CN2331764Y - 曲柄圆滑块往复活塞式发动机 - Google Patents

Abstract

一种曲柄圆滑块往复活塞式发动机涉及汽车发动机,将机油泵、水泵、机油滤清器直接装在缸体上,形成缸体内走油道和水道,用同一主轴带轮机油泵、水泵。取消轴承座孔的轴瓦,在其孔内镀三元合金。减窄平衡滑块,扩大平衡滑块通气孔,在加机油管底部装带孔挡油板,燃烧室为角形的房顶栅形空腔,其上有两个进气阀和一个排气阀,进气管与左、右缸盖的进气道连通,进气管中部的前、后端分别装有化油器和出水管等。该装置布置合理,平稳性好。

Description

曲柄圆滑块往复活塞式发动机

本实用新型涉及汽车发动机。

1995年6月13日，发明专利申请人黎正中、黎明分别以发明创造名称《曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机》和《曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机》向中国专利局提交了发明专利申请，其专利申请号分别为95111403.4,95111404.2。该专利申请所述的内燃机主要包括缸体、缸盖、气门室盖、曲柄圆滑块机构、配气机构、燃烧供给系、冷却系、润滑系、电气系和离合器。在利用该专利申请的技术内容进行产品开发的过程中，由于该内燃机的气缸体内装有曲柄圆滑块双头连体活塞结构，改变了当今世界上通用的曲轴连杆单头活塞的常规结构，气缸体大大变小，要在其机体上连接其他相关零、部件，如汽油泵、机油泵、水泵和机油滤清器等，难以布置，外管路难以连接，因此要求从总体结构和特殊要求上进行合理的设计；该内燃机的转动件的轴颈部位采用轴瓦结构，经对其进行分析计算所承受的负荷，得知转动轴的机械强度得不到保证，其轴瓦合金层难以达到增加转动的线速度要求，而转动轴的轴颈所在的轴孔又受到结构的限制，不能随意增加轴颈尺寸；该内燃机经过气缸盖上的计量阀控制空气进入进气管，在分析计算了平衡滑块的设计尺寸后，发现机内气体排气不畅，通风受阻，向加机油管吹油问题严重，缸盖回油孔反喷油；该内燃燃机存在抢气，进气不够充分，点火不太顺利，燃烧不够完全；由于该内燃机的转速高，带轮轴上的平衡带轮转动惯性大，带轮罩的支撑强度不够，不能保证同轴转动的平稳性。

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供一种曲柄圆滑块往复活塞式发动机，使该装置实现结构紧凑的合理布置和小型化，转动件的机械强度能满足运转的要求，进气充分，排气顺畅，燃烧完全，能保证同轴转动的平稳性。

为了实现上述发明创造的目的，本实用新型的技术方案是在现有技术的基础上将机油泵，水泵和机油滤清器直接装在缸体上，形成缸体内走油道和水道，使机油泵带轮位于主轴带轮与左凸轮轴带轮之间，使水泵带轮位于主轴带轮与右凸轮轴带轮之间；在机油泵带轮与左凸轮轴带轮之间，水泵带轮与右凸轮轴带轮之间的带轮罩上分别活动连接有左、右压紧轮机构，每一压紧轮机构装有锁止机构，以调节传动带的松紧；机油泵带轮、左凸轮轴带轮上的传动带与水泵带轮、右凸轮轴上的带轮传动带，均通过同一主轴带轮传动，为了保证转动轴的强度，增加转动的线速度，除保留原内燃机活塞上的轴瓦外，取消其余轴承座内的轴瓦，并在其孔内直接镀上三元合金层，相应增大轴孔尺寸和转动件尺寸。为了解决机内气体的排气不畅，向加机油管次油问题和缸盖回油孔的喷油问题，减小平衡滑块左、右两侧的尺寸，把平衡滑块左右两侧所对的圆孔部份加工成过该圆孔前、后、左、右顶点切线相交范围的孔，增加油底壳的深度，在加机油管的底部装有带孔的挡油板，解决曲轴箱的通风和排气污染问题。为了使进气充分，点火顺利，燃烧完全，将左、右缸盖内的燃烧室设计为角形房顶棚式空腔，每个燃烧室的角形空腔上部装有两个进气阀，其角形空腔的下部装有一个排气阀，在位于排气阀端的活塞顶部有凸台。为了避免抢气，将进气管的气道作成向左、右缸盖分流，并与左、右缸盖的进气道连通，装在缸体顶部面上。在进气管气道的中部所对的缸体上部前端上装有化油器，在进气管气道的中部所对的缸体上部后端的出水管底座上装有出水管和节温器。为解决该发动机因转动惯性力大而支撑强度不够的问题，将带轮罩的内、外表面上增加加强筋，带轮罩的轴孔装有轴承，与发动机主轴配合，将带轮罩固定在缸体、左、右缸盖的前端面上，将带轮罩的上端与发电机支架，空调压缩机支架固定连接，将其下端用连接板与油底壳固定连结成为支撑整体。

本实用新型与现有技术相比，具有以下技术效果。

1．该发动机布置合理，结构紧凑。

2．该装置的机械强度和支撑强度完全满足高速运转的各种技术要求，且保证了同轴转动的平稳性。

3．该装置进气充分，点火顺利。

4．该装置排气顺畅，燃烧完全。解决了向加机油管吹油问题，缸盖回油孔的喷油问题，因燃烧不完全污染环境的问题。

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型的右视图。

图4为本实用新型的后视图。

图5为本实用新型的俯视图。

图6为本实用新型的仰视图。

在图1至图6中。

1-机油泵托轮架锁止螺栓    4-左气门室盖

2-机油泵压紧轮总成        5-左缸盖

3-左凸轮轴带轮            6-空调压缩机支架

7-空调压缩机支架吊钩      43-出水管

8-空调压缩机              44-凸轮轴

9-齿形皮带                45-发动机左前支架

10-进气管                 46-回水管

11-平衡带轮               47-化油器温水调节管

12-化油器                 48-机油报警器

13-缸体                   49-分电器座

14-发电机支架             50-右排气管

15-发电机支架吊钩         51-凸轮轴轴承中盖

16-发电机                 52-摇臂滚轮

17-右缸盖                 53-摇臂

18-右气门室盖             54-摇臂调整螺栓

19-右凸轮轴带轮           55-摇臂轴

20-带轮罩                 56-右凸轮轴轴承边盖

                          57-工作圆滑块

21-水泵压紧轮总成         58-曲轴

22-水泵托轮架锁止螺栓     59-活塞环

23-发动机右前支架         60-右排气道

24-水泵带轮               61-右排气阀

25-回水管                 62-右气门导管

26-水泵                   63-右燃烧室

27-连接板                 64-右气门弹簧

28-主轴带轮               65-右进气阀

29-油底壳                 66-右进气道

30-机油泵带轮             67-活塞

31-油底壳散热筋           68-火花塞

32-机油泵                 69-高压线

33-机油标尺               70-真空吸管

34-管                     71-曲柄

35-左排气管               72-前轴承座

36-离合器压板总成         73-后轴承座

37-飞轮                   74-平衡滑块

38-飞轮壳                 75-平衡滑块气道

39-分电器

40-机油滤清器

41-加机油管

42-节温器

下面结合附图予以说明

现以493型汽车发动机为例：

机油泵、水泵被分别固定在缸体[13]端面前轴承座与左、右凸轮轴之间的下方缸体[13]上。左凸轮轴与机油泵之间和右凸轮轴与水泵之间的带轮罩[20]的下部各有一压紧轮总成[2]、[21]，该总成包括一端端部装有可转动的托轮，其另一端与带轮罩[20]活动连接的托轮架，在每一托轮架下的带轮罩[20]上装有水泵托轮架锁止螺栓[22]，位于左缸盖[5]的左凸轮轴、机油泵与位于右缸盖[17]的右凸轮轴、水泵对称布置在缸体[13]前端面上，左、右凸轮轴、机油泵、水泵、主轴上分别装有带轮，它们的水平轴线彼此相互平行，在机油泵带轮[30]，托轮、左凸轮轴带轮[3]上和水泵带轮[24]、托轮、右凸轮轴带轮[19]上分别与主轴带轮[28]套有齿形带，并通过各自的锁止螺栓[1]、[22]调节齿形带的松紧。这种布置既考虑了利用同一主轴带轮[28]带动左、右凸轮轴带轮[3]、[19]上的齿形带，又利用左、右凸轮轴带轮[3]、[19]上的齿形带同时分别带动机油泵带轮[30]和水泵带轮[24]，减少了带动机构，体现了结构紧凑。机油泵与水泵直接装在缸体[13]上，利用缸体[13]空位分别装有两个泵的底壳，使机油道和水道更为简短，省去了缸体外管路。

取消圆滑块轴瓦是加大曲轴[58]轴径的唯一措施。因受缸筒直径和主轴孔的限制，原有的小孔轴瓦和大孔轴瓦有2-2.5mm的厚度，曲轴主轴颈和曲轴轴径较小，抗弯抗扭强度不够，取消轴瓦后，曲轴[58]轴径增大8mm，增加了抗弯抗扭强度，达到了设计计算要求。把轴瓦底板去掉后，直接在轴承座孔内镀上三元合金。在镀三元合金前，先在其孔内上一层铜铅合金，最厚为0.25-0.35mm，再在其上上一层0.002mm的镍，然后按铜3％，锌10％，铅87％，镀厚0.02-0.03mm的三元合金层。既减少装轴瓦片时工序，又更有利于调整加工精度、避免了有轴瓦片易于发响的弊端。

本装置所用带轮罩[20]不是单纯的罩盖，它具有承受带轮轴所带平衡带轮[11]的转动惯性力，因此在带轮罩[20]内、外均加了加强筋。用螺栓将发电机支架[14]和空调压缩机支架[6]与带轮罩[20]上端固定，用连接板[27]将带轮罩[20]下端与油底壳[29]紧固，形成一个支撑整体，带轮罩[20]的中部轴孔装有军甲钢双滚柱调心轴承，达到了承受转速惯性力的要求。带轮罩[20]为有盖和侧面，一面开口的环形罩盖。

由于原装置没有常规发动机的长形连杆，曲轴又改为曲柄形，不需要常规发动那样大的曲轴箱，且只考虑油底壳的润滑油储量，机体内的运动件在运行中产生的气体无法从平衡滑块两侧的圆弧孔流出，形成很大的内压，阻碍了正常的回油和曲轴通风，为解决这一问题，将原平衡滑块左右两侧各减少10mm，同时将平衡滑块两侧所对的缸体上的圆弧孔加工成过以该圆孔前、后、左、右顶点的切线为界的方形孔。因本装置缸径顶面限制，缸盖内的燃烧室设计为角形房顶棚式空腔、该空腔上部装有两个进气阀，以保证充分的进气量，该空腔下部装有一个排气阀，进气阀与排气阀成三角形布置。改变了常规发动机一个进气阀和一个排气阀的结构。进气管为人字形，人字形下部两端分别与左、右缸盖进气道连通，进气管也可为角形结构。考虑到燃烧室压缩比的要求，在3/4的缸筒面所对的棚顶位置设棚，靠排气阀方向的活塞顶部有球冠形圆顶。保证了火花塞点火的混合气的充分燃烧。

每一气门盖顶部开有通气孔，通过管道与进气管连通。

Claims (7)

1．一种曲柄圆滑块往复活塞式发动机，主要包括缸体、缸盖、气门室盖、曲柄圆滑块机构、配气机构、燃油供给系、冷却系、润滑系、电气系和离合器；其特征在于将机油泵、水泵和机油滤清器直接装在缸体上，形成缸体内走油道和水道，并使机油泵带轮位于主轴带轮与左凸轮轴带轮之间，使水泵带轮位于主轴带轮与右凸轮轴带轮之间，在机油泵带轮与左凸轮轴带轮之间和水泵带轮与右凸轮轴带轮之间的带轮罩上分别活动连接有左、右压紧轮机构，每一压紧轮机构装有锁止机构，通过同一主轴带轮带动左、右凸轮轴带轮，机油泵带轮和水泵带轮转动，除保留原装置活塞上的轴瓦外，取消其余轴承座内的轴瓦，并在其孔内直接镀上三元合金层，相应增大转动件尺寸；减小平衡滑块左、右两侧尺寸，把平衡滑块左、右两侧所对的圆孔部份加工成该圆孔前、后、左、右顶点切线相交范围的孔，加深油底壳的深度，在加机油管的底部装有带孔的挡油板；将每个缸盖的燃烧室设计为角形的房顶棚式空腔，在每个燃烧室的角形空腔上部装有两个进气阀，其下部装有一个排气阀，在位于排气阀端的活塞顶部有凸台；把装在缸体顶部面上的进气管的气道作成向左、右缸盖分流，并与左、右缸盖的进气道连通，在进气管气道的中部的缸体上部前端上装有化油器，在其缸体上部后端的出水管底部上装有出水管和节温器；带轮罩的内、外表面上布置有加强筋，其轴孔装有轴承，与发动机主轴配合，将带轮罩固定在缸体，左、右缸盖的前端面上，带轮罩的上端与发电机支架，空调压缩机支架固定连接，其下端用连接板与油底壳固定连接成为一个支撑整体。

2．根据权利要求书1所述的曲柄圆滑块往复活塞式发动机，其特征在于机油泵，水泵分别固定在缸体前轴承座与左、右凸轮轴之间的下方缸体上，左凸轮轴与机油泵之间和右凸轮轴与水泵之间的带轮罩下部的压紧轮机构包括一端端部装有可转动的托轮，其另一端与带轮罩活动连接的托轮架，在托轮架下的带轮罩上装有托轮架锁止螺栓；位于左缸盖的左凸轮轴与缸体上的机油泵，位于右缸盖的右凸轮轴与缸体上的水泵在本发动机的前端面上对称布置，主轴带轮分别与左凸轴带轮，机油泵带轮和右凸轮轴带轮，水泵带轮套有齿形带。

3．根据权利要求书1所述的曲柄圆滑块往复活塞式发动机，其特征在于带轮罩上的轴孔装有军甲钢双滚柱调心轴承，带轮罩为有盖和侧面，底面开口的环形罩盖。

4．根据权利要求书1所述的曲柄圆滑块往复活塞式发动机，其特征在于将原平衡滑块左、右两侧各减少10mm；同时将平衡滑块两侧所对的缸体上的圆孔部分加工成过该圆孔前、后、左、右顶点的切线为界的方形孔。

5．根据权利要求书1所述的曲柄圆滑块往复活塞式发动机，其特征在于每个缸盖内的燃烧室上的两个进气阀与一个排气阀成三角形布置，靠排气阀方向的活塞顶部有球冠形圆顶。

6．根据权利要求书1所述的曲柄圆滑块往复活塞式发动机，其特征在于缸体上表面上的进气管为人字形，人字下部的两端分别与左、右缸盖的进气道连通。

7．根据权利要求1所述的曲柄圆滑块往复活塞式发动机，其特征在于每一气门室盖顶部开有通气孔，通过管道与进气管连通。

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