多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置的制造方法
【專利摘要】多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置，包括三個(gè)系統(tǒng)：變缸系統(tǒng)包括缸套、內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶、外缸圓套桶、活塞桿、活塞桿圓盤、中缸電磁圓桶、外缸電磁圓桶；徑向變桿系統(tǒng)包括擺桿、移動轉(zhuǎn)桿、左圓盤、右圓盤、左半軸和右半軸；齒控螺紋伸縮系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)圓盤、中間桿和旋轉(zhuǎn)圓桶；其特征在于：移動轉(zhuǎn)桿左半段穿套在左圓盤的槽內(nèi)，移動轉(zhuǎn)桿的右端頂卡在右圓盤左凹槽內(nèi)，移動轉(zhuǎn)桿移動槽有一條側(cè)齒條；內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶、外缸圓套桶套在一起，內(nèi)缸活塞在正中間，內(nèi)缸活塞外套中缸圓套桶，中缸圓套桶外套外缸圓套桶，外缸圓套桶外套缸套；旋轉(zhuǎn)圓盤中央有圓盤中心孔，旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋上旋擰有一根中間桿。
【專利說明】
多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置，適用于所有汽車氣缸式發(fā)動機(jī)，屬于汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的汽車發(fā)動機(jī)的缸體大小和活塞的位移都是固定不變的，活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動的最高點(diǎn)位置和最低點(diǎn)位置也是固定的，所以在汽車噴油系統(tǒng)的噴油量變化時(shí)，其燃油所需的空氣進(jìn)氣量不變，致使在不同的噴油量下燃料的燃燒狀態(tài)不同，排氣中的氧含量也不同，因此，燃料的燃燒效率也不相同，而相對于固定體積的缸體和活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動的最高點(diǎn)位置與最低點(diǎn)位置固定的條件下，發(fā)動機(jī)燃燒效率最高的噴油量只有一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)，因此在路上行駛的汽車中，不同的行駛速度和不同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速都較大地影響發(fā)動機(jī)的效率；本發(fā)明能調(diào)節(jié)缸體內(nèi)體積、活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動的最高點(diǎn)位置與最低點(diǎn)位置和活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)移動的距離，以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的進(jìn)排氣量，從而能提高發(fā)動機(jī)的燃油效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能調(diào)節(jié)缸體內(nèi)體積、活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動的最高點(diǎn)位置與最低點(diǎn)位置和活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)移動的距離，從而調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量的多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置。
[0004]多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置，包括變缸系統(tǒng)、徑向變桿系統(tǒng)和齒控螺紋伸縮系統(tǒng)，變缸系統(tǒng)包括缸套、內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶、外缸圓套桶、活塞桿、活塞桿圓盤、中缸電磁圓桶、夕卜缸電磁圓桶;徑向變桿系統(tǒng)包括擺桿、移動轉(zhuǎn)桿、左圓盤、右圓盤、左半軸和右半軸;齒控螺紋伸縮系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)圓盤、中間桿和旋轉(zhuǎn)圓桶;其特征在于:
1、徑向變桿系統(tǒng)的移動轉(zhuǎn)桿的左半段穿套在左圓盤的移動轉(zhuǎn)桿移動槽內(nèi)，移動轉(zhuǎn)桿移動槽為穿透槽，移動轉(zhuǎn)桿移動槽的槽中心線與左圓盤的徑向線平行，即移動轉(zhuǎn)桿移動槽的一端靠近左圓盤圓心，另一端靠近左圓盤的外圓周，移動轉(zhuǎn)桿的右端頂卡在右圓盤左側(cè)的右圓盤左凹槽內(nèi)，右圓盤左凹槽在右圓盤的左側(cè)，右圓盤左凹槽槽深為右圓盤厚度的三分之二，右圓盤左凹槽的槽中心線與右圓盤的徑向線平行，右圓盤左凹槽的槽中心線與移動轉(zhuǎn)桿移動槽的槽中心線相對應(yīng)且平行，移動轉(zhuǎn)桿移動槽的一側(cè)有一條直齒條為移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條，移動轉(zhuǎn)桿在移動轉(zhuǎn)桿移動槽內(nèi)的區(qū)段外圓周有直齒為移動轉(zhuǎn)桿中直齒，移動轉(zhuǎn)桿中直齒與移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條相匹配相嚙合，移動轉(zhuǎn)桿的右端外圓周有直齒為移動轉(zhuǎn)桿右直齒，右圓盤左凹槽的一側(cè)有一條直齒條為右圓盤左凹槽側(cè)齒條，移動轉(zhuǎn)桿右直齒與右圓盤左凹槽側(cè)齒條相匹配相嚙合，移動轉(zhuǎn)桿可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向靠近左圓盤和右圓盤的圓心方向移動，或移動轉(zhuǎn)桿可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向遠(yuǎn)離左圓盤和右圓盤的圓心方向移動；左圓盤圓心的左側(cè)面固定安裝在左半軸的右端，右圓盤圓心的右側(cè)面固定安裝在右半軸的左端，左圓盤的大小與右圓盤的大小相同，左半軸與右半軸位置相對應(yīng)，且左半軸的軸心線、右半軸的軸心線、左圓盤的圓盤中心線、右圓盤的圓盤中心線均重疊在同一條軸心線上，且通過移動轉(zhuǎn)桿及移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條和右圓盤左凹槽側(cè)齒條的穩(wěn)定作用，使左半軸、左圓盤、右半軸、右圓盤和移動轉(zhuǎn)桿均繞同一條軸心線旋轉(zhuǎn)。
[0005]2、徑向變桿系統(tǒng)的移動轉(zhuǎn)桿左端同軸心安裝一個(gè)移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)，移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)的外殼上固定安裝有兩根直桿，分別為陽極限位桿和陰極限位桿，陽極限位桿和陰極限位桿的另一端分別穿套在左圓盤的移動轉(zhuǎn)桿移動槽兩側(cè)的陽極限位桿移動槽和陰極限位桿移動槽內(nèi)，陽極限位桿移動槽和陰極限位桿移動槽與移動轉(zhuǎn)桿移動槽平行，陽極限位桿移動槽槽內(nèi)一側(cè)有一條陽極導(dǎo)電條，陰極限位桿移動槽槽內(nèi)一側(cè)有一條陰極導(dǎo)電條，陽極限位桿的右端一側(cè)有一條弧形彈簧片，弧形彈簧片的左端與移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)的輸入電源陽極線相連，弧形彈簧片的弧形部位始終頂壓在陽極限位桿移動槽內(nèi)的陽極導(dǎo)電條上，陽極導(dǎo)電條靠近左圓盤圓心右側(cè)面的一端端頭有一根陽極導(dǎo)電線，陽極導(dǎo)電線與陽極導(dǎo)電柱相連，陽極導(dǎo)電柱穿透左圓盤后的左側(cè)端與陽極電刷環(huán)相連，使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)的陽極線在陽極限位桿于陽極限位桿移動槽內(nèi)移動時(shí)始終保持與陽極電刷環(huán)的電路為通路;陰極限位桿的右端有一條弧形彈簧片，弧形彈簧片的左端與移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)的輸入電源陰極線相連，弧形彈簧片的弧形部位始終頂壓在陰極限位桿移動槽內(nèi)的陰極導(dǎo)電條上，陰極導(dǎo)電條靠近左圓盤圓心的一端端頭有一根陰極導(dǎo)電線，陰極導(dǎo)電線與陰極導(dǎo)電柱相連，陰極導(dǎo)電柱穿透左圓盤后的左端與陰極電刷環(huán)相連，使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)的陰極線在陰極限位桿于陰極限位桿移動槽內(nèi)移動時(shí)始終保持與陰極電刷環(huán)的電路為通路，陽極限位桿可以在陽極限位桿移動槽內(nèi)移動，陰極限位桿可以在陰極限位桿移動槽內(nèi)移動，陽極限位桿和陰極限位桿的作用有兩個(gè):一個(gè)作用是限定移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)的機(jī)殼不旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)軸能使移動轉(zhuǎn)桿在陽極限位桿移動槽和陰極限位桿移動槽的導(dǎo)電條上滾動，從而使移動轉(zhuǎn)桿產(chǎn)生向靠近左圓盤圓心方向移動或遠(yuǎn)離左圓盤圓心方向移動，另一個(gè)作用是給移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)輸送電源；陽極電刷環(huán)上緊貼著一塊電刷片，電刷片通過彈簧和彈簧上固定塊與陽極輸電棒連接，陽極輸電棒為電源輸入總線的陽極線，陰極電刷環(huán)上緊貼著一塊電刷片，電刷片通過彈簧和彈簧上固定塊與陰極輸電棒連接，陰極輸電棒為電源輸入總線的陰極線，這樣就形成了陽極通路和陰極通路的一個(gè)閉合導(dǎo)電回路:陽極通路由陽極輸電棒、彈簧上固定塊、彈簧、電刷片、陽極電刷環(huán)、陽極導(dǎo)電柱、陽極導(dǎo)電線、陽極導(dǎo)電條、弧形彈簧片、陽極限位桿組成，陰極通路由陰極限位桿、弧形彈簧片、陰極導(dǎo)電條、陰極導(dǎo)電線、陰極導(dǎo)電柱、陰極電刷環(huán)、電刷片、彈簧、彈簧上固定塊、陰極輸電棒組成。
[0006]3、徑向變桿系統(tǒng)的移動轉(zhuǎn)桿的中間段穿套在擺桿上端的擺桿上橫孔內(nèi)，并使移動轉(zhuǎn)桿可以在擺桿上橫孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且使擺桿只能在垂直移動轉(zhuǎn)桿的平面上擺轉(zhuǎn)，擺桿的下端由活節(jié)與中間桿連接，活節(jié)為一個(gè)插銷型，即中間桿的上端頭兩側(cè)各有一個(gè)中間桿上端側(cè)翼，中間桿上端側(cè)翼中間各有一個(gè)中間桿上端側(cè)翼孔，擺桿的下端頭中央有一個(gè)擺桿下端中凸，擺桿下端中凸的中間有一個(gè)中凸孔，擺桿下端中凸卡在兩個(gè)中間桿上端側(cè)翼之間，并且有一根活節(jié)插銷桿插套在兩個(gè)中間桿上端側(cè)翼孔和中凸孔上，活節(jié)插銷桿左端有一個(gè)活節(jié)插銷頭，活節(jié)插銷桿右端有一個(gè)螺帽固定，擺桿下端中凸的最低端為一個(gè)圓弧形凸起中間桿的上端頭兩個(gè)中間桿上端側(cè)翼之間為一個(gè)圓弧形凹陷，兩個(gè)中間桿上端側(cè)翼之間的圓弧形凹陷與擺桿下端中凸的圓弧形凸起相匹配相嚙合，使中間桿和擺桿都能繞活節(jié)插銷桿旋轉(zhuǎn)，圓弧形凹陷兩端的高點(diǎn)各安裝有一塊斜定位板，兩塊斜定位板相對的斜面成一個(gè)夾角Φ，10°<Φ<60°，使中間桿上下移動的力能最大效率地轉(zhuǎn)換到移動轉(zhuǎn)桿繞左半軸和右半軸的旋轉(zhuǎn)動力。
[0007]4、變缸系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)缸套內(nèi)的內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶、外缸圓套桶套在一起，內(nèi)缸活塞在正中間，內(nèi)缸活塞外套中缸圓套桶，中缸圓套桶外套外缸圓套桶，外缸圓套桶外套缸套，內(nèi)缸活塞的圓柱中軸線與中缸圓套桶的圓桶中軸線重疊，且與外缸圓套桶的圓桶中軸線重疊，缸套的圓桶中軸線與內(nèi)缸活塞的圓柱中軸線重疊，內(nèi)缸活塞的外圓柱表面與中缸圓套桶的內(nèi)圓柱表面距離為Kl，0mm<Kl<3 mm，中缸圓套桶的外圓柱表面與外缸圓套桶的內(nèi)圓柱表面距離為K2，0mm<K2<3 mm，外缸圓套桶的外圓柱表面與缸套的內(nèi)圓柱表面距離為K3，0mm<K3<3 mm，使內(nèi)缸活塞在中缸圓套桶的圓桶內(nèi)形成活塞往復(fù)移動，中缸圓套桶和內(nèi)缸活塞在外缸圓套桶的圓桶內(nèi)形成活塞往復(fù)移動，外缸圓套桶和中缸圓套桶及內(nèi)缸活塞在缸套的圓桶內(nèi)形成活塞往復(fù)移動，在發(fā)動機(jī)的活塞往復(fù)上下移動的距離為H時(shí)，即活塞上下移動的最高點(diǎn)位置至最低點(diǎn)位置的距離為H，當(dāng)內(nèi)缸活塞在中缸圓套桶內(nèi)做活塞往復(fù)上下移動時(shí)，發(fā)動機(jī)的實(shí)際缸體內(nèi)徑為中缸圓套桶的圓桶內(nèi)徑Dl，此時(shí)發(fā)動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)吸氣體積為小體積:(D1/2)*(D1/2)*JT*H，當(dāng)內(nèi)缸活塞和中缸圓套桶一起在外缸圓套桶內(nèi)做活塞往復(fù)上下移動時(shí)，發(fā)動機(jī)的實(shí)際缸體內(nèi)徑為外缸圓套桶的圓桶內(nèi)徑D2，此時(shí)發(fā)動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)吸氣體積為中體積:(D2/2)*(D2/2)*3t*H，當(dāng)內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶和外缸圓套桶一起在缸套內(nèi)做活塞往復(fù)上下移動時(shí)，發(fā)動機(jī)的實(shí)際缸體內(nèi)徑為缸套的圓桶內(nèi)徑D3，此時(shí)發(fā)動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)吸氣體積為大體積:(D3/2) * (D3/2) *π*Η。
[0008]5、變缸系統(tǒng)的中缸圓套桶的上端內(nèi)有一個(gè)圓環(huán)形的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)的磁極與中缸圓套桶的圓桶中軸線平行，中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)下方有一個(gè)中缸圓套桶隔熱環(huán)，中缸圓套桶隔熱環(huán)的目的是阻隔中缸圓套桶的圓桶內(nèi)和圓桶外的熱滲向中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，外缸圓套桶的上端內(nèi)也有一個(gè)圓環(huán)形的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)的磁極與外缸圓套桶的圓桶中軸線平行，外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)下方有一個(gè)外缸圓套桶隔熱環(huán)，外缸圓套桶隔熱環(huán)的目的是阻隔外缸圓套桶的圓桶內(nèi)和圓桶外的熱滲向外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)。
[0009]6、變缸系統(tǒng)的活塞桿上段位置套有一個(gè)活塞桿圓盤，活塞桿圓盤的圓柱中軸線與活塞桿的中心線重疊，活塞桿圓盤的下側(cè)面安裝有中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶，中缸電磁圓桶在外缸電磁圓桶的圓桶內(nèi)，中缸電磁圓桶的內(nèi)徑大小和中缸圓套桶的內(nèi)徑大小相同，中缸電磁圓桶的外徑大小和中缸圓套桶的外徑大小相同，夕卜缸電磁圓桶的內(nèi)徑大小和外缸圓套桶的內(nèi)徑大小相同，外缸電磁圓桶的外徑大小和外缸圓套桶的外徑大小相同，中缸電磁圓桶的內(nèi)外圓桶中軸線與外缸電磁圓桶的內(nèi)外圓桶中軸線重疊，并與活塞桿的中心線重疊，活塞桿的中心線與內(nèi)缸活塞的圓柱中心線重疊；當(dāng)內(nèi)缸活塞向下移動到往復(fù)運(yùn)動的最低點(diǎn)位置時(shí)，中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與中缸圓套桶的上端圓環(huán)面完全相對，外缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與外缸圓套桶的上端圓環(huán)面完全相對，此時(shí)，中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與中缸圓套桶的上端圓環(huán)面之間的距離為Cl，lmmSCKlOmm，外缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與外缸圓套桶的上端圓環(huán)面之間的距離為C2，中缸電磁圓桶的下端內(nèi)安裝有多個(gè)中缸電磁線圈，多個(gè)中缸電磁線圈由中缸電磁圓桶電源線與控制柜連接，夕卜缸電磁圓桶的下端內(nèi)安裝有多個(gè)外缸電磁線圈，多個(gè)外缸電磁線圈由外缸電磁圓桶電源線與控制柜連接，控制柜由信號線與汽車或發(fā)動機(jī)的CPU連接。
[0010]7、齒控螺紋伸縮系統(tǒng)中發(fā)動機(jī)活塞桿的上端由一個(gè)推力軸承與旋轉(zhuǎn)圓盤相連接，推力軸承的外圈上端面固定安裝在旋轉(zhuǎn)圓盤的圓柱中心下側(cè)面，并使推力軸承的內(nèi)圈上端面與旋轉(zhuǎn)圓盤的下側(cè)面有一個(gè)5mm—20mm的空隙，活塞桿的上端頭有一個(gè)活塞桿上端圓柱頭，這個(gè)活塞桿上端圓柱頭的外徑大于推力軸承的內(nèi)孔，從而使活塞桿上端圓柱頭的下側(cè)面貼靠在推力軸承的內(nèi)圈上端面，并使活塞桿懸掛在推力軸承的內(nèi)圈上端面能自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓盤的圓柱中心軸線和活塞桿的中心軸線、缸套中心軸線、內(nèi)缸活塞中心軸線、中缸圓套桶中心軸線及外缸圓套桶的中心軸線重疊，旋轉(zhuǎn)圓盤上側(cè)面的正中央有一個(gè)圓盤中心孔，圓盤中心孔的深度為旋轉(zhuǎn)圓盤高度的六分之五，圓盤中心孔內(nèi)有旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋，旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋上旋擰有一根中間桿，旋轉(zhuǎn)圓盤的外圓面外有一個(gè)旋轉(zhuǎn)圓桶，旋轉(zhuǎn)圓盤的外圓面有旋轉(zhuǎn)圓盤外直齒，旋轉(zhuǎn)圓桶的內(nèi)圓面有旋轉(zhuǎn)圓桶內(nèi)直齒，旋轉(zhuǎn)圓盤外直齒和旋轉(zhuǎn)圓桶內(nèi)直齒相匹配相嚙合，旋轉(zhuǎn)圓桶的外圓面有外直齒，旋轉(zhuǎn)圓桶的外直齒與固定電機(jī)轉(zhuǎn)輪的外直齒相嗤合，固定電機(jī)轉(zhuǎn)輪通過固定電機(jī)轉(zhuǎn)軸與固定電機(jī)相連，固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動固定電機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)并帶動旋轉(zhuǎn)圓桶旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)圓桶內(nèi)直齒和旋轉(zhuǎn)圓盤外直齒相嚙合，帶動旋轉(zhuǎn)圓盤繞活塞桿和中間桿的中心軸旋轉(zhuǎn)；由于旋擰在旋轉(zhuǎn)圓盤上端面的圓盤中心孔內(nèi)的中間桿上端頭與擺桿由活節(jié)相連，且擺桿與移動轉(zhuǎn)桿相連，移動轉(zhuǎn)桿穿套在擺桿上端的擺桿上橫孔內(nèi)，使擺桿上橫孔可以繞移動轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)，擺桿只能在垂直移動轉(zhuǎn)桿和擺桿上橫孔的平面上擺轉(zhuǎn)，而擺桿不能繞擺桿中心軸線旋轉(zhuǎn);所以，當(dāng)固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)圓桶帶動旋轉(zhuǎn)圓盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋順中間桿的中間桿外螺紋旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤向下即向靠近缸套底部方向移動，從而使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離減小hi，中間桿的中間桿外螺紋在旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋內(nèi)擰出的距離為h2，hI = h2;當(dāng)固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)圓桶帶動旋轉(zhuǎn)圓盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋順中間桿的中間桿外螺紋旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤向上即向遠(yuǎn)離缸套底部方向移動，從而使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離增大h3，中間桿的中間桿外螺紋在旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋內(nèi)擰進(jìn)的距離為h4，h3= h40
8、當(dāng)CPU給出信號使控制柜不給中缸電磁線圈和外缸電磁線圈電源時(shí)，中缸電磁線圈和外缸電磁線圈不通電不產(chǎn)生磁場，此時(shí)，內(nèi)缸活塞做上下往復(fù)運(yùn)動并帶動活塞桿做上下往復(fù)運(yùn)動，從而形成以內(nèi)缸活塞為小活塞，以中缸圓套桶內(nèi)圓桶為缸體的小體積發(fā)動機(jī)，這時(shí)發(fā)動機(jī)在小體積吸氣量狀態(tài)工作；當(dāng)CPU給出信號使控制柜給中缸電磁線圈電源通電而不給外缸電磁線圈電源通電時(shí)，外缸電磁線圈不通電不產(chǎn)生磁場，中缸電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，中缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場磁極與中缸電磁圓桶的桶壁平行，且與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)相吸，在內(nèi)缸活塞做上下往復(fù)運(yùn)動并帶動活塞桿做上下往復(fù)運(yùn)動的過程中，由于活塞桿的上下往復(fù)運(yùn)動也帶動活塞桿上的活塞桿圓盤及中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶做上下往復(fù)運(yùn)動，所以，在中缸電磁圓桶向下運(yùn)動到中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶的上端圓環(huán)面時(shí)，中缸電磁圓桶內(nèi)的中缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，使中缸圓套桶與中缸電磁圓桶一起做上下往復(fù)運(yùn)動，從而形成以中缸圓套桶和內(nèi)缸活塞為中活塞，以外缸圓套桶內(nèi)圓桶為缸體的中體積發(fā)動機(jī)，這時(shí)發(fā)動機(jī)在中體積吸氣量狀態(tài)工作；當(dāng)CPU給出信號使控制柜同時(shí)給中缸電磁線圈和外缸電磁線圈電源通電時(shí)，中缸電磁線圈和外缸電磁線圈均通電產(chǎn)生磁場，外缸電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場磁極也與外缸電磁圓桶的桶壁平行，此時(shí)外缸電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場與外缸圓套桶上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)相吸，中缸電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)相吸，在內(nèi)缸活塞做上下往復(fù)運(yùn)動并帶動活塞桿做上下往復(fù)運(yùn)動的過程中，由于活塞桿的上下往復(fù)運(yùn)動也帶動活塞桿上的活塞桿圓盤及中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶做上下往復(fù)運(yùn)動，所以，在中缸電磁圓桶向下運(yùn)動到中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶的上端圓環(huán)面時(shí)，中缸電磁圓桶內(nèi)的中缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，使中缸圓套桶與中缸電磁圓桶一起做上下往復(fù)運(yùn)動，與此同時(shí)，在外缸電磁圓桶向下運(yùn)動到外缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面靠近外缸圓套桶的上端圓環(huán)面時(shí)，外缸電磁圓桶內(nèi)的外缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場立即吸住外缸圓套桶上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，使外缸圓套桶與外缸電磁圓桶一起做上下往復(fù)運(yùn)動，從而形成以外缸圓套桶和中缸圓套桶及內(nèi)缸活塞為大活塞，以缸套為缸體的大體積發(fā)動機(jī)，這時(shí)發(fā)動機(jī)在大體積吸氣量狀態(tài)工作。
[0011]9、調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)體積的大小是在不影響發(fā)動機(jī)工作的條件下進(jìn)行的，當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量增加至設(shè)定值Jl時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，移動轉(zhuǎn)桿在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向遠(yuǎn)離左圓盤和右圓盤的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿繞左半軸和右半軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑增大R2，與此同時(shí)，CPU給固定電機(jī)信號使固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶帶動旋轉(zhuǎn)圓盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋順中間桿的中間桿外螺紋旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤向上即向遠(yuǎn)離缸套底部方向移動，從而使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離增大h3，從而使發(fā)動機(jī)在缸體內(nèi)氣體壓縮比變化較小的情況下，增加發(fā)動機(jī)缸體體積，以提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量繼續(xù)增加至設(shè)定值J2時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿上固定的中缸電磁圓桶內(nèi)的中缸電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而吸起中缸電磁圓桶下面對應(yīng)的中缸圓套桶，以增大發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而增大發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量;當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量再繼續(xù)增加至設(shè)定值J3時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿上固定的外缸電磁圓桶內(nèi)的外缸電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而再吸起外缸電磁圓桶下面對應(yīng)的外缸圓套桶，以增大發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而進(jìn)一步增大發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量。
[0012]10、當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量減少至設(shè)定值J4時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，移動轉(zhuǎn)桿在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向靠近左圓盤和右圓盤的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿繞左半軸和右半軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑減小Rl，與此同時(shí)，CPU給固定電機(jī)信號使固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶帶動旋轉(zhuǎn)圓盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋順中間桿的中間桿外螺紋旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤向下即向靠近缸套底部方向移動，從而使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離減小hi，從而使發(fā)動機(jī)在缸體內(nèi)氣體壓縮比變化較小的情況下，增加發(fā)動機(jī)缸體體積，以提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量繼續(xù)降低至設(shè)定值J5時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿上固定的外缸電磁圓桶內(nèi)的外缸電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶下面對應(yīng)的外缸圓套桶，以減小發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而減小發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量再繼續(xù)降低至設(shè)定值J6時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿上固定的中缸電磁圓桶內(nèi)的中缸電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而再放下中缸電磁圓桶下面對應(yīng)的中缸圓套桶，以減小發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而進(jìn)一步減小發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量。
[0013]11、當(dāng)移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，移動轉(zhuǎn)桿在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向靠近左圓盤和右圓盤的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿繞左半軸和右半軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑減小Rl，進(jìn)而使移動轉(zhuǎn)桿帶著擺桿、中間桿、活塞桿及活塞一起做上下往復(fù)移動的移動距離減小LI，即使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置與最高點(diǎn)位置距離減小LI，L1=2R1;同時(shí)也使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離增大R1，為了減小發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)氣體壓縮比的變化，CPU給固定電機(jī)信號使固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶帶動旋轉(zhuǎn)圓盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋順中間桿的中間桿外螺紋旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤向下即向靠近缸套底部方向移動，從而使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離減小hi，中間桿的中間桿外螺紋在旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋內(nèi)擰出的距離為h2，hl= h2 ；
設(shè)此時(shí)活塞的直徑為P，
移動轉(zhuǎn)桿繞轉(zhuǎn)半徑為R，
活塞的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離為M，
活塞的最高點(diǎn)位置距離缸套底部的距離為N，
則:移動轉(zhuǎn)桿向靠近左圓盤和右圓盤的圓心方向移動前及旋轉(zhuǎn)圓盤向靠近缸套底部方向移動前，氣體的壓縮比為
[(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Ν]；
移動轉(zhuǎn)桿向靠近左圓盤和右圓盤的圓心方向移動Rl后及旋轉(zhuǎn)圓盤向靠近缸套底部方向移動hi后，氣體的壓縮比為
[(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Μ- Rl- hi)]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Ν+ Rl- hi)]；
如果要使移動轉(zhuǎn)桿向靠近左圓盤和右圓盤的圓心方向移動Rl前后及旋轉(zhuǎn)圓盤向靠近缸套底部方向移動hi前后壓縮比不變，則:
[(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Ν]= [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Μ_ Rl- hi)]/ [(P/2)*(Ρ/2)*π*(Ν+ Rl- hi)]
M/N=(M- Rl- hl)/(N+ Rl- hi)
Rl/ hl=(M-N)/(M+N)0
[0014]12、當(dāng)移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，移動轉(zhuǎn)桿在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向遠(yuǎn)離左圓盤和右圓盤的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿繞左半軸和右半軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑增大R2，進(jìn)而使移動轉(zhuǎn)桿帶著擺桿、中間桿、活塞桿及活塞一起做上下往復(fù)移動的移動距離增大L2，即使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置與最高點(diǎn)位置距離增大L2，L2=2R2;同時(shí)也使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離減小R2，為了減小發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)氣體壓縮比的變化，CPU給固定電機(jī)信號使固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶帶動旋轉(zhuǎn)圓盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋順中間桿的中間桿外螺紋旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤向上即向遠(yuǎn)離缸套底部方向移動，從而使活塞在缸套內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套底部的距離增大h3，中間桿的中間桿外螺紋在旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋內(nèi)擰進(jìn)的距離為h4，h3= h4; 則:移動轉(zhuǎn)桿向遠(yuǎn)離左圓盤和右圓盤的圓心方向移動前及旋轉(zhuǎn)圓盤向遠(yuǎn)離缸套底部方向移動前，氣體的壓縮比為
[(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Ν]；
移動轉(zhuǎn)桿向遠(yuǎn)離左圓盤和右圓盤的圓心方向移動Rl后及旋轉(zhuǎn)圓盤向遠(yuǎn)離缸套底部方向移動hi后，氣體的壓縮比為
[(P/2)*(P/2)*jt*(M+R2+ h3)]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Ν_ R2+h3)]；
如果要使移動轉(zhuǎn)桿向靠近左圓盤和右圓盤的圓心方向移動Rl前后及旋轉(zhuǎn)圓盤向靠近缸套I底部方向移動hi前后壓縮比不變，則:
[(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Ν]= [(P/2)*(P/2)*jt*(M+R2+ h3)]/ [(P/2)*(P/2)*3i*(N- R2+h3)]
M/N=(M+R2+ h3)/(N- R2+h3))
R2/h3=(M-N)/(M+N)0
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明發(fā)動機(jī)可以通過調(diào)節(jié)擺桿繞轉(zhuǎn)圓半徑大小、活塞桿的長度和調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)體積的大小來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量，并使發(fā)動機(jī)的氣缸壓縮比不變，以適應(yīng)不同的噴注燃料量，從而使發(fā)動機(jī)燃料在接近最佳狀態(tài)燃燒以提高發(fā)動機(jī)的效率。
[0016]2.調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)擺桿繞轉(zhuǎn)圓半徑大小和調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)體積的大小可以在不影響發(fā)動機(jī)工作的條件下進(jìn)行，即根據(jù)人工油門加注的燃料量大小，由發(fā)動機(jī)的CPU控制給出信號調(diào)節(jié)增大發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)體積并配合使電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)加大擺桿繞轉(zhuǎn)圓半徑來增大發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量，或由發(fā)動機(jī)的CPU控制給出信號調(diào)節(jié)減小發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)體積并配合使電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)減小擺桿繞轉(zhuǎn)圓半徑來減小發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1所示實(shí)施例的A-A剖面示意圖；
圖3是圖1所示實(shí)施例的B-B剖面示意圖；
圖4是圖3所不實(shí)施例左圓盤的背面不意圖；
圖5是圖1所示實(shí)施例的C-C剖面示意圖；
圖6是圖1所示實(shí)施例的D-D剖面示意圖；
圖7是圖1所示實(shí)施例的E-E剖面示意圖；
圖8是圖1所示實(shí)施例的P放大示意圖；
圖9是圖1所示實(shí)施例的Q放大示意圖；
圖10是圖1所示實(shí)施例的1?放大示意圖；
圖11是圖2所示實(shí)施例的S放大示意圖。
[0018]圖1一11中:1、缸套2、內(nèi)缸活塞3、中缸圓套桶4、外缸圓套桶5、中缸圓套桶隔熱環(huán)6、外缸圓套桶隔熱環(huán)7、外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8、中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)9、中缸電磁圓桶10、外缸電磁圓桶11、活塞桿圓盤12、擺桿13、移動轉(zhuǎn)桿14、右圓盤左凹槽15、右半軸16、右圓盤17、左圓盤18、陽極輸電棒19、左半軸20、陰極輸電棒21、移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)22、移動轉(zhuǎn)桿移動槽23、擺桿上橫孔24、固定電機(jī)轉(zhuǎn)輪25、固定電機(jī)26、旋轉(zhuǎn)圓桶27、活節(jié)28、中間桿29、外缸電磁線圈30、推力軸承31、中缸電磁線圈32、旋轉(zhuǎn)圓盤33、活塞桿34、排氣門35、點(diǎn)火器36、進(jìn)氣門37、移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)軸38、陰極限位桿39、陰極限位桿移動槽40、陽極限位桿移動槽41、陽極限位桿42、移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條43、陰極導(dǎo)電條44、陽極導(dǎo)電條45、陰極導(dǎo)電線46、陰極導(dǎo)電柱47、陽極導(dǎo)電柱48、陽極導(dǎo)電線49、陰極電刷環(huán)50、陽極電刷環(huán)51、旋轉(zhuǎn)圓盤外直齒52、旋轉(zhuǎn)圓桶內(nèi)直齒53、活節(jié)插銷頭54、中間桿上端側(cè)翼55、活節(jié)插銷桿56、擺桿下端中凸57、螺帽58、電刷片59、彈簧60、彈簧上固定塊61、旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋62、中間桿外螺紋63、彈簧片固定塊64、弧形彈簧片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在圖1一11所示的實(shí)施例中:多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)體積的大小是在不影響發(fā)動機(jī)工作的條件下進(jìn)行的，當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量增加至設(shè)定值Jl時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)21反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，移動轉(zhuǎn)桿13在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條42和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向遠(yuǎn)離左圓盤17和右圓盤16的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿13繞左半軸19和右半軸15的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑增大R2，與此同時(shí)，CPU給固定電機(jī)25信號使固定電機(jī)25旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶26反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶26帶動旋轉(zhuǎn)圓盤32逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤32的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋61順中間桿28的中間桿外螺紋62旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤32向上即向遠(yuǎn)離缸套I底部方向移動，從而使活塞在缸套I內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套I底部的距離增大h3，從而使發(fā)動機(jī)在缸體內(nèi)氣體壓縮比變化較小的情況下，增加發(fā)動機(jī)缸體體積，以提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率;當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量繼續(xù)增加至設(shè)定值J2時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿33上固定的中缸電磁圓桶9內(nèi)的中缸電磁線圈31通電產(chǎn)生磁場，從而吸起中缸電磁圓桶9下面對應(yīng)的中缸圓套桶3，以增大發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而增大發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量再繼續(xù)增加至設(shè)定值J3時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿33上固定的外缸電磁圓桶10內(nèi)的外缸電磁線圈29通電產(chǎn)生磁場，從而再吸起外缸電磁圓桶10下面對應(yīng)的外缸圓套桶4，以增大發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而進(jìn)一步增大發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量。
[0020]當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量減少至設(shè)定值J4時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)21正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿13順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，移動轉(zhuǎn)桿13在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條42和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向靠近左圓盤17和右圓盤16的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿13繞左半軸19和右半軸15的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑減小Rl，與此同時(shí)，CPU給固定電機(jī)25信號使固定電機(jī)25旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶26正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶26帶動旋轉(zhuǎn)圓盤32順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤32的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋61順中間桿28的中間桿外螺紋62旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤32向下即向靠近缸套I底部方向移動，從而使活塞在缸套I內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套I底部的距離減小hi，從而使發(fā)動機(jī)在缸體內(nèi)氣體壓縮比變化較小的情況下，增加發(fā)動機(jī)缸體體積，以提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率;當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量繼續(xù)降低至設(shè)定值J5時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿33上固定的外缸電磁圓桶10內(nèi)的外缸電磁線圈29斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶10下面對應(yīng)的外缸圓套桶4，以減小發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而減小發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量再繼續(xù)降低至設(shè)定值J6時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿33上固定的中缸電磁圓桶9內(nèi)的中缸電磁線圈31斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而再放下中缸電磁圓桶9下面對應(yīng)的中缸圓套桶3，以減小發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而進(jìn)一步減小發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多級套缸發(fā)動機(jī)徑向移動齒控伸縮桿裝置，包括變缸系統(tǒng)、徑向變桿系統(tǒng)和齒控螺紋伸縮系統(tǒng)，變缸系統(tǒng)包括缸套(I)、內(nèi)缸活塞(2)、中缸圓套桶(3)、外缸圓套桶(4)、活塞桿(33)、活塞桿圓盤(11 )、中缸電磁圓桶(9)、外缸電磁圓桶(10);徑向變桿系統(tǒng)包括擺桿(12)、移動轉(zhuǎn)桿(13)、左圓盤(17)、右圓盤(16)、左半軸(19)和右半軸(15);齒控螺紋伸縮系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)圓盤(32 )、中間桿(28 )和旋轉(zhuǎn)圓桶(26);其特征在于:當(dāng)CPU給出信號使控制柜不給中缸電磁線圈(31)和外缸電磁線圈(29)電源時(shí)，中缸電磁線圈(31)和外缸電磁線圈(29)不通電不產(chǎn)生磁場，此時(shí)，內(nèi)缸活塞(2)做上下往復(fù)運(yùn)動并帶動活塞桿(33)做上下往復(fù)運(yùn)動，從而形成以內(nèi)缸活塞(2)為小活塞，以中缸圓套桶(3)內(nèi)圓桶為缸體的小體積發(fā)動機(jī)，這時(shí)發(fā)動機(jī)在小體積吸氣量狀態(tài)工作；當(dāng)CPU給出信號使控制柜給中缸電磁線圈(31)電源通電而不給外缸電磁線圈(29)電源通電時(shí)，外缸電磁線圈(29)不通電不產(chǎn)生磁場，中缸電磁線圈(31)通電產(chǎn)生磁場，中缸電磁線(圈31)產(chǎn)生的磁場磁極與中缸電磁圓桶(9)的桶壁平行，且與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)(8)相吸，在內(nèi)缸活塞(2)做上下往復(fù)運(yùn)動并帶動活塞桿(33)做上下往復(fù)運(yùn)動的過程中，由于活塞桿(33)的上下往復(fù)運(yùn)動也帶動活塞桿(33)上的活塞桿圓盤(11)及中缸電磁圓桶(9)和外缸電磁圓桶(10)做上下往復(fù)運(yùn)動，所以，在中缸電磁圓桶(9)向下運(yùn)動到中缸電磁圓桶(9)的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶(3)的上端圓環(huán)面時(shí)，中缸電磁圓桶(9)內(nèi)的中缸電磁線圈(31)產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶(3)上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)(8)，使中缸圓套桶(3)與中缸電磁圓桶(9)一起做上下往復(fù)運(yùn)動，從而從而形成以中缸圓套桶(3)和內(nèi)缸活塞(2)為中活塞，以外缸圓套桶(4)內(nèi)圓桶為缸體的中體積發(fā)動機(jī)，這時(shí)發(fā)動機(jī)在中體積吸氣量狀態(tài)工作；當(dāng)CPU給出信號使控制柜同時(shí)給中缸電磁線圈(31)和外缸電磁線圈(29)電源通電時(shí)，中缸電磁線圈(31)和外缸電磁線圈(29)均通電產(chǎn)生磁場，外缸電磁線圈(29)通電產(chǎn)生的磁場磁極也與外缸電磁圓桶(10)的桶壁平行，此時(shí)外缸電磁線圈(29)通電產(chǎn)生的磁場與外缸圓套桶(4)上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)(7)相吸，中缸電磁線圈(31)通電產(chǎn)生的磁場與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)(8)相吸，在內(nèi)缸活塞(2)做上下往復(fù)運(yùn)動并帶動活塞桿(33)做上下往復(fù)運(yùn)動的過程中，由于活塞桿(33)的上下往復(fù)運(yùn)動也帶動活塞桿(33)上的活塞桿圓盤(11)及中缸電磁圓桶(9)和外缸電磁圓桶(10)做上下往復(fù)運(yùn)動，所以，在中缸電磁圓桶(9)向下運(yùn)動到中缸電磁圓桶(9)的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶(3)的上端圓環(huán)面時(shí)，中缸電磁圓桶(9)內(nèi)的中缸電磁線圈(31)產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶(3)上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)(8)，使中缸圓套桶(3)與中缸電磁圓桶(9) 一起做上下往復(fù)運(yùn)動，與此同時(shí)，在外缸電磁圓桶(10)向下運(yùn)動到外缸電磁圓桶(10)的下端圓環(huán)面靠近外缸圓套桶(4)的上端圓環(huán)面時(shí)，外缸電磁圓桶(10)內(nèi)的外缸電磁線圈(29)產(chǎn)生的磁場立即吸住外缸圓套桶(4)上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)(7)，使外缸圓套桶(4)與外缸電磁圓桶(10) —起做上下往復(fù)運(yùn)動，從而形成以外缸圓套桶(4)和中缸圓套桶(3)及內(nèi)缸活塞(2)為大活塞，以缸套(I)為缸體的大體積發(fā)動機(jī)，這時(shí)發(fā)動機(jī)在大體積吸氣量狀態(tài)工作;調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)體積的大小是在不影響發(fā)動機(jī)工作的條件下進(jìn)行的，當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量增加至設(shè)定值Jl時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)(21)反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿(13)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，移動轉(zhuǎn)桿(13)在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條(42)和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向遠(yuǎn)離左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿(13)繞左半軸(19 )和右半軸(15 )的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑增大R2，與此同時(shí)，CPU給固定電機(jī)(25 )信號使固定電機(jī)(25 )旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶(26 )反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶(26 )帶動旋轉(zhuǎn)圓盤(32 )逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤(320的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋(61)順中間桿28的中間桿外螺紋(62)旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向上即向遠(yuǎn)離缸套(I)底部方向移動，從而使活塞在缸套(I)內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套(I)底部的距離增大h3，從而使發(fā)動機(jī)在缸體內(nèi)氣體壓縮比變化較小的情況下，增加發(fā)動機(jī)缸體體積，以提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量繼續(xù)增加至設(shè)定值J2時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿(33)上固定的中缸電磁圓桶(9)內(nèi)的中缸電磁線圈(31)通電產(chǎn)生磁場，從而吸起中缸電磁圓桶(9)下面對應(yīng)的中缸圓套桶(3)，以增大發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而增大發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量再繼續(xù)增加至設(shè)定值J3時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿(33 )上固定的外缸電磁圓桶(1 )內(nèi)的外缸電磁線圈(29 )通電產(chǎn)生磁場，從而再吸起外缸電磁圓桶(10)下面對應(yīng)的外缸圓套桶(4)，以增大發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而進(jìn)一步增大發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量減少至設(shè)定值J4時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)(21)正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿(13)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，移動轉(zhuǎn)桿(13)在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條(42)和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向靠近左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿(13)繞左半軸(19)和右半軸(15)的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑減小Rl，與此同時(shí)，CPU給固定電機(jī)(25)信號使固定電機(jī)(25)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶(26 )正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶(26 )帶動旋轉(zhuǎn)圓盤(32 )順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤(32 )的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋(61)順中間桿(28 )的中間桿外螺紋(62 )旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向下即向靠近缸套(I)底部方向移動，從而使活塞在缸套(I)內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套(I)底部的距離減小hi，從而使發(fā)動機(jī)在缸體內(nèi)氣體壓縮比變化較小的情況下，增加發(fā)動機(jī)缸體體積，以提高發(fā)動機(jī)的燃燒效率；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量繼續(xù)降低至設(shè)定值J5時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿(33)上固定的外缸電磁圓桶(10 )內(nèi)的外缸電磁線圈(29 )斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶(1 )下面對應(yīng)的外缸圓套桶(4)，以減小發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而減小發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量；當(dāng)給發(fā)動機(jī)加注的燃料量再繼續(xù)降低至設(shè)定值J6時(shí)，發(fā)動機(jī)的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機(jī)活塞桿(33)上固走的中缸電磁圓桶(9)內(nèi)的中缸電磁線圈(31)斷電而停止廣生磁場，從而再放下中缸電磁圓桶(9)下面對應(yīng)的中缸圓套桶(3)，以減小發(fā)動機(jī)的缸體體積，進(jìn)而進(jìn)一步減小發(fā)動機(jī)氣缸的吸氣量和排氣量； 設(shè)此時(shí)活塞的直徑為P， 移動轉(zhuǎn)桿13繞轉(zhuǎn)半徑為R， 活塞的最低點(diǎn)位置距離缸套I底部的距離為M， 活塞的最高點(diǎn)位置距離缸套I底部的距離為N， 貝IJ:移動轉(zhuǎn)桿(13)向靠近左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動前及旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向靠近缸套(I)底部方向移動前，氣體的壓縮比為[(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Ν]; 移動轉(zhuǎn)桿(13)向靠近左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動Rl后及旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向靠近缸套(I)底部方向移動hi后，氣體的壓縮比為 [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Μ- Rl- hi)]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Ν+ Rl- hi)]； 如果要使移動轉(zhuǎn)桿(13)向靠近左圓盤(17)和右圓盤(160的圓心方向移動Rl前后及旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向靠近缸套(I)底部方向移動hi前后壓縮比不變，則: [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(P/2)*(P/2)*3t*N]= [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Μ- Rl- hi)]/ [(P/2)*(Ρ/2)*π*(Ν+ Rl- hi)] M/N=(M- Rl- hl)/(N+ Rl- hi) Rl/ hl=(M-N)/(M+N)； 當(dāng)移動轉(zhuǎn)桿電機(jī)(21)反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動移動轉(zhuǎn)桿(13)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，移動轉(zhuǎn)桿(13)在移動轉(zhuǎn)桿移動槽側(cè)齒條(42)和右圓盤左凹槽側(cè)齒條上向遠(yuǎn)離左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動，從而使移動轉(zhuǎn)桿(13)繞左半軸(19)和右半軸(15)的中心軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑增大R2，進(jìn)而使移動轉(zhuǎn)桿(13)帶著擺桿(12)、中間桿(28)、活塞桿(33)及活塞一起做上下往復(fù)移動的移動距離增大L2，即使活塞在缸套(I)內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置與最高點(diǎn)位置距離增大L2，L2=2R2;同時(shí)也使活塞在缸套(I)內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套(I)底部的距離減小R2，為了減小發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)氣體壓縮比的變化，CPU給固定電機(jī)(25)信號使固定電機(jī)(25)旋轉(zhuǎn)帶動旋轉(zhuǎn)圓桶(26)反向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓桶(26)帶動旋轉(zhuǎn)圓盤(32)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)圓盤(32 )的旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋(61)順中間桿(28 )的中間桿外螺紋(62 )旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向上即向遠(yuǎn)離缸套(I)底部方向移動，從而使活塞在缸套(I)內(nèi)移動的最低點(diǎn)位置距離缸套(I)底部的距離增大h3，中間桿(28)的中間桿外螺紋(62)在旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋(61)內(nèi)擰進(jìn)的距離為h4，h3= h4; 貝IJ:移動轉(zhuǎn)桿(13)向遠(yuǎn)離左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動前及旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向遠(yuǎn)離缸套(I)底部方向移動前，氣體的壓縮比為[(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Ν]; 移動轉(zhuǎn)桿(13)向遠(yuǎn)離左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動Rl后及旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向遠(yuǎn)離缸套(I)底部方向移動hi后，氣體的壓縮比為 [(P/2)*(P/2)*jt*(M+R2+ h3)]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*(Ν_ R2+h3)]； 如果要使移動轉(zhuǎn)桿(13)向靠近左圓盤(17)和右圓盤(16)的圓心方向移動Rl前后及旋轉(zhuǎn)圓盤(32)向靠近缸套(I)底部方向移動hi前后壓縮比不變，則: [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Μ]/ [(Ρ/2)*(Ρ/2)*π*Ν]= [(P/2)*(P/2)*jt*(M+R2+ h3)]/ [(P/2)*(P/2)*3i*(N- R2+h3)] M/N=(M+R2+ h3)/(N- R2+h3)) R2/h3=(M-N)/(M+N)； 齒控螺紋伸縮系統(tǒng)中發(fā)動機(jī)活塞桿(33)的上端由一個(gè)推力軸承(30)與旋轉(zhuǎn)圓盤(32)相連接，推力軸承(30)的外圈上端面固定安裝在旋轉(zhuǎn)圓盤(32)的圓柱中心下側(cè)面，并使推力軸承(30)的內(nèi)圈上端面與旋轉(zhuǎn)圓盤(32)的下側(cè)面有一個(gè)5mm—20mm的空隙，活塞桿(33)的上端頭有一個(gè)活塞桿上端圓柱頭，這個(gè)活塞桿上端圓柱頭的外徑大于推力軸承的內(nèi)孔，從而使活塞桿上端圓柱頭的下側(cè)面貼靠在推力軸承的內(nèi)圈上端面，并使活塞桿懸掛在推力軸承的內(nèi)圈上端面能自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓盤的圓柱中心軸線和活塞桿的中心軸線、缸套(I)中心軸線、內(nèi)缸活塞(2)中心軸線、中缸圓套桶(3)中心軸線及外缸圓套桶(4)的中心軸線重疊，旋轉(zhuǎn)圓盤上側(cè)面的正中央有一個(gè)圓盤中心孔，圓盤中心孔的深度為旋轉(zhuǎn)圓盤高度的六分之五，圓盤中心孔內(nèi)有旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋(61)，旋轉(zhuǎn)圓盤中心孔內(nèi)螺紋上旋擰有一根中間桿(28)，旋轉(zhuǎn)圓盤(32)的外圓面外有一個(gè)旋轉(zhuǎn)圓桶(26)，旋轉(zhuǎn)圓盤(32)的外圓面有旋轉(zhuǎn)圓盤外直齒(51)，旋轉(zhuǎn)圓桶的內(nèi)圓面有旋轉(zhuǎn)圓桶內(nèi)直齒(52)，旋轉(zhuǎn)圓盤外直齒和旋轉(zhuǎn)圓桶內(nèi)直齒相匹配相嚙合，旋轉(zhuǎn)圓桶的外圓面有外直齒，旋轉(zhuǎn)圓桶的外直齒與固定電機(jī)轉(zhuǎn)輪(24)的外直齒相嗤合，固定電機(jī)轉(zhuǎn)輪通過固定電機(jī)轉(zhuǎn)軸與固定電機(jī)(25)相連，固定電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動固定電機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)并帶動旋轉(zhuǎn)圓桶(26 )旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)圓桶內(nèi)直齒和旋轉(zhuǎn)圓盤外直齒相嚙合，帶動旋轉(zhuǎn)圓盤繞活塞桿和中間桿的中心軸旋轉(zhuǎn)；由于旋擰在旋轉(zhuǎn)圓盤上端面的圓盤中心孔內(nèi)的中間桿上端頭與擺桿(12)由活節(jié)相連，且擺桿與移動轉(zhuǎn)桿(13)相連，移動轉(zhuǎn)桿穿套在擺桿上端的擺桿上橫孔(23)內(nèi)，使擺桿上橫孔可以繞移動轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)，擺桿只能在垂直移動轉(zhuǎn)桿和擺桿上橫孔的平面上擺轉(zhuǎn)，而擺桿不能繞擺桿中心軸線旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號】F02B75/04GK105986893SQ201610540948
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】魏伯卿
【申請人】魏伯卿