CN205135804U - 水平对置增程器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水平对置增程器，属于发电设备领域及新能源汽车领域，包括内燃机和发电机，所述内燃机包括左缸体和右缸体，左缸体和右缸体相互连接从而共同构成曲轴箱，曲轴箱内设置有可转动的曲轴，所述曲轴上设置有两个曲拐，两个曲拐上分别连接有连杆，两个连杆上分别连接有活塞，两个活塞分别滑动连接于左活塞缸和右活塞缸内，左活塞缸和右活塞缸相对设置于曲轴的两侧且两者的轴心线相互平行，发电机的转子与所述曲轴的输出端固定连接。本水平对置增程器可以有效减小缸体的体积，缩短曲轴的长度，从而降低加工难度和强度，同时还可以提高曲轴运转的平衡性，从而有效降低内燃机运转时的噪声和振动，有效改善增程器的NVH问题。

Description

水平对置增程器

技术领域

本实用新型涉及发电设备领域及新能源汽车领域，具体而言，涉及一种水平对置增程器。

背景技术

增程器通常由两部分组成：内燃机和增程器。其中，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，而发电机则是将内燃机输出的动力转化为电能的机械设备。

但是，现有的增程器大多存在体积偏大，曲轴较长，加工麻烦，以及运转时噪声较大、振动剧烈且平衡性差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水平对置增程器，以改善上述问题。

本实用新型是这样实现的：

本水平对置增程器包括内燃机和发电机，所述内燃机包括左缸体和右缸体，所述左缸体上设置有左活塞缸，所述右缸体上设置有右活塞缸，所述左缸体和右缸体相互连接从而共同构成曲轴箱，所述曲轴箱内设置有可转动的曲轴，所述曲轴上设置有两个曲拐，两个曲拐上分别连接有连杆，两个连杆上分别连接有活塞，两个活塞分别滑动连接于左活塞缸和右活塞缸内，所述左活塞缸和右活塞缸相对设置于所述曲轴的两侧且两者的轴心线相互平行，所述发电机的壳体安装于曲轴箱的一侧，所述发电机的转子与所述曲轴的输出端固定连接。

作为优选的，所述左缸体和右缸体通过螺栓相互连接。

采用螺栓连接的目的在于其具有结构简单，连接稳定，安装和拆卸均非常方便的特点。

作为优选的，所述曲轴的输出端设置有法兰盘，所述法兰盘通过螺栓与所述发电机的转子连接。

采用法兰盘连接的目的在于其结构简单，连接稳定，可以有效实现曲轴和发电机的转子的同步转动，保证发电机的正常发电。

作为优选的，所述曲轴箱上设置有限位凸起，所述限位凸起围成与所述发电机匹配的安装腔，所述发电机的壳体通过螺栓连接于所述限位凸起上。

设置限位凸起的目的在于方便内燃机和发电机装配时的定位，同时提高整个增程器的结构稳定性。

作为优选的，所述左活塞缸上连接有左缸盖，所述左缸盖上连接有左凸轮支架，所述左凸轮支架上连接有左罩盖，所述左缸盖上设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别与左活塞缸连通，所述左缸盖、左凸轮支架以及左罩盖共同围成左燃烧室；所述右活塞缸上连接有右缸盖，所述右缸盖上连接有右凸轮支架，所述右凸轮支架上连接有右罩盖，所述右缸盖上设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别与右活塞缸连通，所述右缸盖、右凸轮支架以及右罩盖共同围成右燃烧室。

这样设置左缸盖、左凸轮支架、左罩盖、右缸盖、右凸轮支架以及右罩盖的目的在于其结构简单对称，装配简单方便，可以有效完善内燃机的功能。

作为优选的，所述左缸盖和右缸盖之间设置有进气歧管，所述进气歧管为U型管，所述U型管封口的一端设置有进气孔，开口的两端分别与左缸盖和右缸盖的进气口连通。

设置进气歧管的目的在于方便左活塞缸和右活塞缸的集中吸气，以便内燃机的结构布局。

作为优选的，所述曲轴箱远离发电机的一侧设置有前罩盖，所述前罩盖罩住左罩盖、左凸轮支架、左缸盖、左缸体、右缸体、右缸盖、右凸轮支架以及右罩盖。

设置前罩盖的目的在于有效保护内燃机的各个零部件，同时可以方便内燃机的润滑。

作为优选的，所述曲轴箱上设置有用于左活塞缸和右活塞缸散热的冷却槽，所述冷却槽连通有冷却液进口和冷却液出口。

设置冷却槽的目的在于对处于工作状态的左活塞缸和右活塞缸进行冷却，从而避免其因温度过高而影响本水平全对置增程器的正常运行。

作为优选的，所述活塞的侧壁上设置有多个环形槽，所述环形槽内设置有密封圈，所述密封圈为聚四氟乙烯密封圈。

设置多个密封圈的目的在于避免燃烧产生的污染物穿过活塞和活塞缸之间的间隙进入曲轴箱，从而保证曲轴和连杆的正常工作，延长两者的使用寿命。

作为优选的，所述连杆包括依次连接的大头、杆身以及小头，所述大头与杆身的连接处以及杆身与小头的连接处均采用圆弧过渡。

设置圆弧的目的在于避免连杆内应力集中，优化连杆的力学性能，延长连杆的使用寿命。

本实用新型的有益效果是：

本水平对置增程器采用两个活塞缸相对设置的结构，可以有效减小缸体的体积，缩短曲轴的长度，从而降低加工难度和强度，同时还可以提高曲轴运转的平衡性，从而有效降低内燃机运转时的噪声和振动，有效改善增程器的NVH问题，弥补现有技术的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的水平对置增程器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水平对置增程器的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的水平对置增程器的又一角度的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的曲轴箱和发电机的连接示意图；

图5为本实用新型实施例提供的曲轴箱的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的曲轴、连杆以及活塞的连接示意图；

图7为本实用新型实施例提供的曲轴、连杆以及活塞的另一角度的连接示意图；

图8为本实用新型实施例提供的左缸体的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的左缸体的另一角度的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的左缸盖的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的左缸盖的另一角度的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的左凸轮支架的结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的进气歧管的结构示意图；

图14为本实用新型实施例提供的前罩盖的结构示意图。

附图标记汇总：

左缸体100；左活塞缸105；左缸盖110；

进气口111；出气口112；左凸轮支架120；

左罩盖130；右缸体200；右缸盖210；

右凸轮支架220；右罩盖230；发电机300；

进气歧管400；进气孔450；前罩盖500；

曲轴600；法兰盘650；连杆700；活塞800。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-14，本水平对置增程器包括内燃机和发电机300，所述内燃机包括左缸体100和右缸体200，所述左缸体100上设置有左活塞缸105，所述右缸体200上设置有右活塞缸，所述左缸体100和右缸体200相互连接从而共同构成曲轴箱，所述曲轴箱内设置有可转动的曲轴600，所述曲轴600上设置有两个曲拐，两个曲拐上分别连接有连杆700，两个连杆700上分别连接有活塞800，两个活塞800分别滑动连接于左活塞缸105和右活塞缸内，所述左活塞缸105和右活塞缸相对设置于所述曲轴600的两侧且两者的轴心线相互平行，所述发电机300的壳体安装于曲轴箱的一侧，所述发电机300的转子与所述曲轴600的输出端固定连接。

其中，所述左缸体100和右缸体200结构类似且整体均呈长方体形，两者相对设置，使得曲轴箱整体也呈长方体形；所述左缸体100和右缸体200相互连接的部位分别设置有多个半圆柱形的支撑孔，所述左缸体100和右缸体200连接后，两者的半圆柱形的支撑孔一一对应从而形成多个圆柱形的支撑孔，上述多个圆柱形的支撑孔与曲轴600上的多个圆柱形的支撑部一一匹配；所述曲轴600的曲拐和支撑部之间设置有平衡块，以降低曲轴600高速旋转后的振动幅度和频率；

所述曲拐和连杆700之间设置有滑动轴承，以保证两者相对转动的流畅性；所述左活塞缸105和右活塞缸的轴线相互平行但是两者没有完全正对，而是错开一段距离，两个连杆700均呈水平状而无弯曲且沿曲轴600轴向间隔设置，以便与左活塞缸105和右活塞缸一一对应；所述发电机300为现有技术，通常由壳体、定子、转子、端盖、电刷以及接线盒组成。

本水平对置增程器的工作原理和过程是这样的：首先活塞800在燃烧产生的能量的推动下在活塞缸内做直线往复运动；然后连杆700在活塞800的推动下在曲轴箱内运转；之后曲轴600在连杆700的推动下在曲轴箱内高速转动，最后告诉转动的曲轴600带动发电机300的转子转动从而进行发电。通过上述过程，燃烧产生的化学能就被转化为曲轴600的机械能，而曲轴600的机械能再被转化为电能，就可以为外界供电。

现有的增程器的内燃机的缸体的活塞缸大多都是沿一条直线间隔排列于曲轴600的一侧的，导致整个缸体体积较大，尤其是长度方向的跨度较大，相应地，曲轴600也较长，从而大大提高了加工的难度和成本，同时，由于轴承只是单侧受到活塞800和连杆700的冲击，因此曲轴600的平衡性也不好，运转时噪声和振动剧烈。

针对上述问题，本技术方案提供的水平对置增程器的内燃机采用双缸体结构，且活塞缸两两一组相对设置于两个缸体上，相应地，连杆700和活塞800也两两一组分别位于曲轴600的两侧且分别对应曲轴600两侧的缸体和活塞缸，这就可以从很大程度上减小缸体长度方向的跨度，缩短曲轴600的长度，降低曲轴600加工的难度和成本，同时由于曲轴600的两侧均会受到活塞800和连杆700的冲击，使得两侧受到的冲击力可以相互抵消，从而提高曲轴600的平衡性，降低整个内燃机运转时的噪声和振动，即有效改善本增程器的NVH(噪声、振动与声振粗糙度)问题。

在本内燃机的实际设计和制造过程中，所述左缸体100和右缸体200可以通过各种结构和形式连接，只要其连接稳定可靠即可。本实施例中，所述左缸体100和右缸体200通过螺栓相互连接。

其中，所述左缸体100和右缸体200上分别设置有多个相互对应的连接凸起，两者的连接凸起上均设置有连接孔，所述左缸体100和右缸体200紧贴时，两者的多个连接孔一一对应从而形成供螺栓穿过锁紧的安装孔；多个安装孔沿左缸体100和右缸体200的连接处均匀间隔设置，以提高左缸体100和右缸体200的连接稳定性。

采用螺栓连接的目的在于其具有结构简单，连接稳定，安装和拆卸均非常方便的特点。

本实施例中，所述曲轴600的输出端设置有法兰盘650，所述法兰盘650通过螺栓与所述发电机300的转子连接。

其中，所述法兰盘650为圆盘状且其上设置有多个连接通孔，多个连接通孔沿圆周方向排列，多根螺栓分别穿过连接通孔且锁于发电机300的转子上。

采用法兰盘650连接的目的在于其结构简单，连接稳定，可以有效实现曲轴600和发电机300的转子的同步转动，保证发电机300的正常发电。

本实施例中，所述曲轴箱上设置有限位凸起，所述限位凸起围成与所述发电机300匹配的安装腔，所述发电机300的壳体通过螺栓连接于所述限位凸起上。

其中，所述安装腔形状和尺寸与发电机300底部匹配，以便发电机300卡入；所述发电机300的外壁上设置有安装凸起，所述安装凸起上设置有安装通孔，螺旋穿过所述安装通孔并锁紧于限位凸起上，从而将发电机300安装于内燃机上。

设置限位凸起的目的在于方便内燃机和发电机300装配时的定位，同时提高整个增程器的结构稳定性。

本实施例中，所述左活塞缸105上连接有左缸盖110，所述左缸盖110上连接有左凸轮支架120，所述左凸轮支架120上连接有左罩盖130，所述左缸盖110上设置有进气口111和出气口112，所述进气口111和出气口112分别与左活塞缸105连通，所述左缸盖110、左凸轮支架120以及左罩盖130共同围成左燃烧室；所述右活塞缸上连接有右缸盖210，所述右缸盖210上连接有右凸轮支架220，所述右凸轮支架220上连接有右罩盖230，所述右缸盖210上设置有进气口111和出气口112，所述进气口111和出气口112分别与右活塞缸连通，所述右缸盖210、右凸轮支架220以及右罩盖230共同围成右燃烧室。

其中，所述左缸盖110和右缸盖210相对设置于曲轴箱的两侧，两者结构类似且整体均呈扁平的长方体形，所述左凸轮支架120和右凸轮支架220相对设置于曲轴箱的两侧，两者结构类似且整体均为长方形框架结构；所述做左罩盖130和右罩盖230相对设置于曲轴箱的两侧，两者结构类似且分别设置有用于点火的火花塞；

所述左燃烧室内设置有左气门和左凸轮，所述右燃烧室内分别设置有右气门和右凸轮，所述左凸轮开启左气门时，左燃烧室与左活塞缸105连通，左燃烧室内燃烧产生的能量推动左活塞缸105内的活塞800，此时右凸轮关闭右气门，右燃烧室与右活塞缸断开，右燃烧室内燃烧产生的能量推动右活塞缸内的活塞800，这样左右气门交替开闭从而实现对两个活塞800的交替推动，从而间接推动曲轴600的高速转动，将燃烧产生的化学能转化为曲轴600的旋转动力；

两个活塞800分别在左活塞缸105和右活塞缸运动时，会产生吸气和排气效果，空气从进气口111吸入左活塞缸105和右活塞缸，从出气口112排出左活塞缸105和右活塞缸，本实施例的进气口111和出气口112分别设置于左缸盖110和右缸盖210的相对的两侧，非常利于空气的吸入和排出。

这样设置左缸盖110、左凸轮支架120、左罩盖130、右缸盖210、右凸轮支架220以及右罩盖230的目的在于其结构简单对称，装配简单方便，可以有效完善内燃机的功能。

本实施例中，所述左缸盖110和右缸盖210之间设置有进气歧管400，所述进气歧管400为U型管，所述U型管封口的一端设置有进气孔450，开口的两端分别与左缸盖110和右缸盖210的进气口111连通。

其中，所述左活塞缸105和右活塞缸吸气时，空气先从进气歧管400的进气孔450进入，然后再经过左缸盖110和右缸盖210的进气口111，进入左活塞缸105和右活塞缸。

设置进气歧管400的目的在于方便左活塞缸105和右活塞缸的集中吸气，以便内燃机的结构布局。

本实施例中，所述曲轴箱远离发电机300的一侧设置有前罩盖500，所述前罩盖500罩住左罩盖130、左凸轮支架120、左缸盖110、左缸体100、右缸体200、右缸盖210、右凸轮支架220以及右罩盖230。

其中，所述前罩盖500通过多个螺栓连接于内燃机远离发电机300的一侧，多个螺旋沿前罩盖500的边缘间隔布置，以提高前罩盖500安装的稳定性；所述前罩盖500上设置有进油孔和出油孔，用于润滑油的导入和导出。

设置前罩盖500的目的在于有效保护内燃机的各个零部件，同时可以方便内燃机的润滑。

本实施例中，所述曲轴箱上设置有用于左活塞缸105和右活塞缸散热的冷却槽，所述冷却槽连通有冷却液进口和冷却液出口。

其中，所述冷却槽有两个且分别围绕所述左活塞缸105和右活塞缸设置，从而使冷却效果达到最优化；所述冷却液进口和冷却液出口分别设置于左活塞缸105和右活塞缸的两侧，以方便冷却液在冷却槽内的流动。

设置冷却槽的目的在于对处于工作状态的左活塞缸105和右活塞缸进行冷却，从而避免其因温度过高而影响本水平全对置增程器的正常运行。

本实施例中，所述活塞800的侧壁上设置有多个环形槽，所述环形槽内设置有密封圈，所述密封圈为聚四氟乙烯密封圈。

其中，所述环形槽的横截面为长方形，以便加工；多个环形槽沿所述活塞800的高度方向均匀间隔设置；所述聚四氟乙烯材料具有优良的抗酸抗碱和耐高低温性能，可以很好地适合活塞800的工作环境，同时，它的摩擦系数极低，可以大大减小活塞800与活塞缸之间的摩擦力，非常利于活塞800的高速运动。

设置多个密封圈的目的在于避免燃烧产生的污染物穿过活塞800和活塞缸之间的间隙进入曲轴箱，从而保证曲轴600和连杆700的正常工作，延长两者的使用寿命。

需要说明的是，上述聚四氟乙烯密封圈也可以采用钢制活塞800环代替。

本实施例中，所述连杆700包括依次连接的大头、杆身以及小头，所述大头与杆身的连接处以及杆身与小头的连接处均采用圆弧过渡。

其中，所述小头用于与活塞800连接，所述大头用于与曲轴600连接；所述小头上设置有与所述活塞销匹配的第一转动孔；所述大头包括与所述杆身一体成型的固定部和可拆卸连接于所述固定部上的活动部；所述杆身的横截面呈“工”字型，以增加整个连杆700的强度；所述杆身和小头部分相对于大头弯曲一定角度，以使连接于同一曲拐上的两个连杆700以及上述两个连杆700对应的活塞800和活塞缸可以完全对称设置。

设置圆弧的目的在于避免连杆700内应力集中，优化连杆700的力学性能，延长连杆700的使用寿命。

本水平对置增程器采用两个活塞缸相对设置的结构，可以有效减小缸体的体积，缩短曲轴600的长度，从而降低加工难度和强度，同时还可以提高曲轴600运转的平衡性，从而有效降低内燃机运转时的噪声和振动，有效改善增程器的NVH问题，弥补现有技术的缺陷。

最后，需要说明的是，根据实际需求，本实施例中的活塞缸也可以为4、6或者8个，相应地，所述连杆700和活塞800也为4、6或者8个。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水平对置增程器，其特征在于，包括内燃机和发电机，所述内燃机包括左缸体和右缸体，所述左缸体上设置有左活塞缸，所述右缸体上设置有右活塞缸，所述左缸体和右缸体相互连接从而共同构成曲轴箱，所述曲轴箱内设置有可转动的曲轴，所述曲轴上设置有两个曲拐，两个曲拐上分别连接有连杆，两个连杆上分别连接有活塞，两个活塞分别滑动连接于左活塞缸和右活塞缸内，所述左活塞缸和右活塞缸相对设置于所述曲轴的两侧且两者的轴心线相互平行，所述发电机的壳体安装于曲轴箱的一侧，所述发电机的转子与所述曲轴的输出端固定连接。

2.根据权利要求1所述的水平对置增程器，其特征在于，所述左缸体和右缸体通过螺栓相互连接。

3.根据权利要求1所述的水平对置增程器，其特征在于，所述曲轴的输出端设置有法兰盘，所述法兰盘通过螺栓与所述发电机的转子连接。

4.根据权利要求1所述的水平对置增程器，其特征在于，所述曲轴箱上设置有限位凸起，所述限位凸起围成与所述发电机匹配的安装腔，所述发电机的壳体通过螺栓连接于所述限位凸起上。

5.根据权利要求1所述的水平对置增程器，其特征在于，所述左活塞缸上连接有左缸盖，所述左缸盖上连接有左凸轮支架，所述左凸轮支架上连接有左罩盖，所述左缸盖上设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别与左活塞缸连通，所述左缸盖、左凸轮支架以及左罩盖共同围成左燃烧室；所述右活塞缸上连接有右缸盖，所述右缸盖上连接有右凸轮支架，所述右凸轮支架上连接有右罩盖，所述右缸盖上设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别与右活塞缸连通，所述右缸盖、右凸轮支架以及右罩盖共同围成右燃烧室。

6.根据权利要求5所述的水平对置增程器，其特征在于，所述左缸盖和右缸盖之间设置有进气歧管，所述进气歧管为U型管，所述U型管封口的一端设置有进气孔，开口的两端分别与左缸盖和右缸盖的进气口连通。

7.根据权利要求5所述的水平对置增程器，其特征在于，所述曲轴箱远离发电机的一侧设置有前罩盖，所述前罩盖罩住左罩盖、左凸轮支架、左缸盖、左缸体、右缸体、右缸盖、右凸轮支架以及右罩盖。

8.根据权利要求1所述的水平对置增程器，其特征在于，所述曲轴箱上设置有用于左活塞缸和右活塞缸散热的冷却槽，所述冷却槽连通有冷却液进口和冷却液出口。

9.根据权利要求1所述的水平对置增程器，其特征在于，所述活塞的侧壁上设置有多个环形槽，所述环形槽内设置有密封圈，所述密封圈为聚四氟乙烯密封圈。

10.根据权利要求1所述的水平对置增程器，其特征在于，所述连杆包括依次连接的大头、杆身以及小头，所述大头与杆身的连接处以及杆身与小头的连接处均采用圆弧过渡。