[001] 本发明涉及一种改进的内燃机，特别是一种以柴草或煤炭为燃料的内燃机，它最适合做火车、轮船、火电厂及拖拉机的发动机。

[002] 现有机都是用汽油和柴油做燃料，因它的结构及工作方式所致而使它根本无法使用固体燃料，在石油这么紧张和地球上的石油蕴藏量急剧减少的情况下，在地面和水面运行的大功率发动机还是以煤炭为燃料为宜，因此现有内燃机已不能很好地满足人们的需要。

[003] 现有蒸汽机和蒸汽轮机多数是以煤炭为燃料，它的构造是一个大锅炉和一台往复活塞式气动机或叶轮式气动机，工作时是靠将水燃出的蒸汽来推动气动机运转。但是，锅炉将水变成蒸汽需要很多时间和热量，燃料的热能不直接做功或使热机效率下降严重，再是那庞大的锅炉和处理水垢已造成极大的不便，所以煤炭在做发动机的燃料时还是内燃为好。

[004] 本发明的任务是提供一种以煤炭或柴草为燃料的内燃机，这任务是以如下方式完成的。

[005] a）它主要由转子式的气动机[1]、火箭式的喷火器[3]、活塞式的压气机[4]、供应煤炭的送料机[6]、气轮机[13]等构成，这些部件之间的关系是：压气机的输出端由气管和气动机定子壳内的预热室（2-a-6）串联后再接喷火器的进气管，送料机的输出端和输入端分别接喷火器及煤粉箱，气动机的气体输入端和输出端分别接喷火器的喷火管和气轮机的进气口，气动机的动力输出端有两个，一个是通过转子的副轴由相应的轮和轴将动力传给压气机、送料机等内燃机本身所需动力的部件，另一个是通过转子的主轴及离合器向外输出动力。这样压气机和送料机连续地向喷火器中输送压缩空气和煤炭，燃料在燃烧室中爆发后通过喷火管将这高温高压气体射入气动机，转子在气体的推动下便高速运转，气动机由转子、定子及使所有转子同步运转的轴和齿轮组成，所有承受高温的转子叫高温转子而且由一条水平的主轴贯穿，每个承受低温的转子的轴都竖直排列而且由一条水平的副轴通过多对伞齿轮与每个低温转子啮合，这主轴和副轴互相平行而且由上面的同步齿轮相互啮合，转子都是每一个高温转子与一个低温转子组成一组并且转子的轴相互垂直而不在一个平面上，工作中所有转子都是单一的匀速转动，这就将围在转子上的定子室分隔成多个容积可变的密闭空间——也就是做功室，定子上设有气口，转子上设有活塞而且由活塞的帮做气门，这就使气体只有推动转子做功后才能通过气动机，使煤炭以内燃的方式来做功，从气动机放出的废气再推动气轮机做功，送料机[6]由运料机、料容器、高压料泵和节料器构成，运料机是一个靠绞龙的转动从煤粉箱向料容器运煤的装置，他包括传动轴，料容器是暂时存放煤粉的密闭容器，它的器壁上设有多个煤粉探头，上部和高压料泵的输入端相通，高压料泵是一个带套筒——也叫龙套的螺旋状绞龙，是将煤粉从料容器中取出后再以很大的压力送入喷火器的装置，它包括带动它的电动机及齿轮，节料器是控制运料机供煤量的装置，控制信号由料容器上的煤粉探头动电触头来发出，节料器包括差速器、制动杆和电磁铁，差速器的两个半轴分别与气动机及运料机动力连接，差速器壳被制动杆挡住不转时动力就传给运料机，这制动杆的运动又靠受煤粉探头控制的电磁铁来拉动，喷火器[5]是一个密闭的容器，它的壳上设进气管、喷火管、煤粉的喷嘴、喷油嘴、引火器、点火器、搅拌器、热触头、火焰探头及火花塞等，燃烧室在喷火器的中部，喷火管上的回火管也通燃烧室，引火器是一个向燃烧室喷射稳衡的高温火焰的装置，火焰探头主要由两根互相绝缘的金属条，启动时先后由点火器和喷油嘴用汽油点火及工作一段时间，等喷火器内达到煤粉的燃点后热触头就接通电路使换料开关[9]关闭油路和使送料机工作，煤粉于压缩空气在搅拌器的作用下混合后不等落到底就在燃烧室内烧透，引火器和回火管使煤粉连续燃烧，产生的高温高压气体经喷火管直接推动转子运转，b）本内燃机上附设高压油泵（1-9）调速器[8]换料开关[9]炉灰收集器（1-8）及启动马达，这些部件及上述主

[006] 件相互连系而且构成控制系统，高压料泵的直流电动机的励磁电流由与高压油泵的齿条所控制的电位器（8-W）控制，使煤炭的供应量满足转速的要求，所燃烧过的那极细的煤灰由炉灰收集器用水粘吸在一起并且一次次的放到外界，换料开关包括油路开关和煤粉开关。

[007] 煤粉以内燃的方式来做功就大大缩短了启动时间和热机的体积，内燃机及蒸汽机这样改进后就实现了“以煤代油”和大大提高了热机效率和功率，大型车、船及火电厂改用这种内燃机后可节省大量石油、煤炭及淡水。煤或草需预先磨成粉。

[008] 本发明启动迅速，下面将结合附图进一步的描述：

[009] 图1：是本发明的外形（从左后方看）。

[010] 图2：是气动机和气轮机的转子齿轮机构。

[011] 图2-a：是高温转子和高温定子室的结构图。

[012] 图2-b：是低温转子和低温定子室的结构图。

[013] 图3：是述气动机转子标准曲面的空间坐标和母线。

[014] 图4：是定子室组示意图。

[015] 图5：是喷火器的结构图。

[016] 图6：是送料机的示意图。

[017] 图7：是压气机、充气机的洗气机的示意图。

[018] 图8：是调速器和换料开关的原理示意图。

[019] 图9：是本发明的外形。（从右前方看）。

[020] 图10：是本发明的主要部件的水平位置分布图。

[021] 参照图1结合图9：一种以煤炭或柴草为燃料的内燃机，它的燃料输送机-简称“送料机”[6]及热水器（1-10）、炉灰收集器（1-8）设在本机的右前方，存放煤粉或草粉的煤粉箱（6-5）设在本机的上方，（大功率的内燃机是将煤粉箱设在机体附近）提取燃料所需的动力由气动机的副轴来提供。图中[1]、[2]、[3]依次为气动机、齿轮箱和喷火器，[4]、（1-9）依次为压气机和与气机同轴的高压油泵。调速器[8]、换料开关[9]、启动电扭及仪表等都设在控制盘[12]上，起动马达设在离合器[10]的主动轮的一侧。气轮机[13]在右前方，上述重要部件的分工是：洗气机过滤空气，压气机将空气压缩并且送入喷火器，送料机和高压油泵向喷火器内输送柴草的粉面和引火用的油，喷火器将燃料变成高温高压的气体并推动气动机运转。

[022] 参照图2：由两个使用同一条水平轴的高温转子（2-1）及（2-3）、两个都有立轴和齿轮的低温转子（2-2）及（2-4）、同步齿轮（2-5-1）（2-6-2）（2-6-4）（2-6-6）、主轴（2-5）和副轴（2-6）及气轮机[13]的叶轮等组成的转子齿轮机构，它的高温转子和低温转子的轴是互相垂直并且是严格地同步定向转动。每个转子轮的两侧都有光滑的旋转曲面，称为气浮（D）。圆周上呈弧状六面体（θ）的活塞固定在转子轮上。在这些转子中，每一个高温转子与一个低温转子组成一组，每两组转子组成一个单元，一台大功率的气动机可以有多个单元，本内燃机用了一个。这些转子在转动时，必须是高温转子为主动。为分析问题方便起见，下面主要以（2-1）（2-2）这一组转子来描述：活塞都是固定在转子轮上，它的横截面和纵截面都呈扇环形，它的顶和底都呈扭曲的斜面状。转子轮和活塞远离转子轴的面都是中部有凹，因此称它为转子沟（G）和活塞沟（g），这组转子在同步转动时，上面的活塞是轮流地通过两个转子之间的交叉点。在交叉点附近，这一转子的转子沟和另一转子的活塞沟之间在任何时刻都保持一个“工”字状的线型间隙。在转子（2-1）的活塞顶（2-1-5）和活塞底（2-2-6）通过交叉点时，两个活塞的顶和底之间形成一条极小的间隙。这个间隙是随着齿轮的磨损而减小的。

[023] 当这两个活塞的另两端也在此交叉点相遇时，又形成一条间隙，但这个间隙是随着齿轮的磨损而增大，由于定子室上的进气门的位置适当，所以对做功室影响极小。这两个间隙发生相反变化的根本原因是：内燃机本身所需的动力大多数是通过副轴（2-6）来传递。随着齿轮的磨损，低温转子的相位是逐步滞后的。为了使逐步减小的间隙既能良好地密封又能不妨碍活塞的运动，在制造时将低温转子的活塞（2-2-4）用质软而轻并且耐高温的材料。在高温转子（2-1）上，（g-1）（G-1）依次为活塞沟和转子沟，（R-1）（R′-1）是活塞帮，（2-1-5）（2-1-3）依次是活塞底和顶，（D-1）是气浮，这就是转子轮的一个侧面。活塞沟上的一小孔（σ）都与主轴（2-5）的空心相通。在低温转子（2-2）上，与高温转子相同的部位它的名称也对应相同，转子轴上端中间的轴孔与活塞内的空间相通。

[024] 参照图2-a：用耐高温的高强度材料做成的两个高温转子，它的活塞内部设有一些空间（φ），转子轮与活塞相接的部位下也有一些空间，这很便于转动平衡和隔热。高温转子的轴就是主轴（2-5），它是空心的，轴承是设在两端。在轴承和转子主体之间设有套筒状密封器（2-5-3），该密封器是一个带圆环及销子的套筒，工作时可在小范围内沿轴向滑动但不能与轴发生相对转动。主轴的右端有一个与充气机（1-4）相通的气管（2-9-1），它是靠滑动摩擦保持轴的空心与气管的连接处的密封，使充气机送来的压缩空气可通过活塞内的气孔（6-3）（6-5）流到定子室内，这些气体的作用是对转子进行冷却。还有一部分气体从转子之间的小孔（5-4）流入定子室。高温定子的上部的壳内有一个预热室（2-a-6），由压气机[4]送来的新鲜空气从两端进入和从中和的出口（2-a-9）流入喷火器[3]，这样可实现热交换，定子的外层是用隔热材料做的保温层，依此阻止热能的散发。在和转子的气浮（D）靠近的定子部位的壳内设有气垫（S），它是由一个与充气机相通的气室和一些与气浮准对的气孔构成，在这气垫的作用下使高速运转的转子不与定子在此摩擦。用过的气体流入定子室帮助做功。密封器（2-5-3）和轴承（2-a-12）及主轴与气管（2-a-1）的连接处，都由机油泵送来的机油进行润滑和冷却。用过的机油由机油分离器处理。

[025] 参照图2-b和结合图2-c及图2：低温转子的轴（2-6-3）全是空心的，活塞内有一些与转子轮连通的空间，由充气机（1-4）送来的高压空气从轴的两端进入并经活塞后再从活塞沟上的小孔流出，所以气流能穿过活塞。对于本图中的气垫。气浮和密封器，在构造和工作原理上都与高温转子上的对应相同。编号前字母相同的部件都是同名。低温定子的外层也是保温层，用过的机油由另一个机油分离器处理。

[026] 图2中的编号再做如下说明：（2-1-5）（2-1-3）是高温转子的活塞底和活塞顶，（2-1-6）（2-1-4）依次为低温转子的活塞顶和活塞底。编号前带“R”、“g”、“G”的依次为活塞帮、活塞沟、转子沟。

[027] 图2中的另一组转子与本组转子是它们的活塞都是在形状上镜象对应，在相位上正好相反。还有一点是低温转子轴上的齿轮（2-2-1）上面设有测量本内燃机剩余寿命的刻度。

[028] 图2中气轮机的叶轮（a-11）所回收的动力由本身的轴和传动轴（2-7）传给传动轴（1-3）。低温转子回收的动力通过副轴（2-6）固定齿轮（2-6-a）、主轴上的空套齿轮（2-5-b）（2-5-c）传到压气机[4]的齿轮（a-4）。

[029] 关于图2-c和图2-d的说明见后文。

[030] 上述仅是大体上描述了转子的形状，对于一些重要曲面，在图3的解释中再用数字分析的方法进行理论上的描述。

[031] 参照图3结合图2：两个直角坐标系OXYZ和O′X′Y′Z′的横坐标轴OY与OY重合，立坐标轴OZ与O′Z′平行，两个坐标轴原点OO′之间的距离是b。在OZ轴上原点O的两侧各取一点C、C′在O′X′轴上的原点O′的两侧各取一点A、A′并且使线段OC＝OC′＝O′A′＝O′A，然后在C′A两点之间做一条线段并且找出它的中点G。在G点两侧等距离的地方再取两点F、F，那么线段EF就是高温转子（2-1）和低温转子（2-2）的公共母线，同理，可求得另一条与此对应的母线E′F′。

[032] 将母线E′F′、EF绕OZ轴旋转，所形成的曲面就是低温定子室内部的两个重要侧面及里面活塞的两个帮的外面的所在面。再将两条母线EF、E′F′绕O′X′轴旋转，所形成的曲面就是高温定子室内部的两个重要侧面和里面活塞的两个帮的外面的所在面。上述是一组定子和转子的两个重要曲面的所在面。因母线在ZOY和XOY坐标平面上的投影都对称于坐标轴OY，所以这四个曲面是两对对称的圆台曲面，活塞的帮就是这些曲面的一部分，而每对圆台曲面之间的几何体就是转子坯胎。

[033] 让两条母线由图中位置开始并保持母线间的相对位置绕OZ轴旋转，设Ei和Fi（i＝0、1、2、3、4）是母线EF的两个端点在某一时刻的位置，那么，在前半周E点画出的圆弧是

，在后半周F点画出的圆弧是

，用直线将这些弧的首尾依次连接起来，就成了一条由

、

这两对圆弧和直线连接成的封闭线，该封闭线正好处在母线EF旋转时所画的圆台曲面上。用同样的方式，在母线E′F′绕OZ轴的旋转曲面上也画出一条由

、

[034]

这两对圆弧和直线连接成的封闭线。让这两条封闭线所截的圆台表面为刀具以角速度ω绕OZ轴沿顺时针方向旋转，与此同时让OX轴上的转子坯胎以同样大小的角速度ω沿顺时针方向绕OX坐标轴旋转，那么所削出的几何体就是高温转子主体的外形。圆弧

削出的是活塞沟（g-1），圆弧

削出的是转子沟（G-1），线段E0F0削出的是活塞底（2-1-5），另一条封闭线所截曲面上的直边-也就是线段EF削出的是活塞顶（2-1-3）。转子坯上所剩下的那部分圆台曲面就是活塞帮（B-1）（B′-1）。O′X′坐标轴就是转子轴-也就是主轴的轴心线，转子沟的所在曲面与转子沟两侧的旋转曲面所围成的那一部分就是转子轮，气浮（D-1）就是转子轮上其中的一个旋转面。

[035] 用已定形的高温转子（2-1）的主体为一个特殊的磨具并且让它再以O′X′坐标轴为轴按顺时针方向旋转。再让上述那个已削出侧面的转子坯以OZ坐标轴为轴按顺时针方向以同样大小的转速旋转，在旋转中要将与高温转子所接触的地方都磨掉，直到这两者之间始终保持一个极小的间隙为止，那么磨出的这个几何体就是低温转子（2-2）主体的外形。高温转子的活塞沟（g-1）和转子沟（G-1）所磨过的地方便是低温转子的转子沟（G-2）和活塞沟（g-2）;高温转子的活塞顶（2-1-3）和活塞底（2-1-5）所磨过的地方便是低温转子的活塞底（2-2-4）和活塞顶（2-2-6）。到此为止，低温转子（2-2）主体的外形已基本上描述完，从上文描述可以看出：转子轮是一个周围是活塞和转子沟、两侧是光滑的旋转曲面而且转子轴从中心穿过的轮状几何体，活塞是一个固定在转子轮圆周上的弧状六面体，而只有一个曲面和转子沟所在的曲面重合，活塞的两个帮是圆台曲面的一部分，每个帮的弧长是周长的1/2（对于多活塞的转子，同侧帮的总弧长是周长的1/2）;在制造时要略小于1/2周长。用通过轴心线的平面去截活塞，其截面是一个扇环形而且它的曲率半径大的圆弧临近转子轴;用垂直于转子轴的平面去截活塞，其截面也是一个扇环形，但扇环形的曲率中心和转子轴的轴心重合。

[036] 关于本组的这一对转子主体的标准外形到此为止已描述完，对于本单元中另一组转子，仅在形状上互为镜象，在活塞的相位上对应相反。

[037] 关于定子室的曲面都是旋转面，不论高温定子室还是低温定子室，它里面的活塞的活塞沟和活塞帮在旋转时所扫过的面就是定子室的标准曲面。

[038] 参照图4结合图2：由高温定子室（4-1）和低温定子室（4-2）互相交叉并且垂直固定在一起所构成的定子室组，它们的相接处形成一个以点“Ω”为中心的空间，因此处是本组转子的交通要道，是由定子室的壁构成的，为分析问题方便起见，称它为“十字街口”（4-1-2）。下面以一组的定子来描述：定子室的主部都呈汽车轮胎状。转子可在里面同步转动。高温定子室（4-1）上设有一个与喷火器[3]连接的进气口（4-1-1）、一个靠一节气管和低温定子室（4-2）的进气口（4-2-2）相通的放气口（4-1-3）、还有一个排气口（4-1-5）。

[039] 低温定子室（4-2）有一个进气口（4-2-2）和一个放气口（4-2-4）及一个排气口（4-2-5）。不论高温定子室还是低温定子室，它们各自的进气口和放气口之间的弧长都略大于周长的1/2，排气口都靠近“十字街口”。对于本单元中另一组定子室，与本组互为镜象。

[040] 图中4-a是XOY坐标平面下的定子示意图的剖图。

[041] 图中4-b是一组转子主体的俯视图。

[042] 图中4-c是“十字街口”处的示意图。

[043] 由上述三个分图可进一步看出转子与定子室之间的相互位置。因定子的构造较复杂，只好用示意图和一些分图来表达及描述出它的重要部位。将转子机构按装在这总定子里面后，其相互位置如图10中的中部所示，转子和定子室之间就保持一个很小的间隙。工作时，转子上的活塞就轮流并且准确地通过两个定子室的交叉点。为分析问题方便起见继续以（4-1）和（4-2）这两个定子室组成的定子室组来进行描述：两个定子室的交叉处是一个互相垂直的交通要道，因活塞的弧长极接近半周，所以这个交通要道-也就是十字街口（4-1-2）在任何时刻都由活塞来占领，在这高温转子（2-1）和低温转子（2-2）所组成的转子组的作用下，将这组定子室的内部分隔成三个容积可变并且密封良好的空间-即做功室。

[044] 这些做功室的位置随着转子的转动而按一定的

[045] 规律变动，而它的变动周期-也就是做功周期正好是转子的转动周期的1.5倍。在工作过程中，高温转子（2-1）接受爆发了的气体的推动力，低温转子（2-2）回收废气中的剩余能量，做功后的废气，从两个排放气体的口中比较均匀地流出。对于另一组的工作情况，仅是有半周的相位差。

[046] 在工作中定子室的外部和活塞的表面能达到很高的温度，但由于在活塞和定子室之间既不需要润滑，又不发生直接摩擦，所以定子室上的这些高温部位由预热室（2-a-6）冷却最合适。对于低温转子：从它的轴内的空心中流入的冷空气就足以解决活塞的轴承的冷却问题;对于高温转子：除气流冷却外还有机油对轴承外部的冷却，它们的共同作用使高温转子能长时间地在高温下工作。

[047] 上述所说的定子是指气动机的非运动部分，定子室主体指的是和活塞能形成间隙的那部分。

[048] 参照图5，一个由燃烧室（5-1），外壳（5-2）、内壳（5-Ω）喷草嘴（5-20）及喷油嘴等组成的喷火器，它的两个回火管（5-3）（5-4）的始端与螺旋状的喷火管（5-5）（5-6）的中部相接末端穿过内壳伸于燃烧室。它的作用是帮助燃烧及接火。两个喷火管是并联的。它的始端与出火口（5-7）相接，末端与气动机的进气口相接，它的作用是将火焰送到气动机。与电热器（5-8）和喷油嘴（5-10）相通的点火管（5-9）处在燃烧室的正面的中下部，它里面的电热器（5-8）是由陶瓷骨架和电阻丝构成，它上面有多个通气孔，它的作用是以通过提高气体的温度来协助启动，引火器（5-13）的喷头处在燃烧室下端的分流器（5-H）上。它的中心喷头通过一根处在燃烧室上方的加热管和液体燃料注射器（5-12）相通。它的夹层通过一节钢管（5-11）与阻风阀（5-Q）相通。这两个部件共同工作时就和喷灯一样喷出一团旺盛而耐风吹的火焰。火花塞（5-14），热触头（5-15）和火焰探头（5-16）都处在燃烧室的下面，这些部件都是用耐高温的材料做成，其中火焰探头的最前端就是两根相互绝缘的金属丝;热触头就是用双层金属片做成的热敏触头，但它装在一个金属壳中;火花塞也是用两根相互绝缘的金属丝做成：

[049] 煤炭粉面的喷嘴（5-20）处在燃烧室的上方，由送料机的输出端（5-19）压出的粉面状的燃料经搅拌器（5-18）的叶轮（5-18-1）的搅拌后随着由气垫（5-S）流出的高压空气一起并且均匀地喷入燃烧室。为了保证喷火器的密封。进料机用螺旋状并且有压缩作用的绞龙向搅拌机前输送已被压缩的柴草粉面，搅拌机的轴处在气垫（5-S）中间，轴的右端有皮带轮（5-21）和密封箍（5-18-4）。搅拌器的气垫（5-S）呈套管筒状，它与高压气管（5-S-3）相接。气垫内部是一个上面有泻气道（5-S-2）的多孔圆筒，高压空气由外壳（5-S-1）与圆筒之间经小孔压于轴的周围，然后再从上部的大孔流入泄气道和搅拌器的叶轮中部使进入搅拌器的空气能与燃料混合并且将它带走。

[050] 刚开始工作时，由喷油嘴（5-10）喷出的汽油和空气混合后由点火杆（5-D-1）点燃，此火焰通过点火管（5-9）进入燃烧室后又将主喷油嘴（5-e）喷的油点燃，喷火器在压气机和高压油泵的作用下便喷发出高温高压的气体推动气动机[1]带动负载高速运转。工作片刻后热触头（5-15）便将换料开关的电路接通，使燃料注射器（5-12）和送料机（6）的输出装置开始工作，引火器（5-13）的喷头就很快燃起一团旺盛的火焰，柴草喷嘴（5-20）很快就喷出柴草或煤炭的粉面，由上方落下的粉面状燃料在燃烧室的高温和引火器及喷油嘴所产生的火焰的点燃下立刻象火药那样一下子爆发，所产生的气体以很高的温度和压力推动气动机[1]带动负载继续运转，柴草点燃后喷油嘴（5-10）和（5-e）很快就停止喷油，但是当煤粉供不上时在火焰探头所控制的接火器作用下又要立刻喷油并且点燃，等煤粉又供上后喷油嘴才又停止喷油。在工作中，由于经预热的空气和煤炭的粉面连续而均匀的提供，回火管和引火器提供一团旺盛的引火，使喷火器象一枚火箭那样以特大的功率向气动机[1]内连续喷发高温高压的气体。

[051] 参照图6结合图1：由料容器（6-1）、节料器（6-2）、高压料泵（6-3）和运料机（6-4）所组成送料机[6]与煤粉箱（6-5）构成一套粉面燃料供应系统，料容器（6-1）是一个较密闭的桶状容器，它的上部是一个带压缩弹簧和推杆的柴草探头（6-1-1），它的周围和料容器的壁之间由有弹性的薄膜联接，探头上的推杆通过外盖上的孔与常开触头（6-2-1）近靠。在料容器中下部的高压料泵（6-3）的上侧还有一个结构相同但是用不漏气及不怕油的软质材料为膜的煤粉探头（6-1-2）它的

[052] 推杆与一个常闭触头（6-2-1）近靠。在料容器的底上还有一个与电触头（6-2-a）（6-2-b）近靠的煤粉探头（6-1-3）。这些探头在料容器内的燃料的数量变化到一定程度时，与它近靠的触头便改变工作状态。

[053] 节料器（6-2）由差速器（6-2-3），带铁心（T）和一滑动触头（I）及压缩弹簧（C）的制动杆（6-2-4），一对吸拉线圈（M）（N）及外壳等组成。其中的差速器外壳上有一个带两个齿的外轮（Φ）。它的齿被制动杆的一端阻挡时就有动力输出，而制动杆又在压缩弹簧（C）和滑轨的作用下只能在其中的一端稳定。在料容器内充满燃料时，上面的触头就将与线圈（N）相联的电路接通，由该线圈将制动杆抽回，这时差速器的外壳（Φ）可以自由转动，从而便由齿轮（Z-1）接收来的动力不能传到运料机（6-4），使运料机停止工作。等料容器（6-1）内的燃料用到一定程度后，中下部侧面的触头又将与线圈（M）相联的电路接通，使制动杆将运转中的差速器的外轮挡住，从而使动力经差速器和轴（6-4-1）及有关齿轮传递给运料机。由于柴草粉面及煤炭粉面的篷松程度及燃烧值各不相同。再是负载的大小也不一定，所以节料器（6-2）所控制的运料机是在灵活而断续地工作。为了减小工作时的冲击，差速器的外壳与外轮（Φ）之间加上两个缓冲用的弹簧。

[054] 高压料泵（6-3）是由受调速器控制的直流电动机（6-3-1）有压缩能力的绞龙（6-3-2）和龙套（6-3-3）及传动齿轮等组成，绞龙心轴的直径是处在料容器一端的较大一些，而绞龙螺旋槽的螺距及横截面积也是处在料容器内的一端大一些。为了使用的方便，将燃煤炭和柴草用的高压料泵只用不同的绞龙而其余部分都是通用。相比而言，柴草绞龙的螺旋槽的横截面积要大一些，而对柴草的压缩比要相应地加大。龙套（6-6-3）是一个粗细不等的直管，它由料容器直接伸到喷火器的搅拌器。高压料泵在工作时，直流电动机（6-3-1）输出的动力降速后传给绞龙（6-3-2）的齿轮并由它带动绞龙转动，料容器（6-1）内的煤粉掉到绞龙的螺旋槽之中后便在摩擦力和推压力的作用下沿槽向喷火器的方向动力，随着槽的横截面积的减小和轴向速度分量的减小煤粉受到逐步挤压，使它将绞龙和龙套之间的空间严实地充满，使喷火器内的高压气体不能由此流到外界。在直流电动机的带动下，粉面状的柴草或煤炭便由此接连不断地压入柴草喷头内的搅拌器，经搅拌后就进入喷火器。

[055] 运料机（6-4）由处在料容器一侧的并且直立的转轴（6-4-1）、处在煤粉箱（6-5）下的绞龙（6-4-3）和与输料筒相联的绞龙（6-4-2）组成，这些绞龙所需的动力都是由内燃机的副轴提供工作时，煤粉箱内的燃料就在这些绞龙的转动下从龙套中进入料容器的上部。

[056] 煤粉箱（6-5）是一个防雨防潮的并且有盖的容器，它的形状和位置可由常用的燃料和内燃机配套工作机来选用。本图是其中的一种，适合与拖拉机配套的柴草内燃机，它是一个长方体状铁筒，设在内燃机的上方。使用时，将磨好的柴草或煤炭的粉面倒在里面即可。

[057] 参照图7结合图1：由鼓风机（7-1）和空气滤清器（7-2）组成的洗气机[5]与圆柱形双缸压气机[4]及充气机（1-4）构成了本内燃机的气体供应系统，鼓风机（7-1）处在副轴的最前端，所需动力由副轴传递，它的主要部件是一个与齿轮同轴的叶轮和它的外壳。空气滤清器主要由一个密闭的外壳、用弯曲铁丝做的过滤器（7-2-1）、处在中心的直管（7-2-3）、气体输出管（7-2-2）和放油管（7-2-4）等组成。使用时向空气滤清器里面加适量机油，工作时在气动机[1]的副轴的带动下将空气从鼓风机的前端吸入，经气管（7-2-3）喷射到空气滤清器（7-2）的下部由机油冲洗，洗后的空气经过滤器（7-2-1）过滤后通气管（7-2-2）流到压气机[4]及充气机（1-4）的进气门。

[058] 由曲轴（7-3-4）、活塞（S-1）（S-2）、凸轮（Q-1）（Q-2）、排气门（T-2）（T-4）及气缸和齿轮等组成在压气机[4]，齿轮（a-4）由内燃机的主轴带动，两个活塞在齿轮，曲轴和联杆带动下往复直线运动。在两个进气体门和进气管（7-3-2）之间设一个低压室（7-3-3）。在两个排气门和压气管（7-3-2）之间设一个高压气室（7-3-3）。这两个气室的作用是使气体输入和输出都较均匀。工作时，曲轴（7-3-4）的转速是主轴的1/2，靠加大活塞的横截面积和曲轴联杆机构的特点及气门的特点输出充足的高压空气。

[059] 关于充气机（1-4），它的构造和压气机[4]基本相同，仅有的差别一是功率小，二是两个气缸压

[060] 缩的空气单独输出，分别送于气垫和储气筒。

[061] 参照图8结合图6由离心节速器（8-1）、直流电动机（6-3-1）控制电路和高压油泵上的调速装置组成的调速器（8），它所用的离心节速器就是和高压油泵公用，传动杆（8-2）、拉伸弹簧（8-L）和调速杆（8-3）是和燃料气油时的调速装置公用。直流电动机（6-3-1）的转速由励磁线圈相接的电位器（8-W）来确定，而电位器的滑动头又由与离心节速器和调速杆相连的拔杆（8-2）控制。所以在工作时，由调速杆（8-3）将弹簧（8-L）拉紧时电动机（6-3-1）的转速就升高，从而就使内燃机的转速也升高;当负载增大时，内燃机转速的降低又使励磁线圈两端的电压上升，从而使送料机提高了送料速度，依此就使内燃机的转速上升，这样不断地进行自动调整，将转速就稳定下来，依此实现不论负载大小，凡是不超过本内燃机的额定功率，它的转速由调速杆（8-3）的偏转角度来确定。

[062] 电位器（8-W）的输出电压由传动杆（8-2）控制，图中实线表示传动杆和电位器的滑动头是机械连接，示意图所表达的就是传动杆（8-2）和电位器（8-W）结合在一起的实际状况，（D）是滑动头，直流电动机（6-3-1）的电源接触器又由喷火器上的热触头（5-15）和受换料开关控制的触片（8-q-1）控制。

[063] 吸拉线圈（8-J-2）与电源触头（8-K-2）组成一个电磁接触器，所用的电流也是由电源（E）来提供。使用时，将柴草开关的手柄拔在“气油”档位。触片（8-q-1）就闭合。当热触头（5-15）也闭合时，电源接触器（8-K-1）也就在吸拉线圈的作用下合上，使输送柴草燃料的直流电动机（6-3-1）运动。

[064] 本调速装置对高压油泵上的液体燃料调速装置来说是附加的，调速杆（8-3）既控制高压油泵的供油量也控制送料机的供草置。

[065] 再参照图8结合图6：一个由汽油开关（9-1）、引火开关（9-2）、煤粉开关（9-3）、接火开关（9-4）、齿轮式离合器（9-5）和接火信号处理器（9-6）等构成的换料开关（9），它控制下的汽油开关和引火开关是由带一个导油孔的芯柱和三个油孔的柱套及与芯柱固定在一起的齿轮等组成，每个柱套上的油孔又分别与进油管、出油管及回油管相通。空心柱式稳压器（Ω-1）（Ω-2）设在进油孔处的柱套上并且与进油孔相通。它的构造就是一个空心的金属柱，稳压原理是靠里面的空气的弹性吞吐液体燃料，将高压油泵的断续供油转化为连续供油，在引火开关和汽油开关的回油管上调压阀（e）这两个开关通过芯柱上的齿轮（Z-1）（Z-2）与柴草开关（9-3）上的扇形齿轮（9-3-2）啮合，在拨动扇形齿轮上的换料手柄（9-3-1）时上述那两个开关（9-1）（9-2）就同时转动。

[066] 接火开关（9-4）是由带导油孔的芯柱和三个油孔的柱套及一个与芯柱固定在一起的齿轮（Z-4）等构成。柱套内表面上有两个弧状槽，而这两个槽分别和出油管（9-4-b）及回油管（9-4-c）相通，这可使柱塞在旋转的情况下有较长的出油时间和回油时间。柱塞上的导油孔的出口在稳定状态时和柱套上的出油孔相通，但在旋转时是1/2的时间相通，1/4的时间是和回油孔相通，剩下的1/4的时间都不通。为了使接火开关既能连续地让油通过又会使油断续地通过，在接火开关的进油孔处设一个与进油孔相通并且容积较大的空心柱式稳压器（Ω-3），在本开关的回油管（9-4-C）和汽油开关的回油管（9-1-C）合并之后的油管上也设一个在结构上和喷油嘴基本一样的调压阀（e），本开关芯柱上的齿轮（Z-4）的转动惯量较大，它上面固定着一个桃状凸轮（9-5-3），此轮又和一个带压缩弹簧及滑杆的光滑小齿轮（9-5-2）组成一个定位装置，使接火开关在不和离合器（9-5）的齿轮（Z-5）接触时能使芯柱自动地停留在进油孔和回油孔相通的位置。

[067] 离合器（9-5）是由齿轮（Z-5）、齿轮架（9-5-1）和电磁铁（9-5-4）等组成，齿轮架可以在齿轮（Z-5）（Z-6）相互啮合的情况下带动齿轮（Z-5）绕（Z-6）在较小的区间内公转。齿轮（Z-6）的动力来自副轴。是通过降速后才传给齿轮（Z-6），使它能在100-500转/分内转动。电磁铁（9-5-4）处在齿轮架的下部并且与它相联，在有电流通过时便拉动齿轮架，使齿轮（Z-5）与接火开关芯柱上的齿轮（Z-4）啮合，从而使接火开关（9-4）的芯柱以很低的速度转动，直到电磁铁中的电流消失后齿轮（Z-5）与（Z-4）才能在拉伸弹簧的作用下分离。

[068] 接火信号处理器（9-6）是一个晶体管电路，它由振荡器（9-6-1）、升压器（9-6-2）、整流滤波器（9-6-3）、与火焰探头（5-16）相接的直流电压放大器（9-6-4）、施密特触发器（9-6-5）和直流功率放大器（9-6-6）等组成，它和送料机的电源开关都由换料开关控制，并且与输送柴草用的直流电动机（6-3-1）同时工作。在柴草或煤炭的粉面燃烧正常的情况下，无电流输出;当喷火器内的火焰因柴草供不上或引火失效等原因而突然熄灭时，本处理器便有电流输出，使它输出端的线圈（9-J-6）吸引它的常开触头（9-K-6），从而将离合器上的电磁铁的一段电路接通。

[069] 接火信号处理器（9-6）的工作原理是建立在火焰的导电性的基础上，靠振荡器、升压器和整流滤波器产生500伏以上的高压直流，靠火焰探头和高压直流及直流电压放大器产生较强的电压信号。然后再通过施密特触发器将信号进行处理并鉴别出火焰的有无，最后再将信号的功率放大到能将电磁铁（9-5-4）的电路能接通的程度。

[070] 柴草开关（9-3）由一个带手柄（9-3-1）和拉伸弹簧的扇形齿轮（9-3-2）、电磁铁（9-3-3）、触片（9-K-1）（8-q-1）（9-K-3）组成，在扇形齿轮的两侧和对面，有固定的短杆（9-3-a）（9-3-b）。在开关的壳上标有档位“熄火”、“汽油”、“煤粉”。

[071] 本开关的特点是：将开关手柄（9-3-1）拨在“汽油”档位时，短杆（9-3-a）就被电磁铁（9-3-3）铁心上带有斜面和压缩弹簧的单向限位器限制在一个固定位置，与此同时，另一侧的短杆（9-3-b）将触片（8-q-1）闭合，将触片（9-K-1）分开，当热触头（5-15）将电路接通时，电磁铁便将限位器抽回，使本开关的手柄在拉伸弹簧的作用下立刻移到“煤粉”档位，与此同时，在短杆（9-3-b）的作用下，使（8-K-1）触片分开，使触片（9-K-1）（9-K-3）闭合，从而使接火信号处理器（9-6）和送料机[6]开始工作。

[072] 上述分别描述了各个开关的结构和性能，对于由这些开关组成的整套控制装置，所有主要部都设在在控制盘[12]的壳内，使用时将本开关的手柄先拨到“汽油”档位，然后再用电力或人力发动本内燃机，汽油开关（9-1）的出油管（9-1-b）是分两路向喷火器供油，从高压油泵输出的汽油便可由汽油开关的进油管（9-1-a）沿着上述管道流到喷火器的喷油嘴（5-e）和（5-10），引火开关（9-2）的进油管（9-2-a）在这时与它的回油管（9-2-C）相通，所以从引火专用的高压油泵里输出的燃料又流回油箱，经汽油开关和喷油嘴喷入燃烧室内的汽油很快被火花塞点燃，本内燃机就一下子启动起来。内燃机工作片刻后，喷火器[3]内的热触头（5-15）便将电路接通，使煤粉开关上的电磁铁抽回限位器，从而使它的手柄自动转到“煤粉”档位。与此同时，触片（8-q-1）已将送料机[6]的电路接通，使柴草或煤炭的粉面进入喷火器。这时引火开关的进油管已和出油管（9-2-b）相通，从引火专用的高压油泵输出的燃料便很快通过这些管道和注射器（5-12）射入引火器，使引火器喷出旺盛的火焰。在换料过程中由于汽油喷嘴将引火器和柴草或煤炭点燃后才停止工作，所以燃烧室内的火焰是连续的，是不影响负载的运转的。这时接火信号处理器（9-6）也开始工作，如果柴草或煤炭的火焰自行熄灭，它便输出电流，通过一系列的装置使离合器带动接火开关的芯柱低速转动，使喷油嘴断续喷油，使燃料室内的火焰也不连续。火焰的不连续又引起断续地输出电流，但由于齿轮的转动惯量较大。所以能比较均匀地转动。当煤粉点燃后，火焰又连续起来，接火信号处理器又停止输出，从而使接火开关的芯柱停止转动并停在原位。由于柴草及煤炭的供应均匀而连续，火花塞定时放电和引火器连续提供火焰，所以自行熄火的现象极少产生，即使产生了也能由接火器及有关装置再次点燃。在使用中遇到柴草不足而汽油或柴油又较多的情况下，可单独断开送料机的电路并且加大专供引火的高压油泵的油门，喷火器便靠液体燃料工作，使煤粉内燃机也能使用液体燃料。

[073] 本图中的触头（6-2-a）只有在料容器中的燃烧极少时才闭合，从而使音声放大电路（9-6-7）接通由控制盘[12]上的发音装置发出加料信号，与此同时，该触头下的（6-2-b）触头也处于闭合状态，使吸拉线圈（8-J-2）有电流通过，使触头（8-K-2）（8-K-3）都分离，从而使内燃机停止运转。

[074] 短杆（9-3-C）的顶上有一铜片，当柴草开关处在“煤粉”档位时，触片（9-K-3）就被短杆（9-3-C）上的铜片连接起来，使接火信号处理器

[075] 开始工作。

[076] 启动电扭（9-P）的手柄（P-1）上有两个滑动铜片，它平时将磁电机的输出端与喷火器上的火花塞连接，而在扭动本电扭启动时，是先通过点火器上的电炉丝（5-8）预热然后再将启动马达（1-6）的电路接通，将与点火杆（5-D-1）的电路接通，使内燃机在带动下迅速地启动起来。

[077] 调速器的电位器（8-W）有两种，一种是用电阻丝绕成并且在上面设滑动触头，另一种如图中所示，用串联的多个电阻和相互绝缘的多片铜片用导线连接及加滑动触头做成。

[078] 参照图9结合图1：[1]是气动机部分外形。（1-2）是管道束，气管、油管及导线等都在其中。（1-18）是磁电机，它处在空气滤清器（7-2）的一侧而且和发电机相近。（1-7）是集热器，它是由带锅的上盖和带缺口的下底组成。气动机所放出的气体所放出的热量可对锅中食物加热。（1-10）是热水器，它套在排气管上，靠气体的余热对水加温。（1-8）是炉灰收集器，由气轮机[13]流出的废气中的炉灰在惯性力和收集器中水的作用下将炉灰吸收，在换水时可将这些水浸的炉灰和灰水倒于田间，这些废物是农作物的好肥料。

[079] 参照图10结合以上附图，本图为本发明的重要部件的水平位图，也属组装图。为了便于表达各部件之间的关系和整机结构，图中部件既有示意图也有结构图和外形图，下面就以本图为主进行描述。气动机[1]处在中部，它是本发明的最重要的部件，图中绘出了高温转子的纵向剖面图和低温转子的主要结构图，齿轮箱[2]是转子的同步齿轮和压气机[4]的齿轮所在地，它就是一个由铸件构成的金属壳，在它外部的前面就是洗气机[5]的鼓风机（7-1）和机油和热交换器[11]，喷火器[3]又处在气动机的中部，它的上部是搅拌器（5-18）和送料机[6]的一部分，图中只绘出了这些部件的并且从上方能看得见的简单外形。压气机[4]处在气动机的左前方，它的左面就是带充气机（1-4）的高压油泵（1-9），图中只绘出了表示气缸和柱套的横截面的圆圈，以示气缸及柱套的个数及位置。洗气机[5]处在气动机的右前方，它的主件-空气滤清器（7-2）设在机油分离器（2-C）的前端，这些部件在图中只绘出了简单的俯视外形图。调速器[8]的调速杆（8-3）和换料开关[9]及着火指示灯、启动电扭、热机效率表、电流表等都设在控制盘[12]上，调速开关是由传动装置控制。控制盘[12]处在动机后的轴承座和离合器[10]的上方，设在此处的目的是为了便于装配拖拉机，图中只画出了这些部件的俯视外形。起动马达（1-6）设在离合器的主动轮一侧，图中还画出了离合器壳和动力输出轮（10-7）、热水器（1-10）和炉灰收集器（1-8）。（处在动机的右侧前部），送料机[6]的主体处在气动机的右后方，而它的运料机（6-4）又斜横在气动机上面的煤粉箱（6-5）之内，为了表达出整个内燃机的内一部分结构，将处在煤粉箱（6-5）中的运料机单独画出它的一部分原理图。在这里需要说明的是本图指专用于装配拖拉机的煤粉内燃机，对于做汽车、火车、轮船及座机用的柴草内燃机，煤粉箱是设在近离开内燃机的后方，运料机是由多个绞龙来构成。送料机[6]的构造较复杂，这里只画出了它的俯视外形图。煤粉箱（6-5）处在整个内燃机的上方，呈长方体状，它的底的最低位置在离合器和压气机的连线中心的上部，工作时是靠机器的轻微振动将粉面状的柴草或煤炭移动到运料机（6-4）的输入口。除此之外，还有油箱和电瓶，因它们的位置可根据使用情况来定，所以在这里不再描述了。

[080] 本内燃机中各个部件之间都有密切的联系，为表达出各部件的位置，它们相互之间的油管、导线和传动装置的大多数都没有全部画出。这些部件在做功时，洗气机[5]和压气机[4]向喷火器[3]内输送新鲜的高压空气，送料机[6]和高压油泵（1-9）向喷火器内输送高压的柴草或煤炭粉面和极少量的引火油，磁电机（1-18）和火花塞使喷火器内定时产生电火花，在这些部件的共同作用下，使喷火器[3]象一枚固定的火箭一样以特大的功率向气动机[1]内喷射高温高压气体;使气动机内的转子得到一个强大而稳衡的推力带动负载高速运转。它虽然也是内燃机，但所用的是蒸汽机的低级燃料;它的工质虽然不是水蒸汽，但所做功的本领仅有大小的不同。在使用本发明时，扭动控制盘上的电扭或用摇柄转动，内燃机就一下子启动起来，片刻后它自动地换上柴草或煤炭这些固体燃料，使它输出强大而廉价的动力。图中（1-3）轴的作用是向输出端传递由气轮机传来的动力。

[081] 再参照图5：本图上部的搅拌器（5-18）是因

[082] 纸面有限及为了表达内部结构而分为两部分画出。喷火器的外壳（5-2）与内壳（5-Ω）之间是预热室，经气动机上部的预热室加热的空气从进气管（5-17）流入本预热室的上端，然后从预热室的下端穿过分流器（5-H）上的小孔进入由内壳（5-Ω）围成的燃烧室（5-1）。分流器（5-H）是一个多孔的凹面体，它的周围与内壳相接，它下面的外壳上有一个常闭的阀门（5-0），在此处的内外壳之间，又有一圈多孔的支撑体，它的作用是增强喷火器壳的刚性。