[发明专利]蜗壳式不等型内燃机

说明书

此发明属内燃机技术领域

原常规技术存在的缺陷：常规机的燃烧、爆发的速度虽然极快、但膨胀速度受膨胀塞速的限制，膨胀比受压缩比、排气提前角的限制致使工质不能极快极大地膨胀。使废气带走了大量能量：另外常规机的活塞在179/180的曲轴转角内都在摩擦，都有侧向分力存在使冷却介质带走大量的热量。

发明的目的和用途：为了寻求一新的基本结构方案，使其膨胀比大于压缩比、膨胀塞速大于压缩塞速，使其活塞静止的时间比运动的时间长;使其运动时无侧向分力压力产生;使其结构布局能缩小体积和机件尺寸。

三十余年来的寻求，在八十年代初逐渐形成了《蜗壳式不等型内燃机》基本结构方案，认为可以实现以上诸项设想，提高内燃机效率及其它各项指标。

本发明基本结构及其性能

1.四冲程工作过程由缸容大的膨胀缸（兼排气）和缸容小的压缩缸（兼进气）共同完成;因两缸有共同的压缩容积，故可实现膨胀比大于压缩比。

2.用曲柄摇杆机构代替曲柄连杆机构，使活塞能推动摇杆摆动，但摇杆的摆动不影响活塞的运动;这样可以设计膨胀行程塞速比排气、压缩时的塞速大;膨胀、进气行程完成后，活塞立即静止换气，（自由排气和自由进气），从而不要提前排气。延后进气;也使活塞有散热和形成润滑油膜的机会。附图一的O₁、O₂、M、N是曲柄摇杆机构的四个摇动轴承。

3、为使膨胀活塞12推动摇杆10作功时，两者的方向一致，消除活塞上的侧向分压力，活塞也应摇动;故气缸设计为弧管状缸，且两者的摇动支点都是该气缸中心弧线的圆心（O₁、O₂），摇杆10的有效长应是半径O₁F的长（O₂代表压缩缸圆心及其活塞的摇摆支点及曲轴中心线）。

4、活塞运动正时凸轮O₃控制两塞的运动规律，它的工作面由180°的顶弧、45°的膨胀腹弧、45°的基圆、90°的压缩腹弧组成，可使膨胀塞速为压缩、排气塞速的二倍，可使活塞在膨胀、进气后各静止45°（曲轴转角90°），作为自由排气、自由进气的时间;因此不要提前（指未完成该冲程之前）排气、延后进气、O₃是曲轴O₂以2∶1的齿轮传动比带动的。

5.工作容积的改变靠两活塞间距离的改变而实现，因此无缸头紧固罗柱，可使水套、缸壁的尺寸缩小;为防止爆发压力作用在压缩塞的顶面上，两缸之间只以小孔道16相通，且孔道16被压缩塞1的顶侧面开闭，即爆发压力只通过孔道16作用在塞12的侧面上;两缸之间装置气门，火花塞或喷油咀（称为气缸封闭端上死点端）;活塞、气缸的装卸。清洗可从尾端（下死点）进行，（因缸尾端无曲轴）;由于两塞互为缸头，使活塞静止时间为整个工作循环的5/3。实现了活塞“静”长“动”的短的设想。

6.作功活塞通过其塞杆EFO₁N上的缓冲弹簧11推动摇杆10输出功率，使弹簧11蓄积压缩弹性势能，因而使一部分冲击动能转化为弹性势能，估计可使冲击力减少。由于活塞摆动的支点，必是其圆心，因此塞杆EFO₁H及E′F′O₂H′必折向各自的圆心（O₁与O₂）。O₁、O₂、O₃成三角形位置，使运动机件都集中在两缸圆弧之内，形成吞集机件的机腹箱（图二、示出了机腹箱的形状）。

由图一可见整机结构紧凑。不仅有利润滑（机腹箱内诸件用溅油法），也使许多机件尺寸缩小甚至省去。（如气门的启闭可直接用凸轮控制）。

附图三至附图八说明了工作原理：（以下附图简称图）。