[发明专利]凸轮型内燃机

说明书

一种凸轮型内燃机，是以现在的内燃机为基础改进的，用图2表示为现在的内燃机，图3表示为改进的凸轮型内燃机，以下各图中的1为燃烧室、2为活塞、3气缸、4气缸盖、5曲柄、6进气门、7排气门、8火花塞、9外活塞、10上缸、11凸轮、12曲轴上的齿轮、13凸轮轴上的齿轮、14传动齿轮、15垂直线、16杠杆、17推杆、18偏心凸轮、19气环和油环。改进的技术特征：1、①在气缸盖4的下面，安装50毫米左右长的气缸，可以上下移动(是同气缸盖一起移动的)叫做上缸(即图中表示的10)安装在气缸盖上的进气门和排气门和其他的一切安装，不另行安装，照常安装在气缸盖上，照常应用。②在气缸3的缸外，安装气环和油环19，改变成固定的活塞，叫做外活塞9，上缸和气缸盖，就在外活塞上移动；2、增长曲柄5一个燃烧室行程的长度，让活塞到达上止点时，以气缸盖接触；3、在气缸盖上安装凸轮11，用来控制压缩比，所以叫做凸轮型内燃机或叫凸轮牌发动机；4、将曲轴转角10-15°上的爆发时刻，改变推迟在40°左右上爆发；5、在曲轴上安装齿轮12，用来带动气缸盖上的凸轮11转动，6、改变控制进气和排气的凸轮为偏心凸轮，7、在气缸盖上安装弹簧20，用来控制将气缸盖压下归位，稳定做进气和排气工作，在压缩时，缸内气体压强逐渐升高，会将全部气体压入上缸10里，在利用凸轮11的凸压作用，又将上缸10里的全部气体转压进气缸3内爆发。可以保持吸气量，耗油量，压缩比不变的情况下，将曲轴转角10-15°上的爆发时刻，推迟在40°左右上爆发。因在10-15°上爆发，爆发的作用点离上止点很近，力距很小，动力不大，推迟在40°上爆发，爆发的作用点离上止点较远，可以增大力距两倍，就能增大动力两倍。由于吸气量，耗油量等没有多花，就能提高功率两倍，除去损失，可提高功率1.5倍，省油30％左右。

改变上述7点以适应改进的需要，改进原因，用下面图1来说明。

内燃机的爆发时刻，有的是在曲轴转角上止点附近的10-15°上爆发，在什么地方爆发，气体压强很高，就在什么地方产生最大动力，因此爆发的地方是能够影响功率大小的地方，这个地方应该选择在能够起到较高的做功作用的地方，才能产生更高的最大动力，什么地方为最好呢？以知活塞上爆发的压强是经连杆传给曲轴，在由曲轴转变成能量，传给工作机件做功，曲轴在转变活塞上的能量时，有转变出大，有转变出小，这个原因是活塞产生最大动力的时刻，即爆发时刻。要作用在曲轴转变力量较大的地方，不要作用在曲轴转变力量小的地方。因为曲轴的转动是圆周转动，不是向活塞那样作直线运动。因此，曲轴转动在曲轴转角0°上(上 止点)是静点部份，不起做功作用。转动在15°上时，做功的作用很小，转动在40°上时，做功的作用较大，转动在90°上时，做功的作用为最大。用下面图1各图来说明这点，图中的：15表示为垂直线，16表示为杠杆。 

1、假设：活塞爆发所产生的气体压强都设为100斤，爆发在图1-1表示的曲轴转角0°上，由于活塞上的压强是向下压的，作用点以轴心，成垂直线(用虚线15箭头表示)压力好像是吊在杠杆16表示的轴心上，不起做功作用，所做的功是：0(等份)÷5(等份)×100斤(压强)＝0斤，最大动力为0，要是没有惯性的力，使曲轴偏转过去，在有多大的能量压给曲轴，曲轴是不会转变出能量来的。等到曲轴受惯性力的作用，使它转动在曲轴转角10°上时，才能做功，但是做功的效果差些。等到曲轴转动到40-90°上时，做功的效果虽然大些，此时活塞上的压强以降低了好些，做功的作用不大，因为活塞上的压强是随活塞向下移动，压强逐渐减小。

2、假设：在不改变压缩比的情况下，即保持一样多的压缩比，如果爆发时刻选择在图1-2表示的曲轴转角10-15°上(即现在的爆发时刻)由于曲轴作功大小的原理，是杠杆的原理变形应用。因此这100斤压强，作用在10-15°上，作用点的垂直线，相当于在1.5等份上，压强好比吊在杠杆表示的1.5等份上。根据杠杆原理，100斤压力，压在杠杆的一方，杠杆的另一方，就能克服30斤的阻力，即：1.5(等份)÷5(等份)×100斤(压强)＝30斤，也就是说，能做30斤功，产生的最大动力为30斤，机械效率为0.3倍。