發明人:富 可
內蒙古自治區包頭市青山區烏素圖長征街坊
The invention relates to a three-way double two-stroke spiral heat engine, which comprises three groups of internal-combustion engine components with the same structure. The spiral heat engine is characterized in that: each internal-combustion engine component consists of a cylinder body, a throttle sub-cylinder valve and a cam piston, wherein the cross section of the inner cavity of the cylinder body is circular; the cross section of a bulge part of the cam piston is a sector surface accounting for one half of circumference; the cam piston is arranged in the inner cavity of the cylinder body, and the side surface of the bulge part of the cam piston clings to the side wall of the inner cavity of the cylinder body; the cam piston can do circular movement in the cylinder body; the throttle sub-cylinder valve is arranged on the cylinder body, and the front end of the throttle sub-cylinder valve extends into the inner cavity of the cylinder body and is supported against the side wall of the cam piston all the time under the action of a spring force; and both sides of the throttle sub-cylinder valve are provided with an air tap communicated with the inner cavity of the cylinder body respectively. The spiral heat engine has the advantages of small volume, simple structure, high heat energy conversion rate, high compression ratio, easy maintenance, high stability, small vibration and low noise.
背景技術：
目前，公知有往復式發動機，轉子發動機等。
一、往復式發動機，又分為兩衝程發動機和四衝程發動機，工作原理是由：進氣衝程、壓縮衝程、燃燒衝程、排氣衝程這四個行程循環工作。這四個行程由活塞直線往復式運動、經過連桿和曲軸完成循環的。
上述複式發動機存在如下缺點：
1、活塞往復運動，來完成四個衝程，其中只有一個行程為做功行程，另外三個行程是靠慣性完成的（以一個單缸機說明），在這裡活塞從A點到B點再回到A點往返數次，還要克服慣性，所以浪費很多機械能。
2、連桿是連線活塞與曲軸的裝置，這個裝置連線活塞一面要做往復直線運動，另一連線曲軸面要做圓周運動，工作時它不停擺動，浪費一部分機械能還要克服慣性，並且產生了震動。曲軸上的飛輪還要利用慣性。因此一部分機械要克服慣性，而另一部分機械還要利用慣性，因此制約了發展。
3、零件多而複雜，其結果是增加了摩擦力。
4、總體來說，往復式發動機能存在著轉換率低，體積大、機構複雜和維修不方便的缺點。
二、轉子發動機，就是三角活塞旋轉式發動機。轉子發動機又稱為米勒循環發動機。三角轉子把汽缸分成三個獨立空間，三個空間各自先後完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發動機點火做功三次。
上述轉子發動機存在如下缺點：
1、油耗高，尾氣排放難達標，壓縮比難以控制。
2、引擎使用一段時間之後容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，大幅增加油耗與污染。其獨特的機械結構也造成這類引擎較難維修。
3、精密度高，造價高。
本發明的有益效果是：
第一、熱能轉換率高，因為是同方向運動不用克服慣性，並且最大的利用慣性因此把機械能運用到最高。並且使用二次熱能轉換結構，比同排氣量傳統熱機能轉換率提高很多。
第二、壓縮比高，可以達到1：40（理論上無窮大），因此燃燒更充分。燃料選擇性高，可以使用汽油、柴油、天然氣等。
第三、在相同排量情況下體積更小。
第四、結構簡單，容易維修，穩定性高。
第五、振動小，噪音小。
第六、更節能。同排氣量比傳統熱機節能。
三同雙兩程螺旋熱機
技術領域：
本發明涉及一種三同雙兩程螺旋熱機，特別是一種同軸、同向、同步力傳遞；雙兩程圓周運動熱機，屬於內燃機領域。
背景技術：
目前，公知有往復式發動機，轉子發動機等。
一、往復式發動機，又分為兩衝程發動機和四衝程發動機，工作原理是由：進氣衝程、壓縮衝程、燃燒衝程、排氣衝程這四個行程循環工作。這四個行程由活塞直線往復式運動、經過連桿和曲軸完成循環的。
上述複式發動機存在如下缺點：
1、活塞往復運動，來完成四個衝程，其中只有一個行程為做功行程，另外三個行程是靠慣性完成的（以一個單缸機說明），在這裡活塞從A點到B點再回到A點往返數次，還要克服慣性，所以浪費很多機械能。
2、連桿是連線活塞與曲軸的裝置，這個裝置連線活塞一面要做往復直線運動，另一連線曲軸面要做圓周運動，工作時它不停擺動，浪費一部分機械能還要克服慣性，並且產生了震動。曲軸上的飛輪還要利用慣性。因此一部分機械要克服慣性，而另一部分機械還要利用慣性，因此制約了發展。
3、零件多而複雜，其結果是增加了摩擦力。
4、總體來說，往復式發動機能存在著轉換率低，體積大、機構複雜和維修不方便的缺點。
二、轉子發動機，就是三角活塞旋轉式發動機。轉子發動機又稱為米勒循環發動機。三角轉子把汽缸分成三個獨立空間，三個空間各自先後完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發動機點火做功三次。
上述轉子發動機存在如下缺點：
1、油耗高，尾氣排放難達標，壓縮比難以控制。
2、引擎使用一段時間之後容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，大幅增加油耗與污染。其獨特的機械結構也造成這類引擎較難維修。
3、精密度高，造價高。
三、其他發動機有：燃氣輪機、渦輪機等等
民用很少此處不多討論了。
發明內容：
本發明的目的是為了克服現有發動機的不足,提供一種體積小、結構簡單、熱能轉換率高、壓縮比高、容易維修，穩定性高、振動小、噪音小的三同雙兩程螺旋熱機。
本發明的目的是用以下方式實現的：
本發明包括三組結構完全相同的內燃機組件，其特徵是： 內燃機組件由缸體、節氣分缸閥、凸輪活塞構成，缸體的內腔橫截面為圓形，凸輪活塞的橫截面為兩個半徑不同的180度角扇形組成、其中一個180度角扇形的半徑與缸體內腔半徑相同、另一180度角扇形半徑小於缸體內腔半徑，凸輪活塞裝在缸體內腔中，其凸出部分的側表面緊貼缸體內腔的側壁，且凸輪活塞可以在缸體內做圓周運動，節氣分缸閥安裝在缸體上，其前端伸在缸體內腔中，並在彈簧力的作用下始終抵在凸輪活塞的側壁上，在節氣分缸閥的兩側各裝有一個與缸體內腔聯通的氣咀，三組內燃機組件裝在同一主軸上，三組內燃機組件按其功能不同，依次被成為：進氣、壓縮行程組件，燃燒、導出氣行程組件，高壓氣體再次做功、排氣組件；三組內燃機組件裝主軸上後，燃燒、導出氣行程組件與高壓氣體再次做功、排氣組件的凸輪活塞角度相同，與進氣、壓縮行程組件的凸輪活塞有180°夾角，進氣、壓縮行程組件的壓縮氣體出口咀通過壓縮氣導管與燃燒、導出氣行程組件的壓縮氣體進氣口咀連線，燃燒、導出氣行程組件導出氣出口咀通過導出氣管與高壓氣體再次做功、排氣組件的導出氣進口咀連線。
本發明的有益效果是：導出氣進口咀
第一、熱能轉換率高，因為是同方向運動不用克服慣性，並且最大的利用慣性因此把機械能運用到最高。並且使用二次熱能轉換結構，比同排氣量傳統熱機能轉換率提高50%
第二、壓縮比高，可以達到1：40（理論上無窮大），因此燃燒更充分。燃料選擇性高，可以使用汽油、柴油、天然氣等。
第三、在相同排量情況下體積更小。
第四、結構簡單，容易維修，穩定性高。
第五、振動小，噪音小。
第六、更節能。同排氣量比傳統熱機節能30%以上。
附圖說明：
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2、圖3、圖4是本發明的熱機在各個不同行程的工作原理圖。
具體實施方式：
參照附圖1，本發明包括三組結構完全相同的內燃機組件， 內燃機組件由缸體12、節氣分缸閥9、凸輪活塞6構成，缸體12的內腔橫截面為圓形，凸輪活塞6的橫截面為兩個半徑不同的180度角扇形組成、其中一個180度角扇形的半徑與缸體內腔半徑相同、另一180度角扇形半徑小於缸體內腔半徑，凸輪活塞6裝在缸體12的內腔中，其凸出部分的側表面緊貼缸體12內腔的側壁，且凸輪活塞6可以在缸體內做圓周運動，節氣分缸閥9安裝在缸體12上，其前端伸在缸體12內腔中，並在彈簧力的作用下始終抵在凸輪活塞6的側壁上，在節氣分缸閥9的兩側各裝有一個與缸體內腔聯通的氣咀，三組內燃機組件裝在同一主軸11上，三組內燃機組件按其功能不同，依次被成為：進氣、壓縮行程組件，燃燒、導出氣行程組件，高壓氣體再次做功、排氣組件；三組內燃機組件裝主軸11上後，燃燒、導出氣行程組件與高壓氣體再次做功、排氣組件的凸輪活塞角度相同，與進氣、壓縮行程組件的凸輪活塞有180°夾角，進氣、壓縮行程組件的氣咀10按其功能稱為壓縮氣體出口咀，氣咀 8按其功能稱為進氣口咀；燃燒、導出氣行程組件的氣咀7按其功能稱為導出氣出口咀，氣咀3按其功能稱為壓縮氣體進氣口咀；高壓氣體再次做功、排氣組件的氣咀4按其功能稱為排廢氣口咀，氣咀5按其功能稱為導出氣進口咀；進氣、壓縮行程組件的壓縮氣體出口咀10通過壓縮氣導管1與燃燒、導出氣行程組件的壓縮氣體進氣口咀3連線，燃燒、導出氣行程組件的導出氣出口咀7通過導出氣管2與高壓氣體再次做功、排氣組件的導出氣進口咀5連線。在燃燒、導出氣行程組件的壓縮氣體進氣口咀3內設有燃燒室（火花塞）。
工作時，參照附圖1和2，首先通過進氣、壓縮行程組件的進氣口咀8吸氣（混合氣體或空氣），進氣、壓縮行程組件的缸體內腔空間15被其節氣分缸閥分成兩個體積處於動態變化的氣缸，且與進氣口咀8相通的腔進氣，隨著其凸輪活塞與主軸11相連做圓周運動帶動其他組件的凸輪活塞同時同步同向旋轉運動，向箭頭方向旋轉，腔體的空間加大吸入更多氣體，圓周運動的凸輪活塞繼續旋轉，再由於節氣分缸閥的分缸使其壓縮開始，壓縮氣體由單向壓縮氣導管1導向壓縮氣體進氣口咀3和燃燒室，此時，燃燒、導出氣行程組件的做圓周運動的凸輪活塞剛好把壓縮氣體進氣口咀3和燃燒室封閉，壓縮氣體將產生更大的壓縮比。當熱機處於附圖3位置時，壓縮結束，同時單向壓縮氣導管1將壓縮氣體導向壓縮氣體進氣口咀3和燃燒室（點火或噴油），燃燒、導出氣行程組件的圓周運動凸輪活塞與其節氣分缸閥的分缸形成小氣缸14，氣體迅速膨脹，迫使圓周運動凸輪活塞與節氣分缸閥的分缸形成的氣缸14加大，圓周運動凸輪活塞受膨脹氣體的推動繼續向箭頭方向旋轉。氣缸14做功結束高壓氣體運行繼續旋轉，導出高壓氣開始，因為還是高溫高壓氣體，因此通過導出氣出口咀7、導出氣管2和導出氣進口咀5使高壓氣體進入高壓氣體再次做功、排氣組件的氣缸13再次做功（如附圖4所示），因不是單獨行程，氣缸13與氣缸14做功同時進行，所以在氣缸13導出高壓氣的同時又對其圓周運動凸輪活塞再次加壓，傳遞給氣缸13再次做功開始。一次做功等同於兩次做功，能源消耗相同。凸輪活塞繼續旋轉到附圖3的位置排廢氣開始，廢氣由排廢氣口咀4排出。一個單做功結束。
