CN1156214A

CN1156214A - 往复间歇活塞发动机

Info

Publication number: CN1156214A
Application number: CN 96119631
Authority: CN
Inventors: 赵善胜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: CN1066238C

Abstract

往复间歇活塞发动机，包括机体、曲柄滚轮、带凸轮槽以及凸台的活塞体、缸体、进排气机构、点火或喷油机构等。本实用新型通过曲柄滚轮在活塞体的凸轮槽内滚动，避开了正弦往复回转运动与热膨胀不相适应的往复低速区，使往复在低速段间歇成为不连续工作，爆发膨胀直接从高速区开始。本发动机膨胀作功及时、具有不爆震的高能爆发，能获取高扭矩、低热散失的高经济动力性输出，可广泛用于各种动力。

Description

往复间歇活塞发动机

本发明涉及一种无曲轴无连杆往复活塞发动机。

传统的曲轴连杆发动机因有结构简单可靠、工作圆滑平稳之优点，一直沿用至今。但其往复回转运动规律是全部依照正弦规律运动，这使其极不适应内燃机的热膨胀工作，因内燃机要求一经爆发必须立即转入到高速膨胀工作，否则由于膨胀不及时，能量聚集就会带来高压比的爆震与热辐射、热散失。同时正弦规律运动在机械转换方面分力损耗也较大。爆发时，曲轴正处在死点附近，为此活塞速率极低，活塞膨胀作功速率也极低，为此爆发能不能及时利用，只有在转换成压力后才能被利用。在利用过程中又由于膨胀缓慢，其高温热气压热辐射，热散失较大，造成气压急骤下降，降低能量利用率。为此发动机的研究工作者一直在寻求新的发动机，以取代曲轴连杆发动机。

目前，已设计出许多种发动机，有的已申请了中国专利，但这些发动机的结构非但没有简化，反而更复杂化，其结果虽在某些指标上有所提高，但总的由于部件复杂，反而降低了发动机对热负荷、机械负荷的承载能力，使工作变得更不可靠，因而无实用价值。

本发明的目的是针对上述发动机存在的问题，旨在设计一种结构简单可靠、工作圆滑平稳、具有高压比、高爆发力、高扭矩、低热散失的高能输出无曲轴无连杆往复活塞发动机。

本发明目的的实现方式为：往复间歇活塞发动机，包括机体1、活塞、缸体9、进排气机构、点火或喷油机构。曲柄或曲拐滚轮伸入到活塞体12的凸轮槽6内，并沿内槽线滚动工作。凸轮槽两头呈半圆弧，圆弧半径等于滚轮5半径，中部圆弧半径为曲柄或曲拐滚轮轮心运动轨迹与滚轮半径之和，半径

式中L为活塞体冲程、a为活塞体往复运动的起止角、r为滚轮半径，中部圆弧弦高h＝R-1/2L-r，中部圆弧两端点与半圆弧两端点间的连线为直线，活塞体两凸轮槽臂两侧分别设有内凹圆弧微间隙限位凸台7。

下面参照附图详述本发明。

图1本发明活塞体及相关部分结构示意图。

图2图1的俯视图。

图3活塞体运行动态示意图。

参照附图，本发动机的往复回转机构由曲柄或曲拐滚轮、活塞体构成，活塞体内有凸轮槽6，两端臂设有内凹圆弧微间隙限位凸台7，曲柄或曲拐滚轮，活塞体凸轮槽二者之一必有一体为可拆体，以方便曲柄滚轮插入到凸轮槽内，沿内槽线滚动旋转。发动机启动时，依赖启动力驱动曲柄或曲拐滚轮旋转滚动。当曲柄滚轮滚动到凸轮槽半圆弧工作段时，推动活塞体作往复压气运动，当压缩比达到设定压缩比时，曲柄滚轮即从半圆弧工作段进入到中部圆弧间歇段，即往复由工作段进入到间歇段，曲柄滚轮在此段运动期间活塞体往复运动停止。此时设在活塞体两端的微间隙限位凸台7与曲柄轮的外轮缘相接触，活塞体凸台的制约力与曲柄滚轮推力，共同组成双向微间隙锁定，制约了活塞体运动的惯性力，使发动机能圆滑平稳运行。当发动机爆发后，曲柄滚轮进入另一半圆弧工作段，活塞体凸轮槽反过来又推动曲柄滚轮旋转作功，如此往复间歇工作。

采用本发明，由于发动机往复运动只局限在槽内的高速工作段运行，而在低速段间歇停止，躲过了往复回转的低速区，发动机在高速区一经爆发就能直接转入高速膨胀作功，由于膨胀及时，减少了能量的聚集，大大降低了高压比的爆震。能获取到高能高扭矩、低热散失的高经济动力性输出。

活塞体两凸轮槽臂所设的微间隙限位凸台的内凹圆弧半径等于曲柄轮2的半径，其与活塞体中心位置的距离等于曲柄轮半径与活塞体1/2冲程之和。活塞体12可为一体，也可分为对称两部分，各部分由凸轮槽臂10以及卡在槽臂的镶块11、活塞8、活塞销、卡构成，凸轮槽臂联接面设有定位卡槽，凸轮槽臂间用螺栓联接，两镶块间构成凸轮槽6。曲柄滚轮由曲柄轮2、销轴3、滚针或滚轮内套4、滚轮5、传递轴组成，曲柄轮上有曲柄销孔，曲柄销孔孔心与曲柄轮轮心间距为R-r，传递轴轴端热压于曲柄轮轮心孔内，滚轮、滚轮内套，套于销轴上，再一并压入到曲柄销孔内。曲拐滚轮由曲拐轴2、销轴3、滚针或滚轮内套4、滚轮5组成，曲拐轴上有曲拐销孔，曲拐销孔孔心与曲拐轴轴心间距为R-r，滚轮、滚轮内套套于销轴上，再一并压入到曲拐销孔内。

本发动机与曲轴连杆发动机一样，从燃料上分，可用作汽油机，也可用作柴油机；从冲程上分，可用于二冲程，也可用于四冲程；从缸数分，可用于对置缸，也可用于2n缸，对置缸间的工作错角可为60°、90°或120°等，其使用范围与曲轴连杆内燃机一样可广泛用于各种动力。

Claims

1、往复间歇活塞发动机，包括机体(1)、活塞、缸体(9)、进排气机构、点火或喷油机构，其特征在于曲柄或曲拐滚轮伸入到活塞体(12)的凸轮槽(6)内，沿内槽线滚动工作，凸轮槽两头呈半圆弧，圆弧半径等于滚轮(5)半径，中部圆弧半径为曲柄或曲拐滚轮轮心运动轨迹与滚轮半径之和，半径

+r，式中L为活塞体冲程、a为活塞体往复运动的起止角、r为滚轮半径，中部圆弧弦高h＝R-1/2L-r，中部圆弧两端点与半圆弧两端点间的连线为直线，活塞体两凸轮槽臂两侧分别设有内凹圆弧微间隙限位凸台(7)。

2、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于微间隙限位凸台内凹圆弧半径等于曲柄轮半径，其与活塞体中心的距离等于曲柄轮半径与活塞体1/2冲程(1/2L)之和。

3、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于曲柄或曲拐滚轮、活塞体凸轮槽(6)二者必有一体为可拆体。

4、根据权利要求1、3所述的发动机，其特征在于曲柄滚轮由曲柄轮(2)、销轴(3)、滚针或滚轮内套(4)、滚轮(5)、传递轴组成，曲柄轮上有曲柄销孔，曲柄销孔孔心与曲柄轮轮心间距为R-r，传递轴轴端热压于曲柄轮轮心孔内，滚轮、滚轮内套，套于销轴上，再一并压入到曲柄销孔内。

5、根据权利要求1、3所述的发动机，其特征在于曲拐滚轮由曲拐轴(2)、销轴(3)、滚针或滚轮内套(4)、滚轮(5)组成，曲拐轴上有曲拐销孔，曲拐销孔孔心与曲拐轴轴心间距为R-r，滚轮、滚轮内套套于销轴上，再一并压入到曲拐销孔内。

6、根据权利要求1、3所述的发动机，其特征在于活塞体(12)可为一体，也可分为对称两部分，各部分由凸轮槽臂(10)以及卡在槽臂的镶块(11)、活塞(8)、活塞销、卡构成，凸轮槽臂联接面设有定位卡槽，凸轮槽臂间用螺栓联接，两镶块间构成凸轮槽(6)。