推荐一款发动机构想

柳暗花明

大家好！
我是一名发动机业余爱好者，在此向大家推荐一个关于发动机的设想（附后）。年前我曾将此设想向一些发动机生产厂家推荐，可能是因为太过业余或根本行不通，反正没有回音。但我仍冀此设想或有一两点可取之处，故斗胆在此献丑，希望能得到行家的指点。如有可能，我想进一步制做样机验证。样机拟选择相对简单的单缸无变压缩比发动机，如摩托车发动机。以我个人的财力、智力，要完成这项工作仍然十分困难，特此诚邀对此设想感兴趣的专业人士相助，或投资、或设计研发、或联系厂商、或指点迷津。如有幸事成，必不敢忘。
邮箱：ldqsz6872@163.com

另恳请版主能否将此帖前置一段时间，不胜感谢！

图1为铰链式发动机B-B剖面结构示意图。图2为铰链式发动机A-A剖面结构示意图。将4块铰链板组成一个可以张开、合拢的菱形柱子，与两块侧板围成一个汽缸。
    将菱形柱子上面两块铰链板的铰链芯固定在挂架上。菱形柱子下面的两块铰链板装有连杆座,分别通过两根连杆与曲轴相连。通过转动铰链板改变菱形柱子的截面积实现汽缸体积的变化，完成进气、压缩、膨胀做功、排气的循环。
    曲轴安装在曲轴箱内，曲轴箱与侧板相连。侧板外围安装机壳, 机壳固定侧板并起散热作用。
    侧板的上部安装变比箱, 挂架放置在变比箱内。受变比箱的限制，挂架只能在变比箱内做上下移动。
    机壳、侧板与变比箱形成一个密闭空间。
    变比箱内放置增压垫、减压垫各块。当铰链式发动机在高压缩比下运行时，增压垫压在挂架上面，减压垫抽出，将挂架下压，减小汽缸压缩结束时的体积；当铰链式发动机在低压缩比下运行时，增压垫抽出，减压垫垫在挂架下面，将挂架上抬，增加汽缸压缩结束时的体积。
   喷油嘴、火花塞穿过挂架，进入汽缸内。喷油嘴、火花塞固定在变比箱上。
   进气阀、排气阀放置在侧板的中部。
   图3为铰链式发动机膨胀初始结构示意图。汽缸从图1两根连杆之间的夹角最大的位置开始膨胀做功，进入图3的位置。
   图4为铰链式发动机膨胀结束结构示意图。汽缸继续膨胀，当汽缸从菱形膨胀为正方形时，汽缸体积最大，膨胀结束。此时排气阀已完全被汽缸遮蔽，打开排气阀，开始排气。
   图5为铰链式发动机排气结束结构示意图。汽缸从图4的位置开始压缩排气，进入图5的位置，两根连杆之间的夹角最小，排气结束。此时进气阀、排气阀已完全被汽缸遮蔽，关闭排气阀，打开进气阀开始进气。
   图6为铰链式发动机进气结束结构示意图。汽缸从图5的位置开始进气，进入图6汽缸体积最大的位置，进气结束，关闭进气阀。
   图7为铰链式发动机高压缩比压缩结束结构示意图，图8为铰链式发动机高压缩比排气结束结构示意图。当铰链式发动机在高压缩比下运行时，增压垫压在挂架上面，减压垫抽出，将挂架下压，汽缸在压缩结束时体积较小，汽缸在排气结束时体积较大。

结构、性能比较
1、转速：铰链式发动机为活塞式发动机的1/2。
2、曲轴直径：活塞式发动机的曲轴直径为活塞行程，铰链式发动机的曲轴直径最大为2倍铰链板长度，最小可低于1倍铰链板长度。
3、连杆：铰链式发动机有两根连杆，活塞式发动机只用1根连杆。
4、喷油嘴、火花塞：铰链式发动机的喷油嘴、火花塞的位置安排得比较局促。
5、进排气门：铰链式发动机的进排气门余量较大，不用气门增程技术也可能满足大进气量的要求。而且铰链式发动机可能可以省却凸轮等部件。
6、正时机构：铰链式发动机内可利用的行位较多，可能可以省却活塞式发动机较复杂的正时机构。
7、汽缸磨损：铰链式发动机的铰链板与侧壁之间的摩擦力较小，因此汽缸磨损可能较轻。
8、变压缩比：目前变压缩比的技术方案有很多，但都难以大规模推广实用。铰链式发动机的变压缩比方案相对简单，可能有实用价值。铰链式发动机在高压缩比时汽缸余气较多，正好可以省掉向法国雷诺公司购买专利的麻烦。
9、重量：铰链式发动机侧壁与机壳的重量会超过活塞式发动机缸体的重量，铰链板与连杆的重量会超过活塞式发动机的活塞与连杆，如果铰链式发动机可以省却水箱，则整体重量可能相当。
10、散热：铰链式发动机铰链板的受热面积超过4倍活塞的面积，而且无法通过水冷散热。铰链式发动机的机壳的散热面积较大，有可能在不用水箱的情况下满足散热要求。风冷式活塞发动机
11、润滑：铰链板与侧壁之间的油膜的建立类似于三角转子发动机。
12、密封：铰链板与侧壁之间的端面密封类似于三角转子发动机。铰链板之间的铰链环的密封方式较多。
综合来看，铰链式发动机需要解决的还是传统的三大问题：散热、润滑、密封。以现有技术解决这些问题是有可能的。与其潜在优点相比花些力气可能值得。

Ai你的鱼

燃烧时铰接处密封和燃烧对铰接寿命等的影响都很大，我是这么认为的，看的也不是太明白。

小风车

铰链芯怎么润滑？怎么在高温的环境中保持工作稳定？你这个东西纯属异想天开、

柳暗花明

这个构想确实有点异想天开，但润滑可能问题不大。可以在顶端的铰链芯开孔，铰链板的侧面开油槽，对端面及铰链芯润滑。相比活塞发动机的活塞头的润滑条件，可能要好一点。

songyafeng

原理上可行，但工艺上和复杂程度超过圆柱汽缸发动机，润滑和密封等工艺结构都存在大问题。

柳暗花明

      这几天抽空将润滑、密封等问题重新考虑了一下，觉得原先设想没有太大问题。
    本回帖的图1为润滑示意图，润滑油从侧壁注入顶端固定的铰链芯内，沿润滑油道给端面、铰链芯提供润滑。润滑条件应该比曲轴好一些。
    密封方案有好多种。直接用油密封最省事，但考虑到铰链芯磨损后，密封的可靠性可能会有问题。图2为铰链密封示意图。有两个方案，一个为凹头密封，另一个为凸头密封。类似于活塞环，密封面积更大，密封效果应该不错。
    如果润滑、密封等问题能解决，是不是可以认为本构想成立呢？

有这样的想法是很好的，说明你是个爱动脑筋的人，我很看好你。
但是......上面你讲的几乎每一点都有错（至少我这么认为），至于错在哪里，如果写出来恐怕就是篇论文那么长了。这个发明可能在运动学上他是可以动的，就是说如果用仿真软件去模拟运动，他还是可以正常转动，但要实际应用，问题就多得如牛毛了。
（想一下转子发动机的命运吧......）

songyafeng

的确，转子发动机还能高速优势，如果曲轴发动机，密封形状不规则，密封长度很大，散热面积变大（这些都对圆柱汽缸而言）等，意义就不大了。

26279430

楼主你应该详细说说这个发动机和传统发动机相比之下的优缺点比较啊，比如成本、轻量化、耐久性、可靠性、燃烧效率等等等啊

altair_vega

如果高速运行的话，各个铰链处的摆动怎么控制？
貌似很复杂，很难实现
机械效率能否提高？