CN106224476B - 双鱼发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双鱼发动机，包括曲轴、连杆和活塞，曲轴上设有主轴颈和至少两个或两个以上的偶数个连杆颈；一半的连杆颈分布在主轴颈轴向的一侧，另一半的连杆颈分布在主轴颈轴向的另一侧，主轴颈轴向两侧的连杆颈在轴向上的投影相对于主轴颈的轴线呈180度分布，每一个连杆颈对应一个连杆；连杆的一端中心部位设置一圆形的滑块安装孔，每个滑块安装孔内安装一个呈太极形状的双鱼滑块。双鱼发动机的连杆颈均衡分别在主轴颈轴向两侧，曲轴主轴颈轴线两侧形同人的双手，运动时形成平衡摆臂，整体体积缩小，整体重心降低，运行平稳；两侧活塞产生的力矩相互抵消，能够大大降低振动和噪音，同时有助于转速提升，油耗更低。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机，尤其涉及一种双鱼发动机。
背景技术
引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动，是发动机上的一个重要的机件，主要有两个重要部位：主轴颈和连杆颈。主轴径被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑。这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴的旋转是发动机的动力源。
现有技术中，较为普通使用的发动机为普通直列发动机，普通直列发动机活塞上下运动，或者V型排列发动机活塞成一定夹角运动。普通直列发动机包括缸体、曲轴、连杆、活塞和轴瓦，缸体内竖向设置多组可供活塞上下移动的活塞孔，曲轴水平设置在缸体内，曲轴的一端从缸体的一侧伸出并与飞轮连接，曲轴的另一端从缸体的另一侧伸出作为动力输出端，曲轴上设有多个与活塞孔一一对应的连杆颈，在每个连杆颈上安装轴瓦，连杆的一端套接在轴瓦上，连杆的另一端与安装在活塞孔内的活塞铰接，在缸体的顶部且在每个活塞孔的顶部均设置有进气装置、喷油装置和点火装置，进气装置向活塞孔的顶部通入气体，同时喷油装置喷油，在活塞孔的顶部形成混合气体，点火装置点火，混合气体爆炸做功，推动曲轴转动。
上述结构的发动机主要存在如下不足：一、普通直列发动机的整体高度较高，长度相对较长，导致整车的重心偏高，车辆行驶稳定性较差，不太敏捷，重心越高，车辆侧翻的几率就越大；二、驱动活塞运动需克服活塞和连杆的重力，且相邻两个活塞之间产生的力矩无法抵消，导致车辆在行驶过程中易产生振动，发动机噪音较大；三、在直列发动机中，为了平衡连杆颈，需在曲轴的主轴颈的另一侧设置平衡块，进而增大了曲轴的重量，既不利于曲轴转速的提升，也增大了发动机的油耗量。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了一种重心降低，体积小，振动和噪声小，油耗低，功率大的双鱼发动机。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
双鱼发动机包括曲轴、连杆和活塞，所述连杆的一端连接在曲轴上，所述连杆的另一端与活塞连接；所述曲轴上设有主轴颈和至少两个或两个以上的偶数个连杆颈；一半的连杆颈分布在主轴颈轴向的一侧，另一半的连杆颈分布在主轴颈轴向的另一侧，所述主轴颈轴向两侧的连杆颈在轴向上的投影相对于主轴颈的轴线呈180度分布，每一个连杆颈对应一个连杆；
所述连杆的一端中心部位设置一圆形的滑块安装孔，所述滑块安装孔内沿其圆周方向设置V形槽，每个滑块安装孔内安装一个双鱼滑块；
所述双鱼滑块由外形像鱼一样的阴滑块Ⅰ和阳滑块Ⅰ组成，所述阴滑块Ⅰ和阳滑块Ⅰ组成的双鱼滑块呈太极形状，所述阴滑块Ⅰ和阳滑块Ⅰ的贴合面形成S型流线形状；所述双鱼滑块的外侧面形成鱼背结构，所述双鱼滑块的鱼背结构卡在V形槽内并与V形槽滑动配合；
所述阴滑块Ⅰ靠近像鱼头的位置设置一U型槽，每个连杆颈卡在一个阴滑块Ⅰ上的U型槽内；所述连杆的一端位于对应的连杆颈两侧的曲柄臂之间。
作为本发明的一种优选方案，所述阴滑块Ⅰ和阳滑块Ⅰ的结合面呈渔网状。
作为本发明的另一种优选方案，所述双鱼滑块的鱼背结构与对应的V形槽的结合面呈渔网状。
作为本发明的一种改进方案，所述双鱼滑块的鱼背结构的中部在其圆周方向上设置一环形润滑凹槽。
作为本发明的另一种改进方案，该双鱼发动机还包括惰性轮，所述惰性轮通过中部设置的安装孔固定安装在曲轴的一端上，所述惰性轮由外形像鱼一样的阴滑块Ⅱ和阳滑块Ⅱ组成，所述阴滑块Ⅱ和阳滑块Ⅱ组成的惰性轮呈太极形状。
与现有技术相比，本发明的双鱼发动机具有如下有益效果：
1、连杆颈均衡分别在主轴颈轴向两侧，曲轴主轴颈轴线两侧形同人的双手，运动时形成平衡摆臂，而不同于普通直列发动机活塞上下运动，或者V型排列发动机活塞成一定夹角运动，双鱼发动机的整体体积降低，带来的直接优点就是整车重心降低，使车辆行驶更加平稳，实现了汽车应有的敏捷性，降低了侧翻的可能。
2、双鱼发动机安装在整车的中心线上，两侧活塞产生的力矩相互抵消，能够大大降低车辆在行驶中的振动，能够从一定程度上降低发动机噪音。活塞运动平衡良好(180度左右抵消)，相比直列发动机，在曲轴方面所需的平衡配重减少，有助于转速提升，而相比其他发动机油耗也更低。
3、通过外在的动力源驱动曲轴转动，便于驱动与连杆连接的活塞往复运动，若通过活塞驱动液压介质，便可以实现液压弹射系统和高压泵的功能，如消防高压水枪、高压水炮等；若通过进气装置、喷油装置和点火装置在活塞顶部爆炸做功，推动曲轴转动，便可将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动，如机器人发动机以及作为轮船等一些大功率设备上的发动机，其应用范围极广。
附图说明
图1为双鱼发动机的结构示意图；
图2为曲轴、连杆、活塞和双鱼滑块装配的结构示意图；
图3为曲轴的结构示意图
图4为连杆的结构示意图；
图5为双鱼滑块的结构示意图；
图6为双鱼滑块的俯视图；
图7为惰性轮的结构示意图。
附图中，1—曲轴；2—连杆；3—活塞；4—主轴颈；5—连杆颈；6—滑块安装孔；7—V形槽；8—双鱼滑块；9—阴滑块Ⅰ；10—阳滑块Ⅰ；11—U型槽；12—曲柄臂；13—惰性轮；14—阴滑块Ⅱ；15—阳滑块Ⅱ：16—缸体；17—环形润滑凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
如图1、2所示，双鱼发动机包括曲轴1、连杆2、活塞3和惰性轮13。连杆2的一端连接在曲轴1上，连杆2的另一端与活塞3连接。曲轴1上设有主轴颈4和至少两个或两个以上的偶数个连杆颈5，在本实施例中，曲轴1上设置有8个连杆颈5，如图3所示。一半的连杆颈5分布在主轴颈4轴向的一侧，在本实施例中，即为4个连杆颈5分布在主轴颈4轴向的一侧，另一半的连杆颈5分布在主轴颈4轴向的另一侧，在本实施例中，即为4个连杆颈5分布在主轴颈4轴向的另一侧，主轴颈4轴向两侧的连杆颈5在轴向上的投影相对于主轴颈4的轴线呈180度分布，每一个连杆颈5对应一个连杆2。缸体16内设置多个可供活塞3滑动的活塞孔，曲轴1设置在缸体内，曲轴1的一端从缸体16的一侧伸出，曲轴1的另一端从缸体16的另一侧伸出。在本实施例中，缸体16内设置8个活塞孔，4个活塞孔与另外4个活塞孔分布位于曲轴1的两侧。
连杆的结构如图4所示，连杆2的一端中心部位设置一圆形的滑块安装孔6，滑块安装孔6内沿其圆周方向设置V形槽7，每个滑块安装孔6内安装一个双鱼滑块8。双鱼滑块8由外形像鱼一样的阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10组成，如图5所示，阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10组成的双鱼滑块8呈太极形状，阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10的贴合面形成S型流线形状。双鱼滑块8的外侧面形成鱼背结构，双鱼滑块8的鱼背结构卡在V形槽7内并与V形槽7滑动配合。V形槽7可有效地将阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10限制在滑块安装孔6内，使双鱼滑块8只能在滑块安装孔6内沿V形槽7滑动。
阴滑块Ⅰ9靠近像鱼头的位置设置一U型槽11，每个连杆颈5卡在一个阴滑块Ⅰ9上的U型槽11内。连杆2的一端位于对应的连杆颈5两侧的曲柄臂12之间，通过连杆2一端两侧的曲柄臂12可将连杆2进行限位。
阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10的结合面呈渔网状，即阴滑块Ⅰ9的结合面以及阳滑块Ⅰ10的结合面形成渔网状，双鱼滑块8的鱼背结构的中部在其圆周方向上设置一环形润滑凹槽17，如图6所示，环形润滑凹槽17和渔网状以便于用来储存润滑油。双鱼滑块8的鱼背结构与对应的V形槽7的结合面呈渔网状，即双鱼滑块8的鱼背结构的结合面呈渔网状，以便于用来储存润滑油。在运动过程中，曲轴1中间油道内的润滑油可进入阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10的结合面以及双鱼滑块8的鱼背结构与对应的V形槽7的结合面之间进行润滑。阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10的贴合面形成S型流线形状，增大了阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10的贴合面积，有利于应力释放，既保证了阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10相互之间产生移动，而又不损失能量，同时润滑效果更好，散热效果更佳。
惰性轮13通过中部设置的安装孔固定安装在曲轴1的一端上，惰性轮13由外形像鱼一样的阴滑块Ⅱ14和阳滑块Ⅱ15组成，阴滑块Ⅱ14和阳滑块Ⅱ15组成的惰性轮13呈太极形状，如图7所示。在运动过程中，有阴滑块Ⅱ14和阳滑块Ⅱ15组成的惰性轮13自身达到平衡。
本发明采用阴滑块Ⅰ9和阳滑块Ⅰ10组成的双鱼滑块8，该双鱼发动机安装在车辆上后，双鱼滑块8可达到旋转惯性力和往复惯性力(力矩)的完全平衡，无需添加任何其它平衡装置。在双鱼滑块8运用中，轴系运转本身具有转动惯量的作用，工作运转平稳，振动小，噪音低。通过外在的动力源驱动曲轴1转动，便于驱动与连杆2连接的活塞3往复运动，若通过活塞3驱动液压介质，便可以实现液压弹射系统和高压泵的功能，如消防高压水枪、高压水炮等；若通过进气装置、喷油装置和点火装置在活塞顶部爆炸做功，推动曲轴1转动，便可将活塞3的往复运动变为曲轴1的旋转运动，如机器人发动机以及作为轮船等一些大功率设备上的发动机，该双鱼发动机可以形成矩陈系列，满足高端大排量汽车、重卡、轮船等大功率设备的动力需求，其应用范围极广。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.双鱼发动机，包括曲轴(1)、连杆(2)和活塞(3)，所述连杆(2)的一端连接在曲轴(1)上，所述连杆(2)的另一端与活塞(3)连接；其特征在于：所述曲轴(1)上设有主轴颈(4)和至少两个或两个以上的偶数个连杆颈(5)；一半的连杆颈(5)分布在主轴颈(4)轴向的一侧，另一半的连杆颈(5)分布在主轴颈(4)轴向的另一侧，所述主轴颈(4)轴向两侧的连杆颈(5)在轴向上的投影相对于主轴颈(4)的轴线呈180度分布，每一个连杆颈(5)对应一个连杆(2)；
所述连杆(2)的一端中心部位设置一圆形的滑块安装孔(6)，所述滑块安装孔(6)内沿其圆周方向设置V形槽(7)，每个滑块安装孔(6)内安装一个双鱼滑块(8)；
所述双鱼滑块(8)由外形像鱼一样的阴滑块Ⅰ(9)和阳滑块Ⅰ(10)组成，所述阴滑块Ⅰ(9)和阳滑块Ⅰ(10)组成的双鱼滑块(8)呈太极形状，所述阴滑块Ⅰ(9)和阳滑块Ⅰ(10)的贴合面形成S型流线形状；所述双鱼滑块(8)的外侧面形成鱼背结构，所述双鱼滑块(8)的鱼背结构卡在V形槽(7)内并与V形槽(7)滑动配合；
所述阴滑块Ⅰ(9)靠近像鱼头的位置设置一U型槽(11)，每个连杆颈(5)卡在一个阴滑块Ⅰ(9)上的U型槽(11)内；所述连杆(2)的一端位于对应的连杆颈(5)两侧的曲柄臂(12)之间；
所述阴滑块Ⅰ(9)和阳滑块Ⅰ(10)的结合面呈渔网状；
所述双鱼滑块(8)的鱼背结构与对应的V形槽(7)的结合面呈渔网状；
所述双鱼滑块(8)的鱼背结构的中部在其圆周方向上设置一环形润滑凹槽(17)。
2.根据权利要求1所述的双鱼发动机，其特征在于：还包括惰性轮(13)，所述惰性轮(13)通过中部设置的安装孔固定安装在曲轴(1)的一端上，所述惰性轮(13)由外形像鱼一样的阴滑块Ⅱ(14)和阳滑块Ⅱ(15)组成，所述阴滑块Ⅱ(14)和阳滑块Ⅱ(15)组成的惰性轮(13)呈太极形状。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20240415 Address after: No. 9-14, Building 1, No. 170, Keyuan 4th Road, Yuzhou Road Street, Jiulongpo District, Chongqing 400000 Patentee after: Chongqing helix Technology Development Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Room 7-3, Building 1, No. 42, Jijiang Section, Binjiang Avenue, Jiangjin District, Chongqing City, 402260 Patentee before: You Tao Country or region before: China Patentee before: Cheng Yanjing Patentee before: Peng Zhengsheng Patentee before: Wang Zhilin |
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