[發明專利]二行程雙向轉子多缸發動機的工作方法和主機主設計方案

無效

• 申請號: 96111180.1
• 申請日: 1996-08-31
• 公開（公告）號: CN1198504A
• 公開（公告）日: 1998-11-11
• 發明（設計）人: 周紹良
• 申請（專利權）人: 周紹良
• 主分類號: F02B53/02
• 分類號: F02B53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及活塞往復式發動機系統的工作方法和發動機主機：

通常活塞往復式發動機系統的工作方法是：

使用起動機帶動曲軸施轉，驅使連桿下端和曲軸臂，在曲軸箱內作園周運動，連桿上端帶動活塞在氣缸內。作上下往復式直線運動，活塞下行時，氣缸進氣門開啟，由于氣壓差的作用，外界空氣被吸入氣缸，(或在過程中與燃油混合后的混合氣)活塞下行到下止點(最低位置)由于曲軸繼續轉動，活塞被帶往上行，(進氣門關閉)進入氣缸的空氣，(或混合氣)被上行的活塞壓縮至氣缸缸蓋與活塞頂組成的燃燒室的過程中，與噴入的燃油混合，經預備性化學反映著火延遲期的燃油混合氣被壓縮至燃燒室的瞬間，(活塞到達上止點)由于氣體被壓縮過程產生的高溫高壓，燃油迅速自行燃燒，(或混合氣經點火燃燒)產生大量的熱能，氣缸內溫度驟然增高；被壓縮的氣體立即膨脹，熱膨脹的燃氣壓力推動活塞下行，經連桿驅使曲軸旋轉，實現對外作功，(發動機啟動后起動機脫離)活塞下行到下止點，排氣門開啟。部分燃氣自行沖出氣缸，由于曲軸繼續旋轉，活塞被帶往上行，氣缸內的廢氣絕大部分被上行活塞推出氣缸(燃燒室殘留部分)。活塞上行至上止點，(最高位置)排氣門關閉，進氣門開啟，活塞又被繼續旋轉的曲軸帶往下行，就這樣吸氣、壓縮，作功(燃燒膨脹)，排氣四個行程反復循環不已。

把上述吸氣、壓縮、作功和排氣四個行程分配在二個行程內完成的發動機為二行程發動機，由于一些尚未解決的難題，除小型機外，大型機很少以它為循環方式，而采用四行程方式。

由于通常活塞往復式發動機的對外作功如上所述，是通過高溫高壓燃氣推動活塞的往復式直線運動經連桿，曲軸臂轉變為曲軸的旋轉運動實現的，燃燒膨脹產生的巨大壓力。能夠被活塞最充份有效地承受，所以有一定的熱效益，但是使用連桿，變活塞的直線運動為曲軸的旋轉運動，以實現對外作功，正是這一發動機系統的致命缺陷。

1、活塞的行程限制了曲軸臂的長度(力臂)。同時，氣缸內燃氣熱膨脹壓力最大的時候，力臂處在對轉軸的矩相對小的位置，致使發動機得不到最大的扭矩。

2、燃燒膨脹產生最大壓力的瞬間，力過活塞的作用線正好經連桿，曲軸臂和主軸軸承座(支點)的反作用線在同一直線上，致使力的外效應等于零，燃燒膨脹最初產生的巨大壓力，完全被發動機主機自身承受，形成了發動機機件被迅速磨損，嚴重時還會造成對發動機主機的重大損壞。

為了避免這樣的后果，人們只好接受把燃油燃燒速度限制在汽油、30-50米/秒的范圍內，柴油控制著火延遲期為最小的現實，把燃油燃燒膨脹產生的壓力限制在發動機主機所能承受的范圍內，致使燃油中的熱能不被最充分地利用、形成發動機熱效益低下，所以自第一臺活塞往復式發動機問世100多年以來，經無數人的改進和完善，現代最先進的活塞往復式發動機、柴油機機械效率僅達36％左右，汽油機則只達30％左右。

本發明的目的是：提供一套熱效益高的二行程雙向轉子多缸內燃發動機系統的工作方法和實現這一方法的二行程雙向轉子多缸內燃發動機主機，(根據需要，可以制造為二缸、四缸、六缸、八缸乃至十二缸等，二轉子、三轉子發動機主機)本發明能有效地發揮通常往復式活塞發動機的優點，活塞最大程度地承受燃油燃燒燃氣熱膨脹所產生的壓力，也能克服通常往復式活塞發動機的缺陷，燃油不能最迅速，最充分地燃燒，燃燒膨脹產生的壓力作用線方向不利等，達到使活塞往復式內燃發動機系統機械效率能較大幅度地提高，效率達45％以上成為可能的目的。

本發明的工作方法是：

1、利用燃氣透平(燃氣完全由發動機廢氣供給)帶動多級壓氣機、將過濾后的外界新鮮空氣，壓縮至高壓儲氣筒，經配氣機構，直接供給發動機各工作氣缸以中、高壓壓縮空氣。

所以燃燒室容積較大，經活塞進一步壓縮后的氣體壓縮程度高過量空氣系數大，且在排氣過程，使用中高壓壓縮空氣、清掃和摻冷氣缸中工作后的燃氣、新鮮的中高壓壓縮空氣在發動機的不同轉速下均能充滿氣缸，在活塞進一步將充滿氣缸中的中、高壓壓縮空氣壓縮至燃燒室的過程中，適時地噴入燃油，保證燃油和空氣被壓縮至燃燒室中時，已有足夠的混合和預備性化學反映著火延遲期，迫使燃油在被壓縮至燃燒室中的瞬間，也就是活塞上行到上止點的瞬間，最迅速最充分地燃燒，在最短的燃燒過程中，把所具有的熱量，最充分地釋放出來。

2、燃燒膨脹產生的壓力，通過相對主軸軸心作往復式弧線運動的活塞組，直接沿與主軸靜配合的轉子A和與主軸滾動配合的轉子B的外園表面，切線方向，推動轉子旋轉，它們的扭矩，轉動主軸實現對外作功。