CN1670345A - 多联体汽缸平置往复式内燃机 - Google Patents

Abstract

本新式内燃机也是由启动机和机体、汽缸体、活塞和曲轴组装而成，所不同的是圆柱体状的活塞呈同轴心、相对着平置固装在机体两头的端面上，汽缸体以联体式呈两段对接固装成一单元直条块状整体，汽缸体上至少设置着一对同轴心线、端口朝向相反的汽缸腔，各汽缸腔分别与机体上对应固装着的活塞相配装。曲轴的曲颈上配装着的滑块配装在汽缸体中间部位竖置的长方孔形滑槽中，汽缸体两端外壁面上的纵向滑轨，配装在两对滚轮轴上固装着的滚轮上。本发明将多个汽缸合成单元汽缸体，以汽缸体的往复运动转换成曲轴旋转运动，一单元汽缸体只与曲轴的一个曲颈配装联动，各缸的配气机构、燃料喷嘴、点火装置均可布设在活塞体内，整机结构简单、紧凑、体积小、重量轻、功率大。

Description

多联体汽缸平置往复式内燃机

(一)技术领域：

本发明涉及一种以可活动的汽缸的相对排列为特征的内燃机，特别是一种多联体汽缸平置往复式内燃机。

(二)背景技术：

目前所见的传统内燃机，普遍都是以活塞在固定的汽缸内往复运动，通过连杆、曲柄、曲轴等机构来进行工作。由于现有的内燃机结构形式经百余年的不断改进，已较为成熟可靠，热效率较高，故得到广泛应用。但仔细分析，仍存在着一些不足之处：其一，传统的内燃机其每个主要零部件几乎都只有单一的功能用途，结构不够紧凑，例如现有的多缸内燃机的每个汽缸的活塞曲柄连杆、在曲轴上都得有一曲颈，故曲轴不得不设计得较长、机体还得留出各连杆的运动空间，这必然导致包容这些零部件的机体体积和重量随着缸数的增多而增大；其二，活塞、连杆、曲柄等构件的运转方式使活塞裙部和活塞环对汽缸壁产生侧压力，磨损后易使汽缸失圆而造成燃汽直接窜入机体内部和窜油现象，导致机械效率下降、能耗增加、废气排放超标，直接影响到整机的使用寿命；其三，是对活塞组织冷却困难，特别是在大型内燃机的制作上，缸体、曲轴等部件的加工、运输、安装都存在着难以克服的问题，所以在大功率、大缸径内燃机的设计上受到了限制。

(三)发明内容：

本发明可为公众提供一种结构简单、相对体积小、重量轻、易加工、装配、维修、易实施制造、大功率、大缸径、使用寿命长的新式汽缸往复式内燃机。

这种新式内燃机虽然也是由启动机和配装在机体内的汽缸体、活塞和曲轴等零部件组装而成，但其整体结构布局方式与现有的汽缸往复式内燃机已完全不同，它的在柱体内配装着配气机构和燃料喷嘴的圆柱体状的活塞，是以活塞头端朝内呈同轴心线、相对着平置固定配装在机体两端头的端面上，其曲轴的轴承座以轴心线与活塞配装在机体上时的轴心线相垂直、配装在机体的两侧壁中心部位上，曲轴的输入端轴颈上固装着与启动机连动的飞轮，曲轴的输出端固装着输出传动机构，汽缸体是呈两段对接固装成一单元的直条块状整体，每个单元的汽缸体上至少设置着1对同轴心线、端口朝向相反的汽缸腔，汽缸体两端的汽缸腔分别与机体两端头端面内侧面对应位置上固装着的活塞相配装，曲轴的曲颈上配装着的滑块呈滑动配合状穿夹卡装在汽缸体的对接贴合面中间部位、合成的竖置长方孔形滑槽中，滑槽的滑移面垂直于活塞固装在机体上时的轴心线，汽缸体以两端外壁面的上、下部位平行设置着的纵向滑轨、配装在轴心线垂直于活塞在机体上固装位置的轴心线、轴承座配装在机体侧壁上的两对滚轮轴的滚轮上。

在本新式内燃机中，将多个汽缸合成单元汽缸体，每个单元的汽缸体上布设着至少1对汽缸，以汽缸体的往复运动转换成曲轴的旋转运动，1个单元的汽缸体只与曲轴的一个曲颈配装联动，每个缸的配汽机构、燃料喷嘴、点火装置及冷却润滑油管均可装设在对应固定配装在机体两端头端面上的活塞体内。仅以汽缸体一端设2个汽缸为例，1个单元汽缸体的内燃机就相当于是现有的4缸内燃机，但新机的曲轴上仅有一个曲颈，而且机体上省却了配装4个缸的配汽机构和4个活塞连杆的运动空间，机体上可很方便地布设润滑、冷却系统，大大简化了整机结构和减轻了整机重量。整机可设计得极为紧凑、精巧，这为设计大功率内燃机扩大了限制范围，本新式内燃机中需运动的零部件比现有内燃机少了许多，这就更便于装配和维修；工作时，仅以活塞体前端壁部的活塞环与汽缸腔壁作无侧向压力的滑动摩擦，故产生的热量很小，可大幅提高机械效率。

(四)附图说明：

图1是本发明的汽缸体一端设计为2个缸状的整机总体结构纵向剖面示意图；

图2是图1的A-A向剖面结构示意图；

图3是图1的B-B向剖面结构示意图；

图4是本发明的配气机构、燃料喷嘴等零部件配装在活塞体中的一种结构方案示意图；

图5是本发明的汽缸体一端设计为3缸状的一种整机总体结构方案示意图。

(五)、具体实施方案：

本发明中，机体1基本是呈长方体形箱体状，每个单元汽缸体2上，最好是以轴心线在汽缸体2的纵向竖直中面上，呈水平上、下平行并列设置两对汽缸腔，即每个单元汽缸体2上设有4个汽缸腔，每个汽缸腔分别与机体两端面10上配装着的活塞9相配装。启动机3可沿用现有的电动马达，固装在机体1的外壁上。配装在曲轴4的曲颈上的滑块5呈两片瓦形块对贴合成，并以其与滑槽配合面上的两外侧缘边卡夹着汽缸体2，配装在汽缸体2中间部位的滑槽中，为调整滑块5与滑槽面的配合间隙，应在汽缸体2的滑槽一侧滑移面上，按常规技术配装一根调整楔6。汽缸体2外壁面的上、下部位平行设置的纵向滑轨、最好设计成为带有齿条的滑轨，而轴承座配装在机体1侧壁面上的两对滚轮轴7上固装着的滚轮8，也固定附装着与滑轨齿条相啮合的齿轮，以便更可靠地控制汽缸体2在往复运动中所产生的惯性力。在活塞9的体内，可以是顺其轴向配装配气机构的进、排气气门11和燃料喷嘴，各缸的点火装置，冷却、润滑管道也都可布设在活塞9体内。本发明还可设计成在汽缸体2上，以纵向竖直中面为对称中面，呈水平上1对、下2对或上2对、下1对平行并列设置着3对汽缸腔；或者是以轴心线同在对称中面上，呈水平上、中、下3行平行并列设置着3对汽缸腔，汽缸体2上的6个汽缸腔分别与机体1两端头的端面10内侧面上对应固装着的活塞9相配装。这种新式内燃机不仅可适用气体燃料、液体燃料，只要在汽缸壁上配装除尘装置，还可使用以粉尘形式燃烧的固体燃料。为获得更大的功率和运行平稳，本新型内燃机可设计成将多个单元汽缸体2并联组合，以同一根曲轴联动输出的大功率内燃机。

Claims (3)

1、一种多联体汽缸平置往复式内燃机，它由启动机(3)和配装在机体(1)内的汽缸体(2)、活塞(9)和曲轴(4)组装而成，其特征在于：配装着配气机构和燃料喷嘴的圆柱体状的活塞(9)，以活塞(9)头端朝内呈同轴心线、相对着平置固定配装在机体(1)两头的端面(10)上，曲轴(4)的轴承座以轴心线与活塞(9)配装在机体(1)上的轴心线相垂直、配装在机体(1)的两侧壁的中心部位上，曲轴(4)的输入端轴颈上固装着与启动机(3)连动的飞轮，曲轴(4)的输出端固装着输出传动机构，汽缸体(2)是呈两段对接固装成一单元的直条块状整体，汽缸体(2)上至少设置着1对同轴心线、端口朝向相反的汽缸腔，汽缸体(2)两端的汽缸腔分别与机体(1)两头端面(10)内侧面上对应固装着的活塞(9)相配装，曲轴(4)的曲颈上配装着的滑块(5)呈滑动配合状穿夹卡装在汽缸体(2)的对接贴合面中间部位、合成的竖置长方孔形滑槽中，滑槽的滑移面垂直于固装在机体(1)上的活塞(9)的轴心线，汽缸体(2)两端外壁面的上、下部位平行设置着的纵向滑轨，配装在轴心线垂直于活塞(9)在机体(1)上固装位置的轴心线、轴承座配装在机体(1)侧壁面上的两对滚轮轴(7)的滚轮(8)上。

2、根据权利要求1所述的一种多联体汽缸平置往复式内燃机，其特征是：在汽缸体(2)上，以轴心线在汽缸体(2)的纵向竖直中面上，呈水平上、下平行并列设置两对汽缸腔，汽缸体(2)上的4个汽缸腔分别与机体(1)两端头的端面(10)的内侧面上固定配装着的活塞(9)相配装。

3、根据权利要求1所述的一种多联体汽缸平置往复式内燃机，其特征是：在汽缸体(2)上，以纵向竖直中面为对称中面，呈水平上1对、下2对或上2对、下1对平行并列设置着3对汽缸腔；或者是以轴心线同在对称中面上，呈水平上、中、下3行平行并列设置着3对汽缸腔，汽缸体(2)上的6个汽缸腔分别与机体(1)两端头的端面(10)内侧面上对应固装着的活塞(9)相配装。

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