CN104454051B - 多缸转式汽动机和多缸转式内燃机 - Google Patents

Abstract

主要是压缩能获取的方法和独特的缸体设计，通过多缸转式的结构设计方法，产生集做功优点，以节省能源和压缩能为中心，以低转速大功率输出功率为目的的发明。主要以低沸点液体做介质，利用低沸点液体的汽化和液化的物理特性，通过加热方式获取压缩能，对外做功。本方法中含有可以多缸集做功的多缸转式汽动机，能够充分的将压缩能的内能较完整的释放出来，是以节省压缩能为中心，达到低转速，大功率输出为目的的汽动机。因为汽动机与内燃机原理基本相同，借着这些优点，同时也可以运用在以多缸转式汽动机为原理的多缸转式内燃机上，它们都是以多缸集做功的方式，以低转速大功率输出和减少排量达到节省压缩能和节省能源为目的，在工作原理上远远战胜了现在传统的内燃机和汽动机。运用本工作原理，又可以用液压油缸作做功部件，可以将压缩能输出功率大大提升。

Description

多缸转式汽动机和多缸转式内燃机

技术领域

是很少热量的供给就能获取压缩能的方法，并且方法中有多缸转式汽动机和以多缸转式汽动机为原理的多缸转式内燃机，它们都是以多缸集做功的方式，以小排量并且低转速大功率输出，达到节省能源的目的。

背景技术

压缩能获取的方法，主要以低沸点液体做介质，利用低沸点液体的汽化和液化的物理特性，通过加热方式获取压缩能，对外做功。本方法中含有可以多缸集做功的多缸转式汽动机，能够充分的将压缩能的内能较完整的释放出来，是以节省压缩能为中心，达到低转速，大功率输出为目的的汽动机。因为汽动机与内燃机原理基本相同，借着这些优点，同时也可以运用在以多缸转式汽动机为原理的多缸转式内燃机上，它们都是以多缸集做功的方式，以低转速大功率输出和减少排量达到节省压缩能和节省能源为目的，在工作原理上远远战胜了现在传统的内燃机和汽动机。

发明内容

本方法是可以用很少的热量就可以获取压缩能的方法，方法中获取压缩能的介质要求是：低沸点液体，并且其沸点是稍高于大气室温（如碘甲烷，沸点在42.5度），方法是通过稍微加热低沸点液体，就可以让低沸点液体从液态转化为汽态（因为沸点接近于大气室温），对于热能需要少，达到节省能源为目的，少量的热就可以汽化，从而产生压缩能对外做功。能源来源主要以太阳热能为主（利用凸透镜或非米尔镜片聚热），以其它可燃燃料做辅助，比如煤和石油等（避免天气对采集太阳热能影响而导致设备无法运转），做完功后的气体可以利用大气温散热使其液化（因为低沸点液体沸点略高于大气室温），这样就可以用很少的热量供给，就能获得压缩能，并巧妙利用大气温散热来转移热量使其液化，来循环利用低沸点液体。由于这种方式取得的压缩能较少，因此对汽动机的要求也十分的苛刻，传统的汽动机原理上是不能将压缩能最大限度的释放出来，并且也不适合与此方法相结合，为了使压缩能能够达到对外大功率做功的目的，本方法中多缸转式汽动机可以满足其要求，它的结构不同于以往的汽动机，其特点是多缸可以同时工作，转动时多缸对着一个着力点做功，产生集体做功的效果，并且加长了活塞筒，延长了活塞的做功行程，以往的汽动机活塞行程较短，并且缸体少，使一个单位的压缩气体在未完全释放压缩能时就被排放到了大气中，本多缸汽动机因为加长了活塞行程，使同样一个单位的压缩气体在气缸中长时间的做功，将压缩能的对外扩张力基本释放完才被排出，因此比起以往的汽动机有着节省压缩气体排放和低转速大功率输出的优点。由于汽动机与内燃机原理基本相同，借着这些优点，也可以用在多缸转式内燃机上，当以这种原理做内燃机，其可以达到节省燃油，减少排放，并且有低转速大功率输出的优点。

技术方案：

以往的蒸汽机介质都是选择用水做介质，水的沸点在100度，大气室温最高在40度左右，水的比热容较大，我们要从水上获取压缩能，必须要给它足够的热能，当我们选择沸点比大气室温稍高的低沸点液体做介质，比如碘甲烷（在阴凉处存放），沸点在42.5度，大气室温最高40度左右，要从碘甲烷上获取压缩能，只要稍加热让温度上升3度，就可以获得压缩能了，因为室温比沸点低，因此在室温下又可以液化，这样就巧妙地利用大气室温将热量转移，从而达到节省能源的目的。首先将设备中的空气用抽空机抽成真空，将单独的低沸点液体加入装置中的液体容器收容室，利用太阳能聚热（一平米太阳能最高聚热可接近400度），当阳光不好时可以用煤或石油辅助加热），介质通过压力泵一个单位一单位地连续输入到加热区，使低沸点介质能够瞬间汽化，产生压缩能，再聚集到不断加热的气体高压缓冲室来聚压，使输出的气体基本达到恒压输出，再通过多缸转式汽动机做功，做完功后利用大气室温散热（也有辅助的冷却装置），最后液化后返回至液体容器中，反复循环使用低沸点介质，阳光最好时可以达到零排放。本方法中的多缸汽动机在压缩能利用原理上战胜了以往的汽动机，它采用多缸集做功的方式，对着一个着力点做功，加长了活塞行程，其主要部件包括：单支独立主气缸总成，和次气缸总成（次气缸接头接在主汽缸着力点轴套上），气体触动截止开关（能够满足高压，高频，高温，密封气体的要求），开关触动轨道（也配有可调式轨道），转动力臂连杆，气缸固定架，输出力齿轮，固定架构成。工作原理是：高压气体通过截止开关，由可调式触动轨道控制进气量，进气气体产生变量的输入，实现了输出功率可调的要求。压缩气体由进气截止开关和可调式触动轨道控制进气时间和进气量，由排气截止开关控制排气，气缸与转动力臂工作对时的点以力臂转动位置而定，当转动力臂与待做功气缸产生顺时夹角为185度时，进气触动开关打开，当气缸做完功时转动力臂与汽缸杆的顺时夹角355度，排气触动开关打开，当顺时夹角为175度时排气触动开关脱离触动轨道关闭。从而实现逐个缸顺时工作，产生多缸集做功的目的。在此原理上还可以继续扩展缸的数量，把主汽缸的转动轴套加高，缸体固定架加高，只要触动开关可以接触在触动轨道上能工作，就可以横向和纵向继续排列更多气缸；也可以将转动轴套作为扩展连接头，从而并联更多的工作组。多缸汽动机原理上战胜了现有的汽动机，在同等的压缩能输入时，其输出功率可远超现有的汽动机。

以多缸汽动机为原理，也可改为内燃机形式，利用天然气或汽油，煤等燃料，当为内燃结构时，除了运动轨迹与汽动机是相同的，其它部件都有些变化，转动力臂上的触动轨道要加上燃料供给触动轨道和点火触动轨道，固定架上也要装上相应的触动开关，主缸与次缸结构也要发生改变，并且增加了高压供给喷嘴和火花塞，气缸筒活塞反向做功也改为了空气压缩结构，给待做功缸进气增压，为了使每个气缸能逐个连续做功，又单独增加了空气压缩缸总成，传统内燃机有四个冲程，都是在一个缸内完成，本多缸内燃机是将进气和压缩两个冲程作为前置步骤，用单独的部件来完成，将吸气压缩两个冲程与前一个缸的做功排气冲程同时完成，提前为待做功的缸完成两个冲程，这样就可以逐个缸有序的做功并产生集的效果，其工作正时的点也是以转动力臂位置而定，当转动力臂与待做功的缸顺时夹角为181度时，燃料供给高压触动开关打开，同时进气截止开关打开，顺时夹角为185度时，进气截止开关脱离轨道关闭后，马上火花塞供电触动开关进入触动轨道打开，汽缸做功，当顺时夹角为355度时，排气触动开关打开,当顺时夹角为179度时，排气触动开关脱离轨道关闭。与此同步的还有独立压缩缸，是同时进行的，并且气缸的反向气室也为待做功的缸进气增压，这样就可以使待做功的气缸在待做功时，进入的直接就是压缩空气，使做功时缸内的燃料能充分燃烧。这样就保留了多缸集体做功的效果，又加长了活塞行程，减小了排放，比起传统以往的内燃机有着节约燃料，减少排放，在消耗同一单位的燃料，以低转速大功率输出远超于现有内燃机输出的功率。和汽动机原理一样，同样也支持扩展，以实现更强的动力。

有益效果：

本方法以节约能源为主，以很少的热量供给，利用低沸点液体做介质取得压缩能，并且用高效的多缸转式汽动机将压缩能充分的释放出来，以集做功的方式，以低转速大功率输出的优点，以工作原理远远战胜了传统的汽动机，实现了节约压缩能的目的。同时运用在内燃机上，也以多缸集做功的方式，加长活塞行程，节约了能源，减少了排放，以低转速大功率输出的优点，在工作原理上也远远战胜了传统的内燃机。

附图说明：

图1是获取压缩能的结构步骤示意图。

图2是多缸转动汽动机的泡面。

图3是主汽缸与次气缸安装结构剖面图。

图4是多缸转动汽动机主要部件，单支主汽缸剖面图。

图5是转动力臂上的触动开关轨道区域的分布图。

图6是触动开关在气缸固定架上的位置横剖面图。

图7是气体触动截止开关的剖面图。

图8是多缸内燃机结构时主汽缸的剖面。

图9是内燃机时独立主汽缸与前置空压机并联的剖面。

图10是多缸转式内燃机转动力臂上触动开关的轨道区域分布图。

如图1所示，以图形的方式说明了利用低沸点液体的介质在装置内循环的部件名称与方法步骤。

如图2所示，表示每组多缸转动汽动机的剖面，说明了每组汽动机的结构，和部件的分布。

如图3所示，表示固定架上固定的气缸，单支独立次气缸是接在单支主汽缸的着力点轴套上，其区别是次气缸都接到主汽缸着力点轴套上，说明了它的顺时运动轨迹，也是多缸运转式的运动轨迹的效果图，能充分的体现出单支独立缸，用本方法的运动原理，产生集做功的效果图。

如图4所示，表示了多缸汽动机的主汽缸剖面图，充分的说明了它的构造。

如图5所示，表示了触动开关轨道是在转动力臂上，并且表明了触动轨道的分布。

如图6所示，表示了气缸固定架上的触动开关的安装位置图。

如图7所示，表示了能够达到耐住高压，高频，高温，密封的气体触动截止开关的结构示意图。

如图8所示，表示了为多缸转式内燃机时，主汽缸的构造剖面图，表示了活塞反向做功时压缩气空气为待做功缸进气增压的结构。

如图9所示，表示当为多缸转式内燃机时单支独立主汽缸与前置空气压缩总成的并联的解释图，也表示了气缸的反向做功的设计。

如图10所示，表示了为多缸内燃机结构时，转动力臂上增加的燃油及点火触动轨道和轨道的分布图。

具体实施方式：

本方法可以利用在发电设备上，利用低沸点的液体做介质，利用它的物理特性汽化做功，能有效的利用太阳能和减少能源上的消耗，做成大型的热电站；本多缸转式汽动机是可以利用在小型的压缩能转换为动能上，比如链接在气体压缩机上，能够将压缩气体的对外扩张力较完全的释放出来；本多缸转式内燃机可以利用在汽车上，当运用在汽车上，能将车的油耗降低，在减少排放的同时，又以低转速大功率输出，以绝对的原理优势，战胜传统的内燃机，实现了节能减排，节约了能源（将低沸点液体用在车上做压缩能介质，也可利用太阳热能做发动机）。

本方式也可用在以液压缸传动的设计，其工作原理是相同的，有大功率输出的效果。

Claims (7)

1.一种多缸转式汽动机,其结构是由两组相对的气缸工作组组成,主气缸与次气缸通过主气缸轴套连接,并通过气缸外侧位于活塞行程终止点的下方的转动连接轴连接在气缸固定架上,气缸体在气缸固定架上可以绕转动固定轴摆动,气缸内部的活塞连接杆固定连接在活塞上,其特征在于:由单只独立的主气缸通过缸体外侧的转动连接轴接于气缸固定架上,主气缸内部的活塞与连接杆是固定连接的,连接杆的另一头固定连接主气缸轴套,主气缸轴套上有次气缸连接口,通过次气缸连接口连接次气缸连杆,在主气缸轴套连接的次气缸连杆,可以在主气缸轴套上摆动,次气缸又通过气缸外侧的转动连接轴连接在气缸固定架上,主气缸轴套连接在转动力臂轴头上,转动力臂上安装了进气轨道和排气轨道,进气触动开关与排气触动开关安装于气缸固定架上,转动力臂上的进气轨道与排气轨道和安装在固定架上的进气触控开关与排气触控开关相耦合;最终主气缸轴套在转动力臂轴头的约束下,主气缸轴套在气缸固定架内做圆形运动,并且以主气缸轴套的转动轨迹控制每个气缸的倾转角度,使气缸内的活塞冲程得以加长,使每个气缸在倾转时,只对转动轴套做功,最后通过转动力臂中轴将力传递到出力齿轮上,完成对外做功。

2.如权利要求1所述的一种多缸转式汽动机,其特征在于：汽动机缸体分为主气缸与次气缸两种,主气缸与次气缸的区别在于,主气缸与主气缸轴套是一体的结构,次气缸连杆通过主气缸轴套上的安装口连接,次气缸连杆在主气缸轴套上可以摆动,主气缸与次气缸缸体结构完全相同，内部结构为：由活塞连接杆固定连接活塞，在活塞径向内侧的缸体上带有废气回收口，在活塞行程终止点的下方，缸体的外侧带有缸体转动固定轴，缸体另一头带有进气与出气口。

3.如权利要求1所述的一种多缸转式汽动机，其特征在于：其控制气路部件包括触控开关和触动轨道，触控开关为触控截止阀，触控截止阀内部有截止气门杆，截止气门杆通过固定架连接密封活塞，固定架与密封活塞之间安装有回位弹簧，截止气门杆固定架带有单向气孔盖板，密封活塞下方有穿透阀体的触动转动轮，触动转动轮与安装在转动力臂上的触动轨道盘相耦合，触动轨道盘安装在转动力臂上，触动轨道盘上分布有轨道，由转动力臂带动触动轨道盘，再由触动轨道盘控制触控截止阀。

4.如权利要求1所述的一种多缸转式汽动机，其特征在于：汽动机的缸体固定架为圆柱形的固定架，带有底面，固定架外壁上带有气缸固定架，底面上带有进气和排气触控开关的安装口，底面正中心有转动力臂中轴安装口。

5.如权利要求1所述的一种多缸转式汽动机，其特征在于：汽动机的触动轨道盘安装在转动力臂上，轨道盘上分布有轨道，轨道呈圆环形分布，包括进气轨道和排气轨道。

6.一种多缸转式内燃机，其结构是由两组相对的气缸工作组，主气缸与次气缸通过主气缸轴套连接，并通过气缸外侧位于活塞行程终止点的下方转动连接轴连接在气缸固定架上，主气缸与次气缸一侧都并联一个空气压缩缸，气缸体在气缸固定架上可以绕转动固定轴摆动，气缸内部的活塞连杆固定连接在活塞上，其特征在于：由单只独立的主气缸通过缸体外侧的转动连接轴接于气缸固定架上，气缸一侧的转动连接轴并联连接空气压缩气缸，主气缸内部的活塞与连接杆是固定连接的，连接杆的另一头固定连接主气缸轴套，主气缸轴套上有次气缸连接口和空气压缩缸安装口，通过次气缸连接口连接次气缸连杆，可以在轴套上摆动，次气缸与空气压缩缸又通过气缸外侧的转动连接轴连接在气缸固定架上，主气缸轴套连接在转动力臂轴头上，转动力臂上安装了进气轨道、排气轨道、和供油及火花塞供电轨道，进气触控开关、排气触控开关、供油及火花塞供电触控开关安装于气缸固定架上，转动力臂上的进气触动轨道与安装在固定架上的进气触控开关相耦合，排气触动轨道与安装在固定架上的排气触控开关相耦合，供油及火花塞供电触动轨道与安装在固定架上的供油及火花塞供电触控开关相耦合；最终主气缸轴套在转动力臂轴头的约束下，主气缸轴套在气缸固定架内做圆形运动，并且以主气缸轴套的转动轨迹控制每个气缸的倾转角度，使气缸内的活塞冲程得以加长，使每个气缸在倾转时，只对主气缸轴套做功，最后通过转动力臂中轴将力传递到出力齿轮上，完成对外做功。

7.如权利要求6所述的一种多缸转式内燃机，其特征在于：包含有主气缸，次气缸和空气压缩缸，主气缸与次气缸的区别在于，主气缸与主气缸轴套是一体的结构，次气缸连杆通过主气缸轴套上的安装口连接，次气缸连杆与空气压缩缸连杆在主气缸轴套上可以绕转动固定轴摆动，每个缸的一侧，都并联有空气压缩缸；主气缸与次气缸缸体其它结构完全相同，内部结构为：由活塞连接杆固定连接活塞，在活塞径向内侧的缸体上带有空气压缩缸，压缩缸的进口与出口，分别带有单向进气开关与单向出气开关，在活塞行程终止点的下方，缸体的外侧带有缸体转动固定轴，缸体另一头带有进气口与出气口，在进气口处有单向气门截止开关。