專利名稱：往復(fù)式旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的往復(fù)式發(fā)動機(jī)，特別是一種沒有連桿-曲軸結(jié)構(gòu)的活塞發(fā)動機(jī);本發(fā)明同時涉及一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，特別是一種由往復(fù)式活塞通過偏心輪機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動輸出軸的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。
現(xiàn)有的往復(fù)式發(fā)動機(jī)主要由汽缸、活塞、連桿和曲軸組成。在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)中，活塞沿汽缸作往復(fù)運(yùn)動，并通過一根鉸接的連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。這種百年不變的連桿-曲軸機(jī)構(gòu)能夠把活塞的往復(fù)運(yùn)動變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。但是，連桿-曲軸式的機(jī)械組合技術(shù)要求極高，制造工藝極復(fù)雜，需要專門的精密生產(chǎn)設(shè)備和特殊的加工、測試手段，廢品率高，大量消耗人力財(cái)力。連桿-曲軸機(jī)構(gòu)的另一個嚴(yán)重弊端在于它必然導(dǎo)致整個發(fā)動機(jī)在體積和重量上的冗余。
旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主要是指除渦輪機(jī)以外的一切非往復(fù)式發(fā)動機(jī)。已有不少此類發(fā)動機(jī)研制成功并投入使用。人們的目的是籍此取消連桿-曲軸結(jié)構(gòu)。其中典型的一種是著名的“汪克爾”發(fā)動機(jī)，它采用一個三角形作旋轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)子功率通過內(nèi)齒輪傳給驅(qū)動軸，發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)壁具有長短幅園外旋輪線表面。旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)通常具有運(yùn)動部件較少、成本較低、重量較輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，但常常存在難于密封和制造加工等缺點(diǎn)。因而無法取代往復(fù)式發(fā)動機(jī)。蘇聯(lián)發(fā)明專利1038487提出一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，其特征是由氣缸作往復(fù)運(yùn)動，通過兩只單向離合器驅(qū)動軸作脈動式旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)具有可顯著簡化發(fā)動機(jī)運(yùn)動件、體積小、重量輕、成本低、便于加工制造等優(yōu)點(diǎn)，但這種機(jī)構(gòu)存在單次工作循環(huán)從動軸回轉(zhuǎn)滯緩，機(jī)構(gòu)總效率低和不易同步控制等缺點(diǎn)，降低了其實(shí)用價值。
本發(fā)明的目的是要提供一種改進(jìn)的往復(fù)式發(fā)動機(jī)，同時也是一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，即一種沒有連桿-曲軸結(jié)構(gòu)的、由活塞的往復(fù)運(yùn)動直接驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明的目的按如下方式實(shí)現(xiàn)當(dāng)活塞作往復(fù)運(yùn)動時，裝在活塞內(nèi)腔的偏心輪隨之受迫轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)使穿過其中、用花鍵相連接的從動軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)極簡、零部件極少、制造加工極易，兼收往復(fù)式發(fā)動機(jī)和旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，克服了二者的缺點(diǎn)。本發(fā)明不改變現(xiàn)有往復(fù)式發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)機(jī)制，不改變現(xiàn)有往復(fù)式發(fā)動機(jī)除連桿-曲軸機(jī)構(gòu)和曲軸箱以外的其他系統(tǒng)，僅需對配氣系統(tǒng)略作必要的布局調(diào)整。改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)的加工制造綜合成本予計(jì)僅相當(dāng)于現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的四分之一至五分之一。
以下結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步描述

圖1是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
參照圖1(按四沖程工作循環(huán)的運(yùn)動情況)，當(dāng)進(jìn)氣沖程開始，內(nèi)裝偏心輪(5)的活塞(2)從上止點(diǎn)沿帶凹內(nèi)表面的汽缸(1)向下，活塞內(nèi)腔槽(10)壓迫偏心輪(5)。這個壓力通過偏心距e轉(zhuǎn)化為對偏心輪(5)的轉(zhuǎn)矩。偏心輪外緣(8)通過滾動體(9)相對活塞內(nèi)腔槽(10)產(chǎn)生滾動，從而偏心輪(5)轉(zhuǎn)動并帶動與它相連接的輸出軸(7)旋轉(zhuǎn)。行過下止點(diǎn)時，開始轉(zhuǎn)入壓縮沖程，活塞(2)另一端的內(nèi)腔槽(10)從下向上壓迫偏心輪(5)，以相同的作用過程(方向相反)維持偏心輪(5)和輸出軸(7)的旋轉(zhuǎn)。在膨脹沖程和排氣沖程中，機(jī)構(gòu)重復(fù)前兩個沖程的運(yùn)動過程。偏心輪(5)的軸向定位和機(jī)構(gòu)運(yùn)動的振動學(xué)平衡是由裝在偏心輪(5)兩側(cè)的定位平衡軸套實(shí)現(xiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種由活塞(2)、汽缸體(3)、偏心輪(5)、定位軸套(6)，輸出軸(7)組成的發(fā)動機(jī)裝置，其特征是由在汽缸體(3)中作往復(fù)運(yùn)動的活塞(2)驅(qū)動偏心輪(5)和輸出軸(7)旋轉(zhuǎn)。
2.按權(quán)利要求1或2規(guī)定的發(fā)動機(jī)裝置，其特征是汽缸體(3)中段呈凹內(nèi)表面，以便在其間安裝輸出軸(7)、偏心輪(5)，并盛放潤滑油。
3.按權(quán)利要求1或2規(guī)定的發(fā)動機(jī)裝置，其特征是活塞(2)為中間開槽的整體雙活塞，活塞內(nèi)腔槽(10)的軸向端面鑲有耐磨材料。
4.按權(quán)利要求1、2或3規(guī)定的發(fā)動機(jī)裝置，其特征是偏心輪(5)由輕質(zhì)材料制成，內(nèi)外緣之間通過滾動體(9)相連接，內(nèi)緣設(shè)有平衡減重孔。
5.按權(quán)利要求1、2或3規(guī)定的發(fā)動機(jī)裝置，其特征是輸出軸(7)與偏心輪(5)的花鍵連接。
6.按權(quán)利要求5規(guī)定的發(fā)動機(jī)裝置，其特征是裝在偏心輪(5)兩側(cè)的定位軸套(6)沿徑向偏心一側(cè)配重，實(shí)現(xiàn)動平衡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不用連桿—曲軸機(jī)構(gòu)的、體積小、零件少、工藝簡單、造價低的往復(fù)式旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。上述特征是由往復(fù)運(yùn)動的活塞通過裝在其內(nèi)腔的偏心輪帶動輸出軸旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)的。
文檔編號F02B75/32GK1076006SQ9210383
公開日1993年9月8日 申請日期1992年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月30日
發(fā)明者張德劭 申請人:張德劭, 張德壯, 張德偉, 陳國嘉