本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種星形兩沖程多缸發(fā)動機。
背景技術(shù):
兩沖程發(fā)動機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕等突出優(yōu)點,因而應(yīng)用廣泛,發(fā)展也十分迅速,但同時也存在燃油率高,排放污染大等問題?,F(xiàn)有的兩沖程發(fā)動機主要應(yīng)用在沙灘車、小跑車以及一些園林設(shè)備上,這些應(yīng)用,主要還是選用了兩沖程發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕巧的特點。
而星形發(fā)動機最初則出現(xiàn)在二戰(zhàn)時期的戰(zhàn)斗機上,其特點,就是大大簡化了四沖程多缸發(fā)動機的體積,減輕了重量,功率質(zhì)量比高。但星形發(fā)動機加工難度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格昂貴,所以在現(xiàn)實社會中單純的星形結(jié)構(gòu)發(fā)動機,并沒有得到很好的應(yīng)用和推廣。
現(xiàn)階段車用發(fā)動機的結(jié)構(gòu)形式,主要有直列式即l型,也有v型、w型等幾種形式,但不管發(fā)展趨勢如何,發(fā)動機缸徑是有上限的,曲軸的長度也是有上限的,所以缸數(shù)也就不能無限的增加?,F(xiàn)今在汽車銷售中,發(fā)動機的耗油率和節(jié)能減排方面成為客戶的主導(dǎo)選擇。
本發(fā)明提出的發(fā)動機,柔和了兩沖程和星形發(fā)動機各自的優(yōu)點,在減輕質(zhì)量的同時減少零部件數(shù)量,降低加工難度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足,本發(fā)明提供一種星形兩沖程多缸發(fā)動機,其柔和了兩沖程和星形發(fā)動機各自的優(yōu)點,在減輕質(zhì)量的同時減少零部件加工數(shù)量,降低加工難度,提高發(fā)動機的功率質(zhì)量比。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種星形兩沖程多缸發(fā)動機,包括由上機箱與下機箱合圍固連而成的機箱,圍繞機箱一側(cè)周向均布有三個構(gòu)成星形狀的氣缸,氣缸的缸體內(nèi)設(shè)有與缸體內(nèi)壁滑動配合的活塞,機箱另一側(cè)安裝有將混合氣體送入各缸體內(nèi)的葉片泵,機箱內(nèi)同軸安裝有通過曲軸銷固接成一體的上曲軸和下曲軸,上曲軸的前端軸伸出機箱外輸出功率或連接啟動發(fā)動機輸入動力,下曲軸的后端軸上安裝有內(nèi)部包含定子線圈的發(fā)電機轉(zhuǎn)子,位于上、下曲軸之間設(shè)有對應(yīng)三個活塞的連桿,所述的連桿一端與上、下曲軸、之間的曲軸銷活動連接,連桿的另一端與對應(yīng)的活塞活動連接,上曲軸的前端軸上安裝有傳動葉片泵轉(zhuǎn)動的齒輪組,每個氣缸的缸蓋上均安裝有對氣缸點火的火花塞。
優(yōu)選地,所述的上機箱外端面固定有上端蓋,下機箱外端面固定有下端蓋,位于葉片泵一側(cè)的機箱側(cè)壁上開設(shè)有將混合氣體通入葉片泵所在腔體的進風(fēng)口,上曲軸的前端軸伸出上端蓋外。
所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子位于下端蓋與下機箱圍合成的腔體內(nèi),下曲軸的后端軸上固定有支撐套,發(fā)電機轉(zhuǎn)子固定在支撐套上,發(fā)電機轉(zhuǎn)子內(nèi)周向均布有六個定子線圈。
葉片泵的具體結(jié)構(gòu)為:所述的葉片泵包括固定在上、下機箱內(nèi)壁上的葉片泵定子和轉(zhuǎn)動支撐在上、下機箱壁之間偏心于葉片泵定子設(shè)置的泵芯,泵芯周向等分均布有三個徑向滑槽,每個徑向滑槽內(nèi)均設(shè)有隨泵芯轉(zhuǎn)動而在徑向滑槽內(nèi)滑動的葉片。
進一步地,所述的齒輪組包括固定在上曲軸前端軸上的主動齒輪、安裝在泵芯芯軸上的從動齒輪,主動齒輪與從動齒輪之間設(shè)有過渡齒輪。
為實現(xiàn)各活動件之間的活動連接,所述的連桿包括一根主連桿和兩根副連桿,主連桿與固連上、下曲軸的曲軸銷活動連接,兩根副連桿通過連桿銷分別與主連桿活動連接,所述的主連桿、副連桿均通過活塞銷與活塞活動連接。
主連桿與曲軸銷之間的活動連接選用如下結(jié)構(gòu):所述的主連桿與曲軸銷之間設(shè)有實現(xiàn)主連桿繞曲軸銷轉(zhuǎn)動的滾針軸承。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明柔和了兩沖程和星形發(fā)動機各自的優(yōu)點,在減輕質(zhì)量的同時減少了零部件數(shù)量,降低了加工難度,解決了現(xiàn)有發(fā)動機存在的轉(zhuǎn)速低、功率質(zhì)量比低等一系列問題,其用在滑翔機、旋翼機、直升機、摩托車、沙灘車、航模、航拍等設(shè)備上。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中a-a的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中b-b的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1.機箱1-1.上機箱1-2.下機箱2.缸體3.活塞4.葉片泵4-1.葉片泵定子4-2.泵芯4-3.葉片5.上曲軸6.下曲軸7.發(fā)電機轉(zhuǎn)子8.連桿8-1.主連桿8-2.副連桿9.缸蓋10.火花塞11.上端蓋12.下端蓋13.支撐套14.主動齒輪15.從動齒輪16.過渡齒輪17.曲軸銷18.連桿銷19.活塞銷20.滾針軸承21.排氣管22.氣缸墊23.氣缸墊片24.活塞環(huán)25.定位卡簧
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1~圖3所示的一種星形兩沖程多缸發(fā)動機,包括由上機箱1-1和下機箱1-2合圍固連而成的機箱1,所述的上機箱1-1外端面固定有上端蓋11,下機箱1-2外端面固定有下端蓋12。
圍繞機箱1左半部周向均布有三個構(gòu)成星形狀的氣缸,氣缸的缸體2內(nèi)設(shè)有與缸體2內(nèi)壁滑動配合的活塞3,每個氣缸的缸蓋9上均安裝有對各自對應(yīng)氣缸點火的火花塞10,所述缸體2側(cè)壁上安裝有排氣管21,機箱1右半部安裝有將油氣混合氣體送入各缸體2內(nèi)的葉片泵4,位于葉片泵4一側(cè)的機箱1側(cè)壁上開設(shè)有將油氣混合氣體通入葉片泵4所在腔體的進風(fēng)口。
所述的葉片泵4包括固定在上機箱5和下機箱6內(nèi)壁上的葉片泵定子4-1、轉(zhuǎn)動支撐在上機箱5和下機箱6內(nèi)壁之間且偏心于葉片泵定子4-1設(shè)置的泵芯4-2,在泵芯4-2周向等分均布有三個徑向滑槽,每個徑向滑槽內(nèi)均設(shè)有可作徑向滑動的葉片4-3,葉片4-3隨泵芯4-2轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力而緊貼在葉片泵定子4-1內(nèi)壁上,葉片4-3在泵芯4-2的徑向滑槽內(nèi)來回滑動。
機箱1內(nèi)同軸安裝有作同步轉(zhuǎn)動的上曲軸5和下曲軸6,上曲軸5和下曲軸6通過曲軸銷17固連成整體。其中上曲軸5的前端軸伸出上端蓋11外連接負載實現(xiàn)功率輸出,或在啟動時連接外部啟動發(fā)動機。
位于下端蓋12與下機箱1-2圍合成的腔體內(nèi)設(shè)有內(nèi)部包含定子線圈的發(fā)電機轉(zhuǎn)子7,下曲軸6的后端軸伸進所述腔體內(nèi),在該后端軸上軸向固定有支撐套13,發(fā)電機轉(zhuǎn)子7安裝在支撐套13上,發(fā)電機轉(zhuǎn)子7內(nèi)周向均布有六個定子線圈。
所述上曲軸5的前端軸上安裝有傳動葉片泵4轉(zhuǎn)動的齒輪組,該齒輪組包括固定在上曲軸5前端軸上的主動齒輪14、安裝在泵芯4-2芯軸上的從動齒輪15,主動齒輪14與從動齒輪15之間設(shè)有過渡齒輪16,過渡齒輪16支撐在上機箱1-1外壁與上端蓋11內(nèi)壁之間。
三個氣缸中,其中一個作為主氣缸,設(shè)在正對葉片泵4的機箱1外壁,另外兩個作為副氣缸分別位于葉片泵4兩側(cè)的機箱1外壁。位于上、下曲軸5、6的曲柄臂之間設(shè)有對應(yīng)三個氣缸活塞3的連桿8,所述的連桿8一端與固連上、下曲軸5、6的曲軸銷17活動連接,連桿8的另一端與對應(yīng)的活塞3活動連接。
本實施例中,所述的連桿8包括一根主連桿8-1和兩根副連桿8-2,主連桿8-1與主氣缸的活塞3活動連接,兩個副連桿8-2分別與副氣缸的活塞3活動連接,具體連接為:主連桿8-1與所述曲軸銷17活動連接,兩根副連桿8-2通過連桿銷18分別與主連桿8-1活動連接,所述的主連桿8-1、副連桿8-2均通過活塞銷19與活塞3活動連接,在主連桿8-1與曲軸銷17之間設(shè)置有實現(xiàn)主連桿8-1繞曲軸銷17轉(zhuǎn)動的滾針軸承20。
為提高發(fā)動機的密封效果和安裝性能,在缸蓋9與缸體2之間設(shè)有氣缸墊22,缸體2與機箱1外壁之間設(shè)有氣缸墊片23,上機箱1-1與下機箱1-2之間用耐高溫密封膠密封,位于活塞3外壁上安裝有活塞環(huán)24,活塞銷19上設(shè)有定位卡簧25。
發(fā)動機啟動時,外接的啟動發(fā)動機帶動上曲軸5的前端軸旋轉(zhuǎn),上曲軸5和下曲軸6同步轉(zhuǎn)動,上曲軸5前端軸的旋轉(zhuǎn)帶動主動齒輪14轉(zhuǎn)動,經(jīng)過渡齒輪16傳動從動齒輪15轉(zhuǎn)動而帶動葉片泵4的泵芯4-2旋轉(zhuǎn),葉片4-3跟隨泵芯4-2旋轉(zhuǎn)并在徑向滑槽內(nèi)來回滑動,同時由于離心力作用迫使葉片4-3緊貼葉片泵定子4-1內(nèi)側(cè)滑動,把葉片泵4的內(nèi)部空間劃分為三個隨葉片4-3轉(zhuǎn)動而變化的空間,變化的獨立空間實現(xiàn)了氣體的傳輸,使得外部混合氣體經(jīng)進風(fēng)口被送入至機箱1內(nèi),同時連桿8推動活塞3作往復(fù)運動,并控制著氣缸進氣口的閉合時間,外部的油氣混合氣體依次進入到各缸體2內(nèi),下曲軸6的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子7同步旋轉(zhuǎn),發(fā)出的電由火花塞10依次對各氣缸點火,各氣缸依次做功并持續(xù)運轉(zhuǎn),啟動發(fā)動機則在本發(fā)動機啟動后停止運轉(zhuǎn)。
上述實施例是以三缸發(fā)動機為例說明本發(fā)明結(jié)構(gòu)的,該結(jié)構(gòu)同樣適合于其他諸如四缸、五缸等多缸發(fā)動機,這種星形兩沖程多缸發(fā)動機,融合了兩沖程和星形發(fā)動機各自的優(yōu)點,在減輕質(zhì)量的同時減少了零部件數(shù)量,降低了加工難度,解決了現(xiàn)有發(fā)動機存在的轉(zhuǎn)速低、功率質(zhì)量比低等一系列問題,其可廣泛應(yīng)用在滑翔機、旋翼機、直升機、摩托車、沙灘車、航模、航拍等設(shè)備上。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。