專利名稱：四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，特別是一種四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景目前廣泛應(yīng)用的發(fā)動機(jī)是利用活塞的往復(fù)直線運(yùn)動，壓縮可燃?xì)怏w，然后引燃?xì)怏w，瞬間 產(chǎn)生大量熱能，通過推動活塞將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再利用曲軸輸出扭矩。由于曲軸在做圓 周運(yùn)動時存在死點(diǎn)，同時活塞的往復(fù)直線運(yùn)動存在很大沖擊，需要布置多個氣缸同時工作， 導(dǎo)致運(yùn)動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，加工及控制十分困難，發(fā)動機(jī)體積龐大，空間利用率低，并 且發(fā)動機(jī)效率也偏低。三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由于三角轉(zhuǎn)子和缸體內(nèi)頂面接觸的密封銷為雙面接 觸工作面，密封工作惡劣，對密封和潤滑條件要求很高，對材料要求也很嚴(yán)格，同時缸體內(nèi) 表面和三角轉(zhuǎn)子外表面都是特殊的異形曲面，主軸是用齒輪變線輸出功率，加工異常困難， 至今也沒有得到廣泛應(yīng)用。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)，該主體機(jī)構(gòu)不僅可用于制 造一種新工作形式的內(nèi)燃式發(fā)動機(jī)，而且結(jié)構(gòu)緊湊，零部件少。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的這種四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)，包括兩端設(shè)有主 軸頸軸承座的球形機(jī)殼，所述球形機(jī)殼體內(nèi)設(shè)有與兩端主軸頸軸承座中心通孔連線成35~55 度角且可相對球形機(jī)殼轉(zhuǎn)動的中隔圓環(huán)，所述中隔圓環(huán)體內(nèi)中部設(shè)有一上、下部具有球形頂 面的類球形轉(zhuǎn)動活塞，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞本體軸心線的兩端部與中隔圓環(huán)相鉸接，所述類 球形轉(zhuǎn)動活塞兩側(cè)對稱連接有外表面具有球形表面的活塞瓣片，以使位于中隔圓環(huán)兩側(cè)氣腔 形成A、 B、 C、 D四個工作氣室，所述球形機(jī)殼上部或下部對應(yīng)于中隔圓環(huán)兩側(cè)設(shè)有進(jìn)、排 氣口，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞本體軸心線與主軸頸軸心線相垂直時，球形頂面同時封住進(jìn)、排 氣口，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞中部縫口內(nèi)設(shè)有內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板，所述內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板兩端固定連接有穿 入球形機(jī)殼兩端主軸頸軸承座孔內(nèi)的主軸頸，所述內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板周部兩側(cè)對稱設(shè)有分別使A、 D工作氣室以及B、 C工作氣室相通的氣道L1、 L2，所述活塞瓣片對應(yīng)于A、 B、 C、 D四個 工作氣室開設(shè)有V1、 V2、 V3、 V4四個氣道通孔，所述球形機(jī)殼上設(shè)有伸入膨脹做功工作氣 室的火花塞。當(dāng)類球形轉(zhuǎn)動活塞隨中隔圓環(huán)進(jìn)行轉(zhuǎn)動使球形頂面無法封住進(jìn)、排氣口時，A工作氣室 壓縮完成并進(jìn)入下一吸氣行程，氣道通孔V1呈剛剛封閉狀態(tài)，A工作氣室與進(jìn)氣口接通，D工作氣室排氣結(jié)束并進(jìn)入下一膨脹做功行程，氣道通孔V4呈剛剛開啟狀態(tài)，從而使儲有壓縮氣體的氣道L1與D工作氣室接通，此時，B工作氣室吸氣結(jié)束并已經(jīng)進(jìn)入下一壓縮行程， 氣道通孔V2呈開啟狀態(tài)，從而使氣道L2與B工作氣室接通，C工作氣室膨脹做功結(jié)束并已 經(jīng)進(jìn)入下一排氣行程，氣道通孔V3呈剛剛封閉狀態(tài)，C工作氣室與排氣口接通；當(dāng)類球形轉(zhuǎn) 動活塞5本體軸心線14隨中隔圓環(huán)4轉(zhuǎn)過180度角并繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，主軸頸也轉(zhuǎn)過180度角， 此時，剛好與前面的工作過程相反，B工作氣室壓縮完成并進(jìn)入下一吸氣行程，氣道通孔V2 呈剛剛封閉狀態(tài)，B工作氣室與進(jìn)氣口接通，C工作氣室排氣結(jié)束并進(jìn)入下一膨脹做功行程， 氣道通孔V3呈剛剛開啟狀態(tài)，從而使儲有壓縮氣體的氣道L2與C工作氣室接通，此時，A 工作氣室吸氣結(jié)束并已經(jīng)進(jìn)入下一壓縮行程，氣道通孔V1呈開啟狀態(tài)，從而使氣道L1與A 工作氣室接通以向氣道L1內(nèi)壓縮—體，D工作氣室膨脹做功結(jié)束并已經(jīng)進(jìn)入下一排氣行程， 氣道通孔V4呈剛剛封閉狀態(tài)，D工作氣室與排氣口接通，這樣周而復(fù)始地工作，從而使得 位于中隔圓環(huán)4一側(cè)的A、 B工作氣室交替地進(jìn)行吸氣和壓縮行程，而相應(yīng)地，位于中隔圓 環(huán)4另一側(cè)的D、 C工作氣室交替地進(jìn)行膨脹做功和排氣行程，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的整個 工作過程。本實(shí)用新型的顯著特點(diǎn)是設(shè)計(jì)合理，消除活塞直線往復(fù)運(yùn)動和配汽驅(qū)動機(jī)構(gòu)；沒有復(fù)雜 的齒輪變線運(yùn)動機(jī)構(gòu)，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)最理想的閉合圓周來運(yùn)動；結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動部件少，平衡對 置合理，配氣結(jié)構(gòu)簡單，氣體密封件單向工作壽命長，重量比突出。此外，本實(shí)用新型外廓體積的有效利用率高，成批制造容易，保養(yǎng)維修方便，具有廣闊 的市場應(yīng)用前景。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的外觀俯視圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例去掉球形機(jī)殼的俯視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的構(gòu)造剖視圖。圖4是圖2的K向視圖。圖5是圖1去掉P側(cè)半機(jī)殼的P向視圖。圖6是圖1去掉Q側(cè)半機(jī)殼的Q向視圖。圖7是圖5中類球形轉(zhuǎn)動活塞5轉(zhuǎn)動一定角度后的使用狀態(tài)示意圖。 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例主軸頸及內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板構(gòu)造示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)，包括兩端設(shè)有主軸頸軸承座1的球形機(jī)殼2， 在本實(shí)施例中，球形機(jī)殼2由左半機(jī)殼21和右半機(jī)殼22組成，所述球形機(jī)殼2體內(nèi)設(shè)有與 兩端主軸頸軸承座1中心通孔連線成35~55度角且可相對球形機(jī)殼2轉(zhuǎn)動的中隔圓環(huán)4，所述中隔圓環(huán)4體內(nèi)中部設(shè)有一上、下部具有球形頂面13的類球形轉(zhuǎn)動活塞5，所述類球形轉(zhuǎn) 動活塞5本體軸心線14的兩端部16與中隔圓環(huán)4相鉸接，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞5兩側(cè)對稱 連接有外表面具有球形表面的活塞瓣片7，以使位于中隔圓環(huán)4兩側(cè)氣腔形成A、 B、 C、 D 四個工作氣室，所述球^機(jī)殼2上部或下部對應(yīng)于中隔圓環(huán)4兩側(cè)設(shè)有進(jìn)、排氣口11和12， 所述類球形轉(zhuǎn)動活塞5本體軸心線14與主軸頸9軸心線相垂直時，球形頂面13同時封住進(jìn)、 排氣口11和12，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞5中部縫口內(nèi)設(shè)有內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板8，所述內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板8兩 端固定連接有穿入球形機(jī)殼2兩端主軸頸軸承座1孔內(nèi)的主軸頸9，所述內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板8周部 兩側(cè)對稱設(shè)有分別使A、 D工作氣室以及B、 C工作氣室相通的氣道L1、 L2，所述活塞瓣片 7對應(yīng)于A、 B、 C、 D四個工作氣室開設(shè)有V1、 V2、 V3、 V4四個氣道通孔，所述球形機(jī)殼 2上設(shè)有伸入膨脹做功工作氣室的火花塞15。上述的中隔圓環(huán)4與兩端軸承座1中心通孔連線成45度角。所述中隔圓環(huán)兩側(cè)部分別固 定連接有一對用以與活塞瓣片工作面配合的凸塊17。當(dāng)類球形轉(zhuǎn)動活塞5本體軸心線14隨中隔圓環(huán)4進(jìn)行轉(zhuǎn)動使球形頂面13無法封住進(jìn)、 排氣口 11和12時，A工作氣室壓縮完成并進(jìn)入下一吸氣行程，氣道通孔VI呈剛剛封閉狀 態(tài)，A工作氣室與進(jìn)氣口接通，D工作氣室排氣結(jié)束并進(jìn)入下一膨脹做功行程，氣道通孔V4 呈剛剛開啟狀態(tài)，從而使儲有壓縮氣體的氣道Ll與D工作氣室接通，此時，B工作氣室吸 氣結(jié)束并已經(jīng)進(jìn)入下一壓縮行程，氣道通孔V2呈開啟狀態(tài)，從而使氣道L2與B工作氣室接 通以向氣道L2內(nèi)壓縮氣體，C工作氣室膨脹做功結(jié)束并已經(jīng)進(jìn)入下一排氣行程，氣道通孔 V3呈剛剛封閉狀態(tài)，C工作氣室與排氣口接通；當(dāng)類球形轉(zhuǎn)動活塞5本體軸心線14沿中隔 圓環(huán)4轉(zhuǎn)過180度角并繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，主軸頸也轉(zhuǎn)過180度角，此時，剛好與前面的工作過程 相反，B工作氣室壓縮完成并進(jìn)入下一吸氣行程，氣道通孔V2呈剛剛封閉狀態(tài)，B工作氣室 與進(jìn)氣口接通，C工作氣室排氣結(jié)束并進(jìn)入下一膨脹做功行程，氣道通孔V3呈剛剛開啟狀態(tài)， 從而使儲有壓縮氣體的氣道L2與C工作氣室接通，此時，A工作氣室吸氣結(jié)束并已經(jīng)進(jìn)入 下一壓縮行程，氣道通孔V1呈開啟狀態(tài)，從而使氣道L1與A工作氣室接通以向氣道L1內(nèi) 壓縮氣體，D工作氣室膨脹做功結(jié)束并已經(jīng)進(jìn)入下一排氣行程，氣道通孔V4呈剛剛封閉狀 態(tài)，D工作氣室與排氣口接通，這樣周而復(fù)始地工作，從而使得位于中隔圓環(huán)4一側(cè)的A、 B 工作氣室交替地進(jìn)行吸氣和壓縮行程，而相應(yīng)地，位于中隔圓環(huán)4另一側(cè)的D、 C工作氣室 交替地進(jìn)行膨脹做功和排氣行程，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的整個工作過程。
權(quán)利要求1.一種四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)，包括兩端設(shè)有主軸頸軸承座的球形機(jī)殼，其特征在于所述球形機(jī)殼體內(nèi)設(shè)有與兩端主軸頸軸承座中心通孔連線成35～55度角且可相對球形機(jī)殼轉(zhuǎn)動的中隔圓環(huán)，所述中隔圓環(huán)體內(nèi)中部設(shè)有一上、下部具有球形頂面的類球形轉(zhuǎn)動活塞，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞本體軸心線的兩端部與中隔圓環(huán)相鉸接，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞兩側(cè)對稱連接有外表面具有球形表面的活塞瓣片，以使位于中隔圓環(huán)兩側(cè)氣腔形成A、B、C、D四個工作氣室，所述球形機(jī)殼上部或下部對應(yīng)于中隔圓環(huán)兩側(cè)設(shè)有進(jìn)、排氣口，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞本體軸心線與主軸頸軸心線相垂直時，球形頂面同時封住進(jìn)、排氣口，所述類球形轉(zhuǎn)動活塞中部縫口內(nèi)設(shè)有內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板，所述內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板兩端固定連接有穿入球形機(jī)殼兩端主軸頸軸承座孔內(nèi)的主軸頸，所述內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板周部兩側(cè)對稱設(shè)有分別使A、D工作氣室以及B、C工作氣室相通的氣道L1、L2，所述活塞瓣片對應(yīng)于A、B、C、D四個工作氣室開設(shè)有V1、V2、V3、V4四個氣道通孔，所述球形機(jī)殼上設(shè)有伸入膨脹做功工作氣室的火花塞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的中隔圓環(huán)與兩端軸 承座中心通孔連線成45度角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)，其特征在于所述中隔圓環(huán) 兩側(cè)部分別固定連接有一對用以與活塞瓣片工作面配合的凸塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種四缸球形內(nèi)燃發(fā)動機(jī)主體機(jī)構(gòu)，包括兩端設(shè)有軸承座的球形機(jī)殼，機(jī)殼體內(nèi)設(shè)有與兩端軸承座中心通孔連線成35～55度角的中隔圓環(huán)，上部或下部對應(yīng)于中隔轉(zhuǎn)板兩側(cè)設(shè)有進(jìn)、排氣口，中隔轉(zhuǎn)板體內(nèi)中部設(shè)有一類球形轉(zhuǎn)動活塞，轉(zhuǎn)動活塞本體軸心線的兩端部與中隔轉(zhuǎn)板相鉸接，兩側(cè)對稱連接有活塞瓣片，以使位于中隔轉(zhuǎn)板兩側(cè)氣腔形成四個工作氣室，轉(zhuǎn)動活塞中部縫口內(nèi)設(shè)有內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板，內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板兩端固定連接有穿入機(jī)殼軸承座孔內(nèi)的主軸頸，內(nèi)置圓轉(zhuǎn)板上對稱設(shè)有兩氣道，活塞瓣片對應(yīng)于四個工作氣室分別開設(shè)有四個氣道通孔，所述球形機(jī)殼上設(shè)有伸入其內(nèi)的火花塞。該主體機(jī)構(gòu)不僅可用于制造一種新工作形式的內(nèi)燃式發(fā)動機(jī)，而且結(jié)構(gòu)緊湊，零部件少。
文檔編號F02B55/02GK201165900SQ20082010165
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者吳銀明 申請人:吳銀明