CN105065115A - 四缸四冲程内燃机的分离式曲轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，涉及一种内燃机领域。本发明解决目前内燃机存在加工难度大、易磨损、能耗高等问题。该内燃机的分离式曲轴的曲轴连杆装置包括曲轴、连杆及曲轴齿轮；所述润滑装置设置有润滑油箱底板，所述曲轴的平衡块端与曲轴齿轮为固定连接，曲轴相对于平衡块的另一端的曲轴连杆柄与连杆套接；所述输出功率轴变向齿轮上等距离设置有四个曲轴齿轮；所述连杆通过防偏磨装置与活塞活动连接。使用本发明结构简单、制造容易、体积小、精度高且经久耐用。

Description

四缸四冲程内燃机的分离式曲轴

技术领域

本发明涉及一种内燃机领域，特别是涉及一种四缸四冲程内燃机的分离式曲轴。

背景技术

内燃机的曲轴是内燃机的重要部件，现有的四缸四冲程内燃机曲轴都是整体铸造和加工的。由于在实际应用时四缸四冲程内燃机的曲轴各部件需要配合活塞、齿轮等内燃机的其它部件协调运转则需要内燃机曲轴内各部位的设计有着极高的精度，特别是对内燃机曲轴内还需要设置润滑油孔，严重影响了曲轴各个部位的强度，同时也必然导致加工生产高精度的整体铸造的内燃机曲轴的难度。也就是说，在同一内燃机曲轴内既要加工高精度的单个曲轴部位，同时又要保证曲轴上进行其它单个曲轴的位置、形状及大小的高精度要求的加工，所以生产出这样高精度的内燃机曲轴的难度是非常大的；又由于内燃机曲轴上如果某单个部位出现故障，而内燃机曲轴是整体铸造加工而成的，一旦由于曲轴某一点受损而导致整个内燃机曲轴不能使用，以致整个内燃机曲轴报废而需要更换，使得内燃机曲轴上其它没有被损坏的单个曲轴等部件也放弃使用而造成浪费，目前内燃机内的一套曲轴价格为1500元；此外，四缸四冲程内燃机曲轴上的各单个曲轴之间存在一定的距离而各单个曲轴又基本上在同一直线上，并且各单个曲轴处在内燃机曲轴这样的整体机构上即内燃机曲轴上各单个连杆曲颈是通过主轴颈连接，这在一定程度上增加了内燃机曲轴的体积，大体积的内燃机曲轴在内燃机的机体内需要占用较大的空间而导致内燃机的体积加大，另一方面有着曲轴颈连接的曲轴在运转时曲轴颈的运转无疑是增加额外的能耗；整体铸造加工的内燃机曲轴上各单个连杆曲颈基本上在同直线上，连接相邻的单个连杆曲颈的曲轴颈在内燃机曲轴高温及快速运转的环境中极容易发生断裂现象，又由于曲轴内的机油供应不足而导致曲轴颈烧瓦或抱死。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、制造容易、体积小、精度高且经久耐用的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴。

为实现上述目的，本发明提供一种四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，所述内燃机包括气缸体、输出功率轴、气缸盖、曲轴连杆装置、凸轮盘及润滑装置，所述输出功率轴上设置有输出功率轴变向齿轮，输出功率轴变向齿轮外设置有齿轮箱；所述气缸体内设置有活塞，活塞上设置有防偏磨装置；所述曲轴连杆装置包括曲轴、连杆及曲轴齿轮；所述润滑装置设置有润滑油箱底板，所述曲轴的平衡块端与曲轴齿轮为固定连接，曲轴相对于平衡块的另一端的曲轴连杆柄与连杆套接；所述输出功率轴变向齿轮上等距离设置有四个曲轴齿轮；所述连杆通过防偏磨装置与活塞活动连接。

所述防偏磨装置设置有上轴套、下轴套及活塞导向杆，所述上轴套固定于气缸体的气缸孔的下端，下轴套固定于润滑油箱底板上，活塞导向杆的两端分别套接于上轴套和下轴套；连杆通过活塞导向杆固定栓套与活塞导向杆连接，连杆的一端套接活塞导向杆固定栓套，活塞导向杆固定栓套与活塞导向杆通过销栓固定。

所述输出功率轴设置有与凸轮盘相对应的凸轮固定孔的轴顶固定栓，输出功率轴的上部由轴承一和轴承二固定套接输出功率轴套，输出功率轴的下部外围套接有齿轮箱；所述齿轮箱的上端与输出功率轴套固定，齿轮箱的下端与润滑油箱的底部固定；润滑油箱底板的中部由润滑油箱密封挡板通过螺钉固定，输出功率轴通过轴承三与润滑油箱密封挡板固定。输出功率轴位于齿轮箱内固定有输出功率轴变向齿轮。

所述气缸体为圆柱型，在圆柱型的气缸体中部设置有一个固定输出功率轴套的轴套孔，在气缸体的轴套孔周围等距离设置四个相等的气缸孔，在各个气缸孔内设置有与气缸孔大小相对应的气缸，在相邻的气缸孔之间设置一个固定螺栓孔；气缸体、气缸盖与润滑油箱底板通过螺栓固定。

所述凸轮盘设置有圆形转动板、吸气阀凸轮及排气阀凸轮，圆形转动板的中间部位设置有与输出功率轴的轴顶固定栓相对应的凸轮固定孔；吸气阀凸轮及排气阀凸轮均呈90°的弧度，吸气阀凸轮及排气阀凸轮的两端均呈弧形，吸气阀凸轮处在圆形转动板的外侧，排气阀凸轮处在圆形转动板的内侧，吸气阀凸轮及排气阀凸轮在圆形转动板上所处的圆圈间相隔的距离等于气缸盖上的吸气阀与排气阀之间的距离，吸气阀凸轮与排气阀凸轮在圆形转动板上呈270°的弧度差排列固定。

所述润滑装置设置有吸油防倒流阀、喷油防倒流阀、吸油管及喷油管，所述下轴套的下端固定于润滑油箱的底部，吸油管及喷油管均与下轴套的底端连通，吸油管的开口端放置在润滑油箱底板上，喷油管的开口放置在凸轮盘的吸气阀凸轮外侧；吸油管上固定连接吸油防倒流阀，喷油管上固定连接喷油防倒流阀。

本发明有益效果是：本发明的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴结构简单，制造容易；由于内燃机曲轴上的各单个曲轴均采用分离方式围绕输出功率轴运转，这一方面大大降低了内燃机曲轴的加工难度，另一方面在整体上也极大地提高了内燃机曲轴的精度；分离式曲轴如果出现故障可方便地更换单个的曲轴，其它的单个曲轴可继续使用，避免了以往内燃机曲轴受损则需要整体更换的弊端，这在一定的程度上降低了使用成本；分离式曲轴的各单个曲轴是围绕输出功率轴而设计布置，省略了以往内燃机曲轴上连接用的曲轴颈部件，这不仅可缩小内燃机的体积，而且还降低了内燃机运行时的能耗，也从根本上消除了内燃机曲轴断裂现象的发生；从根本上消除了曲轴内因设置润滑油孔而导致曲轴强度低的问题，本发明实现了曲轴内不设置油孔而能较好地得到润滑油的润滑。

下面结合附图对本发明的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的单个分离式曲轴立体结构示意图；

图2是本发明的内燃机立体结构示意图；

图3是本发明图2的A-A剖示图；

图4是本发明图2的B-B剖示图；

图5是本发明的气缸体结构示意图；

图6是本发明的凸轮盘结构示意图。

图中：1、气缸体，2、输出功率轴，3、气缸盖，4、曲轴连杆装置，5、凸轮盘，6、润滑装置，7、螺栓，8、润滑油箱，9、曲轴齿轮，10、输出功率轴套，11、齿轮箱，12、轴承一，13、轴承二，14、喷油管，15、轴承三，16、润滑油箱密封挡板，17、轴套孔，18、气缸孔，19、固定螺栓孔，20、吸油管，21、吸气阀，22、排气阀，23、螺栓套管，24、轴顶固定栓，25、输出功率轴变向齿轮，26、连杆，27、曲轴，28、活塞，29、上轴套，30、下轴套，31、活塞导向杆，32、活塞导向杆固定栓套，33、圆形转动板，34、吸气阀凸轮，35、排气阀凸轮，36、凸轮固定孔，37、吸油防倒流阀，38、喷油防倒流阀。

具体实施方式

如图1、图2、图3及图4所示，本实施例的内燃机包括气缸体1、输出功率轴2、气缸盖3、曲轴连杆装置4、凸轮盘5及润滑装置6。输出功率轴2上设置有输出功率轴变向齿轮25，输出功率轴变向齿轮25外设置有齿轮箱11；气缸体1内设置有活塞28，活塞28上设置有防偏磨装置；曲轴连杆装置4包括曲轴27、连杆26及曲轴齿轮9；润滑装置6设置有润滑油箱8底板，曲轴27的平衡块端与曲轴齿轮9为固定连接，曲轴27相对于平衡块的另一端的曲轴连杆柄与连杆26套接；输出功率轴变向齿轮25上等距离设置有四个曲轴齿轮9；连杆26通过防偏磨装置与活塞28活动连接。

如图2及图4所示，防偏磨装置设置有上轴套29、下轴套30及活塞导向杆31，上轴套29固定于气缸体1的气缸孔18的下端，下轴套30固定于润滑油箱8上，活塞导向杆31的两端分别套接于上轴套29和下轴套30；连杆26通过活塞导向杆固定栓套32与活塞导向杆31连接，连杆26的一端套接活塞导向杆固定栓套32，活塞导向杆固定栓套32与活塞导向杆31通过销栓固定。

如图2、图3及图4所示，输出功率轴2顶部设置有与凸轮盘5相对应的凸轮固定孔36的轴顶固定栓24，输出功率轴2的上部由轴承一12和轴承二13固定套接输出功率轴套10，输出功率轴2的下部外围套接有齿轮箱11；齿轮箱11的上端与输出功率轴套10固定，齿轮箱11的下端与润滑油箱8的底部固定；润滑油箱8底板的中部由润滑油箱密封挡板16通过螺钉固定，输出功率轴2通过轴承三15与润滑油箱密封挡板16固定。输出功率轴2位于齿轮箱11内固定有输出功率轴变向齿轮25。

如图2及图5所示，气缸体1为圆柱型，在圆柱型的气缸体1中部设置有一个固定输出功率轴套10的轴套孔17，在气缸体1的轴套孔17周围等距离设置四个相等的气缸孔18，在各个气缸孔18内设置有与气缸孔18大小相对应的气缸37，在相邻的气缸孔18之间设置一个固定螺栓孔19；气缸体1、气缸盖3与润滑油箱8底板通过螺栓7固定。螺栓7位于气缸体1与润滑油箱8底板之间的位置设置有螺栓套管23。

如图2、图3及图6所示，凸轮盘5设置有圆形转动板33、吸气阀凸轮34及排气阀凸轮35，圆形转动板33的中间部位设置有与输出功率轴2的轴顶固定栓24相对应的凸轮固定孔36；吸气阀凸轮34及排气阀凸轮35均呈90°的弧度，吸气阀凸轮34及排气阀凸轮35的两端均呈弧形，吸气阀凸轮34处在圆形转动板33的外侧，排气阀凸轮35处在圆形转动板33的内侧，吸气阀凸轮34及排气阀凸轮35在圆形转动板33上所处的圆圈间相隔的距离等于气缸盖3上的吸气阀21与排气阀22之间的距离，吸气阀凸轮34与排气阀凸轮35在圆形转动板33上呈270°的弧度差排列固定。

如图4所示，润滑装置6设置有吸油防倒流阀37、喷油防倒流阀38、吸油管20及喷油管14，下轴套30的下端固定于润滑油箱8底板，吸油管20及喷油管14均与下轴套30的底端连通，吸油管20的开口端放置在润滑油箱8底板上，喷油管14的开口放置在凸轮盘的吸气阀凸轮外侧；吸油管20上固定连接吸油防倒流阀37，喷油管14上固定连接喷油防倒流阀38。

输出功率轴2通过输出功率轴变向齿轮25将内燃机气缸体1内活塞28的动能经过防偏磨装置及曲轴连杆装置4转化为自身转动的能量从而带动内燃机外的传动装置及内燃机内的凸轮盘5转动，省略了齿轮、牙盘、凸轮轴等带动内燃机的吸排气机构而节约空间、降低能耗以及维修更换成本。

此外润滑装置6代替了需要机油泵工作的润滑油输送机构，因现有技术中的内燃机内的曲轴高速运转必须由机油泵提供较高压力的润滑油才能使得连接成整体的曲轴内的油管孔得到润滑油；而本发明的单个曲轴27相对于齿轮箱11是静止的，只需要齿轮箱11内的润滑油与润滑油箱8有一定的高度差而形成的压力即可实现齿轮箱11内的润滑油向曲轴齿轮孔内壁上润滑油道输送并最后流入润滑油箱8。

Claims (6)

1.一种四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，所述内燃机包括气缸体、输出功率轴、气缸盖、曲轴连杆装置、凸轮盘及润滑装置，所述输出功率轴上设置有输出功率轴变向齿轮，输出功率轴变向齿轮外设置有齿轮箱；所述气缸体内设置有活塞，活塞上设置有防偏磨装置；所述曲轴连杆装置包括曲轴、连杆及曲轴齿轮；所述润滑装置设置有润滑油箱底板，其特征在于，所述曲轴的平衡块端与曲轴齿轮为固定连接，曲轴相对于平衡块的另一端的曲轴连杆柄与连杆套接；所述输出功率轴变向齿轮上等距离设置有四个曲轴齿轮；所述连杆通过防偏磨装置与活塞活动连接。

2.根据权利要求1所述的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，其特征在于，所述防偏磨装置设置有上轴套、下轴套及活塞导向杆，所述上轴套固定于气缸体的气缸孔的下端，下轴套固定于润滑油箱底板上，活塞导向杆的两端分别套接于上轴套和下轴套；连杆通过活塞导向杆固定栓套与活塞导向杆连接，连杆的一端套接活塞导向杆固定栓套，活塞导向杆固定栓套与活塞导向杆通过销栓固定。

3.根据权利要求1所述的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，其特征在于，所述输出功率轴设置有与凸轮盘相对应的凸轮固定孔的轴顶固定栓，输出功率轴的上部由轴承一和轴承二固定套接输出功率轴套，输出功率轴的下部外围套接有齿轮箱；所述齿轮箱的上端与输出功率轴套固定，齿轮箱的下端与润滑油箱的底部固定；润滑油箱底板的中部由润滑油箱密封挡板通过螺钉固定，输出功率轴通过轴承三与润滑油箱密封挡板固定；输出功率轴位于齿轮箱内固定有输出功率轴变向齿轮。

4.根据权利要求1所述的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，其特征在于，所述气缸体为圆柱型，在圆柱型的气缸体中部设置有一个固定输出功率轴套的轴套孔，在气缸体的轴套孔周围等距离设置四个相等的气缸孔，在各个气缸孔内设置有与气缸孔大小相对应的气缸，在相邻的气缸孔之间设置一个固定螺栓孔；气缸体、气缸盖与润滑油箱底板通过螺栓固定。

5.根据权利要求1所述的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，其特征在于，所述凸轮盘设置有圆形转动板、吸气阀凸轮及排气阀凸轮，圆形转动板的中间部位设置有与输出功率轴的轴顶固定栓相对应的凸轮固定孔；吸气阀凸轮及排气阀凸轮均呈90°的弧度，吸气阀凸轮及排气阀凸轮的两端均呈弧形，吸气阀凸轮处在圆形转动板的外侧，排气阀凸轮处在圆形转动板的内侧，吸气阀凸轮及排气阀凸轮在圆形转动板上所处的圆圈间相隔的距离等于气缸盖上的吸气阀与排气阀之间的距离，吸气阀凸轮与排气阀凸轮在圆形转动板上呈270°的弧度差排列固定。

6.根据权利要求1所述的四缸四冲程内燃机的分离式曲轴，其特征在于，所述润滑装置设置有吸油防倒流阀、喷油防倒流阀、吸油管及喷油管，所述下轴套的下端固定于润滑油箱的底部，吸油管及喷油管均与下轴套的底端连通，吸油管的开口端放置在润滑油箱底板上，喷油管的开口放置在凸轮盘的吸气阀凸轮外侧；吸油管上固定连接吸油防倒流阀，喷油管上固定连接喷油防倒流阀。