專利名稱:擺動矩形活塞式發(fā)動機的制作方法
本實用新型是一種擺動矩形活塞式發(fā)動機，它可以是汽油機或柴油機，可以是四行程循環(huán)或二行程循環(huán)，也可以是水冷卻或是風冷卻。
直線往復活塞式發(fā)動機其活塞與連桿通過活塞銷鉸接，工作時活塞和連桿分別承受很大的水平力和軸向力，結(jié)果因摩擦力增大而降低機械效率。
本實用新型的目的是提供一種新型的擺動矩形活塞式發(fā)動機?；钊c連桿以剛性連結(jié)成一整體，活塞在缸體內(nèi)上下擺動滑移，無活塞銷摩擦，活塞不受水平力作用，連桿承受的軸向力小，因而機械效率比直線往復活塞式發(fā)動機高，連桿尺寸小，加之缸體采用環(huán)帶結(jié)構(gòu)形式，縮小了發(fā)動機體積，減輕了重量。
本實用新型是由缸體、曲軸、連桿－矩形活塞、缸蓋、配氣機構(gòu)、點火系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成?；钊示匦螤钆c連桿成垂直，活塞與連桿以剛性連結(jié)成一整體結(jié)構(gòu)，連桿與曲軸用曲柄銷相連，組成一個將活塞沿缸體工作段的特殊型面上下擺動滑移的機構(gòu)。缸體是環(huán)帶結(jié)構(gòu)，利用缸蓋和中間隔板可組成單缸或多缸發(fā)動機，并可布置成立型，對置型、臥型、V型、星型。
實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及附圖給出。
圖1發(fā)動機結(jié)構(gòu)橫剖面示意圖圖2發(fā)動機結(jié)構(gòu)縱剖面示意圖圖3發(fā)動機原理示意圖圖4特殊型面坐標方程圖這種發(fā)動機的工作原理和過程與往復直線活塞式發(fā)動機一樣，見圖3所示(圖中符號C－進氣，D－壓縮，E－做功，F(xiàn)－排氣)其主要差異在于汽缸和活塞連桿體系。下面借助圖1和圖2來描述本實用新型連桿(2)的小頭端與活塞(15)成垂直以剛性連結(jié)成整體(可以是焊接或鑄造)，活塞(15)呈矩形狀，連桿(2)的大頭端與曲軸(5)用曲柄銷(4)鉸結(jié)。矩形活塞(15)的徑向裝置有徑向密封片(7)、密封銷(6)，矩形活塞(15)的兩側(cè)面裝置有密封條(9)。密封片(7)與密封條(9)銜接成一條圍繞活塞(15)的封閉線路，徑向密封片(7)、密封銷(6)和側(cè)面密封條(9)的結(jié)構(gòu)和裝配形式與三角旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機的均相同。
缸體(1)是采用鑄造加工成一環(huán)帶體，這樣可增強其結(jié)構(gòu)剛度。在缸體(1)的一端分別留有進氣孔(10)、排氣孔(14)，并設(shè)置進氣閥(11)、排氣閥(13)和火花塞(12)。對水冷機而言，在缸體工作段(1a)的環(huán)帶上還有冷卻水軸向連通孔(8)。工作時隨著曲軸(5)的轉(zhuǎn)動、矩形活塞(15)沿缸體工作段(1a)兩側(cè)特殊型面上下擺動滑移，為了使矩形活塞(15)擺動滑移與特殊型面相匹配，其特殊型面橫截線參數(shù)方程是X=±RLL2-l2cos2α]]>Y=lsinα+L2-l2cos2α+R1Lcosα]]>式中l(wèi)為曲軸(5)偏心距 α為參變數(shù)L為連桿(2)長R為活塞(15)徑向長度的一半，如附圖4所示。
在缸體(1)的環(huán)帶體邊緣上分布有軸向定位孔(在環(huán)帶上可任意布置)和連結(jié)螺絲孔(3)。
缸蓋(18)與缸體(1)除了裝配成單缸發(fā)動機外，利用缸蓋(18)和中間隔板(17)可組成多缸發(fā)動機。缸蓋(18)和中間隔板(17)其外輪廓與缸體(1)環(huán)帶外輪廓應一致，并在邊緣處留有與缸體(1)一一相對應的冷卻水軸向連通孔(8)、定位孔和連結(jié)螺絲孔(8)，以便準確安裝。曲軸(5)轉(zhuǎn)動時，活塞(15)兩側(cè)面的密封條(9)緊貼缸體(1)的前后缸蓋(18)(或中間隔板(17))表面上下擺動滑移，因此缸蓋(18)(或中間隔板(17))的工作表面要有一定光潔度和硬度，在缸蓋(18)上留有主軸承孔(19)，中間隔板(17)一般只有曲軸穿通孔(只有當主軸承跨距較大時，才考慮安裝中間主軸承)，作用是安裝主軸承時以便支承曲軸。
圖2就是兩缸發(fā)動機縱剖面示意圖，就在兩個環(huán)帶缸體(1)之間安裝有中間隔板(17)，兩個缸體(1)的外側(cè)面再安裝缸蓋(18)，這樣就形成了兩個氣缸空間。中間隔板(17)除了有上述缸蓋的特點外，中間隔板(17)兩側(cè)面均為工作表面，都要有一定光潔度和硬度。
為了使曲軸(5)轉(zhuǎn)動時的慣性力偶盡量等于零，在曲軸(5)上安置了曲軸平衡配重(16)。
本實用新型裝配時，是將已裝有密封系統(tǒng)(6、7、9)的矩形活塞(15)首先裝入有配氣機構(gòu)(10、11、13、14)和點火系統(tǒng)(12)的環(huán)帶缸體(1)內(nèi)(配氣機構(gòu)和點火系統(tǒng)與往復直線活塞式發(fā)動機的已有技術(shù)相同)，然后在環(huán)帶缸體(1)前后端面分別通過定位孔和連結(jié)螺絲孔(3)緊緊裝上兩端缸蓋(18)(若是多缸發(fā)動機則要裝用中間隔板(17))，這樣活塞(15)、缸蓋(18)(或中間隔板(17))、缸體工作段(1a)特殊型面自然形成了一個封閉可變的工作容積體。對潤滑系統(tǒng)，供油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)仍然與已有技術(shù)相同。
由于連桿(2)與活塞(15)連結(jié)成整體，連桿(2)尺寸小，加之缸體(1)采用環(huán)帶結(jié)構(gòu)形式，縮小了發(fā)動機體積，減輕了重量。同時用缸蓋(18)和中間隔板(17)的結(jié)構(gòu)可組成同一系列不同缸數(shù)的發(fā)動機。本實用新型工藝結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，工作可靠，與普通內(nèi)燃機有同樣的使用范圍。
權(quán)利要求
1.一種擺動活塞式發(fā)動機，主要由缸體(1)、曲軸(5)、連桿(2)、活塞(15)、缸蓋(18)、配氣機構(gòu)(10、11、13、14)、點火系統(tǒng)(12)、密封系統(tǒng)(6、7、9)、潤滑系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成，其特征是活塞(15)呈矩形狀，活塞(15)沿缸體工作段(1a)的特殊型面上下擺動滑移、缸體(1a)的特殊型面橫截線參數(shù)方程是X=±RLL2-l2cos2α]]>Y=lsinα+L2-l2cos2α+R1Lcosα]]>
2.按權(quán)利要求
1的發(fā)動機，其特征是缸體(1)為環(huán)帶結(jié)構(gòu)。
3.按權(quán)利要求
1或2的發(fā)動機，其特征是用中間隔板(17)和缸蓋(18)結(jié)構(gòu)形式組成多缸發(fā)動機。
專利摘要
本實用新型是一種擺動矩形活塞式發(fā)動機。該發(fā)動機的活塞與連桿以剛性連結(jié)成一整體結(jié)構(gòu)，工作時隨曲軸的轉(zhuǎn)動，矩形活塞沿缸體工作段的特殊型面上下擺動滑移，無活塞銷摩擦，活塞不承受水平力作用，連桿承受的軸向力小，因而機械效率比往復直線式活塞發(fā)動機高。本發(fā)動機結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，工藝結(jié)構(gòu)簡單，與普通內(nèi)燃機有同樣的使用范圍。
文檔編號F02B53/00GK86206682SQ86206682
公開日1987年10月28日 申請日期1986年9月1日
發(fā)明者陳岷 申請人:陳岷導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan