專利名稱：無(wú)連桿磁閥式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各類活塞式機(jī)械，如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、活塞式空氣壓縮機(jī)、活塞式水泵、油泵等。特別對(duì)產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械，如內(nèi)燃柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)做了較大的改進(jìn)與簡(jiǎn)化。
背景技術(shù)：
本發(fā)明對(duì)上述機(jī)械做了二項(xiàng)大的改進(jìn)。第一項(xiàng)是對(duì)曲軸連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新與改造傳統(tǒng)活塞式機(jī)械是由曲軸，通過(guò)連桿與活塞連接，把曲軸的循徊運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)做功目的。而本發(fā)明省略了連桿這一重要部件，用曲軸的曲頸直接作用與活塞下端，曲軸在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，曲頸7在活塞8下端產(chǎn)生移劃，迫使活塞做規(guī)律的上下運(yùn)動(dòng),如

圖1 (a)、圖1(b)、圖1 (C)、圖1(d)所示。發(fā)明內(nèi)容及實(shí)施過(guò)程本發(fā)明主要工作過(guò)程如下，如圖1 (a)、圖1(b)、圖1 (C)、圖1(d)所示。曲軸在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，曲頸7在活塞底部8、9的滑條中由于曲軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生滑行，曲頸在活塞底部滑行的過(guò)程中，產(chǎn)生了曲頸把活塞強(qiáng)制抬升下壓的作用。當(dāng)曲頸旋轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)，曲頸的上止點(diǎn)也是活塞的上止點(diǎn)，如圖1(a)所示。上述活塞的運(yùn)動(dòng)過(guò)程通常叫壓縮行程。隨著壓縮行程的結(jié)束，燃燒爆發(fā)行程開始，此時(shí)活塞擠壓曲頸下行，同時(shí)也強(qiáng)制曲軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生動(dòng)能，如圖1(b)所示。此時(shí)曲頸在活塞擠壓下，曲頸在活塞底部的劃槽內(nèi)向前，并帶著活塞向下運(yùn)行。同時(shí)，曲軸帶著飛輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至曲頸的下止點(diǎn)，如圖1(d)所示。隨著飛輪旋轉(zhuǎn)的慣性作用，曲頸隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，在活塞底部滑行的同時(shí)，再次產(chǎn)生把活塞抬升的作用，推著活塞上行，產(chǎn)生完整規(guī)律的連續(xù)做功運(yùn)動(dòng)。實(shí)施方法本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)如下:活塞分為上下兩部分如圖3(a)、3(b)所示，上部分的活塞是運(yùn)動(dòng)在封閉缸體內(nèi)的部分，由汽缸蓋1、汽缸套2、活塞4、氣環(huán)5、油環(huán)6組成。汽缸套的長(zhǎng)度要滿足做功活塞上下運(yùn)動(dòng)封閉行程的需要?；钊虏糠郑潜┞对谄滋紫旅?，與曲頸7始終接觸的部分，如圖3(a)、圖3(b)所示。它是由與活塞鑄在一體的活塞下座3，與活塞下座連接的上滑條8、下滑條9組成。曲軸的曲頸7在活塞下座上下滑條間移滑，曲軸曲頸7與活塞下座上下滑條8、9的配合為動(dòng)配合。為了增加曲頸與活塞下座8、9滑條的接觸面，使其能承受因燃燒爆發(fā)行程產(chǎn)生的壓力與沖擊力，曲頸設(shè)有一軸套，軸套與曲頸的配合為動(dòng)配合。軸套與劃條的配合為平面動(dòng)配合，如圖4所示。本發(fā)明去掉了連桿這一傳統(tǒng)的主要部件，活塞的上下做功運(yùn)動(dòng)，完全由曲軸旋轉(zhuǎn)下的軸頸直接作用與活塞底部，并在移劃的過(guò)程中，對(duì)活塞產(chǎn)生抬升下壓的效應(yīng)，進(jìn)行做功。因此，一道曲頸控制下的活塞，可以設(shè)計(jì)成傳統(tǒng)形式的單頭做功的普通機(jī)器，如圖3(a)、圖3(b)所示，也可以設(shè)計(jì)成兩端都能做功的機(jī)器，如圖2(a)、圖2(b)所示。因此，本發(fā)明對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械的動(dòng)力提升及應(yīng)用有實(shí)用意義。
優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)本發(fā)明由于沒(méi)有了連桿，機(jī)械的工作過(guò)程更加簡(jiǎn)捷，機(jī)械的摩擦環(huán)節(jié)減少，因此機(jī)械動(dòng)力內(nèi)耗也相應(yīng)減少，機(jī)械的故障相應(yīng)降低。由于沒(méi)有連桿過(guò)度環(huán)節(jié)，機(jī)器的體積會(huì)有所縮小，機(jī)械的實(shí)用性增加。由于本發(fā)明的機(jī)械特性，設(shè)計(jì)上適當(dāng)增加曲頸的移劃距離就能增加活塞的工作行程，因此對(duì)改善活塞在汽缸中的工作環(huán)境，如進(jìn)氣、排氣、及燃燒效應(yīng)有很大幫助，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性及動(dòng)力的提升都有好處。第二項(xiàng)是對(duì)配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)與改造
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的配氣機(jī)構(gòu)(以四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為例)，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣閥、排氣閥的開閉，是由曲軸正時(shí)齒輪傳動(dòng)下的凸輪軸，并由凸輪軸上的凸輪頂動(dòng)頂桿、搖臂，然后由搖臂頂動(dòng)由彈簧壓緊的進(jìn)排氣閥進(jìn)行工作。而本發(fā)明簡(jiǎn)化了這個(gè)過(guò)程，省略了上述所有零部件及煩瑣復(fù)雜的傳動(dòng)程序，采用由曲軸直接傳導(dǎo)的定時(shí)分配器，以線和信號(hào)傳遞的形式，控制安裝在汽缸蓋兩側(cè)由電磁閥控制的進(jìn)氣閥、排氣閥，進(jìn)行正常的開啟關(guān)閉，保證發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)律高效的做功。發(fā)明內(nèi)容及工作原理本發(fā)明在發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)汽缸蓋兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)與進(jìn)氣管、排氣管相通的，由電磁閥控制的氣閥。電磁閥控制的氣閥可設(shè)計(jì)成抽屜式、側(cè)轉(zhuǎn)式、活塞式等形式。這里主要介紹活塞式電磁閥。其工作過(guò)程:每組活塞式電磁閥的磁場(chǎng)，在活塞閥門兩端產(chǎn)生作用。當(dāng)磁場(chǎng)在A端產(chǎn)生磁力時(shí)，活塞向A端移動(dòng)，被A端吸附，這時(shí)汽缸內(nèi)的氣體與外界隔離，進(jìn)出氣口被封閉，也就是，氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)B端產(chǎn)生磁力時(shí)，A端磁場(chǎng)消失，活塞向B端移動(dòng)，活塞被B端吸附，這時(shí)活塞閥門開口與進(jìn)排氣口相通，汽缸體內(nèi)的氣體與大氣相通，氣門處在開啟狀態(tài)。為了達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)最佳動(dòng)力，進(jìn)氣閥、排氣閥應(yīng)在最佳時(shí)間開啟和關(guān)閉，而控制電磁閥開啟關(guān)閉的信號(hào)源，來(lái)自安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸控制的定時(shí)分配器。定時(shí)分配器和曲軸同步旋轉(zhuǎn)。定時(shí)分配器在曲軸傳動(dòng)下，按照各式機(jī)器對(duì)進(jìn)排氣閥開閉及開閉時(shí)間長(zhǎng)短的需要，用觸發(fā)和斷開的形式控制電磁閥進(jìn)行工作。電磁閥的電源可以用電瓶的直流電源，也可以用外接交流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)磁閥式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的。1、簡(jiǎn)化了煩瑣復(fù)雜的配氣機(jī)構(gòu)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單起來(lái)。這對(duì)機(jī)械的制造是十分有利的，特別對(duì)多缸大功率發(fā)動(dòng)機(jī)制造帶來(lái)了便利。2、簡(jiǎn)化了配氣機(jī)構(gòu)，使發(fā)動(dòng)機(jī)整體噪音及故障都大大減少，并降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的成本。3、磁閥式氣閥對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作氣體的流通比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥更加流暢，因此，燃燒更加完善，單位功率有所提聞。缺點(diǎn):磁閥式氣閥在高溫、高壓、高速下工作，對(duì)電磁閥的靈敏度、密封性、耐磨性要求都很高，因此給制造帶來(lái)了難度。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及所有曲軸連桿機(jī)構(gòu)的活塞式機(jī)械，本發(fā)明與傳統(tǒng)活塞式機(jī)械比較:沒(méi)有連桿，去掉了連桿與活塞、曲軸連接過(guò)渡環(huán)節(jié)，直接采用旋轉(zhuǎn)的曲軸軸頸，在活塞底部產(chǎn)生移劃來(lái)完成整個(gè)做功過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的特征，本發(fā)明另一特征是，一道曲軸的軸頸在活塞底部滑行的過(guò)程中，能同時(shí)使活塞兩端輪流做功，因此，本發(fā)明能設(shè)計(jì)成單端做功的機(jī)械，也能設(shè)計(jì)成一道曲頸控制的活塞，使其兩端同時(shí)成為工作面。
3.本發(fā)明的另一特征是完全簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)煩瑣復(fù)雜的配氣機(jī)構(gòu)。采用曲軸傳動(dòng)定時(shí)分配器，以線信號(hào)傳遞的形式，用電磁閥控制氣閥進(jìn)行工作。
全文摘要
一種沒(méi)有連桿、沒(méi)有傳統(tǒng)配氣機(jī)構(gòu)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明把傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)做了簡(jiǎn)化改造。1、曲軸連桿機(jī)構(gòu)的改造傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功模式是由曲軸通過(guò)連桿與活塞連接，控制活塞上下運(yùn)動(dòng)做功。而本發(fā)明采用曲軸的曲頸直接作用與活塞底部，由曲頸在活塞底部的移劃，控制活塞上下運(yùn)動(dòng)做功。2、對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的改造傳統(tǒng)配氣機(jī)構(gòu)是由正時(shí)齒輪傳動(dòng)凸輪軸，由凸輪軸上的凸輪頂動(dòng)頂桿、搖臂，控制氣閥進(jìn)行做功。而本發(fā)明采用曲軸傳動(dòng)定時(shí)分配器，以線信號(hào)傳遞的形式，用電磁閥控制的氣閥進(jìn)行做功。
文檔編號(hào)F02B75/32GK103195532SQ20131012508
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者王德興 申請(qǐng)人:王德興