專利名稱：氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是涉及一種氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
從發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)由于普通曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)所限，發(fā)動(dòng)機(jī)的 做功沖程和壓縮沖程是活塞對(duì)氣缸內(nèi)壁都有較大的側(cè)向力作用。由于側(cè)向力的存在，加速 了氣缸和活塞的變形和磨損，長(zhǎng)時(shí)間的磨損就直接影響了氣缸的密封性，密封性越差，發(fā)動(dòng) 機(jī)的性能、效率和壽命就會(huì)大大降低。另外，對(duì)于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，缸數(shù)越多曲軸和氣缸體 的設(shè)計(jì)和加工難度也就越大、越復(fù)雜，成本和金屬用量也高，同時(shí)也增加了連桿和轉(zhuǎn)動(dòng)部件 的數(shù)量，隨之帶來(lái)的問題就是發(fā)動(dòng)機(jī)中的摩擦損耗上升。若能夠消除或減小發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)活 塞側(cè)向力，降低摩擦損耗，就會(huì)大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和壽命。公開號(hào)為200810187297. 1的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種外置連桿發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣 缸、活塞、連接件、滑動(dòng)結(jié)構(gòu)件，所述活塞與所述連接件聯(lián)接，所述連接件與所述滑動(dòng)結(jié)構(gòu)件 聯(lián)接，所述滑動(dòng)結(jié)構(gòu)件與外置連桿轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，所述外置連桿與外置曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，所述外置 曲軸設(shè)為頂置式或側(cè)置式。該發(fā)明所述活塞對(duì)所述氣缸無(wú)側(cè)向力作用，可實(shí)現(xiàn)大行程，磨擦 損耗小。但是這種對(duì)置設(shè)置的活塞組合體不難以加工制造，使用2根連桿工作時(shí)，由四個(gè)活 塞組合成活塞組合體跨橫度太長(zhǎng)。這樣當(dāng)各燃燒室不在同時(shí)作功或爆燃時(shí)，活塞組合體受 力不均勻，仍然會(huì)使活塞組合體歪斜，從而使活塞組合體與氣缸壁碰撞摩擦。從工程力學(xué)來(lái) 說(shuō)，若使用單根連桿時(shí)，連桿的軸承也會(huì)因受力不均勻而使連桿的軸承在使用一段時(shí)間后 易損壞。因此這種外置連桿結(jié)構(gòu)不易加工且使用壽命不長(zhǎng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可避免活塞對(duì)氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生側(cè)向壓力，摩擦損耗 小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、制造維護(hù)便利、比功率高的氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型包括曲軸、氣缸、活塞和連桿，其特點(diǎn)在于氣缸由上氣缸和下氣缸組 成，上氣缸與下氣缸疊置串連，上氣缸與下氣缸同軸心線；活塞設(shè)有上活塞和下活塞，上活 塞設(shè)于上氣缸中，下活塞設(shè)于下氣缸中，上活塞和下活塞均設(shè)有活塞銷軸；連桿設(shè)有相同的 2根上連桿和相同的2根下連桿，2根上連桿對(duì)稱設(shè)于上氣缸外側(cè)方，2根上連桿的上端分 別與上活塞的活塞銷軸兩端鉸接，2根上連桿的下端分別與下活塞的活塞銷軸兩端鉸接， 2根下連桿對(duì)稱設(shè)于下氣缸外側(cè)方，2根下連桿的上端分別與下活塞的活塞銷軸兩端鉸接， 2根下連桿的下端分別與曲軸聯(lián)動(dòng)連接；下氣缸外壁設(shè)有對(duì)稱布置的連桿導(dǎo)軌，2根下連桿 的上端位于連桿導(dǎo)軌中，2根上連桿的下端也位于連桿導(dǎo)軌中。所述氣缸最好是分體式結(jié)構(gòu)，設(shè)有上體、中體和下體3個(gè)部分，上體與中體構(gòu)成上 氣缸，中體與下體構(gòu)成下氣缸。所述2根上連桿的下端最好均設(shè)有滑塊，滑塊與上連桿的下端鉸接，滑塊與所述 連桿導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。[0008]所述2根上連桿最好均設(shè)有導(dǎo)套，導(dǎo)套套在上連桿上，導(dǎo)套固于上氣缸外壁。所述2根下連桿的下端均與曲軸聯(lián)動(dòng)連接，是2根下連桿的下端與曲軸鉸接；或者 是在2根下連桿的下方設(shè)有1根連接桿，2根下連桿的下端均與連接桿連接，連接桿與2根 主動(dòng)連桿鉸接，2根主動(dòng)連桿與曲軸鉸接。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型工作時(shí)，下連桿帶動(dòng)活塞銷軸及下活塞作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所產(chǎn)生的側(cè) 向力可加載在連桿導(dǎo)軌上，這樣就可消除下活塞對(duì)下氣缸內(nèi)壁的側(cè)向壓力。而上連桿受到 連桿導(dǎo)軌和導(dǎo)套的約束，可保持直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣上活塞就不會(huì)對(duì)上氣缸產(chǎn)生側(cè)向壓力， 減少摩擦損，提高燃油效率。另外，本實(shí)用新型轉(zhuǎn)動(dòng)部件少、結(jié)構(gòu)緊湊、比功率高、制造維護(hù) 便利。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的應(yīng)用例之一示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的應(yīng)用例之二示意圖。圖4為圖3的俯視示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例1的應(yīng)用例之三示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1和2，本實(shí)用新型包含曲軸P，氣缸是分體式結(jié)構(gòu)，設(shè)有上體11、中體12和 下體13三個(gè)部分，上體11與中體12構(gòu)成上氣缸1，中體12與下體13構(gòu)成下氣缸2。上氣 缸1與下氣缸2疊置串連，上氣缸1與下氣缸2同軸心線。上活塞3設(shè)于上氣缸1中，下活 塞4設(shè)于下氣缸2中。上活塞3設(shè)有活塞銷軸31，下活塞4設(shè)有活塞銷軸41。相同的2根 上連桿5對(duì)稱設(shè)于上氣缸1外側(cè)方，2根上連桿5的上端分別與上活塞3的活塞銷軸31兩 端鉸接，2根上連桿5均設(shè)有導(dǎo)套51，導(dǎo)套51套在上連桿5上，導(dǎo)套51固于上氣缸1外壁。 2根上連桿5的下端分別與下活塞4的活塞銷軸41兩端鉸接。2根下連桿6對(duì)稱設(shè)于下 氣缸2外側(cè)方，2根下連桿6的上端分別與下活塞4的活塞銷軸41兩端鉸接，2根下連桿6 的下端分別與曲軸P連接。下氣缸2外壁設(shè)有對(duì)稱布置的連桿導(dǎo)軌7，2根上連桿5的下端 還鉸接有滑塊52，滑塊52與連桿導(dǎo)軌7滑動(dòng)配合。上氣缸1和下氣缸2上均設(shè)有進(jìn)氣孔、 排氣孔、噴油孔和電火花塞孔(圖1中未畫出，若為柴油機(jī)，則不需要設(shè)電火花塞孔)。工作原理簡(jiǎn)述如下發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸P轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)2根下連桿6擺轉(zhuǎn)，2根下連桿6擺轉(zhuǎn)帶動(dòng)下活塞4的活 塞銷軸41及下活塞4作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)2根上連桿5及滑塊52作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 則上活塞3的活塞銷軸31及上活塞3也同時(shí)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于在上、下活塞運(yùn)行過程 中，側(cè)向力作用在連桿導(dǎo)軌7上，因此可避免上、下活塞對(duì)上、下氣缸內(nèi)壁的側(cè)向壓力。這樣 可大大減小摩擦阻力，降低摩擦損耗，提高有效功率。應(yīng)用例1 參見圖2，將本實(shí)用新型的上下2個(gè)氣缸和上下2個(gè)活塞作為一個(gè)模塊進(jìn)行多模 塊組合應(yīng)用，該應(yīng)用例為三個(gè)模塊并列立式組合。在圖2中，將各下連桿6的下端共同與1
4根連接桿8連接，然后連接桿8再與2根主動(dòng)連桿9上端鉸接，主動(dòng)連桿9下端再與曲軸P 鉸接。其中，中間模塊的2根上連桿5’同時(shí)也分別作為左側(cè)模塊和右側(cè)模塊的2根上連桿 5中的1根。2根下連桿6’同時(shí)也分別作為左側(cè)模塊和右側(cè)模塊的2根下連桿中的1根。 圖2中的其余標(biāo)號(hào)與圖1對(duì)應(yīng)一致。該應(yīng)用例體現(xiàn)了本實(shí)用新型可以進(jìn)行模塊化組合，模 塊組合數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，十分方便。應(yīng)用例2 參見圖3和4，與應(yīng)用例1類似，將本實(shí)用新型的上下2個(gè)氣缸和上下2個(gè)活塞作 為一個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行多模塊臥式組合應(yīng)用，該應(yīng)用例為六個(gè)模塊的組合，六個(gè)模塊呈輻射狀 分布。各模塊的曲軸P3的動(dòng)力輸出端設(shè)有曲軸齒輪P2，各曲軸齒輪P2共同與一個(gè)大從動(dòng) 齒輪盤P1嚙合聯(lián)動(dòng)，大從動(dòng)齒輪盤P1通過主曲軸P輸出發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。該應(yīng)用例體現(xiàn)了本 實(shí)用新型可臥式布置，模塊組合數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。應(yīng)用例3 參見圖5，與應(yīng)用例2類似，將本實(shí)用新型的上下2個(gè)氣缸和上下2個(gè)活塞作為一 個(gè)模塊進(jìn)行多模塊立式組合應(yīng)用。各模塊的曲軸P3的動(dòng)力輸出端均設(shè)有錐齒輪P4，各錐齒 輪P4均與一個(gè)大錐齒輪P5嚙合聯(lián)動(dòng)，大錐齒輪P5通過主曲軸P輸出發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。
權(quán)利要求氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括曲軸、氣缸、活塞和連桿，其特征在于氣缸由上氣缸和下氣缸組成，上氣缸與下氣缸疊置串連，上氣缸與下氣缸同軸心線；活塞設(shè)有上活塞和下活塞，上活塞設(shè)于上氣缸中，下活塞設(shè)于下氣缸中，上活塞和下活塞均設(shè)有活塞銷軸；連桿設(shè)有相同的2根上連桿和相同的2根下連桿，2根上連桿對(duì)稱設(shè)于上氣缸外側(cè)方，2根上連桿的上端分別與上活塞的活塞銷軸兩端鉸接，2根上連桿的下端分別與下活塞的活塞銷軸兩端鉸接，2根下連桿對(duì)稱設(shè)于下氣缸外側(cè)方，2根下連桿的上端分別與下活塞的活塞銷軸兩端鉸接，2根下連桿的下端分別與曲軸聯(lián)動(dòng)連接；下氣缸外壁設(shè)有對(duì)稱布置的連桿導(dǎo)軌，2根下連桿的上端位于連桿導(dǎo)軌中，2根上連桿的下端也位于連桿導(dǎo)軌中。
2.如權(quán)利要求1所述的氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣缸是分體式結(jié) 構(gòu)，設(shè)有上體、中體和下體3個(gè)部分，上體與中體構(gòu)成上氣缸，中體與下體構(gòu)成下氣缸。
3.如權(quán)利要求1所述的氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述2根上連桿的下端 均設(shè)有滑塊，滑塊與上連桿的下端鉸接，滑塊與所述連桿導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。
4.如權(quán)利要求1所述的氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述2根上連桿均設(shè)有 導(dǎo)套，導(dǎo)套套在上連桿上，導(dǎo)套固于上氣缸外壁。
5.如權(quán)利要求1所述的氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述2根下連桿的下端 均與曲軸聯(lián)動(dòng)連接，是2根下連桿的下端與曲軸鉸接。
6.如權(quán)利要求1所述的氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述2根下連桿的下端 均與曲軸聯(lián)動(dòng)連接，是在2根下連桿的下方設(shè)有1根連接桿，2根下連桿的下端均與連接桿 連接，連接桿與2根主動(dòng)連桿鉸接，2根主動(dòng)連桿與曲軸鉸接。
專利摘要氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)。提供一種可避免活塞對(duì)氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生側(cè)向壓力，摩擦損耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、制造維護(hù)便利、比功率高的氣缸疊置式無(wú)側(cè)壓發(fā)動(dòng)機(jī)。包括曲軸、氣缸、活塞和連桿，氣缸由上下氣缸組成，上下氣缸疊置串連且同軸心線；活塞設(shè)有上下活塞，上下活塞分別設(shè)于上下氣缸中，并設(shè)有活塞銷軸；連桿設(shè)有相同的2根上連桿和2根下連桿，上連桿對(duì)稱設(shè)于上氣缸外側(cè)，上連桿的上端與上活塞的活塞銷軸兩端鉸接，上連桿的下端與下活塞的活塞銷軸兩端鉸接，2根下連桿對(duì)稱設(shè)于下氣缸外側(cè)，下連桿上端與下活塞的活塞銷軸兩端鉸接，下連桿的下端與曲軸聯(lián)動(dòng)連接；下氣缸外壁設(shè)有對(duì)稱布置的連桿導(dǎo)軌，下連桿的上下端位于連桿導(dǎo)軌中。
文檔編號(hào)F02B75/32GK201751551SQ201020214980
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者蘇世專 申請(qǐng)人:蘇世專