轂形活塞式航空發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓柱體的轂形多列式活塞式航空發(fā)動機。發(fā)動機的多個缸體裝在外環(huán)箍10內(nèi)，中心一個曲軸箱1上可裝有3個以上8個以下的氣缸體，相鄰二個缸體之間的空隙裝有發(fā)動機各種附件是一臺體積小重量輕的適合升力風扇和亞音速飛行器用的動力裝置。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種活塞式發(fā)動機。 轂形活塞式航空發(fā)動機

【背景技術(shù)】
[0002] 在亞音速飛行器和現(xiàn)代先進汽車領(lǐng)域活塞式發(fā)動機尚有一定份額。但發(fā)動機的體 積笨重，不能實現(xiàn)亞音速飛行器的垂直起降和廉價飛行。人類無奈選擇高鐵和動車，高架軌 道對生態(tài)環(huán)境的破壞讓人痛心。噴氣式發(fā)動機的推重比很大，但體積大的噴管和刺耳的噪 音以及復雜的渦輪葉片高昂的造價也難以在城鄉(xiāng)之間實現(xiàn)自由飛行的普及。
[0003] 總之現(xiàn)代技術(shù)沒有適用于升力風扇的可裝在旋轉(zhuǎn)葉片中心即將轂中心的輕量化 的發(fā)動機致使飛行器難于垂直起降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種軸向尺寸小的適用亞音速飛行和升力風扇的動力裝置。 滿足廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)間廉價飛行對航空發(fā)動機的需求。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：將傳統(tǒng)的單缸發(fā)動機的曲軸箱改制成可 安裝2個以上至多安裝八個氣缸的曲軸箱。以曲軸為中心，缸體加缸蓋氣門機構(gòu)總成在內(nèi) 的單缸機最小高度為半徑，呈幅射狀在曲軸箱周邊設置安裝3至8個缸體的平面和氣缸套 筒的止口，外形似星形發(fā)動機的外觀，而曲軸連桿機構(gòu)是單缸發(fā)動機的典型結(jié)構(gòu)，沒有星形 航空發(fā)動機曲柄的付連桿和復雜的平面運動付。傳統(tǒng)星形發(fā)動機為保持氣缸體在一個氣 缸的較小的軸向尺寸上不得不加長連桿中心距，從而使星形發(fā)動機的缸蓋外緣圓周直徑很 大。用于航空器它的迎風阻力很大，而地面交通更無法使用這種龐大體積的發(fā)動機。本發(fā) 明的外形酷似星形發(fā)動機，但正體結(jié)構(gòu)卻是完全不同的。首先本發(fā)明的活塞式發(fā)動機是以 一個單缸汽油機的結(jié)構(gòu)為基體，以單缸機的總高度為半徑，每缸都有類似單缸機的曲柄和 單獨的連桿，較短中心距的連桿使發(fā)動機正體的直徑較小。本發(fā)明采用的多片薄片狀曲柄 的外徑上裝有輕窄系列滾動軸承，以隧道式曲軸箱方式布置，獲得了一個體積小的剛性很 大可傳遞大扭矩的多列式圓柱形即轂形的獨特的發(fā)動機結(jié)構(gòu)。
[0006] 轂式發(fā)動機的具體結(jié)構(gòu)如下：在以發(fā)動機曲軸為中心的一個單缸發(fā)動機從軸心到 氣門缸蓋外緣的高度為半徑的圓周內(nèi)布置3個以上8個以下的相同活塞直徑和排量的氣 缸，實現(xiàn)一個曲軸箱的多列式缸體結(jié)構(gòu)。發(fā)動機的工作容積可以做得很大，發(fā)動機的體積明 顯減小的同時重量也大幅減輕。這種以曲軸箱為中心的多缸發(fā)動機可以在精確加工各缸蓋 外圓后將全部缸體放入這個特制的圓筒中，圓筒的外壁厚可用5毫米的鋁合金大直徑無縫 管制成，它可以精確的緊箍在各缸蓋之外，將各缸體壓緊在中心曲軸箱上。這種圓筒形布置 可實現(xiàn)發(fā)動機不用缸體螺栓固定，同時由于合圍框形的盒式結(jié)構(gòu)，其強度剛性極大，從而減 輕了許多傳統(tǒng)發(fā)動機為提高強度不得不增加結(jié)構(gòu)重量的作法。這種發(fā)動機各氣缸之間的剩 余空間可以用于安裝起動發(fā)電機、水泵、進氣系統(tǒng)零部件、廢氣渦輪增壓器等附件，而發(fā)動 機的軸向尺寸不用加大，從而獲得了體積重量比很小的活塞式發(fā)動機。外形整潔。這種圓 形的單排缸體可以組合成雙排或三排串連組成一臺大排量的發(fā)動機十分方便。發(fā)動機的圓 柱形體即轂形外圓的前后兩面各安裝適當厚度的合金蓋板，蓋板上可有各種水電油氣管路 孔道和固定發(fā)動機用的螺栓。蓋板和圓形外環(huán)是發(fā)動機獲得力學極大剛性的重要措施。支 持大功率發(fā)動機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0008] 圖1是本發(fā)明的主視平面示意圖。
[0009] 圖2是本發(fā)明的剖視圖。

【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明的一臺四沖程四缸呈十字形布置的1升排量的發(fā)動機的圓柱體的轂形結(jié) 構(gòu)如圖1所示。
[0011] 在曲軸箱1的上下左右四個方向分別安裝4個內(nèi)徑為81毫米的氣缸體2、3、4、5 缸體中的活塞17、18、19和20缸體上方分別裝有4個四沖程進排氣門燃燒室火花塞及有正 時機構(gòu)的氣缸蓋6、7、8和9,轂形薄壁外環(huán)卡箍10牢固的套在4個氣缸和4個缸蓋上，曲柄 前主軸35的旋轉(zhuǎn)方向是順時針的，在四個呈十字形布置的缸體之間的位置中分別安裝起 動發(fā)電機11、廢氣渦輪增壓器12、進氣系統(tǒng)總成13、冷卻水泵14、氣缸體的冷卻可以用水冷 或風冷。
[0012] 本發(fā)明的轂形發(fā)動機的剖視圖如圖2所示。
[0013] 在圖2中圓形外環(huán)卡箍10牢固的固定在轂形發(fā)動機的前蓋板15、后蓋板16和缸 蓋7和9上面，在活塞17、19的下方可清楚的看見曲軸箱1內(nèi)的隧道內(nèi)裝有多達5片的曲柄 21、22、23、24和25,而活塞17和19的下方也裝有片式的連桿26、27、28和29,連桿大頭的 兩側(cè)是曲柄21和22,每兩片曲柄依次用曲柄銷過盈剛性聯(lián)接，使4個連桿分別獨立安裝在 各缸體活塞當中連成整體的曲柄軸轉(zhuǎn)動時可實現(xiàn)活塞的往復運動使發(fā)動機按內(nèi)燃機傳統(tǒng)4 行程方式運轉(zhuǎn)發(fā)出動力。
[0014] 在曲軸箱1的隧道內(nèi)和發(fā)動機5片曲柄之間分別裝有5付輕窄系列的滾動軸承 30、31、32、33和34。在曲柄21的一側(cè)裝有可輸出動力的前左主軸35,在曲柄25的一側(cè)裝 有后右主軸36可同步輸出動力或逆向輸入扭矩起動發(fā)動機。本實施例中的發(fā)動機的活塞 直徑是81毫米，在每個活塞下方的五片曲柄和四付連桿總厚度僅為70毫米，發(fā)動機缸體水 套的厚度是110毫米，發(fā)動機的外形尺寸為直徑360毫米和厚度120毫米。這臺1. 0升排 量的發(fā)動機的全部體積為12升。綜上所述的實施例證實了本發(fā)明的發(fā)動機具有體積小、重 量輕的特征。是現(xiàn)代活塞式航空發(fā)動機的一大進步。
【權(quán)利要求】
1. 一種活塞式航空發(fā)動機包括曲軸箱多列式氣缸體，其特征在于：中心曲軸箱1的四 周和圓環(huán)形箍環(huán)10內(nèi)可呈幅射狀安裝3個以上多至8個的氣缸體和缸蓋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)動機曲軸箱1內(nèi)裝有多片曲柄和每缸一個連桿的曲軸連桿機 構(gòu)，曲柄軸通過每缸一個的曲柄銷緊固連接形成裝在曲軸箱1隧道內(nèi)滾動軸承上的曲柄連 桿機構(gòu)實現(xiàn)發(fā)動機的往復運動。
3. 如權(quán)利要求1所述的多列式氣缸體和各種發(fā)動機的附件是裝在圓環(huán)箍10和前后蓋 板15、16組成的盒式結(jié)構(gòu)的轂形圓柱體內(nèi)部剛性極大，外形是美觀整潔的。
4. 如權(quán)利要求3所述的圓形盒式發(fā)動機獨特的結(jié)構(gòu)徑向受力于外環(huán)可以不用螺栓固 定缸蓋、缸體和曲軸箱實現(xiàn)無縫隙剛性對接。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的轂形結(jié)構(gòu)內(nèi)可安裝各種直徑的活塞氣缸和實行前后 主軸35、36同時同步輸出動力。
6. 如權(quán)利要求1所述的多列式轂形發(fā)動機的安裝孔洞可開設在圓筒形外形的任意位 置，方便固定發(fā)動機于動力輸出的位置。
7. 如權(quán)利要求1所述的多列式轂形發(fā)動機可以是二沖程、四沖程的汽油機或柴油機。
8. 如權(quán)利要求1所述的多列式轂形發(fā)動機氣缸蓋氣門機構(gòu)可以是菌形2個或4個氣門 的進排氣門、旋轉(zhuǎn)氣門或其他新型氣門機構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求1所述的多列式轂形發(fā)動機可以是單排的、雙排的或三連排串接的實現(xiàn) 大排量的發(fā)動機組合。
【文檔編號】F02B75/22GK104121092SQ201410290993
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】王啟振, 王紹龍, 劉佳 申請人:王啟振, 王紹龍