專利名稱：超級節(jié)能發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機，特別是具有節(jié)能作用的發(fā)動機。
背景技術：
已有技術中，各種動力設備(如電動機、內燃機、蒸汽機、水能動力裝置)均不能有效克服反作用力，故能耗大，應當加以改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是，設計出超級節(jié)能發(fā)動機，在輸入動力大小不變情況下，通過專門裝置增加力方向上的距離來克服反作用力，達到節(jié)能的目的。
本發(fā)明的技術方案之一是，所述超級節(jié)能發(fā)動機包括一個固定不轉的小齒輪，其技術特點是，大齒輪與該小齒輪相嚙合且所述大齒輪在繞所述小齒輪轉動的同時還產生自轉，連桿的兩端分別同大齒輪的輪軸和小齒輪的輪軸相鉸接，所述大齒輪同與其一同運轉的、能產生力矩的動力裝置相連接，且該大齒輪設有動力輸出機構。
以下對本發(fā)明技術方案一做出進一步說明。
參見圖1，本發(fā)明包括一個固定不轉(如相對地面為固定)的小齒輪1，大齒輪5與該小齒輪1相嚙合(亦即該二個齒輪的輪齒相嚙合)且大齒輪5在繞小齒輪1轉動(參見圖1中箭頭A指向及虛線圈之轉動軌跡)的同時還產生自轉(繞自軸轉動)，連桿4的兩端分別同大齒輪5和小齒輪1的輪軸相鉸接，大齒輪5同與其一同運轉的動力裝置7相連接，且該大齒輪5設有動力輸出機構3。所述動力裝置7包括已有技術的電動機、內燃機(汽油機、柴油機等)、蒸汽機、水能動力裝置、旋轉剛體能等。動力輸出機構7可以是圖1所示的軸，也可以是變速箱或其它已有技術運轉機構。
本發(fā)明的設計原理是，設圖1所示動力裝置7為電動機，且小齒輪1的半徑為R、大齒輪5的半徑為10R，則所述電動機帶動大齒輪5旋轉時，電動機轉子相對連桿4運動的距離為2Rπ(π＝3.14)；若作用力記為F，則大齒輪5的中心運動距離為(10+1)R·π·2，而電動機通電轉動所產生的反作用力效果相當于作用在大齒輪5圓心的力的(10/11)F的效果，即本發(fā)明克服(消除)了(10/11)F的阻力，從而大大提高了輸出功率，節(jié)能效果顯著。本發(fā)明的大齒輪5連接其它的動力裝置，其工作原理也與此一致；也就是說，當輸入功率等于小齒輪齒數(shù)時，輸出功率就等于大、小齒輪的齒數(shù)之和。
上述大齒輪5的半徑可大于或等于或小于所述小齒輪1的半徑。本發(fā)明裝置的輸入功率/輸入功率＝小齒輪1的半徑/大、小齒輪5、1的半徑之和。如果大齒輪5的半徑略小于小齒輪1半徑，則輸入與輸出功率之比為1比2。
本發(fā)明的技術方案之二是，所述超級節(jié)能發(fā)動機包括一個能產生力矩或力的動力裝置，其技術特點是，所述產生力矩或力的動力裝置自身是朝力矩或力的方向運動的。本方案中產生力矩或力的動力裝置與技術方案一及其實施例的動力裝置可以是一致的。
本發(fā)明的技術方案之二實際上是將前述技術方案一中的大小齒輪5和1替換為用電動機保持所述產生力矩或力的動力裝置高速旋轉，當產生力矩或力的動力裝置能保持勻高速運動時，電動機可拆去。其工作原理與技術方案一是一致的，它同樣能達到高速節(jié)能的目的。
產生力矩與產生力在效果上是等效的，在實施中只是將圓狀路徑展開成直線。
由以上可知，本發(fā)明為一種超級節(jié)能發(fā)動機，它在力的大小不變的情況下，利用專門裝置來增加力方向上的距離來達到節(jié)能的目的，大幅提高輸出功率，節(jié)約能源；本發(fā)明結構簡單、造價低、維護費用少；本裝置用在汽車上沒有尾氣排放(因為沒有氣缸)，使城市空氣像農村一樣清鮮；還可在國防上使用，如用作航空母艦的動力，其費用極少。本發(fā)明經濟效益相當高，它可以使輸入為1千瓦時，產生20個千瓦的輸出。


圖1是本發(fā)明的一種原理結構；圖2是本發(fā)明的一種實施例結構示意圖；圖3是本發(fā)明的第二種實施例結構示意圖；圖4是本發(fā)明的第三種實施例結構示意圖；圖5是本發(fā)明的又一種實施例結構示意圖；圖6是本發(fā)明的再一種實施例結構示意圖。在所述附圖中1-小齒輪， 6-輪軸，2-輪軸， 7-動力裝置，3-動力輸出機構 8-聯(lián)軸器，4-連桿， 9-電動機轉子，5-大齒輪 10-電動機定子，11-連接件， 25-水箱，12-周轉齒輪，26-波輪，13-內齒齒輪，27-聯(lián)軸器，14-自轉齒輪，28-剛性飛輪，15-波輪，29-聯(lián)軸器，16-水箱，30-電動機，17-波輪，31-波輪，18-聯(lián)軸器， 32-水槽箱，19-發(fā)電機轉子， 33-勻水器，20-定子，34-連接件，21-波輪，35-勻高速電機，23-波輪，37、38、52-聯(lián)軸器，22-水箱，39、48、56-剛性聯(lián)桿，24-波輪，41-水嘴，62-發(fā)電機， 54、55-波輪，52、53-圓筒狀水箱50、51-水管，55-電動機。
具體實施例方式
以下實施例1至3對應于技術方案一，實施例4至5對應于技術方案二。
實施例1參見圖2，本發(fā)明裝置中的大齒輪5經聯(lián)軸器8同電動機轉子9的軸相連，該電動機定子10經連接件11同周轉齒輪12相連，所述齒輪12又分別與內齒齒輪13和自轉齒輪14相嚙合，齒輪14與內充有水的水箱16中的波輪15相連，而該水箱16中的波輪17經聯(lián)軸器18與發(fā)電機轉子19的軸相連，發(fā)電機定子20同內部充有水的水箱22的波輪21相連接，水箱22中的波輪23經連接件34同內齒輪13相連接；當電動機軸9在電力作用下轉動時，帶動齒輪5轉動，同時外殼10作相對轉動，則隨之轉動的齒輪12分別驅動齒輪13和14作相反方向轉動，齒輪13經連接件34驅動水箱22中波輪23轉動，由此攪動該水箱中的水而由水力驅動波輪21轉動，進而發(fā)電機定子20轉動，齒輪14則帶動波輪15轉動，由此進行與水箱22工作原理相同的過程而使波輪17帶動發(fā)電機轉子19的軸轉動，發(fā)出的電可供電機10用或輸出作它用，水箱16、22是封閉的。該發(fā)電機轉子19與定子20的自轉方向相反，從而達到抵消該電動機通電時其轉子9對定子10的反作用力。
該實施例1的工作原理是，由于電動機轉子9相對于連桿4運動的距離等于大齒輪5作用小齒輪1所通過的距離，設電動機轉子9相對于連桿4的運動距離為S、小齒輪1與大齒輪5的半徑之比為1∶10，則大齒輪5的中心運動距離為11S，大齒輪5作用小齒輪的力F傳到大齒輪5的中心軸上，所以輸出功率為11FS，而電動機定子10相對于連桿4的運動距離很小，可以使之0.2S(采用辦法為增大波輪15、17、21、23的半徑和受力角度，即增大負荷)，所以輸入功率為1.2SF，故輸入與輸出功率之比為1.2∶11。
該實施例1中，對于齒輪12為防止在圖中相互位置發(fā)生變化的解決辦法是調節(jié)波輪15、23的半徑和受力角度，使齒輪12作用兩個齒輪(包括內齒輪和外齒輪)的力相等，從而使齒輪12中心的合力為零。
實施例2參見圖3，充水水箱25中的波輪24同大齒輪5相連接，而其中另一只波輪26經聯(lián)軸器27同剛性飛輪28作可拆分連接(具體機構可參照機械離合器或現(xiàn)有技術相應結構)，按電動機30的轉軸軸向與大齒輪5輪軸相垂直而設置電動機30的位置，該電動機30的轉軸經聯(lián)軸器29同剛性飛輪28作可拆分式連接(結構與聯(lián)軸器27相同)；實際工作時，電動機30驅動飛輪28高速旋轉，當其轉速達到一定時，采用張開機構將該飛輪28與電動機30脫開而連接至聯(lián)軸器27上，經水箱25，驅動大齒輪5轉動，輸出動力，如此反復進行，輸出高效功率。
上述實施例2的工作原理是，電動機30的定子相對于連桿4是靜止的，電動機帶動剛體28旋轉的動能為W，則剛體28通過波輪26、24達到大齒輪5的功率W，而此功又等于大齒輪5作用小齒輪1所通過的距離S乘以大齒輪5作用小齒輪1的力F；又大齒輪5作用小齒輪1的力F傳到大齒輪5的中心，設大、小齒輪5、1的半徑之比為10∶1，則大齒輪5的中心通過的距離為11S，故輸入與輸出功率之比為1∶11。
實施例3參見圖4，一定高度的水從箭頭B處落下，經勻水器33沖擊波輪31轉動，從而帶動大齒輪5轉動，由其輸出動力，其作功效率同樣很高。勻水器33的一種結構是(參見圖4)，外筒內裝有若干按序排列的小管；勻水器的作用是使流入波輪31的每一部分水相對連桿4是靜止的。該勻水器33也可采用現(xiàn)有技術的其它結構形式。圖4所示裝有勻水器的水槽箱32可以是封閉的或非封閉的。
本實施例3的工作原理是，設大、小齒輪5、1的半徑之比為10∶1，且設某一體積水入口處的能量為W，進入勻水器33后水消耗一部分功用來與連桿4作同步運動，在此暫不作計算(因為相對輸出功是極少的)，水通過波輪31達到大齒輪5作的功W＝FS，S為大齒輪5作用小齒輪1的距離，此時大齒輪5中心通過的距離為11S，力F又沒有減小，故輸入功率與輸出功率之比為1∶11。
實施例4參見圖5，電動機62外殼與地固定，其轉子軸與剛性連桿61、水管51、50、圓筒狀水箱53、52成剛性連接，圓筒狀水箱52、53內有波輪54、55，發(fā)電機59的轉子通過軸58與波輪54相連接，發(fā)電機定子(外殼)通過軸60與波輪55相連接，水嘴56、57內有電機和水泵(此電機和水泵在圖中已省略而未畫出)，圓筒狀水箱52、53中的水按圖中箭頭方向經水管51、50循環(huán)使用。當水嘴56、57內的電機通電噴水時，對水嘴56、57有反作用力；設兩反作用力大小相等，且兩水嘴56、57在旋轉的半徑上相差一定距離，故產生一個力矩；而水嘴56、57噴出來的水對圓筒狀水箱52、53沒有產生力矩，它對波輪54、55有沖擊且波輪54、55彼此運動方向相反，從而帶動發(fā)電機59發(fā)電，發(fā)的電可供水嘴56、57內的電機使用或作其它之用。勻高速電機62通過剛性連桿61帶動水管51、50、圓筒狀水箱52、53作高速旋轉，當速度相當大時(如200米/秒，線速度)就限速，即勻高速電機62還有限速功能。如果剛性連桿61、水管51、50、圓筒狀水箱52、53能保持勻高速旋轉(采用的辦法是調節(jié)負載力的大小)，則勻高速電機62可拆除。如考慮水重力，把兩水嘴56、57換到水管51、50的另一端，且水在水管51、50的流向改變。剛性連桿61的一端為功率輸出軸。
當水嘴56、57噴水產生的反作用力不變時，則產生的力矩不變；兩個水嘴產生力矩不變的情況下，所述圓筒狀水箱、水管、連桿的轉速越大，輸出功率越大；因為水嘴56、57噴水產生力矩，水沖擊波輪54、55發(fā)電，整個裝置自身運動是沒有阻力的，所以輸入功率不變，輸出功率可成數(shù)倍的增加；如輸入1度電可輸出20度電。兩個水嘴產生反作用力，從而產生力矩，沖擊波輪54、55發(fā)電，整個裝置是產生力矩的動力裝置，而此動力裝置自身是朝力矩方向運動的(繞電動機62軸轉動)。
實施例5參見圖6，電動機35經聯(lián)軸器52及連桿56同動力裝置相連，動力裝置水槽箱32，其中有波輪31和勻水器33。波輪31中心軸為功率輸出軸。圖6所示裝有勻水器的水槽箱可以是封閉的或非封閉的。勻水器33與水槽箱32固定連接，勻水器33的作用是使進入波輪的每一部分水的相互之間為相對靜止的，使水除了與箱32同步運動消耗極少一部分功以外，絕大部分能量是對波輪31做功。當用電動機35通過連桿56帶動水槽箱32運轉且負荷不變時，波輪31也會以相同速度加速運轉；當速度相當大時，撤消用于加速的外力，裝置也會保持這個速度。水沖擊波輪31的力可調到相當大時(在水自身能量一定時，要所通過的距離相當小)，電機加速箱32的力不大(如果水在一個封閉的水箱內循環(huán)運動，電機帶動箱32的力幾乎為零)，故電機做功極小而波輪33輸出功相當大，因為力沒有變，距離卻增大了許多。水經勻水器33沖擊波輪31轉動是產生力矩的動力裝置，水和勻水器33、波輪31自身是朝力矩方向運動的，且是繞波輪31的中心旋轉的。水經勻水器沖擊波輪做功，為產生力矩或力的動力裝置。水和勻水器、波輪在力矩或力的方向上是運動的。
權利要求
1.一種超級節(jié)能發(fā)動機，包括一個固定不轉的小齒輪1，其特征是，大齒輪5與該小齒輪1相嚙合且大齒輪5在繞小齒輪1轉動的同時產生自轉，連桿4的兩端分別同大齒輪5和小齒輪1的輪軸相鉸接，大齒輪5同與其一同運轉的動力裝置7相連接，且該大齒輪5設有動力輸出機構3。
2.根據權利要求1所述的超級節(jié)能發(fā)動機，其特征在是，所述動力裝置7包括電動機、內燃機、蒸汽機、水能動力裝置、旋轉剛體能等。
3.一種超級節(jié)能發(fā)動機，包括一個能產生力矩或力的動力裝置，其特征是，所述產生力矩或力的動力裝置自身是朝產生力矩或力的方向運動的。
4.根據權利要求3所述的超級節(jié)能發(fā)動機，其特征在是，所述動力裝置包括電動機、內燃機、蒸汽機、水能動力裝置、旋轉剛體能等。
全文摘要
本發(fā)明的主要結構是,大齒輪5與小齒輪1相嚙合且其繞小齒輪1轉動時產生自轉,小齒輪1固定不轉,連桿4的兩端分別同大齒輪5和小齒輪1的輪軸相鉸接,大齒輪5同與其一同運轉的、可產生力矩的動力裝置7相連接,且該大齒輪5設有動力輸出機構3。所述動力裝置7包括電動機、內燃機、蒸汽機、水能動力裝置等。所述大、小齒輪5、1可用電動機替換。本發(fā)明通過專門機構使外力不變時通過增加力方向上的距離達到節(jié)能的目的,效果顯著,應用范圍廣。本發(fā)明結構簡單、造價低、維護費用少,可降低汽車尾氣排放,環(huán)保價值大。它還可用在國防上。
文檔編號F02B65/00GK1367307SQ0113951
公開日2002年9月4日 申請日期2001年11月19日 優(yōu)先權日2001年2月5日
發(fā)明者周紅民 申請人:周紅民