CN202545016U - 气缸结构、内燃机以及压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气缸结构、内燃机以及压缩机，所述气缸结构包括气缸体，在所述的气缸体内分布有3个以上气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴，各独立曲轴与总轴传动连接，为解决现有内燃机、压缩机等机械内部的气缸结构中的V型气缸结构或W型气缸结构结构复杂，造价、维护费用高，以及直列气缸结构，体积大等问题而设计，具有结构简单紧凑、制作工艺简单，维护费用低以及动力传输平稳，平衡性能好等有优点。本实用新型内燃机以及压缩机均采用本实用新型气缸结构，因而具备本实用新型的气缸结构所具有的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气缸结构、内燃机以及压缩机。
背景技术
目前，各种内燃机、压缩机等都会使用到气缸结构作为动力装置。根据气缸结构内部气缸排列方式，可将气缸结构分为直列式气缸结构、V型气缸结构、W型气缸结构。其中：
直列气缸结构也称之为并列气缸气缸结构，即所有气缸均连接在同一包含有多个曲拐的总曲轴上。直列气缸结构，可用L代表，后面加上气缸数就是气缸结构代号，现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型气缸结构。优点：成本低，结构简单，运转平衡性好，体积小，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。缺点：当排气量和气缸数增加时，气缸结构的长度将大大增加，体积增大，增大了车辆或其他机械的体积。
V型气缸结构就是将所有气缸分成两组，把相邻气缸以一定夹角布置，使两组气缸从轴向看呈V字形。所有的气缸均通过一个设有多个曲拐的曲轴连接在总轴上。V型气缸结构的高度、长度均较小，在汽车上布置起来较为方便。便于通过扩大气缸直径来提高排量和功率并且适合于较多气缸的气缸结构。目前国产的中高档车型中，不少采用V型6缸气缸结构。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面越小越好，也就是要求气缸结构机仓盖越低越好。顾名思义，V代表气缸结构气缸成V型排列，一般是90度，这样可以抵消运转时的震动，更加稳定。也有75度和72度的。部分赛车甚至用了超过90度的广角V10引擎。后面的数字代表的是气缸的个数。常见的V型气缸结构有V6、V8、V10、V12、还有V3、V5以及V16。优点：运转稳定尤其是针对V6、V8、V12、节省空间。缺点：结构比较复杂，不利于保养和维修，并且造价较高。同时，V3、V5等气缸呈奇数的V型气缸结构都由于其结构或排量的原因，并不非常稳定，尤其是作为F1气缸结构的V103L引擎，更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。
W型气缸结构只是近似W形排列，严格说来还应属V型气缸结构，至少是V型气缸结构的一个变种。W型气缸结构，将V型气缸结构的两侧气缸均再进行小角度的错开，形成W型。所有的气缸均通过一个设有多个曲拐的曲轴连接在总轴上。W型气缸结构隶属于V型气缸结构的变种。W型与V型气缸结构相比可将气缸结构做得更短一些，曲轴也可更短，这样就能节省气缸结构所占的空间，同时重量也可降低。但此结构的宽度大，使得气缸结构所应用的内燃机、压缩机等内部空间过满，结构复杂；运转平衡性差。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种结构简单、维护成本低以及制造简单的气缸结构、内燃机以及压缩机。
为达上述目的，本实用新型气缸结构，包括气缸体，在所述的气缸体内分布有3个以上气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴，各独立曲轴与总轴传动连接。
优选地，每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相重叠。
优选地，所述独立曲轴均通过设置在其一端的伞齿轮与固定连接在所述总轴上的伞齿轮相互啮合。
为达上述目的，本实用新型内燃机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。
特别是，所述内燃机还包括设置在所述气缸外侧的起动机、发电机、燃料供给泵、机油泵以及水泵。
为达上述目的，本实用新型压缩机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。
此外，本实用新型气缸结构还包括控制单元，控制所述气缸结构内所述气缸的工作次序。
若，所述气缸的个数为N，且为奇数；所述气缸的工作次序为顺时针循环或逆时针循环，且依次工作的两个所述气缸之间相隔有(N-3)/2个所述气缸。
若，所述气缸的个数为M，且为偶数；所述气缸的中心依次相连形成正多边形；所述气缸结构的所有气缸，有且仅工作一次为一个周期；一个所述周期内，一个所述气缸工作完毕后，则下一工作的所述气缸为其对角上的所述气缸，若其对角上的所述气缸，在该所述周期内已经工作过一次，则下一工作的所述气缸为对顶角上的所述气缸相临的所述气缸；且上一所述周期的最后一个所述气缸的工作为下一所述周期首个所述气缸的工作。
本实用新型气缸结构、内燃机及压缩机的有益效果：
1、本实用新型气缸结构，通过将多个气缸设计成环状分布，结构简单，制作工艺简单，解决了V型气缸结构以及W型气缸结构，在结构上的复杂性问题。
2、本实用新型气缸结构，通过每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相重叠的设计，使得本实用新型气缸结构，体积小，结构更显紧凑，方便了使用本实用新型气缸结构的车辆或其他机械内部其他部件的布局，此外还可以减小车辆或其他机械的整体体积。
3、本实用新型气缸结构的曲轴，采用独立曲轴设计；独立曲轴之间可以相互复用；当一个独立曲轴出现问题不能再次使用时，仅需更换掉该独立曲轴即可。相对于传统的直列气缸结构，V型气缸结构以及W型气缸结构都通过一个设有多个曲拐的曲轴连接在总轴上，其中一个曲拐不能再次使用时，需要更换掉整个曲轴的维护、修理费用较低。
4、本实用新型气缸结构的曲轴，通过控制气缸之间的工作次序，相互抵消部分震动，使得动力输出平稳，运转平衡性好。
5、本实用新型气缸结构，通过将所述总轴设计在所述曲轴中心处，以致于所述独立曲轴传输的力矩均相对与所述总轴对称，可以在尽可能大的范围内抵消震动，增加本实用新型气缸结构的平衡性和动力输出的平稳性。
6、本实用新型内燃机，使用本实用新型气缸结构，将起动机、水泵、发电机、燃料供给泵以及机油泵设置在气缸外侧，既兼具了体积小，结构紧凑，又具有动力传输平稳等特点。
7、本实用新型压缩机，使用本实用新型气缸结构，具有了本实用新型气缸结构所具有的体积小，结构紧凑，传动平稳等优点。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述气内燃机结构示意图；
图2是本实用新型实施例所述气缸结构结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
如图2所示，本实用新型气缸结构，包括气缸体，在所述的气缸体内分布有3个以上气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴3，各独立曲轴与总轴3传动连接。
每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相重叠。
所述独立曲轴均通过设置在其一端的伞齿轮与固定连接在所述总轴3上的伞齿轮相互啮合。
如图1所示，本实用新型内燃机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。
特别是，所述内燃机还包括设置在所述气缸外侧的起动机5、发电机6、燃料供给泵7、机油泵8以及水泵9。
本实用新型压缩机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。
此外，本实用新型气缸结构内还包括控制单元，控制所述气缸结构内所述气缸的工作次序。
若，所述气缸的个数为N，且为奇数；所述气缸的工作次序为顺时针循环或逆时针循环，且依次工作的两个所述气缸之间相隔有(N-3)/2个所述气缸。
若，所述气缸的个数为M，且为偶数；所述气缸的中心依次相连形成正多边形；所述气缸结构的所有气缸，有且仅工作一次为一个周期；一个所述周期内，一个所述气缸工作完毕后，则下一工作的所述气缸为其对角上的所述气缸，若其对角上的所述气缸，在该所述周期内已经工作过一次，则下一工作的所述气缸为对顶角上的所述气缸相临的所述气缸；且上一所述周期的最后一个所述气缸的工作为下一所述周期首个所述气缸的工作。
本实用新型气缸结构，通过将多个气缸设计成环状分布，结构简单，解决了V型气缸结构以及W型气缸结构，在结构上的复杂性，制作工艺简单。
本实用新型气缸结构，通过每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相连的设计，使得本实用新型气缸结构结构简单的同时，更显紧凑，体积小，方便了使用本实用新型气缸结构的车辆或其他机械内部其他部件的布局，此外还可以缩小车辆或其他机械的的体积，以减小车辆或其他机械的整体体积。
本实用新型气缸结构的曲轴，采用独立曲轴设计；独立曲轴之间可以相互复用；当一个独立曲轴出现问题不能再次使用时，仅需更换掉该独立曲轴即可。相对于传统的直列气缸结构，V型气缸结构以及W型气缸结构都通过一个设有多个曲拐的曲轴连接在总轴上，其中一个曲拐不能再次使用时，需要更换掉整个曲轴的维护、修理费用较低。
本实用新型气缸结构的曲轴，通过控制气缸之间的工作次序，相互抵消部分震动，使得动力输出平稳，运转平衡性好。
本实用新型气缸结构，通过将所述总轴设计在所述曲轴中心处，以致于所述独立曲轴传输的力矩均相对与所述总轴对称，可以在更大范围内抵消震动，增加本实用新型气缸结构的平衡性和动力输出的平稳性。
本实用新型内燃机，使用本实用新型气缸结构，将起动机、水泵、发电机、燃料供给泵以及机油泵设置在汽缸外侧，既兼具了体积小，结构紧凑，又具有动力传输平稳等特点。
本实用新型压缩机，使用本实用新型气缸结构，具有了本实用新型气缸结构所具有的体积小，结构紧凑，传动平稳等优点。
实施例一：
图2所示，本实用新型气缸结构，包括气缸体，在所述的气缸体内分布有5个气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴3，各独立曲轴与总轴3传动连接。
每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相重叠。
所述独立曲轴均通过设置在其一端的伞齿轮与固定连接在所述总轴3上的伞齿轮相互啮合。
其中气缸1内设有活塞12；与气缸1单独对应的独立曲轴为4；气缸11内设有活塞12；与气缸11单独对应的独立曲轴为41。独立曲轴4的一端设有伞齿轮10；独立曲轴41的一端设有伞齿轮101，所述伞齿轮10与所述伞齿轮101均与设在总轴3上的伞齿轮相互啮合，以传输力矩。
如图1所示，本实用新型内燃机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。
特别是，所述内燃机还包括设置在所述气缸外侧的起动机5、发电机6、燃料供给泵7、机油泵8以及水泵9。
若，所述气缸结构，在相临两个所述气缸外侧气缸壁形成的凹槽，则所述起动机5、发电机6、燃料供给泵7、机油泵8以及水泵9分别设置在所述凹槽内。
所述气缸结构内还包括控制单元，控制所述气缸结构内所述气缸的工作次序。
所述气缸为5个，依次工作的两个所述气缸之间相隔有(5-3)/2个所述气缸即相隔一个所述气缸。若指定其中一个所述气缸的编号为1，则其他所述气缸顺时针或逆时针依次编号则为1、2、3、4、5；且编号为1的所述气缸为首个工作的气缸，则各个所述气缸之间的工作次序为1、3、5、2、4或1、4、2、5、3，如此往复循环；以达到气缸之间相互抵消部分震动目的，增加本实施例所述气缸结构的动力输出的平稳性。
本实用新型压缩机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。
实施例二：
本实用新型气缸结构，包括气缸体，在所述的气缸体内分布有7个气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴3，各独立曲轴与总轴3传动连接。
每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切。
本实用新型内燃机，包括上述气缸结构，在相临两个所述气缸外侧气缸壁形成的凹槽内，还设置有起动机5、发电机6、燃料供给泵7、机油泵8以及水泵9。
所述气缸结构内还包括控制单元，控制所述气缸结构内所述气缸的工作次序。
依次工作的两个所述气缸之间相隔有(N-3)/2个所述气缸即相隔2个所述气缸。若指定其中一个所述气缸的编号为1，则其他所述气缸顺时针或逆时针依次编号则为1、2、3、4、5、6、7；且编号为1的所述气缸为首个工作的气缸，则各个所述气缸之间的工作次序为1、4、7、3、6、2、5或1、5、7、6、3、2、4；如此往复循环，以达到相互之间抵消部分震动目的，增加本实施例所述气缸结构的动力输出的平稳性。
本实用新型压缩机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。
实施例三：
本实用新型气缸结构，包括气缸体，在所述的气缸体内分布有6个气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴3，各独立曲轴与总轴3传动连接。
每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相重叠。
本实用新型内燃机包括上述气缸结构，其中所述气缸结构，在相临两个所述气缸外侧气缸壁形成的凹槽内，还设置有起动机5、发电机6、燃料供给泵7、机油泵8以及水泵9。
所述气缸结构还包括控制单元，控制所述气缸结构内所述气缸的工作次序。
6个所述气缸的中心依次相连形成一个以所述总轴所在直线为中心的正6边形；所述气缸结构的所有气缸，有且仅工作一次为一个周期；一个所述周期内，一个所述气缸工作完毕后，则下一工作的所述气缸为其对角上的所述气缸，若其对角上的所述气缸，在一个所述周期内已经工作过一次，则下一工作的所述气缸为对顶角上的所述气缸相临的所述气缸；且上一所述周期的最后一个工作的所述气缸为下一所述周期的首个工作的所述气缸。即假设其中一个所述气缸的编号为1，则其他气缸依次顺时针或逆时针标号为1、2、3、4、5，6；且编号为1的所述气缸为一个工作的气缸。
若第一个所述周期内，所述气缸之间的工作次序为1、4、2、5、3、6；则第二个所述周期内，所述气缸之间的工作次序可为6、3、1、4、2、5；第三个所述周期内，所述气缸之间的工作次序可为5、2、6、3、1、4；其中编号为6的气缸在第一周期和第二周期内仅工作一次，编号为5的气缸在第二周期和第三周期内仅工作一次。
若第一个所述周期内，所述气缸之间的工作次序为1、4、2、5、3、6；则第二个所述周期内，所述气缸之间的工作次序可为6、3、5、2、4、1；则第三个所述周期内，所述气缸之间的工作次序为1、4、2、5、3、6，其中编号为6的气缸在第一周期和第二周期内仅工作一次，编号为1的气缸在第二周期和第三周期内仅工作一次。
若第一个所述周期内，所述气缸之间的工作次序为1、4、6、3、5、2；第二个所述周期内，所述气缸之间的工作次序可为2、5、1、4、6、3；则第三个所述周期内，所述气缸之间的工作次序可为3、6、2、5、1、4；其中编号为2的气缸在第一周期和第二周期内仅工作一次，编号为3的气缸在第二周期和第三周期内仅工作一次。
若第一个所述周期内，所述气缸之间的工作次序为1、4、6、3、5、2；第二个所述周期内，所述气缸之间的工作次序为2、5、3、6、4、1；则第三个所述周期内，所述气缸之间的工作次序为1、4、6、3、5、2。其中编号为2的气缸在第一周期和第二周期内仅工作一次，编号为1的气缸在第二周期和第三周期内仅工作一次。
具体的实施过程中，所述气缸结构的所有气缸，有且仅工作一次为一个周期；一个所述周期内，一个所述气缸工作完毕后，则下一工作的所述气缸为其对角上的所述气缸，若其对角上的所述气缸，在一个所述周期内已经工作过一次，则下一工作的所述气缸为对顶角上的所述气缸相临的所述气缸；且上一周期最后一个所述气缸的工作为下一周期首个所述气缸的工作。即可以达到气缸之间相互消除部分震动，以达到动力输出平稳，平衡性好的效果
本实用新型压缩机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述的气缸结构。
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种气缸结构，其特征在于，包括气缸体，在所述的气缸体内分布有3个以上气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴，各独立曲轴与总轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的气缸结构，其特征在于，每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相重叠。
3.根据权利要求1所述的气缸结构，其特征在于，所述独立曲轴均通过设置在其一端的伞齿轮与固定连接在所述总轴上的伞齿轮相互啮合。
4.一种内燃机，包括气缸结构，其特征在于，所述气缸结构为权利要求1所述的气缸结构。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，所述内燃机还包括设置在所述气缸外侧的起动机、发电机、燃料供给泵、机油泵以及水泵。
6.一种压缩机，包括气缸结构，其特征在于，所述气缸结构为权利要求1所述的气缸结构。
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