專利名稱：側(cè)連桿內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
熱力發(fā)動(dòng)機(jī)本發(fā)明是在傳統(tǒng)四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，可用普通內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)技術(shù)制造。
本發(fā)明的目的是為了有效縮小內(nèi)燃機(jī)體積，或有效提高單位氣缸容積的輸出功率。
本發(fā)明依據(jù)下面分析做出傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的氣缸工作方式如圖1所示活塞4以上的部分為氣缸工作室，活塞4將工作室內(nèi)的可燃?xì)怏w壓縮，氣體在點(diǎn)燃爆發(fā)后推動(dòng)活塞作功，這種方式的缺點(diǎn)是沒有對(duì)氣缸給予充分利用，即活塞4以下部分的空間沒有利用，如果象圖2那樣，用氣缸下蓋11把氣缸底部封住，則可以把活塞4以下部分當(dāng)成另一個(gè)氣缸，同樣可以吸入可燃?xì)怏w進(jìn)行壓縮、點(diǎn)燃、爆發(fā)作功，這樣一來一個(gè)氣缸就可以起到兩個(gè)氣缸的作用。從而有效地提高了單位氣缸容積的輸出功率，或在輸出功率相同的情況下，減少氣缸數(shù)量，大幅度縮小內(nèi)燃機(jī)體積。當(dāng)然圖2這種結(jié)構(gòu)并不實(shí)用，因?yàn)檫B桿6以下部分在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)仍然要占居相當(dāng)大的活動(dòng)空間，因此整個(gè)體積無法真正縮小。圖2只是從原理上對(duì)怎樣充分利用氣缸作出說明而已。實(shí)用的結(jié)構(gòu)如圖6所示氣缸體8呈圓弧形，通過隔板6首尾彎曲相接，氣缸蓋5為首尾端各設(shè)置有進(jìn)氣道11、火花塞(或噴油嘴)10、排氣道(圖8、11)，并通過凸輪組(包括凸輪軸和凸輪)1、立柱2、氣門3、彈簧4控制氣缸的進(jìn)氣排氣和可燃?xì)獾谋l(fā)，圓弧形氣缸體8的中心是活塞軸7和沿活塞軸7徑向插接并與氣缸體8內(nèi)壁滑動(dòng)接觸的活塞葉片18，其工作原理如下由活塞軸7和活塞葉片18組成的活塞沿軸往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞一個(gè)面可對(duì)可燃?xì)怏w壓縮，也可排廢氣，另一個(gè)面可吸入可燃?xì)猓蛴杀l(fā)的可燃?xì)馔苿?dòng)作功，而向另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)作用相反，這樣通過隔板6首尾彎曲相接的氣缸體8就被活塞分成了兩個(gè)部分，各自都能起一個(gè)氣缸的作用，而當(dāng)這樣的氣缸兩個(gè)并在一起時(shí)(如圖8所示)，就可起到四個(gè)氣缸的作用，以在同一時(shí)刻分別進(jìn)行四個(gè)沖程的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其中一個(gè)氣缸的一部分進(jìn)入進(jìn)氣沖程時(shí)，另一部分就進(jìn)入壓縮沖程，而同時(shí)第二個(gè)氣缸的一部分則進(jìn)入作功沖程，另一部分進(jìn)入的是排氣沖程，然后輪流變換，同而復(fù)始，將整個(gè)工作過程連慣起來。
當(dāng)然，在這樣的工作過程中，活塞進(jìn)行的是往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)式運(yùn)動(dòng)，所產(chǎn)生的動(dòng)力無法直接利用。還需通過側(cè)連桿系統(tǒng)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。側(cè)連桿系統(tǒng)如圖8所示由曲柄34、導(dǎo)曲柄35、導(dǎo)桿36、側(cè)連桿軸38、導(dǎo)桿軸39、導(dǎo)連桿滑塊31、導(dǎo)連桿連接軸32、曲軸前端33組成?；钊S7沿軸向插接在導(dǎo)曲柄35的一端上，導(dǎo)曲柄35另一端通過導(dǎo)桿軸39連接在導(dǎo)桿36的一端上，導(dǎo)桿36另一端通過導(dǎo)連桿連接軸32連接在兩塊導(dǎo)連桿滑塊31和側(cè)連桿37的一端上，側(cè)連桿37另一端通過連桿軸38連接在曲柄34的一端上，曲柄34另一端連接曲軸前端33?；钊霓D(zhuǎn)動(dòng)通過活塞軸7傳給導(dǎo)曲柄35，經(jīng)導(dǎo)桿軸39再傳給導(dǎo)桿36，再經(jīng)導(dǎo)連桿連接軸32傳給導(dǎo)連桿滑塊31，使之沿著滑動(dòng)槽壁25和曲軸支架蓋槽壁26上下滑動(dòng)，并經(jīng)側(cè)連桿37和側(cè)連桿軸38傳給曲柄34，帶動(dòng)曲柄前端33送出動(dòng)力。工作原理如圖11所示由受活塞驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)曲柄推動(dòng)導(dǎo)桿6運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)導(dǎo)連桿滑塊2沿著滑動(dòng)槽壁1上下滑動(dòng)，從而將活塞的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)變成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，然后通過導(dǎo)連桿連接軸3，帶動(dòng)側(cè)連桿4、曲柄5沿著曲軸前端8的外圓旋轉(zhuǎn)，從而又將直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)曲軸前端8送出動(dòng)力。
本發(fā)明還有一種變形，如圖4、圖5所示，在圖4中，上隔板3，下隔板6將氣缸4分成兩個(gè)氣缸，轉(zhuǎn)動(dòng)活塞5又將兩個(gè)氣缸分為四個(gè)部分，從而可同時(shí)分別進(jìn)行四個(gè)沖程的運(yùn)動(dòng)。氣缸上蓋2和氣缸下蓋7分別為四個(gè)部分配備了進(jìn)出氣道、氣門和火花塞(或噴油嘴)，以保證整個(gè)作功過程的正常進(jìn)行。從圖5的剖視中可以看出上下氣缸蓋的構(gòu)造與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)完全一樣。當(dāng)然這種變形的動(dòng)力輸出，也需通過側(cè)連桿系統(tǒng)。
本發(fā)明的側(cè)連桿系統(tǒng)還有一種結(jié)構(gòu)形式如圖12所示活塞軸10通過導(dǎo)曲柄9、導(dǎo)桿8推動(dòng)導(dǎo)連桿滑塊4沿著滑動(dòng)槽壁3上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再通過導(dǎo)連桿連接軸13、側(cè)連桿6、曲柄7推動(dòng)曲軸11做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從曲軸與活塞軸的相對(duì)位置看，圖11所示側(cè)連桿系統(tǒng)為同軸式，圖12所示的側(cè)連桿系統(tǒng)為異軸式(圖12所示為圖13第二組側(cè)連桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，與第一組的結(jié)構(gòu)相同)。
本發(fā)明還可多組并聯(lián)。圖13為兩組并連結(jié)構(gòu)(為突出結(jié)構(gòu)，未畫氣缸蓋，只畫了能說明結(jié)構(gòu)特征的部分)。采用異軸式側(cè)連桿系統(tǒng)，其中第一組與第二組的曲柄相位相差180°。如多組(如N組)并聯(lián)，可按公式a＝360°/N來設(shè)置各組曲柄的相位間隔，間隔角度a。
需要說明的是本發(fā)明著重解決的是原理方面的問題，所提供的只是具體結(jié)構(gòu)示意。生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)時(shí)可按傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的方法，自行確定和解決功率、尺寸、密封、散熱、潤滑等一系列相應(yīng)問題。
圖7所表明的活塞內(nèi)部機(jī)油通道和密封環(huán)槽，只是說明可以這么辦，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)按傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)有關(guān)部分的要求和方法，自行確定位置、數(shù)量、尺寸等有關(guān)問題。圖1、1圖2、1圖3、3所表示的部件在汽油機(jī)中指火花塞，在柴油機(jī)中指噴油嘴，這里只畫出外形以作示意。
圖4、圖5只畫了與說明結(jié)構(gòu)特征有關(guān)的部分。
圖8中由凸輪驅(qū)動(dòng)齒輪30、雙連變比齒輪29、雙連中間齒輪28、凸輪齒輪27組成的凸輪傳動(dòng)系統(tǒng)，工作原理與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的凸輪傳動(dòng)系統(tǒng)相同。
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，本發(fā)明在具備一般四沖程內(nèi)燃機(jī)各種特點(diǎn)的基礎(chǔ)上另有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)(1)輸出力矩大，因活塞沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而力矩＝力×力臂，故輸出力矩＝可燃?xì)獗l(fā)力×活塞的徑向長度，大大高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的輸出力矩。
(2)氣缸體積縮小1倍左右，或輸出功率增加1倍左右，由于體積縮小，使用時(shí)有較大的優(yōu)越性，并可節(jié)省原材料，降低造價(jià)，制造也比較省時(shí)省力。
另外由于具備一般四沖程內(nèi)燃機(jī)的各種特點(diǎn)，一般來講應(yīng)該可以在相當(dāng)普遍的場合取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)。


圖11、火花塞(或噴油嘴)2、氣門3、氣缸體4、活塞5、活塞銷6、連桿7、氣缸蓋8、活塞環(huán)槽(三道)9、進(jìn)氣道10、排氣道圖21、上蓋火花塞(或噴油嘴)2、上蓋氣門3、氣缸體4、活塞5、導(dǎo)桿銷6、連桿7、氣缸上蓋8、活塞環(huán)槽(三道)9、上蓋進(jìn)氣道10、上蓋排氣道11、氣缸下蓋12、下蓋進(jìn)氣道13、下蓋排氣道14、下蓋火花塞(或噴油嘴)15、下蓋氣門16、活塞導(dǎo)桿圖31、氣缸體2、活塞導(dǎo)桿圖41、上蓋氣門2、氣缸上蓋3、上隔板4、氣缸體5、轉(zhuǎn)動(dòng)活塞6、下隔板7、氣缸下蓋8、下蓋氣門圖51、上蓋氣門2、上蓋進(jìn)氣道3、上蓋火花塞(或噴油嘴)4、上隔板5、氣缸上蓋6、下隔板7、氣缸體8、氣缸下蓋9、下蓋進(jìn)氣道10、下蓋氣門11、下蓋火花塞(或噴油嘴)12、下蓋排氣門13、轉(zhuǎn)動(dòng)活塞14、上蓋排氣道圖61、凸輪組(包括凸輪軸及凸輪)2、立柱3、氣門4、彈簧5、氣缸蓋6、隔板7、活塞軸8、氣缸體9、氣缸前擋板10、火花塞(或噴油嘴)11、進(jìn)氣道12、活塞環(huán)槽13、機(jī)油出油口14、長鑼栓15、中鑼栓16、短鑼栓17、活塞葉片環(huán)槽18、活塞葉片圖71、活塞軸2、3活塞葉片(插入活塞軸)4、活塞環(huán)槽5、機(jī)油出油口6、機(jī)油總油道7、機(jī)油進(jìn)油口8、活塞葉片環(huán)槽圖81、凸輪組(包括凸輪軸及凸輪)2、立柱3、氣門4、彈簧5、氣缸蓋6、隔板7、活塞軸8、氣缸體9、氣缸前擋板10、火花塞(或噴油嘴)11、排氣道12、氣缸中擋板13、機(jī)油進(jìn)油口14、15、活塞葉片16、長鑼栓17、鑼母18、墊片19、氣缸后擋板20、機(jī)油注油蓋21、機(jī)油注油口22、機(jī)油注油槽23、曲軸支架蓋24、齒輪支架蓋25、滑動(dòng)槽壁26、曲軸支架蓋滑動(dòng)槽壁27、凸輪齒輪28、雙連中間齒輪29、雙連變比齒輪30、凸輪驅(qū)動(dòng)齒輪31、導(dǎo)連桿滑塊32、導(dǎo)連桿連接軸33、曲軸前端34、曲柄35、導(dǎo)曲柄36、導(dǎo)桿37、側(cè)連桿38、連桿軸39、導(dǎo)桿軸40、中鑼栓41、短鑼栓注雙連變比齒輪29的小輪直徑∶雙連中間齒輪28的大輪直徑＝1∶1圖91、凸輪齒輪2、雙連中間齒輪小輪3、雙連變比齒輪大輪4、凸輪驅(qū)動(dòng)齒輪注凸輪齒輪1的直徑∶雙連中間齒輪小輪的直徑＝1∶1雙連變比齒輪大輪3的直徑∶凸輪驅(qū)動(dòng)齒輪4的直徑＝2∶1圖101、機(jī)油注油蓋(通過導(dǎo)管與機(jī)油箱或機(jī)油泵連接)圖111、滑動(dòng)槽壁2、導(dǎo)連桿滑塊3、導(dǎo)連桿連接軸4、側(cè)連桿5、曲柄6、導(dǎo)桿7、氣缸前擋板8、曲軸前端9、連桿軸10、導(dǎo)桿軸11、長鑼栓12、中鑼栓13、短鑼栓14、凸輪軸圖121、第二組氣缸體2、支架3、第二組滑動(dòng)槽壁4、第二組導(dǎo)連桿滑塊5、第二組滑動(dòng)槽6、第二組連桿7、第二組曲柄8、第二組導(dǎo)桿9、第二組導(dǎo)曲柄10、第二組活塞軸11、曲軸后端12、第二組連桿軸13、第二組導(dǎo)連桿連接軸14、第二組導(dǎo)桿軸圖131、第一組氣缸體2、第二組氣缸體3、第二組導(dǎo)曲柄4、第二組活塞軸5、第二組導(dǎo)桿軸6、第二組導(dǎo)桿7、第二組滑動(dòng)槽壁8、第二組導(dǎo)連桿連接軸9、第二組導(dǎo)連桿滑塊10、第二組側(cè)連桿11、曲軸后端12、第二組曲柄13、第二組連桿軸14、曲軸主軸15、第一組曲柄16、曲軸前端17、第一組側(cè)連桿18、第一組連桿軸19、支架20、第一組滑塊21、第一組導(dǎo)曲柄22、第一組導(dǎo)桿軸23、第一組導(dǎo)桿24、第一組活塞軸25、第一組導(dǎo)連桿連接軸
權(quán)利要求
1.一種由凸輪組(包括凸輪軸及凸輪)、立柱、氣門、彈簧、氣缸蓋、隔板、活塞軸、氣缸體、氣缸前檔板、火花塞(或噴油嘴)、氣缸中擋板、機(jī)油注油蓋、活塞葉片、長鑼栓、鑼母、墊片、氣缸后擋板、曲軸支架、齒輪支架蓋、曲軸前端、凸輪齒輪、雙連中間齒輪、雙連變比齒輪、凸輪驅(qū)動(dòng)齒輪、導(dǎo)連桿滑塊、導(dǎo)連桿連接軸、曲柄、導(dǎo)曲柄、導(dǎo)桿、側(cè)連桿、連桿軸、導(dǎo)桿軸、中鑼栓、短鑼栓組成的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于氣缸體呈圓弧形，通過隔板首尾相接，首尾都有進(jìn)氣道、排氣道、火花塞(或噴油嘴)，圓弧形氣缸體中心有活塞軸，沿活塞軸徑向插接有與氣缸體內(nèi)壁滑動(dòng)接觸的活塞葉片，活塞軸沿軸向插接有導(dǎo)曲柄，導(dǎo)曲柄另一端連接有導(dǎo)桿軸和導(dǎo)桿，導(dǎo)桿另一端連接有導(dǎo)連桿連接軸、導(dǎo)連桿滑塊及側(cè)連桿、側(cè)連桿另一端連接有連桿軸和曲柄，曲柄另一端連接有曲軸前端。
全文摘要
側(cè)連桿內(nèi)燃機(jī)是一種新型的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其特點(diǎn)是在依據(jù)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)對(duì)氣缸利用不足這一問題，在結(jié)構(gòu)上所做的變動(dòng)?？墒挂粋€(gè)氣缸起到兩個(gè)氣缸的作用，從而能在氣缸體積不變的情況下有效地提高輸出功率，或在輸出功率不變的情況下有效地縮小氣缸體積。
文檔編號(hào)F01C17/04GK1048078SQ8910531
公開日1990年12月26日 申請日期1989年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月16日
發(fā)明者羅漢明 申請人:羅漢明