專利名稱：活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是可轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸與連桿同步運(yùn)動(dòng)自然形成換缸配氣方式的內(nèi)燃活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有活塞式四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)都必須具有如凸輪軸、氣門(凡爾)、氣門彈簧、搖臂、挺桿、正時(shí)鏈輪和鏈條或正時(shí)皮帶輪和皮帶，等等精密配合的凸輪式配氣系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本中占很大比重；這種配氣系統(tǒng)會(huì)消耗大量有用功來(lái)維持發(fā)動(dòng)機(jī)的再運(yùn)轉(zhuǎn)；主要表現(xiàn)在當(dāng)做功行程將結(jié)束、排氣將開(kāi)始時(shí)，氣缸內(nèi)氣體膨脹到最大，氣缸內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到最大，氣缸內(nèi)各方向單位面積壓強(qiáng)相等，此時(shí)凸輪將氣門從氣缸外向氣缸內(nèi)以克服缸內(nèi)壓力強(qiáng)行推開(kāi)排氣門，消耗的能量；排氣門在氣缸內(nèi)的單位面積越大，所消耗功率越大；但為了更充分呼吸，往往將氣門做得更大，可想而知，為了維持發(fā)動(dòng)機(jī)的再運(yùn)轉(zhuǎn)，大量消耗有用功來(lái)推動(dòng)整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)工作，完成配氣過(guò)程，這是所有凸輪式配氣四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)都具有的、不可克服的缺點(diǎn)。另外，現(xiàn)有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的專門配氣系統(tǒng)在制造成本和評(píng)判發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)性方面占有很大比重，實(shí)際上說(shuō)某發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)性就是指該配氣系統(tǒng)的先進(jìn)性，優(yōu)秀的配氣才能有在卓越的性能，但是，這種卓越的性能必定是更高昂的成本和功率消耗的沉重包揪。一句話現(xiàn)有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高制造成本和較高功耗，以及較高重心與較大體積的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，用帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸體，配合帶有滑道的雙活塞雙桿連桿，雙活塞雙桿連桿在雙氣缸中滑動(dòng)，以使雙氣缸體繞氣缸轉(zhuǎn)軸來(lái)回偏轉(zhuǎn)，與氣缸蓋上的進(jìn)、排氣道口以及公共氣囊室氣口之間以掃過(guò)方式形成掃氣閥，從而以換缸方式完成發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸體，設(shè)置在氣缸體內(nèi)的活塞連桿，與連桿聯(lián)接的曲軸，所述氣缸體為帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸體左、右氣缸豎直并列設(shè)置，轉(zhuǎn)軸一體化設(shè)置在左、右氣缸中部位置，轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)(殼)架上；雙氣缸體頂部為半圓面或半球面，且該半圓的圓心或該半球的球心位于轉(zhuǎn)軸的軸線上， 雙氣缸體頂部有進(jìn)氣缸口和排氣缸口 ；固定在機(jī)架上的氣缸蓋與雙氣缸體頂部滑動(dòng)配合， 氣缸蓋上有進(jìn)氣道口和排氣道口以及公共氣囊室氣口，氣缸蓋頂部的公共氣囊室上設(shè)置有從外向內(nèi)伸入的火花塞和用于缸內(nèi)直噴燃油的電控噴嘴；
所述活塞連桿為雙活塞雙桿連桿由兩個(gè)活塞、雙桿連桿桿身以及連桿蓋順次連接組成，且連桿蓋與雙桿連桿桿身之間形成曲軸安裝孔；當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)或下止點(diǎn)時(shí)，雙氣缸體頂部的排氣缸口位于氣缸蓋上的排氣道口與公共氣囊室氣口之間，雙氣缸體頂部的進(jìn)氣缸口位于氣缸蓋上的進(jìn)氣道口與公共氣囊室氣口之間。上述雙活塞雙桿連桿結(jié)構(gòu)為每個(gè)活塞兩側(cè)具有伸長(zhǎng)的滑道、兩側(cè)滑道的截面圓半徑等于活塞半徑，每個(gè)滑道內(nèi)側(cè)有凹槽，每個(gè)活塞上有活塞軸孔、每個(gè)連桿桿身兩側(cè)分別設(shè)有用作與活塞滑道的凹槽相配合的凸棱，每個(gè)連桿桿身上有連桿小頭軸孔，雙桿連桿桿身上的凸棱插入兩個(gè)活塞上的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，兩個(gè)活塞軸分別插入對(duì)應(yīng)的活塞軸孔和連桿小頭軸孔中形成固定連接，連桿蓋經(jīng)螺栓固定在雙桿連桿桿身上。上述雙活塞雙桿連桿結(jié)構(gòu)為每個(gè)活塞上有雙活塞軸孔，雙桿連桿桿身中每個(gè)連桿桿身兩側(cè)固定設(shè)置有滑道，兩側(cè)滑道的截面圓半徑等于活塞半徑，雙桿連桿桿身插入兩個(gè)活塞內(nèi)，活塞軸插入到對(duì)齊的雙活塞軸孔和雙桿連桿桿身的小頭雙軸孔形成固定連接， 連桿蓋經(jīng)螺栓固定在雙桿連桿桿身上。上述氣缸蓋上的進(jìn)氣道口、排氣道口以及公共氣囊室氣口均為鼠籠式開(kāi)口。上述氣缸蓋與雙氣缸體之間襯有半瓦，所述雙桿連桿桿身的曲軸安裝孔內(nèi)設(shè)置有軸半瓦；所述雙氣缸體的缸體內(nèi)均襯有氣缸套。上述雙活塞雙桿連桿內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)油槽；所述雙氣缸體內(nèi)設(shè)置有繞過(guò)左、右氣缸的冷卻腔，且冷卻腔的進(jìn)口和出口分別設(shè)置在轉(zhuǎn)軸的兩端上。還具有外缸蓋，外缸蓋套合安裝在氣缸蓋上；還具有氣缸間隙液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)油泵出口順次連接單向閥和液壓缸，油泵出口同時(shí)連接溢油閥進(jìn)口，溢油閥出口與油箱連接， 且溢油閥的閥芯彈簧力大于單向閥的閥芯彈簧力；上述液壓缸設(shè)置在外缸蓋上，液壓缸的柱塞式液壓活塞抵靠在氣缸蓋上。還具有雙氣缸體軟管冷卻裝置轉(zhuǎn)軸兩端上均固定有螺旋線型的導(dǎo)輪，雙氣缸體的冷卻腔的進(jìn)口和出口上分別固定有一根導(dǎo)管，空心軟管一端經(jīng)卡簧固定在導(dǎo)管上，另一端繞過(guò)轉(zhuǎn)軸上的導(dǎo)輪固定在雙氣缸體上，且另一端上有用作連接水箱的接頭。還具有雙氣缸體硬管冷卻裝置雙氣缸體的冷卻腔的進(jìn)口和出口分別焊接有一根空心硬管，空心硬管呈螺旋狀盤繞在轉(zhuǎn)軸上，空心硬管內(nèi)端經(jīng)固定島固定在轉(zhuǎn)軸上，空心硬管外端有用作連接水箱的固定盤，固定盤經(jīng)螺栓固定在雙氣缸體上。所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)在直列四缸活塞式四沖程換拉缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及V型八缸活塞式四沖程換拉缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用。本發(fā)明氣缸偏轉(zhuǎn)換缸方式配氣的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要由曲軸、雙活塞雙桿連桿、可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體、氣缸蓋等主要裝配體組成。其中，雙活塞雙桿連桿在雙活塞雙桿連桿的桿身兩側(cè)分另設(shè)有滑道，雙活塞與連桿兩側(cè)的滑道是用來(lái)套合在可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸中，其中， 連桿兩側(cè)滑道截面圓弧線與氣缸套內(nèi)徑相等；曲軸帶動(dòng)連桿時(shí)，連桿兩側(cè)的滑道在氣缸中滑動(dòng)，使連桿與氣缸套始終保持平行，連桿隨曲軸偏轉(zhuǎn)，由雙活塞雙桿連桿驅(qū)動(dòng)整個(gè)雙氣缸體沿氣缸轉(zhuǎn)軸發(fā)生來(lái)回偏轉(zhuǎn)，從而使偏轉(zhuǎn)的雙氣缸體與氣缸蓋上的氣道口和公共氣囊室之間形成掃氣閥的作用?？赊D(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體在一個(gè)氣缸體上設(shè)置有并列的雙氣缸，氣缸內(nèi)裝有氣缸套，并在氣缸體上設(shè)置有氣缸轉(zhuǎn)軸，所述并列的雙氣缸的排列方向與曲軸垂直，氣缸轉(zhuǎn)軸與曲軸平行；氣缸轉(zhuǎn)軸使雙氣缸體沿轉(zhuǎn)軸可以偏轉(zhuǎn)；帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸體頂部為半圓形的，該半圓是氣缸轉(zhuǎn)軸的同心圓；在雙缸體頂部半圓上裝有耐磨半瓦；(上述所說(shuō)“半圓”不一定是絕對(duì)半圓，其圓弧長(zhǎng)度可以大于或小于半圓弧長(zhǎng))。氣缸蓋氣缸蓋是與可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體相配合的，氣缸蓋與雙氣缸體的配合面也是圓弧形的；氣缸蓋的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)氣道和排氣道，在兩側(cè)氣道的中間設(shè)有公共氣囊室。
氣缸蓋與可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體之間的密封，有兩種方法
第一種方法固定氣缸蓋形式，即在制造時(shí)設(shè)定為臨界間隙，在使用中定期調(diào)整或更換的方式。(臨界間隙是指氣缸蓋與雙氣缸體之間可轉(zhuǎn)動(dòng)的最小間隙)。第二種方法氣缸間隙液壓補(bǔ)償方式，在本文中只敘述此方式，因?yàn)槿サ粢簤悍绞郊礊楣潭ǚ绞?。氣缸間隙液壓補(bǔ)償方式在后文詳述。偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)中的雙氣缸體的水冷方式，有兩種方法
第一種方法用軟質(zhì)材料的空心軟管，例如帶有筋絲的橡膠管或帶螺旋彈簧鋼絲的塑料空心軟管等等，將空心軟管的一端連接在固定點(diǎn)上，另一端連接到有一定擺動(dòng)弧度的雙氣缸體上，利用軟管的柔韌性和耐柔性，并取足夠長(zhǎng)度的軟管，選用適當(dāng)形狀的軟管和適當(dāng)?shù)倪B接方法(后文詳述)，由軟管將冷卻液從擺動(dòng)中的雙氣缸體中導(dǎo)入和導(dǎo)出，達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)缸體冷卻的目的。第二種方法相對(duì)的硬質(zhì)材料的空心管，例如塑料中可塑性較大的Pra材料管，或具有極大彈性模量的金屬材料管等；在材料彈性范圍內(nèi)，由于管狀材料在長(zhǎng)度方向上的彈性變形與該材料的長(zhǎng)度成正比；利用此性質(zhì)，將硬質(zhì)材料的空心管截面做成扁形或扁圓形的，便于彎曲，并將硬管制作成螺旋線形狀，用足夠長(zhǎng)度硬管盤成數(shù)圈后，將圈外一端連接到固定點(diǎn)上，將圈內(nèi)一端連接到氣缸轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)氣缸轉(zhuǎn)軸來(lái)回偏轉(zhuǎn)時(shí)，將硬管的變形應(yīng)力分散到各圈的擴(kuò)張和收縮變形中，由硬管將冷卻液從擺動(dòng)中的雙氣缸體中導(dǎo)入和導(dǎo)出，達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)缸體冷卻的目的?；钊綋Q缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作過(guò)程帶有滑道的雙活塞雙桿連桿，與帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸體配合，曲軸帶動(dòng)雙活塞雙桿連桿運(yùn)動(dòng)，連桿上的滑道在氣缸中滑動(dòng)，由雙活塞雙桿連桿驅(qū)動(dòng)整個(gè)雙氣缸體沿氣缸轉(zhuǎn)軸發(fā)生來(lái)回偏轉(zhuǎn)，從而使偏轉(zhuǎn)的雙氣缸體與氣缸蓋上的進(jìn)、出氣道口和公共氣囊室口之間形成掃氣閥的作用；由于氣缸轉(zhuǎn)軸是設(shè)在兩個(gè)豎直氣缸的中間位置，即每個(gè)氣缸相對(duì)氣缸轉(zhuǎn)軸是旁置的，并且，根據(jù)曲軸大小設(shè)定的氣缸偏轉(zhuǎn)孤度有限，所以，氣缸偏轉(zhuǎn)時(shí)，一只氣缸口始終只能掃過(guò)排氣道口和公共氣囊室口 ；另一只氣缸口始終只能掃過(guò)公共氣囊室口和進(jìn)氣道口 ；因此，一只氣缸只起燃爆和排氣的功能，另一只氣缸只起進(jìn)氣和壓縮的功能；其中，在兩缸之間，從壓縮到燃爆之間的過(guò)程，是一個(gè)缸將吸進(jìn)來(lái)的空氣，壓縮至公共氣囊室內(nèi)，通過(guò)氣缸偏轉(zhuǎn)換缸至另一氣缸，此時(shí)，在公共氣囊室內(nèi)進(jìn)行噴油(缸內(nèi)直噴)完成燃油與氣體的混合并火花塞點(diǎn)火，在該缸內(nèi)完成燃爆做功。由于雙活塞雙桿連桿是一整體在雙氣缸中上下運(yùn)動(dòng)，所以雙活塞上下工作是同步的，因此，整個(gè)工作過(guò)程可以簡(jiǎn)單概述為
雙活塞同步下行時(shí)，一個(gè)氣缸燃爆，一個(gè)氣缸進(jìn)氣；活塞越過(guò)下點(diǎn)時(shí)，由于氣缸偏轉(zhuǎn)，燃爆氣缸離開(kāi)公共氣囊室，進(jìn)氣氣缸迅速換缸導(dǎo)通公共氣囊室；
雙活塞同步上行時(shí)，一個(gè)缸排氣，一個(gè)缸壓縮；活塞越過(guò)上止點(diǎn)時(shí)，由于氣缸偏轉(zhuǎn)，公共氣囊室相對(duì)氣缸迅速換缸；即進(jìn)、壓、爆、排四行程，由雙活塞雙桿連桿驅(qū)動(dòng)雙氣缸偏轉(zhuǎn)在上下兩個(gè)行程中完成，因此，它仍然是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明改變現(xiàn)有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)靠凸輪推動(dòng)(凡爾)氣門配氣方式；運(yùn)用帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸體，配合帶有滑道的雙活塞雙桿連桿，雙活塞雙桿連桿在雙氣缸體中滑動(dòng)，使雙氣缸體繞氣缸軸發(fā)生來(lái)回偏轉(zhuǎn)，與氣缸蓋上的進(jìn)、排氣道口和中間公共氣囊室氣口之間以掃過(guò)方式自然形成掃氣閥，并以換缸方式完成活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是，可以大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率；大幅降低發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本；并降低發(fā)動(dòng)機(jī)重心，達(dá)到增效節(jié)能減排的效果。


圖1是活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)的正面組成圖。
圖2是雙活』_雙桿連桿第--種類型的分體組成立體圖。
圖3是雙活』_雙桿連桿第--種類型的整體立體圖。
圖4是雙活;_雙桿連桿第--種類型的正視圖。
圖5是雙活』_雙桿連桿第--種類型的側(cè)視圖。
圖6是雙活』_雙桿連桿第--種類型的剖視圖(從中線剖面)。
圖7是雙活;_雙桿連桿第二二種類型的分體組成立體圖。
圖8是雙活』_雙桿連桿第二二種類型的整體立體圖。
圖9是雙氣缸體的正視圖。
圖10是圖9雙氣缸體的側(cè)視圖。
圖11是圖10沿A-A線的剖視圖。
圖12是圖10沿B-B線的剖視圖。
圖13是圖9所示雙氣缸體的立體圖。
圖14是換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)及氣缸蓋上的液壓活塞立體圖。
圖15是圖14所示氣缸蓋的氣道口和氣囊室形狀輪廓的等效立體圖。
圖16是圖14所示氣缸蓋的立體圖。
圖17是圖16所示氣缸蓋上氣道和氣囊室的形狀輪廓的等效立體圖。
圖18是實(shí)際應(yīng)用中能減少磨損的，鼠籠式結(jié)構(gòu)的進(jìn)、排氣道口(左、右各1個(gè))和公共氣囊室氣口(中間1個(gè))的形狀立體圖。圖19是當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時(shí)，雙氣缸口介于氣缸蓋上進(jìn)、排氣道口和公共氣囊室氣口之間關(guān)閉時(shí)的位置正仰視立體圖。圖20是安裝有圓弧面雙氣缸體與圓弧面氣缸蓋相配合整體示意立體圖。圖21是圖20所示雙氣缸體與氣缸蓋相配合的形狀輪廓的等效圖。圖22是另一種形狀的圓弧面氣缸蓋的立體圖。圖23是用于與圖M所示圓弧面雙氣缸體頂面相配合的圓弧面的氣缸耐磨半瓦的立體圖。圖M是另一種形狀的可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓弧面雙氣缸體(帶有軸)的立體圖。圖25、圖沈、圖27、圖觀分別是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸沿反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)周期時(shí)，雙氣缸開(kāi)閉及換缸完成進(jìn)、壓、爆、排四行程狀態(tài)過(guò)程周期圖。圖四是雙氣缸體與氣缸蓋之間間隙液壓補(bǔ)償方法的液壓控制回路圖。圖30是圖四的實(shí)例圖。圖31是用空心軟管連接動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體的水冷工作方法的示意圖。圖32、圖33、圖34、圖35分別是雙氣缸體偏轉(zhuǎn)一個(gè)周期過(guò)程，空心軟管繞在螺旋線型的導(dǎo)輪上工作時(shí)，空心軟管的卷曲松弛變化情況的連續(xù)視圖。圖36是動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體用螺旋線形狀空心硬質(zhì)材料管連接的水冷工作方法的示意圖。圖37是圖36放大的細(xì)部立體圖。圖38是圖37的側(cè)剖視立體圖。圖39、圖40、圖41、圖42分別是螺旋線空心硬質(zhì)材料管隨氣缸偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)一個(gè)周期工作示意圖。圖43是直列四缸活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)立體圖。圖44是V型八缸活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)立體圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明
1、活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)主要工作部件的形狀、作用和整體的構(gòu)成 圖1示出，由雙活塞雙桿連桿驅(qū)動(dòng)的氣缸偏轉(zhuǎn)換缸方式配氣的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，主要包括曲軸1、帶有滑道的雙活塞雙桿連桿2、可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體3、氣缸蓋4、外缸蓋5等主要裝配體組成；輔助裝置有液壓間隙補(bǔ)償裝置、氣缸水冷裝置。其中
(1)曲軸為普通曲軸。(2)帶有滑道的雙活塞雙桿連桿的組成(“帶有滑道的雙活塞雙桿連桿”下簡(jiǎn)稱雙活塞雙桿連桿)，帶有滑道的雙活塞雙桿連桿的作用是活塞與滑道在氣缸中滑動(dòng)，活塞做功的同時(shí)控制氣缸偏轉(zhuǎn)。雙活塞雙桿連桿(由兩個(gè)活塞、雙桿連桿桿身和連桿蓋順次連接組成，且連桿蓋與雙桿連桿桿身之間形成曲軸安裝孔)有兩種類型第一種見(jiàn)圖2、圖3 ；第二種見(jiàn)圖7、圖8。先介紹第一種
①第一種雙活塞雙桿連桿21的形狀結(jié)構(gòu)活塞210形狀如圖2、圖3，參見(jiàn)圖4、圖5其主要特征是與普通活塞相比，每個(gè)活塞兩側(cè)具有伸長(zhǎng)的滑道210a (也可稱為裙邊);(滑道的截面圓半徑等于活塞半徑)每個(gè)滑道內(nèi)側(cè)設(shè)有凹槽210b，凹槽用于與雙桿連桿桿身的凸棱211a套合；(注活塞凹槽與雙桿連桿桿身的凸棱是相對(duì)的，也可設(shè)計(jì)為活塞凸棱，雙桿連桿桿身為凹槽)；活塞210上設(shè)有活塞軸孔210c ；
見(jiàn)圖2中，雙桿連桿桿身211，在連桿的雙桿兩側(cè)各自設(shè)有凸棱211a，用于與活塞的凹槽210b配合；雙桿連桿桿身211的小頭上設(shè)有連桿小頭軸孔211b ；在雙桿連桿的內(nèi)部剖面處，見(jiàn)圖6，設(shè)有用于潤(rùn)滑活塞兩側(cè)滑道的導(dǎo)油槽(孔)，導(dǎo)油槽有兩段，一段是在雙桿連桿桿身211上形成的導(dǎo)油槽211c，一段是在活塞210上形成的導(dǎo)油槽210d，所以連桿的整個(gè)導(dǎo)油槽是這兩段的組合導(dǎo)油槽；
圖2中連桿蓋212 (經(jīng)螺栓固定在雙桿連桿桿身上)，(連桿)螺栓213，軸半瓦214 (設(shè)置在雙桿連桿桿身上的曲軸安裝孔內(nèi))，活塞軸215 ；活塞軸卡簧(略去)?；钊?10上的凹槽210b套入到雙桿連桿桿身上的凸棱211a中，進(jìn)行組合，并將活塞軸215插入到對(duì)齊的活塞軸孔210c和連桿小頭軸孔211b中連接將其鎖??；請(qǐng)見(jiàn)雙桿連桿組合后的立體圖3。②雙活塞雙桿連桿的第二種類型的形狀結(jié)構(gòu)
如圖7和圖8 第二種雙活塞雙桿連桿22與第一種雙活塞雙桿連桿21的區(qū)別就在于，
8第二種雙活塞雙桿連桿22的滑道221a是固定設(shè)置在其雙桿連桿桿身221上的(每個(gè)連桿的兩側(cè)滑道221a的截面圓半徑等于活塞半徑);雙活塞雙桿連桿的活塞220是獨(dú)立設(shè)置的； 活塞220上設(shè)有雙活塞軸孔220a (也可設(shè)計(jì)為單軸孔的);對(duì)應(yīng)的連桿桿身的小頭上也設(shè)有小頭雙軸孔221b?；钊?20與連桿桿身221的裝配，是通過(guò)活塞軸222插入到對(duì)齊的雙活塞軸孔 220a和連桿桿身的小頭雙軸孔221b中連接的；其它部分組合后如立體圖8所示。如圖3、圖8，第二種雙活塞雙桿連桿與第一種雙活塞雙桿連桿都是帶有滑道的雙活塞雙桿連桿，除上述差別外，兩者優(yōu)劣差別是第一種雙活塞雙桿連桿21的滑道是在活塞上，而第二種雙活塞雙桿連桿22的滑道是在連桿桿身上(每個(gè)連桿桿身兩側(cè)均有滑道， 兩側(cè)滑道的截面圓半徑等于活塞半徑)，在強(qiáng)度足夠時(shí)，為了使雙桿連桿更輕，活塞通常使用輕質(zhì)鋁合金材料等，連桿桿身則用鑄造合金鋼材料等，因此，雙活塞雙桿連桿21更輕便， 能產(chǎn)生更小震動(dòng)，更優(yōu)于雙活塞雙桿連桿22。但不論有何差異，雙活塞雙桿連桿有一共同持征，就是連桿桿身上都帶有能驅(qū)動(dòng)氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)的滑道。(3)可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體3的組成見(jiàn)圖9至圖13，在雙氣缸體3 (左、右氣缸豎直并列設(shè)置)上設(shè)有雙氣缸孔，在雙氣缸體外兩側(cè)一體化設(shè)有氣缸轉(zhuǎn)軸33 ；雙氣缸體頂部為圓形半圓面(或稱弧形面，即圖9中橫向剖切均為弧形，豎向剖切均為直線)，該半圓形是氣缸轉(zhuǎn)軸(位于左、右氣缸中部)的同心圓；雙氣缸體的雙氣缸孔內(nèi)，分別各自裝有(襯有)氣缸套 34 ；氣缸體頂部有進(jìn)氣缸口 32和排氣缸口 31 (為了便于敘述與區(qū)別，我們稱雙氣缸孔頂部的雙氣缸口分別稱為進(jìn)氣缸口 32和排氣缸口 31)。雙氣缸體頂部半圓上與氣缸蓋之間裝有耐磨材料的半瓦35 ；半瓦35上還設(shè)有導(dǎo)油槽36 ；圖11、圖12為雙氣缸體兩個(gè)方向的剖視圖，圖中示出了從缸體內(nèi)部，繞過(guò)缸體(繞過(guò)左、右氣缸)兩側(cè)貫穿雙氣缸體的，用于冷卻液流動(dòng)的水冷腔37，以及水冷腔的進(jìn)口和出口位置(參見(jiàn)圖12和圖沈);水冷腔的進(jìn)口和出口位置(在圖12中氣缸轉(zhuǎn)軸的兩端上)并不限定，需根據(jù)具體水冷方法確定(具體水冷方法后文詳述)。(4)氣缸蓋4的組成見(jiàn)圖14、圖15、圖16、圖17，為了一目了然，將氣道和氣囊室用形狀輪廓的方式表述，所以圖15是圖14氣缸蓋4氣道和氣囊室的形狀輪廓等效圖，圖17 是圖16形狀輪廓的等效圖。圖16中氣缸蓋4上設(shè)有氣缸蓋半圓面41，氣缸蓋半圓面是與圖13中雙氣缸體頂部半圓面相滑動(dòng)配合的，氣缸蓋半圓面也是氣缸轉(zhuǎn)軸的同心圓(氣缸蓋固定在機(jī)架上，是靜止不動(dòng)的)；圖15和圖17中，在氣缸蓋的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)氣道42，排氣道43 (實(shí)際中左或右誰(shuí)為進(jìn)氣道或排氣道是根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)向確定的，圖15中進(jìn)氣道、排氣道是以曲軸反時(shí)針旋轉(zhuǎn)確定的)；進(jìn)氣道42和排氣道43延伸到氣缸蓋半圓面上形成進(jìn)氣道口 4 和排氣道口 43a，形狀如圖16中所示；如圖15、圖16、圖17所示，在進(jìn)氣道和排氣道之間設(shè)有公共氣囊室44，在公共氣囊室上設(shè)有從外向內(nèi)伸入的火花塞6和用于缸內(nèi)直噴的電控噴嘴7 ；由公共氣囊室內(nèi)向外延伸到氣缸蓋半圓面上的公共氣囊室氣口 4 的形狀如圖16中所示；為了減少氣缸蓋與雙氣缸體之間的磨損，進(jìn)、排氣道口 4h、43a和公共氣囊室氣口 44a，在實(shí)際使用中應(yīng)設(shè)計(jì)為圖18所示的，有一定厚度的，鼠籠式開(kāi)口結(jié)構(gòu)(或稱間隔式開(kāi)口，或稱百葉窗式開(kāi)口)的進(jìn)、排氣道口和公共氣囊室氣口的形狀。
關(guān)于進(jìn)、排氣道口和公共氣囊室氣口這三者之間的距離設(shè)定，見(jiàn)圖19，是當(dāng)活塞在下(或上)止點(diǎn)時(shí)，排氣道口 43a和公共氣囊室氣口 4 介于圖中左側(cè)氣缸口(即排氣缸口 31)之間；公共氣囊室氣口 4 和進(jìn)氣道口 4 介于圖中右側(cè)氣缸口(即進(jìn)氣缸口 32)之間； (氣缸口就指氣缸的上口，見(jiàn)圖11和圖13中氣缸口，準(zhǔn)確的說(shuō)不包含氣缸套，參見(jiàn)圖31)。也就是排氣道口 43a和公共氣囊室氣口 4 之間的間距大于等于左側(cè)的一個(gè)氣缸口(即排氣缸口 31)的距離；公共氣囊室氣口 4 和進(jìn)氣道口 4 之間的間距大于等于右側(cè)的一個(gè)氣缸口(即進(jìn)氣缸口 32)的距離；(氣缸口的距離不是氣缸圓的直徑，是指氣缸口與氣缸蓋相接處圓弧面的曲線距離，即一個(gè)氣缸口的曲線距離，見(jiàn)圖19、圖31 )。這樣的距離可保證，當(dāng)活塞在上(或下)止點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)氣缸都處于關(guān)閉狀態(tài)。見(jiàn)圖14和圖1，氣缸蓋頂部設(shè)有用于補(bǔ)償氣缸蓋與雙氣缸體之間間隙的柱塞式液壓活塞IOla ；(氣缸蓋上設(shè)置液壓活塞有多種形式，此柱塞式液壓活塞只是為說(shuō)明氣缸間隙液壓補(bǔ)償方法的舉例；本例舉的是氣缸間隙液壓補(bǔ)償方法為兩個(gè)液壓氣缸，本方法同樣適用在氣缸蓋上設(shè)置單個(gè)液壓氣缸或多個(gè)液壓氣缸情形，不是對(duì)此方法的限制)。(5)外缸蓋5的組成如圖1所示，外缸蓋5是套合安裝在氣缸蓋4上的，外缸蓋上設(shè)有與氣缸蓋頂部柱塞式液壓活塞IOla相配合的液壓氣缸101 ；
(在實(shí)際中，也可以反過(guò)來(lái)，在氣缸蓋上設(shè)置液壓氣缸，在外缸蓋上設(shè)置柱塞式液壓活塞，這不是一定的)。外缸蓋上設(shè)有液壓油道；液壓?jiǎn)蜗蜷y；(液壓油道和液壓?jiǎn)蜗蜷y在圖1中設(shè)置僅是為舉例說(shuō)明，實(shí)際位置可以任意設(shè)置)。(6)可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體和氣缸蓋的另一種形狀及組成
與圖13雙氣缸體(圖11中，橫向剖面為弧形面，縱向剖面為直線)相比較的，圖M是另一種形狀的可轉(zhuǎn)動(dòng)的雙氣缸體，其氣缸頂面在縱向和橫向剖面均為圓弧形的(或者是半球形或部分球形)；雙氣缸體的其他部位形狀與圖13中的基本相同；我們稱圖M中雙氣缸體為圓弧面雙氣缸體。與圖18氣缸蓋相比較的，圖22示出另一種形狀的圓弧面氣缸蓋，其氣缸蓋用于與圖M所示雙氣缸體相配合的接觸面，在橫向和縱向剖面均為圓弧形的；其他部位，如進(jìn)、排氣道和公共氣囊室等與圖18中所示氣缸蓋基本相同；
圖23為用于與圖M圓弧面雙氣缸體頂面相配合的圓弧面的氣缸耐磨半瓦； 圖20是安裝圓弧面雙氣缸體(圖24)與圓弧面氣缸蓋(圖22)相配合整機(jī)示圖，圖21 是圖20關(guān)于雙氣缸體與氣缸蓋相配合的形狀輪廓的等效圖。2、活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程曲軸帶動(dòng)雙活塞雙桿連桿在帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸中上下運(yùn)動(dòng)，雙桿連桿上的滑道在氣缸中滑動(dòng)的同時(shí)，雙桿連桿驅(qū)動(dòng)整個(gè)雙氣缸體沿氣缸轉(zhuǎn)軸發(fā)生來(lái)回偏轉(zhuǎn)，使偏轉(zhuǎn)的雙氣缸體與氣缸蓋上的進(jìn)、排氣道口和公共氣囊室口之間形成掃氣閥的作用；由于氣缸轉(zhuǎn)軸是設(shè)在兩個(gè)豎直氣缸的中間位置，即每個(gè)氣缸相對(duì)氣缸轉(zhuǎn)軸是旁置的，并且，曲軸大小限定了氣缸偏轉(zhuǎn)孤度，所以，氣缸偏轉(zhuǎn)時(shí)，一只氣缸只能在排氣道口和公共氣囊室口之間偏轉(zhuǎn)；另一只氣缸只能在公共氣囊室口和進(jìn)氣道口之間偏轉(zhuǎn)；也就是，一只氣缸口始終只能掃過(guò)排氣道口和公共氣囊室口 ；另一只氣缸口始終只能掃過(guò)公共氣囊室口和進(jìn)氣道口 ；因此，一只氣缸只起燃爆和排氣的功能，另一只氣缸只起進(jìn)氣和壓縮的功能；其中，壓縮到燃爆之間的過(guò)程，是一個(gè)缸將吸進(jìn)來(lái)的空氣，壓縮至公共氣囊室內(nèi)，通過(guò)氣缸偏轉(zhuǎn)換缸至另一氣缸，此時(shí)，在公共氣囊室內(nèi)進(jìn)行噴油(缸內(nèi)直噴)并火花塞點(diǎn)火，由該缸來(lái)完成燃爆做功。見(jiàn)圖27，因此，我們把一只氣缸稱為進(jìn)氣-壓縮缸(右側(cè)氣缸);另一氣缸稱為燃爆-排氣缸(左側(cè)氣缸)；見(jiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)周期圖25、圖26、圖27、圖28，設(shè)圖中曲軸沿反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，所以圖中，左缸為燃爆-排氣缸；右缸為進(jìn)氣-壓縮缸。圖25，活塞在上止點(diǎn)時(shí)，燃爆-排氣缸處于排氣道和公共氣囊室之間；該缸處于關(guān)閉狀態(tài)；進(jìn)氣-壓縮缸處于公共氣囊室和排氣道之間；該缸也處于關(guān)閉的狀態(tài)。圖26，曲軸沿反時(shí)針，轉(zhuǎn)到約90°時(shí)，雙氣缸上口同時(shí)偏向右邊，燃爆-排氣缸與公共氣囊室導(dǎo)通，進(jìn)行燃爆；進(jìn)氣-壓縮缸與進(jìn)氣道導(dǎo)通，吸進(jìn)空氣。圖27，曲軸再沿反時(shí)針，轉(zhuǎn)到約180°時(shí)，活塞在下止點(diǎn)時(shí)，燃爆-排氣缸處于排氣道和公共氣囊室之間；該缸處于關(guān)閉狀態(tài)；進(jìn)氣-壓縮缸處于公共氣囊室和排氣道之間；該缸也處于關(guān)閉的狀態(tài)。圖觀，曲軸沿反時(shí)針，轉(zhuǎn)到約270°時(shí)，雙氣缸上口同時(shí)偏向左邊，燃爆-排氣缸與排氣道導(dǎo)通，進(jìn)行排氣；進(jìn)氣-壓縮缸與公共氣囊室導(dǎo)通導(dǎo)通，將吸進(jìn)的空氣壓縮到公共氣
囊室內(nèi)。上述周期過(guò)程中，特別從圖26和圖觀中可以看出，換缸配氣過(guò)程就是隨著氣缸的偏轉(zhuǎn)，圖26，(右側(cè))進(jìn)氣-壓縮缸將吸進(jìn)的空氣壓縮到公共氣囊室內(nèi)；也在此過(guò)程中，隨著氣缸的偏轉(zhuǎn)，圖26到圖觀，(左側(cè))燃爆-排氣缸又與公共氣囊室導(dǎo)通導(dǎo)通，并在公共氣囊室內(nèi)進(jìn)行噴油(缸內(nèi)直噴)并火花塞點(diǎn)火，由該缸來(lái)完成燃爆做功，隨氣缸偏轉(zhuǎn)將廢氣排出。3、氣缸蓋與雙氣缸體之間氣缸間隙液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)
見(jiàn)圖14和圖1，氣缸蓋頂部設(shè)有用于補(bǔ)償氣缸蓋與雙氣缸體之間間隙的柱塞式液壓活塞；見(jiàn)圖1，外缸蓋是套合安裝在氣缸蓋上的，外缸蓋上設(shè)有與柱塞式液壓活塞相配合的液壓氣缸；外缸蓋上設(shè)有液壓油道；液壓?jiǎn)蜗蜷y；
理想的氣缸蓋與雙氣缸體之間，在兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，始終能保持緊密結(jié)合狀態(tài)，并且， 氣缸蓋又不能對(duì)雙氣缸體的結(jié)合面產(chǎn)生過(guò)大的主動(dòng)壓力，而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)阻力和過(guò)度磨損，反過(guò)來(lái)，當(dāng)氣缸蓋受到氣缸燃爆時(shí)的強(qiáng)大反作用力時(shí)，氣缸蓋與雙氣缸體之間(不會(huì)分開(kāi))也能保持這種緊密結(jié)合狀態(tài)；即便在被磨損后，也能保持這種緊密結(jié)合狀態(tài)不變。氣缸間隙液壓補(bǔ)償方法能滿足上述要求
見(jiàn)圖29、圖30，氣缸間隙液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的液控回路即氣缸間隙液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(外缸蓋5 套合安裝在氣缸蓋4上)油泵104出口順次連接單向閥102和液壓缸101，油泵出口同時(shí)連接溢油閥103進(jìn)口，溢油閥出口與油箱105連接，且溢油閥的閥芯彈簧力大于單向閥的閥芯彈簧力；上述液壓缸101設(shè)置在外缸蓋5上，液壓缸101的柱塞式液壓活塞IOla抵靠在氣缸蓋4上。圖30 (溢流閥和單向閥設(shè)置在外缸蓋內(nèi)，經(jīng)外缸蓋內(nèi)的液壓油道連通)是圖 29的實(shí)例圖，圖中溢流閥103 (在溢流閥結(jié)構(gòu)內(nèi)部的閥心彈簧，下稱閥心彈簧)，設(shè)定溢流閥 103內(nèi)閥心彈簧大于單向閥102內(nèi)的閥心彈簧；當(dāng)油泵104供油時(shí)，由于溢流閥103閥心彈簧大于單向閥102閥心彈簧，所以油路中，溢流閥處干關(guān)閉狀態(tài)，液壓油頂開(kāi)單向閥內(nèi)的閥心彈簧，正向?qū)?，向氣缸蓋4上的液壓缸101內(nèi)供油，當(dāng)液壓缸101內(nèi)注滿液壓油后，壓力上升，單向閥關(guān)閉鎖止，回路中液壓油頂開(kāi)溢流閥內(nèi)置閥心彈簧，使主閥心導(dǎo)通，此時(shí)，溢流閥導(dǎo)通，液壓油流回油箱105 ；如果液壓缸壓力下降時(shí)，液控回路會(huì)自動(dòng)重復(fù)上述過(guò)程，保持液壓缸內(nèi)壓力不變；回路中溢流閥主要起限壓作用，所以，氣缸蓋作用在雙氣缸體的壓力就等于氣缸蓋下垂重量加上溢流閥彈簧設(shè)定的壓力之和；又由于液壓缸內(nèi)的液壓油不能被壓縮，因此它能承受來(lái)自氣缸燃爆時(shí)的強(qiáng)大反作用力；綜上可以看出，氣缸間隙液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)能夠滿足上述近似理想狀態(tài)的要求，使氣缸蓋與雙氣缸體之間始終能保持緊密結(jié)合狀態(tài)。氣缸間隙液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的液控回路中，也可以采用先導(dǎo)式溢流閥。直動(dòng)式溢流閥或先導(dǎo)式溢流閥以及單向閥，都是現(xiàn)有技術(shù)在本專利中的應(yīng)用。4、動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體的水冷方式
(1)動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體用空心軟管連接的水冷工作方法
例如用帶有筋絲線為基材制作的橡膠或軟塑料材質(zhì)的，具有一定耐油耐溫抗老化性質(zhì)的空心軟管等，其水冷工作方法的特征是將空心軟管的一端與水箱連接，另一端連接到有一定擺動(dòng)弧度的雙氣缸體上，利用軟管的柔韌性和賴柔性，并取足夠長(zhǎng)度的軟管，選用適當(dāng)形狀的軟管和適當(dāng)?shù)倪B接方法，由軟管將冷確液，從擺動(dòng)中的雙氣缸體中導(dǎo)入和導(dǎo)出，達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)缸體冷確的目的。實(shí)際上來(lái)回偏轉(zhuǎn)的氣缸體對(duì)空心軟管來(lái)說(shuō)，就是要求空心軟管在固定震弧的條件下長(zhǎng)期工作。下面是以具體形狀的空心軟管和具體的連接方法，說(shuō)明空心軟管連接的水冷工作方法的舉例
見(jiàn)圖12為雙氣缸體的剖視圖，圖中所示，氣缸體內(nèi)部用于冷確液流動(dòng)的水冷腔，是繞過(guò)缸體兩側(cè)缸體貫穿的，水冷腔的進(jìn)口和出口設(shè)置在氣缸轉(zhuǎn)軸上；
圖31示出雙氣缸體軟管冷卻裝置轉(zhuǎn)軸33兩端上均固定有螺旋線型的導(dǎo)輪39，雙氣缸體3的冷卻腔的進(jìn)口和出口上分別固定有一根導(dǎo)管310，空心軟管311—端經(jīng)卡簧312固定在導(dǎo)管310上，另一端繞過(guò)轉(zhuǎn)軸33上的導(dǎo)輪39固定在雙氣缸體上，且另一端上有用作連接水箱的接頭38。雙氣缸體的氣缸轉(zhuǎn)軸33上設(shè)有螺旋線型的導(dǎo)輪39 (螺旋線型的導(dǎo)輪和圓型導(dǎo)輪均適用，只是前者更接近軟管自然彎曲程度)，如圖所示，螺旋線型的導(dǎo)輪的起端處，安裝有一個(gè)與氣缸水冷腔出口(或進(jìn)口)相連的導(dǎo)管310，空心軟管311的一頭接在導(dǎo)輪起端處的導(dǎo)管上，并用卡簧312將軟管卡緊；空心軟管如圖31所示形狀繞在螺旋線型的導(dǎo)輪39的凹槽上；空心軟管的另一端上有接頭38 (接頭固定在缸體上，以連接水箱)；在雙氣缸體上氣缸轉(zhuǎn)軸另一端，也依同樣方法連接另一根軟管。這樣就形成了雙氣缸體的水冷進(jìn)出回路。圖32、圖33、圖34、圖35，是雙氣缸體偏轉(zhuǎn)一個(gè)周期過(guò)程，空心軟管繞在螺旋線型的導(dǎo)輪上工作時(shí)，空心軟管的卷曲松弛變化情況的連續(xù)視圖，其中圖32和圖34時(shí)空心軟管處于原始狀態(tài)；圖33氣缸向一側(cè)偏轉(zhuǎn)時(shí)，軟管為松弛狀態(tài)；圖35氣缸向另一側(cè)偏轉(zhuǎn)時(shí)， 軟管為卷曲狀態(tài)。隨發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，水冷軟管就在持續(xù)松弛與卷曲之間的固定震弧下工作。圖中可以看出，螺旋線型的導(dǎo)輪主要作用是，減緩空心軟管在動(dòng)態(tài)中卷曲松弛的彎曲度。用空心軟管連接動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體的水冷工作方法很多，只要軟管長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，選用適當(dāng)材料、形狀的軟管和適當(dāng)?shù)倪B接方法，就能使軟管在來(lái)回偏轉(zhuǎn)中超長(zhǎng)時(shí)間工作，達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)缸體冷確的目的。(2)動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體用螺旋線形狀空心硬管連接的水冷工作方法
采用相對(duì)的硬質(zhì)材料的空心管，例如塑料中可塑性較大的PI3R材料管，或具有極大彈性模量的金屬?gòu)椈刹牧系鹊?；我們知道，在材料彈性范圍?nèi)，材料在長(zhǎng)度方向上的彈性變形是與該材料的長(zhǎng)度成正比，也就是同一材料，如果長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其可變形的量也越大；利用此性質(zhì)，將硬質(zhì)材料的空心管截面做成扁或扁圓形的，便于彎曲，盡可能使材料內(nèi)部各處應(yīng)變力驅(qū)于一致，并將硬管在長(zhǎng)度方向制作成螺旋線形狀，用足夠長(zhǎng)度硬管盤成數(shù)圈后，將圈外一端連接到機(jī)體固定點(diǎn)上，將圈內(nèi)一端連接到氣缸轉(zhuǎn)軸的冷卻腔進(jìn)口或出口上，當(dāng)氣缸轉(zhuǎn)軸來(lái)回偏轉(zhuǎn)時(shí)，將硬管的變形應(yīng)力分散到各圈的擴(kuò)張和收縮變形中，使螺旋線形狀的硬管變形量保持在材料的彈性范圍內(nèi)，由硬管將冷確液，從擺動(dòng)中的雙氣缸體中導(dǎo)入和導(dǎo)出，達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)缸體冷確的目的。圖36圖37示出雙氣缸體硬管冷卻裝置雙氣缸體3的冷卻腔的進(jìn)口和出口分別焊接有一根空心硬管313，空心硬管呈螺旋狀盤繞在轉(zhuǎn)軸33上，空心硬管內(nèi)端經(jīng)固定島315 固定在轉(zhuǎn)軸上，空心硬管外端有用作連接水箱的固定盤316，固定盤經(jīng)螺栓固定在雙氣缸體上。圖36是由硬質(zhì)材料的螺旋線形狀水冷管與氣缸的配合，圖37是圖36的放大細(xì)部圖，其中，螺旋線空心水冷管(即空心硬管313)的螺旋圈向外旋轉(zhuǎn)的一端設(shè)置有螺旋管的固定盤316，用螺栓將螺旋管的固定盤固定在機(jī)體座314 (即機(jī)架)上(也表示該處與水箱連接)；螺旋線空心水冷管的螺旋圈向內(nèi)旋轉(zhuǎn)的一端，被纏繞并焊接在氣缸轉(zhuǎn)軸33上與氣缸上的水冷腔37導(dǎo)通，參見(jiàn)圖38，兩根螺旋線水冷管纏繞并焊接在氣缸轉(zhuǎn)軸上水冷腔的進(jìn)口和出口上；在螺旋線空心水冷管的螺旋圈向內(nèi)方向旋轉(zhuǎn)的一端附近設(shè)有螺旋線固定島315， 固定島鎖住螺旋線空心水冷管的兩側(cè)并將其固定在轉(zhuǎn)軸上，一側(cè)可防止螺旋圈纏繞氣缸轉(zhuǎn)軸的焊接處被動(dòng)力沖擊，另一側(cè)可使螺旋線空心管能自由的隨氣缸偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生松弛和張緊如同在盤形螺旋彈簧狀中擺動(dòng)，其松弛和張緊的擺動(dòng)過(guò)程，見(jiàn)螺旋線空心硬質(zhì)材料管隨氣缸偏轉(zhuǎn)擺動(dòng)一個(gè)周期工作示意圖39、圖40、圖41、圖42。對(duì)動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體，用螺旋線形狀空心硬管連接的水冷工作方法的可行性，是因?yàn)椋D(zhuǎn)氣缸的來(lái)回偏轉(zhuǎn)角度是固定不變，也就是氣缸轉(zhuǎn)軸的偏轉(zhuǎn)角度是不變的；圓周上同一轉(zhuǎn)角所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)跟圓半徑有關(guān)，也就是螺旋線固定島越靠近軸心固定島處的擺弧就越小；在圖39和圖41中，活塞分別處于上止點(diǎn)和下止點(diǎn)位置，螺旋線空心水冷管都處于材料無(wú)變形的自然原始狀態(tài)，圖40氣缸向一側(cè)最大偏轉(zhuǎn)，圖42氣缸向另一側(cè)最大偏轉(zhuǎn)；(在本例中的曲軸與氣缸之間的比例情況下，氣缸向一側(cè)的最大偏轉(zhuǎn)角約15°，并且，固定島距軸圓心較近)由此可見(jiàn)，固定島夾持水冷管從中心位置向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)位移的擺弧很小，使硬質(zhì)材料空心管的變形能夠保在材料的彈性范圍內(nèi)，因此，對(duì)動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)氣缸體，用螺旋線形狀空心硬管連接的水冷工作方法是可行的。5、活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)的形式
以上敘述的僅僅是活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，由兩個(gè)氣缸組成的基本工作單元， 用換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作單元的不同組合，可以制造出，如圖43直列四缸活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)；如圖44V型八缸活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)等等。
權(quán)利要求
1.一種活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括，氣缸體，設(shè)置在氣缸體內(nèi)的活塞連桿，與連桿聯(lián)接的曲軸(1)，其特征是，所述氣缸體為帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸體(3):左、右氣缸豎直并列設(shè)置，轉(zhuǎn)軸(33) —體化設(shè)置在左、右氣缸中部位置，轉(zhuǎn)軸(33)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)架上；雙氣缸體頂部為半圓面或半球面，且該半圓的圓心或該半球的球心位于轉(zhuǎn)軸(33)的軸線上， 雙氣缸體頂部有進(jìn)氣缸口(32)和排氣缸口(31)；固定在機(jī)架上的氣缸蓋(4)與雙氣缸體 (3)頂部滑動(dòng)配合，氣缸蓋(4)上有進(jìn)氣道口(4 )和排氣道口(43a)以及公共氣囊室氣口 (4 )，氣缸蓋頂部的公共氣囊室(44)上設(shè)置有從外向內(nèi)伸入的火花塞(6)和用于缸內(nèi)直噴燃油的電控噴嘴(7);所述活塞連桿為雙活塞雙桿連桿由兩個(gè)活塞、雙桿連桿桿身(211)以及連桿蓋(212) 順次連接組成，且連桿蓋與雙桿連桿桿身之間形成曲軸安裝孔；當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)或下止點(diǎn)時(shí)，雙氣缸體(3)頂部的排氣缸口(31)位于氣缸蓋(4)上的排氣道口(43a)與公共氣囊室氣口(44a)之間，雙氣缸體頂部的進(jìn)氣缸口(32)位于氣缸蓋(4)上的進(jìn)氣道口(42a)與公共氣囊室氣口(44a)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，所述雙活塞雙桿連桿結(jié)構(gòu)為每個(gè)活塞(210)兩側(cè)具有伸長(zhǎng)的滑道(210a)、兩側(cè)滑道的截面圓半徑等于活塞半徑，每個(gè)滑道內(nèi)側(cè)有凹槽(210b)，每個(gè)活塞上有活塞軸孔(210c)、每個(gè)連桿桿身兩側(cè)分別設(shè)有用作與活塞滑道的凹槽(210b)相配合的凸棱(211a)，每個(gè)連桿桿身上有連桿小頭軸孔(211b)，雙桿連桿桿身上的凸棱插入兩個(gè)活塞上的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，兩個(gè)活塞軸(215) 分別插入對(duì)應(yīng)的活塞軸孔和連桿小頭軸孔中形成固定連接，連桿蓋(212)經(jīng)螺栓(213)固定在雙桿連桿桿身(211)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，所述雙活塞雙桿連桿結(jié)構(gòu)為每個(gè)活塞上有雙活塞軸孔(220a)，雙桿連桿桿身(221)中每個(gè)連桿桿身兩側(cè)固定設(shè)置有滑道，兩側(cè)滑道的截面圓半徑等于活塞半徑，雙桿連桿桿身插入兩個(gè)活塞內(nèi)，活塞軸(222)插入到對(duì)齊的雙活塞軸孔和雙桿連桿桿身的小頭雙軸孔形成固定連接，連桿蓋經(jīng)螺栓固定在雙桿連桿桿身上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，所述氣缸蓋(4)上的進(jìn)氣道口(4 )、排氣道口(43a)以及公共氣囊室氣口(44a)均為鼠籠式開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，所述氣缸蓋(4)與雙氣缸體(3)之間襯有半瓦(35)，所述雙桿連桿桿身的曲軸安裝孔內(nèi)設(shè)置有軸半瓦(214)；所述雙氣缸體(3)的缸體內(nèi)均襯有氣缸套(34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，所述雙活塞雙桿連桿內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)油槽；所述雙氣缸體(3)內(nèi)設(shè)置有繞過(guò)左、右氣缸的冷卻腔(37)，且冷卻腔的進(jìn)口和出口分別設(shè)置在轉(zhuǎn)軸(33 )的兩端上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，還具有外缸蓋 (5)，外缸蓋(5)套合安裝在氣缸蓋(4)上；還具有氣缸間隙液壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)油泵(104)出口順次連接單向閥(102)和液壓缸(101 )，油泵出口同時(shí)連接溢油閥(103)進(jìn)口，溢油閥出口與油箱(105)連接，且溢油閥的閥芯彈簧力大于單向閥的閥芯彈簧力；上述液壓缸(101)設(shè)置在外缸蓋(5)上，液壓缸(101)的柱塞式液壓活塞(IOla)抵靠在氣缸蓋(4)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，還具有雙氣缸體軟管冷卻裝置轉(zhuǎn)軸(33)兩端上均固定有螺旋線型的導(dǎo)輪(39)，雙氣缸體(3)的冷卻腔的進(jìn)口和出口上分別固定有一根導(dǎo)管(310)，空心軟管(311)—端經(jīng)卡簧(312)固定在導(dǎo)管 (310)上，另一端繞過(guò)轉(zhuǎn)軸(33)上的導(dǎo)輪(39)固定在雙氣缸體上，且另一端上有用作連接水箱的接頭(38)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是，還具有雙氣缸體硬管冷卻裝置雙氣缸體(3)的冷卻腔的進(jìn)口和出口分別焊接有一根空心硬管(313)，空心硬管呈螺旋狀盤繞在轉(zhuǎn)軸(33)上，空心硬管內(nèi)端經(jīng)固定島(315)固定在轉(zhuǎn)軸上，空心硬管外端有用作連接水箱的固定盤(316)，固定盤經(jīng)螺栓固定在雙氣缸體上。
10.一種如權(quán)利要求1所述的活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)在直列四缸活塞式四沖程換拉缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及V型八缸活塞式四沖程換拉缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用。
全文摘要
一種活塞式四沖程換缸配氣發(fā)動(dòng)機(jī)，主要由曲軸、雙活塞雙桿連桿、帶有轉(zhuǎn)軸的雙氣缸體以及氣缸蓋裝配組成。轉(zhuǎn)軸位于雙氣缸體中左、右氣缸體中部，雙氣缸體頂部為半圓形或半球形，雙氣缸體頂部與氣缸蓋形成滑動(dòng)配合。雙活塞雙桿連桿在雙氣缸中移動(dòng)，使雙氣缸體繞氣缸轉(zhuǎn)軸發(fā)生來(lái)回偏轉(zhuǎn)，與氣缸蓋的進(jìn)、排氣道口和中間的公共氣囊室氣口之間以掃過(guò)方式自然形成掃氣閥，并以換缸方式完成活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出功率，大幅降低發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本，并降低發(fā)動(dòng)機(jī)重心，達(dá)到增效節(jié)能減排的效果。
文檔編號(hào)F02F1/24GK102425496SQ20111036707
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者劉若丹 申請(qǐng)人:劉若丹