CN106321236B - 一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机 - Google Patents

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Abstract

一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机，包括主曲轴，以主曲轴的轴线为中心，径向均匀布置三个以上的气缸，每个气缸里有相对放置的内活塞和外活塞，内活塞、外活塞的顶部之间的空间构成燃烧室，除第一气缸外，其它气缸连接方式与第三气缸相同；第一气缸的内活塞通过主连杆连接到主曲轴上，其它气缸的内活塞通过相应内连杆铰接于主连杆，第一气缸的外活塞产生的动力由其外连杆传递到第一副曲轴上，第三气缸的外活塞产生的动力通过其外连杆传递到其副曲轴上的齿轮，进而将动力传递到第一副曲轴上；第一副曲轴通过齿轮传动将所有外活塞产生的动力传递到主曲轴，本发明降低了零件制造难度；采用径向多缸布置，充分利用径向空间。

Description

一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，尤其涉及一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机。
背景技术
中国专利CN202417707U公开了一种对置活塞对置气缸内燃机。双对置气缸分别水平安装于曲轴的两侧，每个气缸内有两个对置活塞，通过各自的连杆与曲轴连接。中心安装的曲轴的三个曲柄对应一组双对置气缸，通过连杆连接气缸中的四个活塞。该结构能够实现更高的燃烧效率，单位工作容积的功率密度较大，减小了曲轴制造难度。但是，由于该结构受到连杆的限制，在同一水平面只能布置两个气缸，且长连杆的受力情况恶劣，制造要求高。本专利用齿轮传动取代长连杆，降低了零件制造难度，且能够在垂直于曲轴轴线的同平面内布置多个气缸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机，能够降低了零件制造难度，充分利用径向空间，降低发动机振动。
为了达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：
一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机，包括由发动机底壳801、飞轮侧机架802、传动侧机架803、发动机顶盖804连接构成的发动机机箱，主曲轴701通过径向止推滑动轴承安装在飞轮侧机架802和传动侧机架803之间，以主曲轴701的轴线为中心，径向均匀布置三个以上的气缸，气缸均安装在飞轮侧机架802上，每个气缸里有相对放置的内活塞和外活塞，内活塞、外活塞的顶部之间的空间构成燃烧室，除第一气缸100外，其它气缸连接方式与第三气缸300相同；
第一气缸100的第一内活塞105通过主连杆106连接到主曲轴701上，其它气缸的内活塞连接到相应内连杆，相应内连杆铰接于主连杆106，构成主副连杆式曲柄连杆机构，所有内活塞产生的动力由主副连杆式曲柄连杆机构传递到主曲轴701；
第一气缸100的第一外活塞104产生的动力由第一外连杆102传递到第一副曲轴101上，第一副曲轴101一端安装有第一齿轮103，第一齿轮103和第六齿轮605啮合，第六齿轮605和第一齿轮103将动力传递到第一副曲轴101上，第六齿轮605通过单向推力球轴承安装在发动机底壳801上；第三气缸300的第三外活塞304产生的动力通过第三外连杆302传递到第三副曲轴301，第三副曲轴301一端安装有第三齿轮303，第三齿轮303和第六齿轮605啮合，第三齿轮303将动力传递到第六齿轮605上，除第一气缸100外，其它气缸的外活塞产生动力都传递到第六齿轮605；所有外活塞产生的动力都集中到了第一副曲轴101上；
第一副曲轴101另一端安装有第七齿轮601，第十齿轮604安装在主曲轴701上，第七齿轮601和第十齿轮604之间通过齿轮传动将所有外活塞产生的动力从第一副曲轴101传递到主曲轴701。
在齿轮传动传递动力的同时，控制每个气缸的内、外活塞运动的相位，从而使内、外活塞有确定、准确的相对运动关系。
每个气缸的活塞同时起到气阀的作用，进气口、排气口位于气缸径向，活塞在气缸内滑动时控制气口的开启、关闭。
本发明的有益效果：用齿轮传动取代了受力情况恶劣的长连杆，降低了零件制造难度；采用径向多缸布置，充分利用径向空间；改善发动机受力情况，减少振动。
附图说明
图1是本发明的实施例外部的主视图。
图2是本发明的实施例内部的三维结构示意图。
图3是本发明的实施例气缸布置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
参照图1和图2，一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机，包括由发动机底壳801、飞轮侧机架802、传动侧机架803、发动机顶盖804连接构成的发动机机箱，主曲轴701通过径向止推滑动轴承安装在飞轮侧机架802和传动侧机架803之间；
参照图2和图3，以主曲轴701的轴线为中心，径向均匀布置第一气缸100、第二气缸200、第三气缸300、第四气缸400和第五气缸500，每个气缸均安装在飞轮侧机架802上，每个气缸里有相对放置的内活塞和外活塞，相邻的气缸间同侧活塞相位相差72度，内活塞、外活塞的顶部之间的空间构成燃烧室，除第一气缸100外，其它气缸连接方式与第三气缸300相同；第一气缸100的第一内活塞105通过主连杆106连接到主曲轴701上，第三气缸300的第三内活塞305连接到第三内连杆306，第三内连杆306铰接于主连杆106，构成主副连杆式曲柄连杆机构，所有内活塞产生的动力由主副连杆式曲柄连杆机构传递到主曲轴701；
第一气缸100的第一外活塞104产生的动力由第一外连杆102传递到第一副曲轴101上，第一副曲轴101一端安装有第一齿轮103，第一齿轮103和第六齿轮605啮合，第六齿轮605和第一齿轮103将动力传递到第一副曲轴101上，第六齿轮605通过单向推力球轴承安装在发动机底壳801上；
第三气缸300的第三外活塞304产生的动力通过第三外连杆302传递到第三副曲轴301，第三副曲轴301一端安装有第三齿轮303，第三齿轮303和第六齿轮605啮合，第六齿轮605与主曲轴701无连接，传递动力的同时起到飞轮的作用，第三齿轮303将动力传递到第六齿轮605上，第二气缸200、第四气缸400和第五气缸500的结构与第三气缸300相同，各自的外活塞分别通过对应的外连杆连接到对应的副曲轴上，即第二气缸200对应第二副曲轴201，第四气缸400对应第四副曲轴401，第五气缸2500对应第五副曲轴501，构成多个曲柄连杆机构，外活塞产生的动力都传递到第六齿轮605；
所有外活塞产生的动力都集中到了第一副曲轴101上，第一副曲轴101另一端安装有第七齿轮601，第七齿轮601和第八齿轮602啮合，第八齿轮602和第九齿轮603啮合，第九齿轮603和第十齿轮604啮合，第八齿轮602通过第一中间轴702安装在传动侧机架803上，第九齿轮603通过第二中间轴703安装在传动侧机架803上，第十齿轮604安装在主曲轴701上，第七齿轮601和第十齿轮604之间通过第八齿轮602、第九齿轮603传动，将所有外活塞产生的动力从第一副曲轴101传递到主曲轴701。
在齿轮传动传递动力的同时，控制每个气缸的内、外活塞运动的相位，从而使内、外活塞有确定、准确的相对运动关系。
每个气缸的活塞同时起到气阀的作用，进气口、排气口位于气缸径向，活塞在气缸内滑动时控制气口的开启、关闭，简化配气系统结构。
本发明的工作原理为：每个气缸内活塞产生的动力由主副连杆式曲柄连杆机构传递到主曲轴701，外活塞产生的动力由曲柄连杆机构传递到第一副曲轴101、第二副曲轴201、第三副曲轴301、第四副曲轴401、第五副曲轴501，再通过齿轮传动将五根副曲轴上的动力传递到主曲轴701，齿轮传动在传递动力的同时确保内、外活塞有明确、稳定的相对运动规律，新鲜空气由进气口进入气缸，内活塞向下止点运动，排气口、进气口依次关闭，空气被压缩；压缩到一定程度时，喷油器喷入雾化柴油；柴油到达燃点发生燃烧，气体压力增大，推动活塞向上止点运动，排气口、进气口依次打开，废气排出，吸入新鲜空气，完成一个工作循环。

Claims (3)

1.一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机，包括由发动机底壳(801)、飞轮侧机架(802)、传动侧机架(803)、发动机顶盖(804)连接构成的发动机机箱，主曲轴(701)通过径向止推滑动轴承安装在飞轮侧机架(802)和传动侧机架(803)之间，其特征在于：以主曲轴(701)的轴线为中心，径向均匀布置三个以上的气缸，气缸均安装在飞轮侧机架(802)上，每个气缸里有相对放置的内活塞和外活塞，内活塞、外活塞的顶部之间的空间构成燃烧室，除第一气缸(100)外，其它气缸连接方式与第三气缸(300)相同；
第一气缸(100)的第一内活塞(105)通过主连杆(106)连接到主曲轴(701)上，其它气缸的内活塞连接到相应内连杆，相应内连杆铰接于主连杆(106)，构成主副连杆式曲柄连杆机构，所有内活塞产生的动力由主副连杆式曲柄连杆机构传递到主曲轴(701)；
第一气缸(100)的第一外活塞(104)产生的动力由第一外连杆(102)传递到第一副曲轴(101)上，第一副曲轴(101)一端安装有第一齿轮(103)，第一齿轮(103)和第六齿轮(605)啮合，第六齿轮(605)和第一齿轮(103)将动力传递到第一副曲轴(101)上，第六齿轮(605)通过单向推力球轴承安装在发动机底壳(801)上；第三气缸(300)的第三外活塞(304)产生的动力通过第三外连杆(302)传递到第三副曲轴(301)，第三副曲轴(301)一端安装有第三齿轮(303)，第三齿轮(303)和第六齿轮(605)啮合，第三齿轮(303)将动力传递到第六齿轮(605)上，除第一气缸(100)外，其它气缸的外活塞产生动力都传递到第六齿轮(605)；所有外活塞产生的动力都集中到了第一副曲轴(101)上；
第一副曲轴(101)另一端安装有第七齿轮(601)，第十齿轮(604)安装在主曲轴(701)上，第七齿轮(601)和第十齿轮(604)之间通过齿轮传动将所有外活塞产生的动力从第一副曲轴(101)传递到主曲轴(701)。
2.根据权利要求1所述的一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机，其特征在于：在齿轮传动传递动力的同时，控制每个气缸的内、外活塞运动的相位，从而使内、外活塞有确定、准确的相对运动关系。
3.根据权利要求1所述的一种径向多缸对置活塞二冲程柴油机，其特征在于：每个气缸的活塞同时起到气阀的作用，进气口、排气口位于气缸径向，活塞在气缸内滑动时控制气口的开启、关闭。
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