專利名稱：改進的尤其是用于內(nèi)燃機的、將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，尤其是用于內(nèi)燃機內(nèi)的。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種上述類型系統(tǒng)，其允許獲得上述運動轉(zhuǎn)換，對二沖程發(fā)動機和四沖程發(fā)動機優(yōu)化內(nèi)燃機的所有階段或沖程。
背景技術(shù)：
顯然，建議的技術(shù)方案也可用于需要運動轉(zhuǎn)換的其它類型的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的設置是根據(jù)在阿基米德極線螺旋的假想點提供運動的原理，其在受到外力壓迫時，沿作用在其上的力的方向相反的方向移動。假設到螺旋中心的所述臂連接該點；外力的施加中斷之前一直得到連續(xù)曲線運動。
根據(jù)上述原理實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的構(gòu)造模式實現(xiàn)相對于螺旋從外部作用的力方向、或相對于螺旋從內(nèi)部作用的力方向。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的具體目標是用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的改進系統(tǒng)，尤其是用于內(nèi)燃機中的，所述系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子構(gòu)件和定子構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)子構(gòu)件和定子構(gòu)件之一具有封閉的螺旋輪廓，所述螺旋輪廓具有至少270°的連續(xù)曲線部分，以及連接所述連續(xù)曲線部分端部的斜坡部分。
較佳地，根據(jù)本發(fā)明，所述連續(xù)曲線部分延伸約300°，較佳地對于四沖程發(fā)動機約340°-345°而對于兩沖程發(fā)動機約350°-355°。
通常根據(jù)本發(fā)明，所述輪廓可在轉(zhuǎn)子構(gòu)件的外表面上和/或內(nèi)表面上實現(xiàn)。
還是根據(jù)本發(fā)明，所述輪廓還設置在轉(zhuǎn)子的上表面和/或下表面上。
根據(jù)本發(fā)明，耦合在活塞桿端部的滑動和滾動裝置可以最低可能的摩擦運行，所述活塞在汽缸內(nèi)運行。
較佳地，根據(jù)本發(fā)明，多個滑動或滾動裝置-活塞-汽缸組件可作用在所述轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
此外，根據(jù)本發(fā)明，可提供多個彼此平行的轉(zhuǎn)子。
還根據(jù)本發(fā)明，所述轉(zhuǎn)子可設置在汽缸支承塊內(nèi)，即汽缸支承塊外。
通常根據(jù)本發(fā)明，所述滑動或滾動裝置-活塞-汽缸組件可設置在內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明提出的技術(shù)方案可得到以下優(yōu)點·除了為單個螺旋形轉(zhuǎn)子盤提供多個汽缸之外，它們中僅一個，對于減小的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角是在壓縮沖程，而所有其它都在膨脹沖程(有效)；·在單個有效沖程(燃燒/膨脹)期間，活塞“推動”轉(zhuǎn)子進行幾乎完全旋轉(zhuǎn)，即360°減20°的完全旋轉(zhuǎn)；于是節(jié)省了燃油。在常規(guī)內(nèi)燃機中，有效沖程中的活塞用有用的發(fā)動能量僅使輸出軸旋轉(zhuǎn)半圈，而輸出能量旋轉(zhuǎn)的另一半用于朝向上死點(TDE)的活塞沖程，即用于壓縮階段；·壓縮階段沿著包含在從旋轉(zhuǎn)中心的最小距離射線和從旋轉(zhuǎn)中心的最大距離射線之間的角以及包括連接兩射線的上升角而發(fā)生，并占據(jù)圓周的約10°至15°之間的角，僅作為斜坡(稍不陡的斜坡)的傾斜角促進活塞朝向T.D.E.的沖程，并因此以更低的汽缸和活塞桿阻力更容易地壓縮，并同時延長僅壓縮階段，占據(jù)兩射線間的更大角，且反之亦然；·調(diào)節(jié)汽缸相對于轉(zhuǎn)子的傾斜度，能夠得到根據(jù)運行發(fā)動機需要的具體特征的活塞的可調(diào)節(jié)沖程；·能夠?qū)崿F(xiàn)采用量的顯著降低。


現(xiàn)將根據(jù)其優(yōu)選實施例以示例方式但非限制目的地描述本發(fā)明，尤其參照附圖，其中圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機第一實施例的剖視圖；圖2示意地示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機第二實施例的剖視圖；圖3示意地示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機第三實施例的剖視圖；
圖4示意地示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機第四實施例的剖視圖；圖5示意地示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機第五實施例的剖視圖；圖6是具有根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的四沖程發(fā)動機的示意平面圖；以及圖7示出了根據(jù)本發(fā)明轉(zhuǎn)子的輪廓，具有沿三個表面的輪廓，分別在外部側(cè)表面上、在內(nèi)部側(cè)表面上和在上部表面上。
具體實施例方式
首先，必需注意根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)提供螺旋輪廓，較佳的是阿基米德螺旋輪廓，使得一部分輪廓可根據(jù)具體需要變化，但在任何情況下不小于270°，用于發(fā)動機的膨脹階段，而輪廓的很有限部分，甚至只有2°，用于發(fā)動機循環(huán)的其它階段。與原理一致，對于二沖程發(fā)動機是約6-10°且對于四沖程發(fā)動機是約12-20°。
首先觀察附圖的圖1和2，示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機的實施例，設有具有螺旋形曲線的內(nèi)部轉(zhuǎn)子盤1，置于汽缸支承塊2的內(nèi)部。
所述汽缸支承塊2具有內(nèi)部圓形，且其關(guān)于轉(zhuǎn)子盤1的旋轉(zhuǎn)軸線同心。
盤1和塊體2之間得到的弧形空間是活塞4的膨脹空間。
具有活塞4、桿6和輪7的每個汽缸5以相對于轉(zhuǎn)子1的曲線形狀適宜的傾角安裝，且方式是相應輪7總是與盤1接觸。
檢查轉(zhuǎn)子盤1的成形輪廓，螺旋形曲線的上升斜坡8、或壓縮斜坡，是活塞4的壓縮沿其發(fā)生的轉(zhuǎn)子曲線1的那部分，且在斜坡8的開端提供有下死點(B.D.C.)。
圖1中所示的實施例提供四個汽缸5-活塞4，而圖2的實施例提供六組。
現(xiàn)來觀察附圖的圖3和4，示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機的兩個另外實施例，設有外部轉(zhuǎn)子盤11，所述轉(zhuǎn)子盤具有外部圓柱形形狀和內(nèi)部螺旋形曲線。在該情況下，汽缸支承塊12同中心地插入轉(zhuǎn)子11內(nèi)。
盡管圖3和4中所示實施例的所有其它特征與圖1和2中實施例的相同，但是在需要具有轉(zhuǎn)子11面向外部結(jié)構(gòu)的情況下，諸如用于電動發(fā)動機、發(fā)電機等時，使用塊體12外轉(zhuǎn)子盤11的技術(shù)方案。
圖1-4中示出的技術(shù)方案中的每個都是多汽缸型。
汽缸5(15)的分布必需無論如何相對于轉(zhuǎn)子1(11)對稱。汽缸5(15)的數(shù)量僅取決于盤1(11)的尺寸，使得能夠?qū)崿F(xiàn)大的輻射盤1(11)，具有幾個汽缸5(15)將作用在其上的更長的臂。
必須注意盤1(11)半徑對汽缸5(15)-活塞4(14)組的尺寸沒有影響，因為兩部件不是連接到固定點，這樣汽缸5(15)-活塞4(14)組能夠以減小的質(zhì)量和尺寸實現(xiàn)，而不是作用在長的旋轉(zhuǎn)臂上，這樣以大的能量產(chǎn)生大的動量，需要較少的燃油量。
現(xiàn)在來觀察附圖的圖5，其示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機的實施例，設置了多個彼此組合的轉(zhuǎn)子盤51和汽缸55。
如附圖5指出的那樣，能夠沿單一軸線58安裝不同組的組合，這樣形成大功率發(fā)動機，具有減小的質(zhì)量和尺寸以及減小的油耗。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明發(fā)動機的實施例，實現(xiàn)為四沖程發(fā)動機。能夠注意轉(zhuǎn)子61的輪廓具有雙斜坡68’、68”，用于四沖程循環(huán)的吸氣和壓縮階段。
最后，從圖7可注意到可在轉(zhuǎn)子71的多于一個表面上實現(xiàn)螺旋輪廓，這樣獲得非常有效并復雜的發(fā)動機。
汽缸傾角(參考位置)確保最大螺旋旋轉(zhuǎn)動量的實現(xiàn)。移離輪子(當活塞退出汽缸時)，法向力大大增加，實現(xiàn)了活塞外位置的最大值。增加汽缸的傾斜，降低了活塞抽出過程中法向力值的快速增加，并這樣也降低了活塞臨界部分的扭矩。
實際上，有必要增加汽缸的傾斜，達到活塞臨界部分的扭矩值，確?；钊乃Ｍ掷m(xù)時間和曲線機構(gòu)的“不受干擾”運行。
活塞沖程值，以及反作用力、法向力和它們的動量的值由能夠列舉值變化表和圖給出。相對于活塞的運動方向相反方向的螺旋旋轉(zhuǎn)由法向力的位置表示，其對于活塞運動的整個過程，產(chǎn)生圍繞螺旋形盤軸線的扭矩。
在本研究中僅考慮汽缸-活塞系統(tǒng)中的阻力。不考慮機構(gòu)的其它阻力，因為它們并不重要。在選擇了汽缸的適宜傾斜之后分析結(jié)果時，有必要與從最小到最大射線的通道區(qū)域相應考慮盤的螺旋曲線的最優(yōu)化，以防止運行過程中的振動，因此增加了機構(gòu)的更長壽命。
已經(jīng)參照其優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了說明性而非限制性的描述，但是應當理解，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可進行修改和/或更改而不偏離所附權(quán)利要求書限定的相關(guān)范圍。
權(quán)利要求
1.一種改進的尤其是用于內(nèi)燃機的、用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子構(gòu)件和定子構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)子構(gòu)件和定子構(gòu)件中的一個具有封閉的螺旋輪廓，所述螺旋輪廓具有至少270°的連續(xù)曲線部分和連接所述連續(xù)曲線部分端部的斜坡部分。
2.如權(quán)利要求1所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋輪廓在所述轉(zhuǎn)子構(gòu)件上實現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)曲線部分延伸約300°。
4.如權(quán)利要求3所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)曲線部分對于四沖程發(fā)動機延伸約340°-345°。
5.如權(quán)利要求3所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)曲線部分對于二沖程發(fā)動機延伸約350°-355°。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述輪廓在所述轉(zhuǎn)子構(gòu)件的外表面和/或內(nèi)表面上實現(xiàn)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述輪廓設置在所述轉(zhuǎn)子的上表面和/或下表面上。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，滑動或滾動裝置耦合在活塞桿的端部，以盡可能低的摩擦操作，所述活塞在汽缸內(nèi)運行。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，多個滑動或滾動裝置-活塞-汽缸組件作用在所述轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，設置彼此平行的多個轉(zhuǎn)子。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子設置在汽缸支承塊內(nèi)，即汽缸支承塊外。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，其特征在于，所述滑動或滾動裝置-活塞-汽缸組件設置在內(nèi)部或外部。
13.如前述權(quán)利要求中每一項所述的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，基本上如所示和所述那樣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進的用于將直線運動轉(zhuǎn)化成曲線運動或反之亦然的系統(tǒng)，尤其是用于內(nèi)燃機的，所述系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子構(gòu)件和定子構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)子構(gòu)件和定子構(gòu)件中的一個具有封閉的螺旋輪廓，所述螺旋輪廓具有至少270°的連續(xù)曲線部分和連接所述連續(xù)曲線部分端部的斜坡部分。
文檔編號F01B9/06GK101065562SQ200580040679
公開日2007年10月31日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者伊萬·斯庫利克 申請人:布魯諾·阿貝納沃利, 伊萬·斯庫利克