專利名稱：雙曲軸活塞臥式內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
船舶，汽車，各種大中型機(jī)械用內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前活塞式內(nèi)燃機(jī)機(jī)型有船用，車用和多種機(jī)械用，有單缸多缸，有ν型，直列式， 有臥式等。它的機(jī)械部分主要有缸體、缸蓋、一組曲軸、連桿、活塞、飛輪和配氣機(jī)構(gòu)等組成。技術(shù)問(wèn)題當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)，每個(gè)氣缸的燃燒室由氣缸蓋和一個(gè)活塞頂部空間組成。當(dāng)在燃燒 作工時(shí)，一部分熱能由活塞承受通過(guò)連桿曲軸輸出作工，還有一部分熱能被缸蓋吸收丟失， 造成能源浪費(fèi)。配氣機(jī)構(gòu)由進(jìn)排氣門(mén)、凸輪軸等機(jī)件組成，氣門(mén)只能單用，進(jìn)氣不足。排氣 門(mén)溫度過(guò)高。技術(shù)方案雙曲軸活塞臥式內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，主要部件有氣缸體1、氣缸2、曲軸3、連桿4、 活塞5、燃燒室6、氣塞曲軸7(正時(shí)曲軸)、氣塞連桿8、氣塞9、進(jìn)排氣孔10、進(jìn)排氣單向閥 11、邊蓋12、曲軸皮帶輪13、正時(shí)皮帶輪14、曲軸飛輪15、連接輸出輪16、噴油咀17、火花塞 18等組成。本發(fā)明適用于汽油、柴油、單缸或多缸內(nèi)燃機(jī)，根據(jù)當(dāng)前技術(shù)問(wèn)題狀況，我們把一 臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的曲軸、連桿、活塞各設(shè)置兩套。方案如下燃燒室6設(shè)置在每個(gè)氣缸2內(nèi)的中心位置，燃燒室是由兩個(gè)相對(duì)運(yùn)行的活塞5壓 縮行程到終點(diǎn)時(shí)形成的(頂部凹陷型活塞)，見(jiàn)

圖1。兩組的曲軸3設(shè)置在氣缸的兩端，水 平垂直于氣缸，活塞和曲軸由連桿4連接，兩組活塞在各自的連桿、曲軸帶動(dòng)下完成相對(duì)運(yùn) 行的四沖程作工，動(dòng)力由兩個(gè)曲軸飛輪15的連接輸出輪16連接輸出，各氣缸一字排列，使 氣缸體1形成臥式型式，見(jiàn)圖2。兩套曲軸組的旋轉(zhuǎn)方向可以設(shè)定為同向旋轉(zhuǎn)，也可以設(shè)定 為相對(duì)逆轉(zhuǎn)，逆轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)輕但動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)復(fù)雜。進(jìn)排氣孔10設(shè)在氣缸中心位置(兩個(gè)活塞運(yùn)行中心形成燃燒室時(shí)的位置)的缸 壁上部和下部，見(jiàn)圖1，開(kāi)設(shè)兩套進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)以保證進(jìn)氣充足。根據(jù)需要，進(jìn)排氣孔可開(kāi)設(shè) 單氣孔，但孔經(jīng)要大，單氣孔應(yīng)開(kāi)在氣缸下部，氣缸內(nèi)的燃燒雜物易排出。配氣部件主要有 氣塞9(氣塞是圓柱體)、氣塞曲軸7、氣塞連桿8、進(jìn)氣單向閥11和排氣單向閥11等。氣 塞在進(jìn)排氣孔內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)。兩活塞在排氣行程時(shí)氣塞開(kāi)啟，排氣單向閥在廢氣的壓力下打 開(kāi)，廢氣通過(guò)氣孔、排氣孔排出，見(jiàn)圖4 ；活塞排氣行程完成，吸氣行程開(kāi)始時(shí)氣塞正是開(kāi)啟 最大時(shí)，空氣在氣缸的真空力下打開(kāi)進(jìn)氣閥，通過(guò)進(jìn)氣孔、氣孔進(jìn)入氣缸，見(jiàn)圖5 ；活塞吸氣 行程完畢，壓縮行程開(kāi)始時(shí)氣塞開(kāi)始關(guān)閉，見(jiàn)圖6 ；活塞壓縮作工時(shí)，氣塞完全關(guān)閉，見(jiàn)圖7。 氣塞關(guān)閉行程終了時(shí)，氣塞的頂部和氣缸壁的弧度應(yīng)相同平行，保證活塞運(yùn)行和密封。氣塞 設(shè)有密封環(huán)，密封環(huán)應(yīng)設(shè)有定位銷，使密封環(huán)在槽內(nèi)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)的切口應(yīng)設(shè)在不能與進(jìn)排 氣口重疊的位置，以使氣塞在運(yùn)動(dòng)中，密封環(huán)切口始終處在壓制閉合狀態(tài)，以減輕密封環(huán)和 進(jìn)排氣口產(chǎn)生的摩擦。配氣的正時(shí)和目前的內(nèi)燃機(jī)相同，氣塞兩行程一周期，活塞四行程一周期。氣塞的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)可有多種形式一種是當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)通用的曲軸齒輪帶動(dòng)正時(shí)凸輪 軸驅(qū)動(dòng)彈簧回位形式，見(jiàn)圖8;—種是曲軸皮帶輪通過(guò)皮帶，帶動(dòng)氣塞曲軸、氣塞連桿帶動(dòng) 形式，它可以加大氣塞行程，見(jiàn)圖9 ；第三種是電磁、電子電控法，這種組裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，正時(shí) 控置準(zhǔn)確，見(jiàn)圖10。氣塞的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方法可根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的大小、機(jī)型需要所定。為了使兩套曲軸組在統(tǒng)一規(guī)定時(shí)間運(yùn)行作工，增加設(shè)置了動(dòng)力連接輸出輪，通過(guò) 連接兩個(gè)曲軸飛輪控制兩套曲軸、連桿、活塞組的統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)，使內(nèi)燃機(jī)作工穩(wěn)定，并且將動(dòng) 力統(tǒng)一輸出。噴油咀17和火花塞18也設(shè)置在氣缸中心位置上部、進(jìn)排氣口的兩側(cè)，噴油咀、火 花塞固定在氣缸壁外部，并且伸入到兩個(gè)活塞內(nèi)的燃燒室作工(柴油機(jī)只設(shè)置噴油咀)，所 以兩組活塞的頂部應(yīng)該在相對(duì)的位置留有相應(yīng)的缺口，使活塞在作工運(yùn)行時(shí)，不能接觸到 噴油咀和火花塞，見(jiàn)圖3?；钊敯疾康拇笮】筛鶕?jù)壓縮比的需要進(jìn)行制做，活塞頂部和第 一道活塞環(huán)槽的距離，不能小于進(jìn)排氣口的半徑，以防止活塞環(huán)和氣塞的磨擦。見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖圖1為雙曲軸活塞內(nèi)燃機(jī)基本原理結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖2為內(nèi)燃機(jī)俯視結(jié)構(gòu)圖，主要示意氣缸、曲軸、連桿活塞排列。圖3為內(nèi)燃機(jī)氣缸中心排例A-A面剖視結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，主要示意在氣缸中心活塞、氣 塞、噴油咀和活花塞排列。圖4圖5圖6圖7為單氣孔內(nèi)燃機(jī)四行程作工原理簡(jiǎn)易示意圖。圖8圖9圖10為氣塞驅(qū)動(dòng)方法簡(jiǎn)易示意圖。其它本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)能把燃燒時(shí)的熱能最大化的利用，提高功率，減少排污，是當(dāng)前發(fā) 展的需要。但本發(fā)明還有不足方面，如制造、結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，耗材多，造價(jià)成本偏高等。
權(quán)利要求
雙曲軸活塞臥式內(nèi)燃機(jī)主要機(jī)械結(jié)構(gòu)有氣缸體、氣缸、兩套曲軸連桿活塞組、燃燒室、噴油嘴、火花塞。配氣機(jī)構(gòu)有氣塞、進(jìn)排氣孔、氣塞曲軸、進(jìn)排氣單向閥。動(dòng)力輸出由曲軸飛輪、連接輸出輪等機(jī)件組成。其特證有兩個(gè)活塞(5)在一個(gè)氣缸(2)內(nèi)作直線相對(duì)往返運(yùn)動(dòng)，兩根曲軸(3)設(shè)置在氣缸兩端水平垂直于氣缸，曲軸和活塞由連桿(4)連接，氣缸一字排列使氣缸體(1)成臥式機(jī)型。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征是每個(gè)氣缸內(nèi)的燃燒室(6)，是由兩個(gè)相對(duì)運(yùn) 行到終點(diǎn)(氣缸中心位置)的活塞(5)頂部空間形成的(頂部凹型活塞)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征是兩套曲軸、連桿、活塞組，由曲軸飛輪(15) 和連接輸出輪(16)連接，統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)完成四沖程作工并輸出動(dòng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征是氣缸內(nèi)的進(jìn)排氣孔(10)開(kāi)設(shè)在氣缸中 心位置的缸壁上部和下部(活塞壓縮終了形成燃燒室位置的部位)，也可只開(kāi)設(shè)單氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述，其特征是氣塞(9)為圓柱體設(shè)有密封環(huán)，其頂部和氣缸壁的 弧度相同，以保證活塞的運(yùn)行和密封。進(jìn)排氣單向閥(11)設(shè)在氣孔道內(nèi)兩側(cè)。氣塞在氣孔 內(nèi)作往返運(yùn)動(dòng)，開(kāi)啟時(shí)，廢氣在壓力下打開(kāi)排氣閥排氣，進(jìn)氣時(shí)進(jìn)氣閥在氣缸內(nèi)真空下打開(kāi) 進(jìn)氣。
6.根據(jù)權(quán)要求1、4所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征是氣塞的動(dòng)力傳動(dòng)方法有三種，可根據(jù)不同 內(nèi)燃機(jī)選用。一種是目前通用正時(shí)凸輪軸驅(qū)動(dòng)彈簧回位方法，第二種用正時(shí)曲軸(氣塞曲 軸)連桿帶動(dòng)法，第三種是電磁、電子控置法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征是噴油咀(17)、火花塞(18)設(shè)置在氣 缸中心位置，側(cè)伸入到兩活塞形成的燃燒室中，固定在缸壁上，凹頂型的活塞應(yīng)在頂部噴油 咀、火花塞的相對(duì)應(yīng)位置留有相應(yīng)的缺口。柴油機(jī)只設(shè)置噴油咀。
全文摘要
雙曲軸活塞臥式內(nèi)燃機(jī)目前內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械構(gòu)造主要由氣缸體、氣缸蓋、一組曲軸連桿活塞組、配氣機(jī)件等機(jī)件組成。燃燒室由氣缸蓋和一個(gè)活塞頂部組成，燃燒作工時(shí)一部份熱能由活塞承受作工，另一部份熱能被缸蓋吸收丟失。本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)設(shè)置了兩套曲軸飛輪、連桿活塞。燃燒室設(shè)置在氣缸的中心位置，由兩個(gè)活塞頂部組成。進(jìn)排氣孔設(shè)在氣缸中心位置的上部和下部，噴油咀和火花塞也設(shè)在中心位置上部。在氣缸內(nèi)兩個(gè)相對(duì)運(yùn)行的活塞由各自的連桿、曲軸的帶動(dòng)下完成四行程作工。在燃燒作工時(shí)兩個(gè)活塞同時(shí)受力，動(dòng)力經(jīng)兩側(cè)各自的連桿、曲軸、飛輪、連接輸出輪統(tǒng)一輸出。最大化的利用了熱能。
文檔編號(hào)F02F1/22GK101956603SQ20091016514
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月19日
發(fā)明者張楚 申請(qǐng)人:張楚