一種具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)提供了具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)，其功率輸出單元包括新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)、功率輸出齒輪和氣缸對置裝置；所述新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括直軸、圓輪、連桿和定軌板塊，兩定軌板塊在氣缸對置裝置的驅(qū)動下做張合往復(fù)直線運(yùn)動，進(jìn)而帶動兩連桿在相反的方向上同時對直軸兩端的圓輪分別進(jìn)行推和拉的驅(qū)動，由兩圓輪帶動直軸和功率輸出齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動。本發(fā)動機(jī)用結(jié)構(gòu)簡單而又運(yùn)行可靠的新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)取代弊病多端的常規(guī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)，并采用先進(jìn)的氣缸對置裝置進(jìn)行驅(qū)動，氣缸對置裝置的做功氣缸無缸蓋，可在做功的同時實現(xiàn)自動增壓，可靈活改變排量，燃料轉(zhuǎn)換效率顯著提高，有效解決了常規(guī)發(fā)動機(jī)潤滑和徹底換氣兩大難題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)
本技術(shù)涉及一種往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，具體是一種具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)且?guī)飧讓χ醚b置的無缸蓋發(fā)動機(jī)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)二沖程柴油機(jī)存在著以下幾大缺點(diǎn)：（1）、傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的氣缸蓋附設(shè)零部件多，占用空間大，安裝調(diào)試復(fù)雜，運(yùn)行時噪音和振動都較大。（2）、采用常規(guī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動。常規(guī)曲軸是傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的核心部件之一，其具有諸多難以克服的缺點(diǎn)，如設(shè)計和制造復(fù)雜，質(zhì)量難以保證，制造材料要求高，增大功率和提高作功效率受限制，制造成本高，安裝和維修困難，使用壽命短等。（3）、氣缸內(nèi)燃料燃燒不充分，排放廢氣污染嚴(yán)重，耗油量大，熱效率低。其主要原因是氣缸換氣不徹底，燃燒所需的氧氣不足所造成的。而造成換氣不徹底，氧氣不足主要原因是傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的構(gòu)造不合理，它的進(jìn)氣口和排氣口是在氣缸壁同一水平線上的左右兩邊，當(dāng)發(fā)動機(jī)活塞運(yùn)行到某一時段時，進(jìn)氣口和排氣口會同時打開，形成短路，當(dāng)新空氣把廢氣掃出排氣口的同時也短路跑掉了部分新空氣，這就造成下一個燃燒所需的氧氣不足。另外，新空氣只對氣缸下半部分進(jìn)行掃氣，上半部分仍然有大量廢氣滯留不走。（4）、氣缸不能建立有效的潤滑系統(tǒng)，散熱不良，零部件磨損大，不能連續(xù)工作。其主要原因也是由于構(gòu)造不合理造成的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決上述問題，本技術(shù)提供了一種具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)解決問題的思路如下：（1）、去掉弊病多端的常規(guī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)，用結(jié)構(gòu)簡單而又運(yùn)行可靠的新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)取代之。所述新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括直軸、圓輪、連桿和定軌板塊。由定軌板塊往復(fù)運(yùn)動帶動連桿，從而驅(qū)動圓輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動直軸和功率輸出齒輪轉(zhuǎn)動，定軌板塊由氣缸對置裝置進(jìn)行同步驅(qū)動，從而實現(xiàn)將氣缸對置裝置兩做功氣缸的張合往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直軸和功率輸出齒輪的圓周運(yùn)動。所述新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理與退役多年的蒸汽火車頭的驅(qū)動輪機(jī)構(gòu)相同。（2）、氣缸采用氣缸對置裝置，其包括兩個對置的做功活塞、一個共用的做功氣缸、兩個增壓氣缸和增壓活塞。由于在做功氣缸內(nèi)兩個對置的做功活塞之間構(gòu)成了燃燒室，因此做功氣缸無缸蓋。當(dāng)兩個對置做功活塞做功時連帶驅(qū)動增壓活塞將增壓新空氣輸送到做功氣缸內(nèi)，既增加了新空氣，又可以將做功后的廢氣從上到下全程徹底掃除，從而實現(xiàn)徹底換氣并增加燃燒所需的氧氣。（3）、做功活塞和增壓活塞內(nèi)部均設(shè)有空心倉，內(nèi)存潤滑油，活塞的油環(huán)槽內(nèi)設(shè)有若干與空心倉相連通的油孔，當(dāng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時，潤滑油從油孔流至油環(huán)對氣缸和活塞進(jìn)行潤滑。另外，因為做功活塞和增壓活塞在運(yùn)動時大半時間是暴露在氣缸外的，可以用機(jī)油泵提供的帶壓力機(jī)油對活塞進(jìn)行直接噴淋，然后將機(jī)油收集回流原處繼續(xù)循環(huán)使用。這樣既能實現(xiàn)潤滑又可以散熱。兩種潤滑方法同時使用潤滑和散熱效果會更好。本技術(shù)所采用的具體技術(shù)方案如下：一種具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)，其功率輸出單元包括新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)、功率輸出齒輪和氣缸對置裝置；所述新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括直軸、圓輪、連桿和定軌板塊；功率輸出齒輪固定安裝在直軸的中部，兩個圓輪的中心分別固定連接在直軸的兩端，兩個圓輪在盤面邊緣的位置設(shè)有向外伸出的偏心銷軸，兩偏心銷軸在兩圓輪盤面上的位置相反；直軸的兩邊各設(shè)有一條與直軸相平行的定軌板塊，兩個圓輪的偏心銷軸分別與兩根連桿的一端活動鉸接，兩根連桿的另一端分別活動鉸接在兩邊的定軌板塊上，兩定軌板塊分別與氣缸對置裝置兩端的功率輸出點(diǎn)相連接，兩定軌板塊在氣缸對置裝置的驅(qū)動下做張合往復(fù)直線運(yùn)動，進(jìn)而帶動兩連桿在相反的方向上同時對直軸兩端的圓輪分別進(jìn)行推和拉的驅(qū)動，由兩圓輪共同帶動直軸和功率輸出齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動。所述定軌板塊跨越架設(shè)在一對與直軸相垂直的導(dǎo)軌上，定軌板塊的兩端設(shè)有滑輪與導(dǎo)軌相配合，兩定軌板塊在導(dǎo)軌上做張合往復(fù)直線運(yùn)動。所述氣缸對置裝置設(shè)有兩個做功活塞、一個做功氣缸、兩個增壓氣缸和兩個增壓活塞，其中兩個做功活塞頭部相對且共同設(shè)置在一個有缸筒無缸蓋的做功氣缸內(nèi)，兩個做功活塞的尾部分別從做功氣缸的兩端伸出并分別與一個增壓活塞連接成一體，在做功活塞與增壓活塞的對接處設(shè)有連接孔作為功率輸出點(diǎn)；做功氣缸的缸筒中部設(shè)有做功進(jìn)氣門，在做功進(jìn)氣門對應(yīng)的另一側(cè)缸筒上設(shè)有噴油嘴，缸筒在噴油嘴的兩側(cè)靠近筒邊的位置各設(shè)有一個做功排氣門；兩增壓活塞均配有相應(yīng)的增壓氣缸，增壓活塞的面積大于做功活塞的面積，增壓氣缸的后端設(shè)有增壓進(jìn)氣門和增壓輸氣門，兩增壓氣缸的增壓輸氣門分別通過輸氣管與做功氣缸的做功進(jìn)氣門相連接。所述氣缸對置裝置的做功活塞與增壓活塞內(nèi)部均設(shè)有空心倉，倉內(nèi)存有潤滑油，且做功活塞與增壓活塞的油環(huán)卡槽內(nèi)均設(shè)有若干與空心倉相連通的油孔。為了增加發(fā)動機(jī)的輸出功率，所述氣缸對置裝置可以設(shè)置多個，多個氣缸對置裝置并聯(lián)在兩定軌板塊上，兩定軌板塊通過電控離合裝置分別與各氣缸對置裝置兩端的功率輸出點(diǎn)相連接，兩定軌板塊的張合往復(fù)直線運(yùn)動由多個氣缸對置裝置共同驅(qū)動。為了得到更大的功率輸出和更好的運(yùn)行平穩(wěn)度，所述發(fā)動機(jī)可以設(shè)置一根與所述功率輸出單元的直軸相平行的功率輸出總軸，功率輸出總軸上設(shè)置有中間齒輪，中間齒輪的圓周上均布有若干功率輸出單元，各功率輸出單元的功率輸出齒輪均與中間齒輪相嚙合，將各功率輸出單元的功率輸出通過中間齒輪匯總至功率輸出總軸，再進(jìn)行總輸出。本技術(shù)的具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）、本發(fā)動機(jī)去掉弊病多端的常規(guī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)，用結(jié)構(gòu)簡單而又運(yùn)行可靠的新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)取代之。新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)中圓輪的作用相當(dāng)于曲軸的曲拐，曲拐是曲軸中主要弊病原因之一，它除了制造困難以外，在運(yùn)行中曲拐是最容易折斷的地方，還容易由于不平衡而引起震動，而圓輪是最均衡的圖形，沒有首尾之分，不用配重機(jī)構(gòu)即可平穩(wěn)運(yùn)行，不論高速和低速發(fā)動機(jī)都適用，而且制造容易。因此采用新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)后，所用的零部件大大減少，制造成本大大降低，加工更加簡單，工作更加可靠，而且其部件都是展開式連接并暴露在外的，安裝和維修都很方便。（2）、本發(fā)動機(jī)采用先進(jìn)的氣缸對置裝置進(jìn)行驅(qū)動，兩對置的做功活塞做功爆發(fā)時所產(chǎn)生的振動波互相抵消，振動和噪音大大降低。另外氣缸對置裝置可以在做功的同時實現(xiàn)自動增壓輸入新空氣，既可以向做功氣缸增壓輸入下一次做功燃燒所需的新空氣，又可以將做功氣缸的剩余廢氣徹底掃除，使做功氣缸的每一次做功燃燒都能完全充分，達(dá)到效率最大化。氣缸對置裝置的做功氣缸和增壓氣缸的進(jìn)、排氣門的啟閉是靠氣流和復(fù)位彈簧的力量正時而又自動完成的，它取代了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)靠齒輪、凸輪和頂棍完成，結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行又可靠。（3）、本發(fā)動機(jī)使用多個并聯(lián)氣缸對置裝置進(jìn)行驅(qū)動時，可以通過電控離合裝置使氣缸對置裝置整組或逐個與驅(qū)動系統(tǒng)并軌或脫軌，從而實現(xiàn)可變排量，還能將有故障的氣缸對置裝置迅速從運(yùn)行系統(tǒng)中分離出來不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，經(jīng)精心設(shè)計，更換氣缸對置裝置就像更換燈泡一樣容易，給使用和維修帶來極大方便。附圖說明圖1為本發(fā)動機(jī)氣缸對置裝置的剖視圖。圖2為本發(fā)動機(jī)氣缸對置裝置的簡化示意圖（為了使后面的圖表達(dá)更清楚，將該裝置進(jìn)行簡化表示）。圖3為本發(fā)動機(jī)的氣缸對置裝置為一個時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)動機(jī)的氣缸對置裝置為三個時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為四個功率輸出單元共同通過功率輸出總軸輸出時的示意圖。圖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)，其特征是：所述無缸蓋發(fā)動機(jī)的功率輸出單元包括新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)、功率輸出齒輪（17）和氣缸對置裝置（16）；所述新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括直軸（19）、圓輪（20）、連桿（22）和定軌板塊（23）；功率輸出齒輪（17）固定安裝在直軸（19）的中部，兩個圓輪（20）的中心分別固定連接在直軸（19）的兩端，兩個圓輪（20）在盤面邊緣的位置設(shè)有向外伸出的偏心銷軸（22），兩偏心銷軸（22）在兩圓輪（20）盤面上的位置相反；直軸（19）的兩邊各設(shè)有一條與直軸（19）相平行的定軌板塊（23），兩個圓輪（20）的偏心銷軸（21）分別與兩根連桿（22）的一端活動鉸接，兩根連桿（22）的另一端分別活動鉸接在兩邊的定軌板塊（23）上，兩定軌板塊（23）分別與氣缸對置裝置（16）兩端的功率輸出點(diǎn)（10）相連接，兩定軌板塊（23）在氣缸對置裝置（16）的驅(qū)動下做張合往復(fù)直線運(yùn)動，進(jìn)而帶動兩連桿（22）在相反的方向上同時對直軸（19）兩端的圓輪（20）分別進(jìn)行推和拉的驅(qū)動，由兩圓輪（20）共同帶動直軸（19）和功率輸出齒輪（17）連續(xù)轉(zhuǎn)動；所述氣缸對置裝置（16）設(shè)有兩個做功活塞（4）、一個做功氣缸（3）、兩個增壓氣缸（1）和兩個增壓活塞（2），其中兩個做功活塞（4）頭部相對且共同設(shè)置在一個有缸筒無缸蓋的做功氣缸（3）內(nèi)，兩個做功活塞（4）的尾部分別從做功氣缸（3）的兩端伸出并分別與一個增壓活塞（2）連接成一體，在做功活塞（4）與增壓活塞（2）的對接處設(shè)有連接孔作為功率輸出點(diǎn)（10）；做功氣缸（3）的缸筒中部設(shè)有做功進(jìn)氣門（11），在做功進(jìn)氣門（11）對應(yīng)的另一側(cè)缸筒上設(shè)有噴油嘴（12），缸筒在噴油嘴（12）的兩側(cè)靠近筒邊的位置各設(shè)有一個做功排氣門（13）；兩增壓活塞（2）均配有相應(yīng)的增壓氣缸（1），增壓活塞（2）的面積大于做功活塞（4）的面積，增壓氣缸（1）的后端設(shè)有增壓進(jìn)氣門（15）和增壓輸氣門（6），兩增壓氣缸（1）的增壓輸氣門（6）分別通過輸氣管（5）與做功氣缸（3）的做功進(jìn)氣門（11）相連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)的無缸蓋發(fā)動機(jī)，其特征是：所述無缸蓋發(fā)動機(jī)的功率輸出單元包括新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)、功率輸出齒輪（17）和氣缸對置裝置（16）；所述新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)包括直軸（19）、圓輪（20）、連桿（22）和定軌板塊（23）；功率輸出齒輪（17）固定安裝在直軸（19）的中部，兩個圓輪（20）的中心分別固定連接在直軸（19）的兩端，兩個圓輪（20）在盤面邊緣的位置設(shè)有向外伸出的偏心銷軸（22），兩偏心銷軸（22）在兩圓輪（20）盤面上的位置相反；直軸（19）的兩邊各設(shè)有一條與直軸（19）相平行的定軌板塊（23），兩個圓輪（20）的偏心銷軸（21）分別與兩根連桿（22）的一端活動鉸接，兩根連桿（22）的另一端分別活動鉸接在兩邊的定軌板塊（23）上，兩定軌板塊（23）分別與氣缸對置裝置（16）兩端的功率輸出點(diǎn)（10）相連接，兩定軌板塊（23）在氣缸對置裝置（16）的驅(qū)動下做張合往復(fù)直線運(yùn)動，進(jìn)而帶動兩連桿（22）在相反的方向上同時對直軸（19）兩端的圓輪（20）分別進(jìn)行推和拉的驅(qū)動，由兩圓輪（20）共同帶動直軸（19）和功率輸出齒輪（17）連續(xù)轉(zhuǎn)動；所述氣缸對置裝置（16）設(shè)有兩個做功活塞（4）、一個做功氣缸（3）、兩個增壓氣缸（1）和兩個增壓活塞（2），其中兩個做功活塞（4）頭部相對且共同設(shè)置在一個有缸筒無缸蓋的做功氣缸（3）內(nèi)，兩個做功活塞（4）的尾部分別從做功氣缸（3）的兩端伸出并分別與一個增壓活塞（2）連接成一體，在做功活塞（4）與增壓活塞（2）的對接處設(shè)有連接孔作為功率輸出點(diǎn)（10）；做功氣缸（3）的缸筒中部設(shè)有做功進(jìn)氣門（11），在做功進(jìn)氣門（11）對應(yīng)的另一側(cè)缸筒上設(shè)有噴油嘴（12），缸筒在噴油嘴（12）的兩側(cè)靠近筒邊的位置各設(shè)有一個做功排氣門（13）；兩增壓活塞（2）均...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁廷容，
申請(專利權(quán))人：梁廷容，
類型：新型
國別省市：廣西,45