CN2212659Y - 通用摆动活塞内燃机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种通用摆动活塞内燃机,它是
由环扇形气缸、活塞、输出杆、输出轴、一套曲轴连杆
机构等组成。其特征是活塞可在气缸内绕输出轴作
往复摆动,一套曲轴连杆限制活塞的行程转角,本实
用新型结构简单,可有效地增大压缩比,提高热机效
率,减少机械磨损。
Description
本实用新型涉及一种通用摆动活塞内燃机。
现有的往复式活塞内燃机是活塞作直线往复运动,经曲柄连杆机构换向而成扭矩输出。其特点是每个活塞相互独立,中间经过曲轴连杆连动。这种结构不仅复杂,体积大,而且有以下缺点:1.压缩比普遍偏低,进一步提高压缩比时,曲轴连杆机构零件所受载荷随之加大,加剧零件磨损,降低机械效率。2.活塞运动中受到连杆的侧向压力,加剧活塞与气缸壁间的磨损,使活塞与气缸间的机械损失占总机械损失的45%~65%。3.每个活塞需要一套曲柄连杆,结构复杂。
本实用新型目的是提供一种扭大效率高、结构简单的通用摆动活塞内燃机。
本实用新型目的是通过以下结构实现:以四缸四冲程内燃机为例,它是由四个环扇形气缸、四个活塞、两个活塞连杆和一个输出杆组成,每个活塞连杆两端与活塞底部相连;输出杆两端与活塞连杆中心相连,活塞连杆长度比活塞行程的两倍大活塞可在气缸内摆动,带动输出杆绕其中心摆动。当其中一缸做功时,必然引起另外三缸的压缩、吸气和排气,接着被压缩的另一缸做功同样引起其它三缸的压缩、吸气和排气,推动输出杆反向摆动。如此反复,输出杆绕其中心连续摆动。输出杆与一套曲轴连杆相连,以限制活塞行程。
本实用新型与直线往复活塞内燃机相比具有以下优点:1.可以有效地提高压缩比。在本发明中,活塞固定在一个输出杆两端绕输出轴摆动,一个活塞做功必然推动其它活塞运动,只要惯性足够,便可提高压缩比。2.提高热效率。当压缩比提高时,气缸内混合气压缩终了时的温度和压力也随之提高,改善了燃烧条件,减少了不完全燃烧和传热损失。同时由于燃烧产物膨胀充分,燃料燃烧产生的热能得到充分的利用。如果汽车制造工业部门能把发动机的压缩比提高到8.5~9.0以上,可节约汽油30%。3.减小活塞与气缸的磨损。本发明中活塞绕定轴摆动,扭矩大,活塞与气缸壁间无作用力,因此磨损小。4.本发明只需一套曲轴连杆,减少了由此引起的机械损失。结构紧凑。
下面结合附图,以四缸四冲程内燃机为例。对本实用新型作进一步的详细描述。
图1是四缸四冲程内燃机的一种具体结构径向剖面图。
图2是由输出轴(7)输出扭矩时的换向齿轮机构工作原理图。
图3是四缸四冲程内燃机的工作过程示意图。
图4、图5是四缸四冲程内燃机的另两种具体结构径向剖面图。
图6是图4的A-A剖面图。
参照图1,四个环扇形气缸(1)、四个活塞(2)和两个活塞连杆(3)的中心线在同一圆弧上,连杆(3)的弧长略大于活塞(2)行程的两倍。连杆(3)的两端与活塞(2)的底部相连,其弧长中点与输出杆(4)的两端相连。这样,活塞(2)可在气缸(1)内连续摆动,从而带动输出杆(4)绕自身中点连续摆动。气缸(1)外端面处有气缸盖(5)。其上有进、排气门和火花塞(或喷油嘴)(图上没画出),内端面处有防尘盖(6),其上有一孔,连杆(3)可穿过此孔摆动。输出杆(4)中点与输出轴(7)相连。输出杆(4)(也可以是输出轴(7))通过轴销(8)与连杆(9)、曲轴(10)相连,以限制活塞(2)的行程。扭矩可以经曲轴(10)输出,也可以经齿轮机构换向从输出轴(7)输出。换向齿轮机构工作原理如图2b所示。输出轮(11)固定在输出轴(7)上,轴(12)上有不完全齿轮(13)、完全齿轮(14);轴(15)上有不完全齿轮(16)、完全齿轮(17)。不完全齿轮(13)、(16)可交替与轮(11)啮合,其传动关系如图2a所示。设轮(11)摆角为A,半径为R·轮(13)、(16)转角为B,半径为γ,则传动关系为:R·A=γ·B。其中B=360/m,m为偶数。不完全齿轮(13)、(16)在B角范围内有齿,相邻B角范围内无齿,有齿与无齿相间均布。在图2a中m=4,这样,轮(11)左摆时,可驱动轮(13)(或轮(16)),右摆时,驱动轮(16)(或轮(13))。轮(14)、轮(17)相互啮合,则轴(12)、(15)连续旋转。图3为四缸四冲程内燃机的做功过程示意图。图中Ⅰ表示做功,Ⅱ表示压缩,Ⅲ表示进气,Ⅳ表示排气。从图上可看出四个气缸依次做功,输出杆(4)连续摆动。本发明在结构上也可以有其它类似形式。图4图5为另两种具体结构的径向剖面图。图4中只有两个环扇形气缸(1),其内被两个活塞(2)分隔成四个燃烧室。活塞(2)内侧面直接与输出杆(4)相连,同时在气缸(1)内侧面有一外接槽,槽内配有密封圈(18),其结构如图6所示。密封圈(18)与输出杆(4)相连,在发动机工作时,密封圈(18)沿外接槽摆动,而始终与活塞(2)相对静止。在两气缸盖(5)之间,有对密封圈起润滑作用与防尘作用的防护槽(19)。外接槽和密封圈(18)之间可采用弹性密封方法。图5中有四个气缸(1)、四个活塞(2)、四个活塞连杆(3)以及两个输出杆(4),每个活塞(2)经一个活塞连杆(3)与输出杆(4)一端相连。其它结构与图1所示相同。
在活塞(2)摆动过程中,存在一个切向惯性力,对它的平衡可采用单轴平衡法或双轴平衡法。
Claims (4)
1、一个由环扇形气缸(1)、活塞(2)、输出杆(4)、输出轴(7)等组成的摆动活塞内燃机,其特征是:活塞(2)可在环扇形气缸(1)内绕输出轴(7)连续摆动。
2、如权利要求1所述的摆动活塞内燃机,其特征是气缸(1)为环扇形,其横截面可做成圆形、方形及椭圆形三种形式。
3、如权利要求1所述的摆动活塞内燃机,其特征是输出杆(4)或输出轴(7)与连杆(9)、曲轴(10)相连,以限制活塞(2)的摆动行程。
4、如权利要求1或3所述的摆动活塞内燃机,其特征是输出轴(7)上有输出轮(11),轮(11)与轴(12)上的不完全齿轮(13)和轴(15)上的不完全齿轮(16)交替啮合,同时,轴(12)上的完全齿轮(14)与轴(15)上的完全齿轮(17)相互啮合,从而使轴(12)、(15)连续旋转。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 94221761 CN2212659Y (zh) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 通用摆动活塞内燃机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN 94221761 CN2212659Y (zh) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 通用摆动活塞内燃机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN2212659Y true CN2212659Y (zh) | 1995-11-15 |
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ID=33835973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN 94221761 Expired - Fee Related CN2212659Y (zh) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 通用摆动活塞内燃机 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN2212659Y (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102619619B (zh) * | 2006-06-08 | 2014-09-03 | 海因茨-古斯塔夫·A·赖塞尔 | 内燃机 |
-
1994
- 1994-09-14 CN CN 94221761 patent/CN2212659Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102619619B (zh) * | 2006-06-08 | 2014-09-03 | 海因茨-古斯塔夫·A·赖塞尔 | 内燃机 |
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GR01 | Patent grant | ||
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