CN110043365A - 一种同长度高输出内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同长度高输出内燃机，缸体内气缸组设置至少一组，气缸组由四个以曲轴主轴为中心360度内均布的气缸构成，曲柄连杆机构至少包括与气缸组对应的曲轴，该对应的曲轴包括依次连接的曲轴臂、连接轴颈、连动臂、连接轴颈、曲轴臂，且两个连接轴颈分别安装在连动臂的两端，在两个连接轴颈上分别安装两根连杆，两根连杆的另一端分别连接四边形推杆的两个相对的顶点，四边形推杆为四根推杆首尾枢纽相连构成，其四个顶点分别连接位于四个气缸内的四个活塞。本发明结构设计巧妙，在同样长度时能极大的增加输出功率，特别适用于空间要求高，动能要求大的场合；而且四边形推杆的设计，让活塞运动中减少了偏磨，使用寿命更长。

Description

一种同长度高输出内燃机

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种同长度高输出内燃机。

背景技术

内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍，活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。常见的有柴油机和汽油机，通过将内能转化为机械能，是通过做功改变内能。

汽油机由以上两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。

不论怎么分类，现有的内燃机在工作原理上是相同的，密封的气缸是实现工作循环、产生动力的源泉，气缸是一个圆筒形金属机件，各个装有气缸套的气缸安装在机体里，它的顶端用气缸盖封闭，活塞可在气缸套内往复运动，并从气缸下部封闭气缸，从而形成容积作规律变化的密封空间。燃料在此空间内燃烧，产生的燃气动力推动活塞运动。活塞的往复运动经过连杆推动曲轴作旋转运动，曲轴再从飞轮端将动力输出。由活塞组、连杆组、曲轴和飞轮组成的曲柄连杆机构是内燃机传递动力的主要部分。

活塞组由活塞、活塞环、活塞销等组成。活塞呈圆柱形，上面装有活塞环，借以在活塞往复运动时密闭气缸。上面的几道活塞环称为气环，用来封闭气缸，防止气缸内的气体漏泄，下面的环称为油环，用来将气缸壁上的多余的润滑油刮下，防止润滑油窜入气缸。活塞销呈圆筒形，它穿入活塞上的销孔和连杆小头中，将活塞和连杆联接起来。连杆大头端分成两半，由连杆螺钉联接起来，它与曲轴的曲柄销相连。连杆工作时，连杆小头端随活塞作往复运动，连杆大头端随曲柄销绕曲轴轴线作旋转运动，连杆大小头间的杆身作复杂的摇摆运动。

现有的往复活塞式内燃机存在的问题是：问题1、连杆由曲轴带动，在推导活塞时，会产生一个侧向的力，导致活塞偏磨，偏磨后的结果是导致压缩出现问题，设备大修等。

其次，为了增加输出动力，采用多缸方式，多缸的结构表现为平行设置或V形设置，V形设置是为了解决所占长度过长，导致尺寸过大。但是不论是哪种设置，都存在问题1。不难看出，为了增加输出动力，现有技术还存在问题2、解决不了一个固定的长度内输出大动力的问题。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种同长度高输出内燃机。

本发明为达到上述目的，所采用的技术手段是：一种同长度高输出内燃机，包括缸体和安装在缸体上的曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统，以及安装或不安装点火系统，所述缸体内气缸组设置至少一组，所述气缸组由四个以曲轴主轴为中心360度内均布的气缸构成，所述曲柄连杆机构至少包括与气缸组对应的曲轴，该对应的曲轴包括依次连接的曲轴臂、连接轴颈、连动臂、连接轴颈、曲轴臂，且两个连接轴颈分别安装在连动臂的两端，在两个连接轴颈上分别安装两根连杆，两根连杆的另一端分别连接四边形推杆的两个相对的顶点，所述四边形推杆为四根推杆首尾枢纽相连构成，其四个顶点分别连接位于四个气缸内的四个活塞；当气缸组设置多组时，多组气缸组平行排列在缸体上，且每个气缸组均具有对应的曲轴、连杆、四边形推杆和活塞。

进一步的，所述四边形推杆的四个顶点分别连接四根活塞连杆，四根活塞连杆分别连接位于四个气缸内的四个活塞。

进一步的，所述四边形推杆位于两根连杆之间。

进一步的，所述配气机构包括气门组件和气门传动组件，所述气门传动组件包括安装在曲柄连杆机构前主轴颈上的传动齿轮，与传动齿轮分别啮合的四个从动齿轮，在从动齿轮的齿轮侧面设置带轮，带轮通过正时皮带连接进气凸轮轴带轮和排气凸轮轴带轮，进气凸轮轴带轮连接进气凸轮轴，排气凸轮轴带轮连接排气凸轮轴，进气凸轮轴和排气凸轮轴连接气门组件。

本发明有益效果在于：结构设计巧妙，四个气缸一组360度均布，在同样长度时能极大的增加输出功率，特别适用于空间要求高，动能要求大的场合；而且四边形推杆的设计，让活塞运动中减少了偏磨，使用寿命更长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 是本发明缸体和一组气缸组的结构示意图；

图2 是本发明曲柄连杆机构的结构示意图；

图3 是本发明配气机构的结构示意图。

图中：1、缸体，2、曲柄连杆机构，3、配气机构，31、传动齿轮，32、从动齿轮，33、带轮,34、进气凸轮轴带轮，35、进气凸轮轴，36、排气凸轮轴带轮，37、排气凸轮轴，4、对应的曲轴，41、曲轴臂，42、连接轴颈，43、连动臂，5、连杆，6、四边形推杆，7、活塞。

具体实施方式

实施例1

如图1、2所示，一种同长度高输出内燃机，包括缸体1和安装在缸体1上的曲柄连杆机构2、配气机构3、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统，以及安装或不安装点火系统，所述缸体1内气缸组设置至少一组，所述气缸组由四个以曲轴主轴为中心360度内均布的气缸构成，所述曲柄连杆机构1至少包括与气缸组对应的曲轴4，该对应的曲轴4包括依次连接的曲轴臂41、连接轴颈42、连动臂43、连接轴颈42、曲轴臂41，且两个连接轴颈42分别安装在连动臂43的两端，在两个连接轴颈42上分别安装两根连杆5，两根连杆5的另一端分别连接四边形推杆6的两个相对的顶点，所述四边形推杆6为四根推杆首尾枢纽相连构成，其四个顶点分别连接位于四个气缸内的四个活塞7；当气缸组设置多组时，多组气缸组平行排列在缸体上，且每个气缸组均具有对应的曲轴4、连杆5、四边形推杆6、活塞7。

本实施例的设计与现有技术的区别特征在于：

首先在缸体设计上，打破了现有技术一字型或V字型的设计，使得缸体在同样长度内，具有最大的气缸数，如原有一字型4缸，或V字型8缸，本发明能做到16缸。这就使得整个体积没有增大多少的情况下，输出功率大幅提高，用在坦克、汽车或其他设备的动力上，极大的提升了动力。

依然采用现有技术中系统结构，汽油机的曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、点火系统，或柴油机曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统。但是对曲柄连杆机构部分进行重新设计，曲柄连杆机构1至少包括与气缸组对应的曲轴4，该对应的曲轴4包括依次连接的曲轴臂、连接轴颈、连动臂、连接轴颈、曲轴臂，且两个连接轴颈分别安装在连动臂的两端，在两个连接轴颈上分别安装两根连杆5，两根连杆5的另一端分别连接四边形推杆6的两个相对的顶点。

对应的曲轴4结构将两根连杆5连动，用于推动四边形推杆6，实现了在一个面内四个气缸的布局。同时，采用四边形推杆6将两根连杆5传动的力变成始终是沿着气缸体上下运动的力，这样活塞在气缸体内就不会产生偏磨的问题。

实施例2

作为实施例子1的一种优选设计，所述四边形推杆6的四个顶点分别连接四根活塞连杆，四根活塞连杆分别连接位于四个气缸内的四个活塞。

所述四边形推杆6位于两根连杆5之间。这种连接让四边形推杆6位于一个面内，连杆安装在对应的曲轴上，一个在上，一个在下。

如图3所示，所述配气机构3包括气门组件和气门传动组件，所述气门传动组件包括安装在曲柄连杆机构前主轴颈上的传动齿轮31，与传动齿轮31分别啮合的四个从动齿轮32，在从动齿轮32的齿轮侧面设置带轮33，带轮33通过皮带连接进气凸轮轴带轮34和排气凸轮轴带轮36，进气凸轮轴带轮34连接进气凸轮轴35，排气凸轮轴带轮36连接排气凸轮轴37，进气凸轮轴35和排气凸轮轴37连接气门组件。

配气机构的设计可实现精确动作，实现进气、压缩、做功、排气过程。利用进气凸轮轴35和排气凸轮轴37对同一排的多组气门组件实现传动。设计结构简单，动作控制精确。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种同长度高输出内燃机，包括缸体和安装在缸体上的曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统，以及安装或不安装点火系统，其特征在于：所述缸体内气缸组设置至少一组，所述气缸组由四个以曲轴主轴为中心360度内均布的气缸构成，所述曲柄连杆机构至少包括与气缸组对应的曲轴，该对应的曲轴包括依次连接的曲轴臂、连接轴颈、连动臂、连接轴颈、曲轴臂，且两个连接轴颈分别安装在连动臂的两端，在两个连接轴颈上分别安装两根连杆，两根连杆的另一端分别连接四边形推杆的两个相对的顶点，所述四边形推杆为四根推杆首尾枢纽相连构成，其四个顶点分别连接位于四个气缸内的四个活塞；当气缸组设置多组时，多组气缸组平行排列在缸体上，且每个气缸组均具有对应的曲轴、连杆、四边形推杆和活塞。

2.根据权利要求1所述的同长度高输出内燃机，其特征在于：所述四边形推杆的四个顶点分别连接四根活塞连杆，四根活塞连杆分别连接位于四个气缸内的四个活塞。

3.根据权利要求1所述的同长度高输出内燃机，其特征在于：所述四边形推杆位于两根连杆之间。

4.根据权利要求1所述的同长度高输出内燃机，其特征在于：所述配气机构包括气门组件和气门传动组件，所述气门传动组件包括安装在曲柄连杆机构前主轴颈上的传动齿轮，与传动齿轮分别啮合的四个从动齿轮，在从动齿轮的齿轮侧面设置带轮，带轮通过正时皮带连接进气凸轮轴带轮和排气凸轮轴带轮，进气凸轮轴带轮连接进气凸轮轴，排气凸轮轴带轮连接排气凸轮轴，进气凸轮轴和排气凸轮轴连接气门组件。