擺軸發(fā)動機的制作方法
【專利說明】擺軸發(fā)動機
[0001]本申請是原申請?zhí)枮?01210343157.5、原申請日為2012年09月14日、名稱為擺軸發(fā)動機的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及熱能與動力領域，尤其是一種發(fā)動機。
【背景技術】
[0003]自由活塞發(fā)動機在上止點時有力矩、效率高，但是由于容易發(fā)生失火(即由于負載變化導致壓縮沖程不到位而使發(fā)動機熄火)，因而不易實際應用。傳統(tǒng)曲柄連桿機構發(fā)動機在曲軸的作用下不僅活塞處于上止點時沒有力矩，而且這一結構要求曲軸及其連接件的軸瓦具有相當高的承載能力，因此造價高、體積龐大、笨重。為此，需要發(fā)明一種新型發(fā)動機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下:
[0005]一種擺軸發(fā)動機，包括兩個以上流體工作區(qū)和擺軸，所述流體工作區(qū)共軸線設置，所述流體工作區(qū)的往復運動體經(jīng)連桿與所述擺軸的連桿軸頸轉動連接，在所述擺軸上設慣量體，在所述往復運動體的每個單向運動中所有所述流體工作區(qū)中至少一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程。
[0006]所述流體工作區(qū)由固定氣缸套和滑動活塞構成，相間的所述滑動活塞與A類連接件固連，其余的所述滑動活塞與B類連接件固連，所述往復運動體分別設為所述A類連接件及其連接的所述滑動活塞和所述B類連接件及其連接的所述滑動活塞，所述A類連接件和所述B類連接件分別經(jīng)連桿與相位不同的所述連桿軸頸連接。
[0007]共軸線設置的所述流體工作區(qū)設為流體工作區(qū)組合體，兩個或多個所述流體工作區(qū)組合體的往復運動體分別經(jīng)所述連桿與同一所述擺軸的同一個或不同所述連桿軸頸轉動連接。
[0008]在所述擺軸的同一段擺動軸線上對應設置兩個所述連桿軸頸，兩個所述連桿軸頸各自經(jīng)連桿與不同的兩個所述流體工作區(qū)組合體的往復運動體轉動連接。
[0009]所述擺軸與負載連接。
[0010]所述流體工作區(qū)的承壓能力大于IMPa。
[0011]所述擺軸的擺角為α，所述擺角α小于170°。
[0012]所述擺軸的擺角為α，所述擺角α大于90°。
[0013]所述流體工作區(qū)設為由滑動氣缸套、靜止活塞和密封隔板構成，在所述滑動氣缸套內(nèi)設密封隔板，所述密封隔板與所述滑動氣缸套固連，所述靜止活塞設置在所述滑動氣缸套內(nèi)，所述往復運動體設為所述滑動氣缸套。
[0014]在所述靜止活塞上設配氣門，在所述擺軸上設齒輪；
[0015]所述齒輪經(jīng)齒條與凸輪齒輪相嚙合，所述凸輪齒輪與凸輪固連，所述配氣門受所述凸輪控制，
[0016]或所述齒輪與齒條相嚙合，在所述齒條上設凸輪形線結構體，所述配氣門受凸輪形線結構體控制。
[0017]在所述固定氣缸套的端部設氣缸蓋，所述氣缸蓋、固定氣缸套和滑動活塞構成附屬流體工作區(qū)。
[0018]在所述氣缸蓋上設配氣門，在所述擺軸上設齒輪；
[0019]所述齒輪經(jīng)齒條與凸輪齒輪相嚙合，所述凸輪齒輪與凸輪固連，所述配氣門受所述凸輪控制，
[0020]或所述齒輪與齒條相嚙合，在所述齒條上設凸輪形線結構體，所述配氣門受凸輪形線結構體控制。
[0021]一種擺軸發(fā)動機，包括兩個以上流體工作區(qū)和齒輪軸，所述流體工作區(qū)共軸線設置，在所述流體工作區(qū)的往復運動體上設齒條，所述齒條與所述齒輪軸上的齒輪嚙合，在所述齒輪軸上設慣量體，在所述往復運動體的每個單向運動中所有所述流體工作區(qū)中至少一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程。
[0022]所述流體工作區(qū)由固定氣缸套和滑動活塞構成，相間的所述滑動活塞與A類連接件固連，其余的所述滑動活塞與B類連接件固連，所述往復運動體分別設為所述A類連接件及其連接的所述滑動活塞和所述B類連接件及其連接的所述滑動活塞，所述A類連接件上的所述齒條和所述B類連接件上的所述齒條分別與所述齒輪軸上的不同的齒輪嚙合或分別與所述齒輪軸上的同一齒輪的不同部位嚙合。
[0023]在所述固定氣缸套的端部設氣缸蓋，所述氣缸蓋、固定氣缸套和滑動活塞構成附屬流體工作區(qū)。
[0024]共軸線設置的所述流體工作區(qū)設為流體工作區(qū)組合體，兩個或多個所述流體工作區(qū)組合體的往復運動體分別經(jīng)所述齒條與所述齒輪軸上的同一個或不同齒輪嚙合。
[0025]所述齒輪軸與負載連接。
[0026]所述齒輪軸的擺角為β，所述擺角β小于170°。
[0027]所述齒輪軸的擺角為β，所述擺角β大于90°。
[0028]所述流體工作區(qū)設為由滑動氣缸套、靜止活塞和密封隔板構成，在所述滑動氣缸套內(nèi)設密封隔板，所述密封隔板與所述滑動氣缸套固連，所述靜止活塞設置在所述滑動氣缸套內(nèi)，所述往復運動體設為所述滑動氣缸套。
[0029]所述滑動氣缸套及其固定連接件的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的0.1倍，小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
[0030]所述滑動氣缸套及其固定連接件的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的0.1倍，小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
[0031]所述流體工作區(qū)的軸線設為直線或設為弧線。
[0032]所述流體工作區(qū)設為由固定氣缸套、滑動活塞和密封隔板構成，所述滑動活塞設在所述固定氣缸套內(nèi)；一個所述固定氣缸套內(nèi)設置一個所述滑動活塞的，在所述固定氣缸套的兩端設密封隔板，所述密封隔板與所述固定氣缸套固連，所述往復運動體設為所述滑動活塞，
[0033]或一個所述固定氣缸套內(nèi)設置兩個以上所述滑動活塞，至少在相鄰的所述滑動活塞之間設密封隔板，所述密封隔板與所述固定氣缸套固連，所有所述滑動活塞相互固連構成滑動活塞組合體，所述往復運動體設為所述滑動活塞組合體。
[0034]在端部的所述密封隔板上設配氣門，在所述擺軸上設齒輪；
[0035]所述齒輪經(jīng)齒條與凸輪齒輪相嚙合，所述凸輪齒輪與凸輪固連，所述配氣門受所述凸輪控制，
[0036]或所述齒輪與齒條相嚙合，在所述齒條上設凸輪形線結構體，所述配氣門受凸輪形線結構體控制。
[0037]所述滑動活塞及其固定連接件的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的0.1倍，小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
[0038]所述滑動活塞及其固定連接件的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的0.1倍，小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
[0039]所述往復運動體與負載連接。
[0040]所述流體工作區(qū)的數(shù)量為四個以上。
[0041 ] 所述流體工作區(qū)的數(shù)量為與沖程數(shù)相同或為沖程數(shù)的整數(shù)倍。
[0042]在做功沖程中，所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體對所述往復運動體所做的功為E，所述往復運動體在整個做功沖程中的平均速度為V，所述往復運動體的質(zhì)量為M，所述往復運動體的能量 0.5MV2> 0.05E。
[0043]選擇性地，所述往復運動體的能量0.5MV2〉0.1E、0.5MV2〉0.15Ε、0.5MV2>
0.2Ε、0.5MV2> 0.25Ε 或 0.5MV 2> 0.5E。
[0044]所述擺軸發(fā)動機設為柴油擺軸發(fā)動機，所述柴油擺軸發(fā)動機的燃油噴射提前角大于15度。
[0045]選擇性地，所述柴油擺軸發(fā)動機的燃油噴射提前角大于17度、大于19度或大于20度。
[0046]所述擺軸發(fā)動機設為汽油擺軸發(fā)動機，所述汽油擺軸發(fā)動機的點火提前角大于5度。
[0047]選擇性地，所述汽油擺軸發(fā)動機的點火提前角大于7度、大于9度、大于11度、大于13度、大于15度、大于17度或大于20度。
[0048]與所述A類連接件連接的所述滑動活塞的連接點和所述滑動活塞的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接件連接的所述滑動活塞的連接點和所述滑動活塞的中心線所形成的平面B之間的夾角小于90度。
[0049]所述A類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的ο.1倍，小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
[0050]所述A類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的0.1倍，小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
[0051]所述B類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的0.1倍，小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
[0052]所述B類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最