CN1831310A - 对动摆塞发动机 - Google Patents

Abstract

一种带有成对摆塞的发动机。气缸为回转环形，摆塞在气缸内对动运动。气缸被摆塞分隔为偶数个气缸室。进气门、排气门、喷油或点火装置分布于气缸室周围。每气缸室在摆塞的对动作用下，完成吸——压——爆——排程序。由摆塞输送动力至动力轴，完成作功。由于该机构特殊，燃料爆发力(即作用力与反作用力)全部用于作功。又由于摆塞的对动作用，气缸反复利用，且摆塞对气缸无抗力，故该发明热效率高、能耗低、体积小、功率大、寿命长、机体无振动，是新一代较为理想的动力机械。尤其适用于直升机、坦克车、装甲车及大功率动力设备与交通运输车辆等，其市场极为广泛。

Description

对动摆塞发动机

技术领域

本发明涉及内燃发动机，尤其涉及回转对动摆塞发动机。

背景技术

现有的发动机，尤其内燃发动机，一般都是由燃料剧烈燃烧膨胀，以其作用力推动活塞运动作功，反作用力作用于缸盖即机体上。从而引起机体振动发热，而活塞运动又是在曲柄连杆的变向变力的作用下与缸壁摩擦，从而使气缸及活塞磨损、缩短寿命，又消耗有效能量。现代内燃发机的热效率一般仅在25～42％，多数热能未能利用。此外，活塞发动机一般一缸仅对应于一套活塞及曲柄连杆。V型或W型也仅是共用一条曲轴。其结构复杂，金属消耗量大，机体笨重，生产成本高。百多年来，该机型未有多大改观。

发明内容

本发明对动摆塞发动机，其目的在于克服现有技术上的缺陷，提供一种高效、节能、体积小、功率大、机体不振动、使用寿命长、生产成本低、实用性能广的新机型。

依据本发明，该机型可分为柴油机型、汽油机型及其他燃油燃气型。按照摆塞对动，可分为1对、2对、3对等。按机列可分为单列及双列等式。按摆塞截面形式，可分为矩形、圆形及其它形。按气缸容积，可分为不同容量级别及功率等级的机型。

附图说明

图1是气缸摆塞布置平面图；

图2是本发明传动部分结构示意图。

具体实施方式

下面仅以两对摆塞单冲程柴油机为例，阐述本发明核心结构及工作原理。

如图1所示，图中气缸体2为一加工精密的环形筒体，摆臂1、3正反相扣。每摆臂上下均设有一个摆塞，其形式如手钳，可绕心轴5转摆。“钳口”与“钳柄”间相对，并与端盖、气缸内壁围成一回转环形气缸，摆塞将气缸分隔成4个气缸室。每个气缸室又与分布在环形气缸周围的进气门A、排气门B及喷油器4关联，在摆塞两两同步对动作用下，气缸室可由换气室D转变为燃烧室C，进而再转变为换气室D，从而完成排气——进气——压缩——爆发的工作过程。

其工作原理详细说明如下：

两摆塞在图1位置时，进气门A通入适压新鲜空气驱赶废气由排气门B排出，两相邻摆塞在曲轴、连杆的推动下，参照图1，同步同速先后将进气门A、排气门B封闭，继续进行将其间新鲜空气压缩，直至喷油器处摆塞达到终止点(即图2中曲轴6转角达最过点或最远点)，此时，新鲜空气被高度压缩(温度达500～700℃)，形成燃烧室，当压缩即将结束时，喷油器喷出雾状油雾，同时与高温空气混合燃烧，燃气剧烈膨胀爆发，此时相对的摆塞均已通过止点，在高压燃气的正反作用力推动下，均反向同步运行，并推动曲轴旋转作功，此时作功的是两个燃烧室对应的4个摆塞(或者说是两对摆塞)都在作功。并且在对外作功的同时，摆塞又对反面相邻的两换气室进行换气、压缩，又使其变成燃烧室燃烧膨胀作功。此如，周而复始。动作原理参见图2。

由图1、图2可看出，曲轴6每转一周，即有两对即4个燃烧室膨胀作功，而且是正反作用力全用以作功。仅此，就是普通活塞二冲程内燃机的4倍，是四冲程内燃机的8倍(这仅以冲程数作功比较而言)。根据本人于1987年11月份模拟实验大量数据证明，等量燃料燃料爆炸时，正、反作用力作功之和约为单向作用力作功的2倍。因此，该机理论上是二冲程机的8倍，四冲程机的16倍。其道理由动量守恒定律及动能原理可求证。

由此可见，该发明机型有如下突出优点：

1.该发明机型的现有技术能力精确制造的条件下，可大大提高热机效率，可望达到50％-80％，能大大节约燃料，提高运行经济性。

2.该机型体积小，功率大，重量很径，又能大大节约材料，降低造价。因此，该机型更适用于交通运输、军用坦克或直升机动力。

3.由于摆塞均绕中心轴转摆，对气缸壁无抗力，可实现气体摩擦密封，故摩擦力极小，气缸及摆塞使用寿命长。

4.由于该机型正、反作用力都用于作功，其力系平衡好，机体不振动，噪声小，又因其节约燃料，废气排放少，所以，还有益于环境保护。

Claims (4)

1.一种对动摆塞发动机，其特征是，主要有气缸体、端盖、成对摆塞、连杆、曲轴、飞轮及空气净化供给系统、供排气装置、供油(或供燃气)系统、启动及点火装置(或高压喷油系统)、调速器、润滑及冷却系统、动力输出装置等组成。

2.根据权利要求1所述的对动摆塞发动机，其特征是，气缸体内装有成对摆塞，摆臂正反相扣，可绕心轴对动转摆(但两室发动机也可使摆塞并列安装，非同心转摆)，摆塞类似活塞，在气缸中完成各冲程工作，每摆塞为一个或一个以上，并固定在摆臂上。摆塞断面可为圆形、方形或其他几何图形。

3.根据权利要求1所述的对动摆塞发动机，其特征是，其气缸为一回转环形，其断面与摆塞断面相配，进、排气门、喷油器(或点火装置)分布于气缸周围。

4.根据权利要求1所述的对动摆塞发动机，其特征是，摆塞与气缸壁间的运动密封采用气封槽形式，或用涨圈形式，气封槽或涨圈分布于摆塞上，气封槽还可刻划加工在摆臂上。