螺旋机构发动机制造技术

本发明专利技术根据我国古代发明专利技术家鲁班发明专利技术的木匠钻的工作原理，将木匠钻垂直的往复旋转运动转换为飞轮的往复旋转运动，改进为螺旋机构，将活塞在水平方向的往复直线运动推动飞轮向同一方向旋转运动，当活塞往复直线运动四次完成进气、压缩、作功、排气的一个工作循环时，飞轮旋转一周，本发明专利技术的工作效率比现有曲柄连杆机构发动机的升功率提高一被，质量比公斤/马力降低2/3，热效率提高50％，本发明专利技术螺旋机构发动机工作稳定，无任何冲击，所实施的单缸螺旋机构发动机最大功率可达1万马力以上，可应用于陆、海、空任何交通工具的发动机。

Screw engine

According to the working principle of carpenter's drill invented by Lu Ban, an ancient inventor in China, the vertical reciprocating rotary motion of carpenter's drill is transformed into the reciprocating rotary motion of flywheel, which is improved into a screw mechanism. The reciprocating linear motion of piston in horizontal direction drives the flywheel to rotate in the same direction. When the piston reciprocating linear motion completes one of intake, compression, work and exhaust four times. When the flywheel rotates for one cycle, the working efficiency of the present invention is increased by one minute, the mass is reduced by 2/3 than kg/horsepower, and the thermal efficiency is increased by 50%. The spiral mechanism engine of the present invention works stably without any impact, and the maximum power of the single cylinder spiral mechanism engine implemented can reach more than 10,000 horsepower, and can be applied to land, sea and air. The engine of any vehicle.

【技术实现步骤摘要】
螺旋机构发动机本专利技术涉及一种不采用曲柄连杆机构高效节能的内燃式螺旋机物发动机目前，人类专利技术的内燃式曲柄连杆机构发动机，外燃式航空燃气涡轮发动机，本专利技术的内燃式螺旋机构发动机，它们的工作原理并不新奇，我国一千多年前专利技术的石磨子、走马灯、木匠钻(鲁班钻)就是以上三种发动机的雏型，具有相同的工作原理，具体结构和工作原理的分析如下：作图1：石磨子结构及工作原理示意图，图中：1——磨担，2——曲柄，3——上磨盘，4——下磨盘，5——加料口，6——料槽，石磨子是我国古代先民所专利技术，至今都在使用，民间用来制作豆腐，磨制食品的工具，当人用双手推动磨担1往复直线运动，通过曲柄2、推动上磨盘3向同一方向旋转运动，将粮食通过加料口4进入上磨盘4和下磨盘5中间有规则的齿槽，将粮食磨成粉未进入料槽6，以上结构的工作原理就是现有曲柄连杆机构发动机的雏形。作图2，走马灯结构及工作原理示意图，图中：1——蜡烛，2——纸园筒，3——烟伞，4——立柱。我国在公元1150年左右的南宋时代就出现了走马灯。这种玩具利用蜡烛燃烧产生的烟气在纸糊的园筒中上升，吹动上部的烟伞3使立柱4旋转运动，纸烟筒表面画的马跑起来，取名走马灯。走马灯利用热的对流作用产生的推力很小，只能作玩具，以上结构的工作原理就是现代航空燃气涡轮发动机的雏型。作图3，木匠钻的结构及工作原理示意图，图中1——钻杆，2-绳子，3、横担，4——飞轮，5——钻头，根据传说，木匠钻是我国古代专利技术家鲁班所专利技术。开始使用木匠钻时，应将横担3围绕钻杆1旋转几圈，使绳子在钻杆1的表面形成螺旋的缠绕，木匠用双手握住横担3将钻头对准木料用力上下直线运动，带动飞轮4、钻头5反复向不同方向旋转运动，将木料钻成园孔。该结构的工作原理就是本专利技术螺旋机构发动机的雏型，但是，本专利技术能实现往复直线运动直接推动飞轮向同一方向运动。根据我国古代三种专利技术的工作的原理，对现代三种发动机的结构、运动特性、工作原理作以下探讨：曲柄连杆机构发动机一、内燃机的专利技术过程内燃机的专利技术和应用是建立在内燃机原理基础上的，内燃机原理是建立在能量转换和守恒定律，热力学第一、第二定律的热力学理论基础上，经历以下过程：十八世纪已经建立了能量转换和守恒定律——各种能量可以相互转换，但它们的总量是保持不变。1851年汤姆逊建立了热力学第一定律，公式：ΔU＝ΔQ+ΔA，输入系统的能量＝系统能量的变化+系统输出的能量，是热运动中能量转换和守恒定律的具体形式。十八世纪初卡诺对蒸气机理论进行深入地研究，在如何提高热机效率时，他撇开了各种具体结构和实际过程，根据热质守恒定律，在一个理想化的绝热压缩、定温加热、绝热膨胀、定温放热四个可逆过程组成了卡诺循环，建立了热力学第二定律——任何热机的最大效率都小于1，公式如下：η＝1-T1/T2式中：T1——高温热源温度，T2——低温热原温度在卡诺逝世20年后，奥拓和戴姆勒根据卡诺热力学理论，专利技术了以汽油与空气混合为可燃工质，以曲柄连杆机构为传动机构，进气、压缩、作功、排气四行程的点火式汽油发动机，随后笛卡尔专利技术了四行程压燃式柴油发动机。他们对内燃机的诞生做出了重大贡献。经历人们对内燃机的逐渐完善，专利技术了离式点火提前调节装置，真空点火提前调节装置和辛烷值校正器。。。。。等。从20世纪70年代开始，采用电脑控制下的直喷燃烧控制系统，使内燃机有效热效率由专利技术初期不到10％，提高到汽油机40％左右，柴油机45％左右，实现了节约能源和减少污染的目的。内燃机原理认为，提高内燃机热效率的办法是提高发动机的压缩比(膨胀比)。当汽油机增加压缩比时将产生“爆震燃烧”，为避免“爆震燃烧”对发动机的损坏，在发动机缸体上安装防爆震传感器，当出出“爆震燃烧”时，控制系统自动减少喷油量和修正点火提前角。内燃机原理认为，发动机产生“爆震燃烧”是化学原因，是工质在燃烧过程中焰锋扩展所产生。1938年美国麻省理工大学泰勒氏兄弟所著《内燃机原理》一书指出，内燃机产生“爆震燃烧“是物理原因，不是化学原因。该书1950年清华大学航空系译，龙门联合书局印行出版。当年，科学家建立热力学第一、第二定律时的基础是自然条件下热量由高温热源向低温热源的传播都视为直线运动，当奥拓专利技术以曲柄连杆机构为戴体的四行程发动机时，工质燃烧产生的最大压力(机械力)的传递方向由垂直运动方向转换为水平方向的飞轮输出机构能。当年专利技术的内燃机压缩比相当低，热效率还不到0.1，至今，内燃机的热效率也只有0.4左右，这一问题值得人们深思。专利技术人1969年主持本单位“三角活塞转子发动机”的研制工作，成功试制成样机，进行载重试验，由于一些技术问题不能解决而失败，就萌动了不使用曲柄连杆机构发动机进行探讨的想法。1992年病退后就站在力学原理的立场对内燃机原理存在的问题进行创新的研究，著成《对内燃机原理所存在问题的看法》一文(未公开发表)，现摘录所著有关内容对内燃式发动机所存在的问题提出以下看法：一、根据力学原理对曲柄连杆机构运动特性和工作原理的分析，作图4，曲柄连杆机构发动机的运动特性和工作原理，图中：1——曲轴中心，2、曲轴，3、连杆，4、活塞肖，5、活塞，6、气缸，7——进气门，8——排气门。5、通过活塞肖4和连杆3推动曲轴2围绕园心旋转运动。活塞往复直线运动二次，曲轴旋转一周，其工作原理与石磨子完全相同。根据机械原理分析，活塞往复直线运动推动曲轴旋转运动的运动轨迹为正弦凸轮曲线，其运动公式为Y＝sinx。至今，内燃机原理对曲柄连杆机构对发动机热效率的影响未作任何研究。二、从力学原理探讨曲炳连杆机构对发动机热效率的影响。1、曲柄连杆机构的传动效率曲柄连杆机构发动机作功行程受力分析，如图5在作功行程中，气体压力是推动活塞向下运动的力。这时燃烧室产生的最大膨胀压力，直接作用在活塞顶部，设活塞所承受的总压力为P(输入力)，传到活塞销上，可分解为P1和P2。分力P2把活塞压向气缸壁，形成活塞与气缸壁的侧压力。分力P1通过活塞销传给连杆，并沿连杆方向作用在曲柄销上。P1或可分解为两上分力P3和T。沿曲柄方向的分力P3使曲轴主轴颈与主轴承产生压紧力。与曲柄垂直的分力T除了使主轴颈与主轴承产生压紧力外，或对曲柄形成扭矩M＝T·R，推动曲轴旋转，T为输出力。以上各种力，在作功行程的过程中的变化规律如下：输入力P：在上止点后，燃烧最高压力点为最大，随着曲轴转角的增加，气缸容积增大，P由最大开始迅速下降，当活塞到下止点前，排气门打开时为最小。活塞侧压力P2：在上止点后，燃烧最高压力点时，P2为最小，随着曲轴转角的增加P2由小增大，当活塞到达下止点前，排气门打开前，P2为最大，曲轴正压力P3：在上止后，燃烧最高压力点时，P3为最大，随着曲轴转角的增加，P3由大到小，在排气门打开时为最小。输出力T：活塞在上止后，燃烧最高压力点时，T最小，随曲轴转角的增加，T逐渐增大，当曲轴转角为90°时，T为最大。从以上分析看出：曲柄连杆机构发动机做功行程中，P由大-→小，P2由小-→大，P3由大-→小，T由小-→大。其中P2、P3为损耗。曲柄连杆机构传动效率的计算。根据机械原理，设输入力P为常数，计算曲轴转角0°-90°时的传动效率η为：作曲柄连杆机构传动效率计算图、如图6，图中：P-输入力，T-输出力，b-连杆长度，R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋机构发动机包括单缸螺旋机构发动机和多缸螺旋机构发动机，单缸螺旋机构发动机的特征在于飞轮(1)和飞轮齿轮(2)与螺旋套(6)中心轴连接，螺旋套(6)由两个轴承(5)支撑在缸体(4)内腔，由后盖(3)定位，螺旋套(6)内表面加工有螺旋角为45°的左右螺旋半圆弧的凹型沟槽(7)，通过螺旋套两个(A、B)钢球(8)与连杆(9)右端两个半圆弧凹型立滚柱(18)连接，立滚柱(18)下端与横滚柱(19)连接通过卡簧(20)定位，螺旋套(6)的左端有直线套(10)，直线套(10)内表面加工有六条等分的半圆弧凹型直线沟槽，通过六个直线套钢球(11)与连杆(9)中部六个等分的半圆弧凹型沟槽连接，直线套(10)左端安装有后盖(12)，后盖(12)左端安装有气缸(13)，气缸(13)内安装有活塞(14)，通过活塞肖(15)与连杆(9)左端连接，气缸(13)左端安装有进气门(16)排气门(17)。当发动机工作时，工质燃烧产生压力推动活塞(14)往复直线运动四次，完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环，飞轮(1)旋转一周，比现有曲柄边杆机构发动机工作效率提高一倍。多缸螺旋机构发动机的特征在于：①多缸直线螺旋机构发动机，在单缸机(21)的前端安装齿轮(22)通过中间齿轮(23)带动输出齿轮(24)输出动力。②多缸圆周螺旋机构发动机，在单缸机(21)的前端安装齿轮(22)，连接大齿轮(25)输出动力。...

【技术特征摘要】
1.一种螺旋机构发动机包括单缸螺旋机构发动机和多缸螺旋机构发动机，单缸螺旋机构发动机的特征在于飞轮(1)和飞轮齿轮(2)与螺旋套(6)中心轴连接，螺旋套(6)由两个轴承(5)支撑在缸体(4)内腔，由后盖(3)定位，螺旋套(6)内表面加工有螺旋角为45°的左右螺旋半圆弧的凹型沟槽(7)，通过螺旋套两个(A、B)钢球(8)与连杆(9)右端两个半圆弧凹型立滚柱(18)连接，立滚柱(18)下端与横滚柱(19)连接通过卡簧(20)定位，螺旋套(6)的左端有直线套(10)，直线套(10)内表面加工有六条等分的半圆弧凹型直线沟槽，通过六个直线套钢球(11)与连杆(9)中部六个等分的半圆弧凹型沟槽连接，直线套(10)左端安装有后盖(12)，后盖(12)左端安装有气缸(13)，气缸(13)内安装有活塞(14)，通过活塞肖(15)与连杆(9)左端连接，气缸(13)左端安装有进气门(16)排气门(17)。当发动机工作时，工质燃烧产生压力推动活塞(14)往复直线运动四次，完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环，飞轮(1)旋转一周，比现有曲柄边杆机构发动机工作效率提高一倍。多缸螺旋机构发动机的特征在于：①多缸直线螺旋机构发动机，在单缸机(21)的前端安装齿轮(22)通过中间齿轮(23)带动输出齿轮(24)输出动力。②多缸圆周螺旋机构发动机，在单缸机(21)的前端安装齿轮(22)，连接大齿轮(25)输出动力。2.本发明在空压机、压气机、压缩机产品中的应用，其特征在于将单缸螺旋机构发动机的进气门(16)排气门(17)改装为...

【专利技术属性】
技术研发人员：余长模，
申请(专利权)人：余长模，
类型：发明
国别省市：重庆,50