專利名稱：直線運(yùn)動(dòng)連桿內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種新型結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)。
傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，無(wú)論是單缸或多缸，也無(wú)論缸徑尺寸如何，其工作傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不外乎為曲軸-連桿-活塞系統(tǒng)，即為人們通常所說(shuō)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)、這種活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，當(dāng)連桿和活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于連桿的擺動(dòng)，極易使活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏移，產(chǎn)生側(cè)向力，導(dǎo)致活塞與缸體間摩擦阻力增大，機(jī)械傳動(dòng)效率低，振動(dòng)頻繁，促使活塞和缸體磨損，大大縮短了內(nèi)燃機(jī)的實(shí)用壽命。此外，活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的零、部件組成效多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，象曲軸、連桿、活塞、缸體等主要零部件精度要求高，也給設(shè)計(jì)、制造、安裝、維修帶來(lái)了不同程度的影響。同時(shí)，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)都是采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，由于這種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的不合理，導(dǎo)致巨大的往復(fù)慣性。活塞對(duì)氣缸壁的側(cè)壓力，使氣缸壁加快了磨損，也就是說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間后，活塞與缸體之間的間隙會(huì)逐漸增大，長(zhǎng)久以后功率和效率就會(huì)降低。結(jié)構(gòu)上的不合理導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的龐大而復(fù)雜。為了尋求更為合理的結(jié)構(gòu)，人們發(fā)明了許多無(wú)連桿結(jié)構(gòu)形式，一般是通過(guò)曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例如日本的小倉(cāng)勝、美國(guó)的紫羅蘭公司及中國(guó)專利85200337都是采用曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu);但是曲柄和曲軸制造工藝復(fù)雜，成本高，專利82-G3525E/22DE3038673-A報(bào)導(dǎo)了無(wú)連桿無(wú)曲軸的內(nèi)燃機(jī)，但是采用兩串聯(lián)配置活塞，且活塞為圓柱凸輪狀，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且設(shè)計(jì)和加工都不易。
本發(fā)明的目的是要克服以往內(nèi)燃機(jī)的不利因素，設(shè)計(jì)出一種突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì)加工，成本低，高效低耗，且制造、安裝、維修容易的新型內(nèi)燃機(jī)。
本發(fā)明的長(zhǎng)壽命內(nèi)燃機(jī)，其主要的結(jié)構(gòu)是由活塞、滑塊、曲軸、飛輪、缸體、配氣系統(tǒng)組成。其它外圍系統(tǒng)都是國(guó)際、國(guó)內(nèi)所通用亦可靈活的配置在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)上。本發(fā)明的主傳動(dòng)系統(tǒng)是根據(jù)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的曲軸銷，它的投影是往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這一自然現(xiàn)象構(gòu)想設(shè)計(jì)而成的，所以是遵循依照客觀自然規(guī)律的。左活塞和右活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使安裝在導(dǎo)槽內(nèi)的滑塊能沿一定軌跡來(lái)回滑動(dòng)，從而帶動(dòng)曲軸沿某一方向旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到輸出功率;由于是共用一個(gè)曲軸等，每一次循環(huán)產(chǎn)生的側(cè)向力，是由兩個(gè)活塞分擔(dān)的，因此很小，并且要消除這一側(cè)向力也很容易設(shè)置往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)。也就是說(shuō)，內(nèi)燃機(jī)工作一段時(shí)間以后，通過(guò)定期調(diào)節(jié)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)，使氣缸和活塞經(jīng)常處于最佳工作狀態(tài)，這樣就能大大延長(zhǎng)其使用壽命，這也可以說(shuō)是本發(fā)明的一大特點(diǎn)。
本發(fā)明的每一個(gè)單獨(dú)的缸體中配備有一同運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱的兩個(gè)活塞，形成左、右兩個(gè)工作缸，可使機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)穩(wěn)定，振動(dòng)小、噪聲低，輸出功率大。由于還可設(shè)置活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)，因而，起支承作用的活塞裙部亦可省去，減少了往復(fù)慣性，并且體積也減小，重量也減輕，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單靈功巧。
本發(fā)明的氣缸體內(nèi)左、右對(duì)稱處設(shè)置的燃燒室，當(dāng)使用不同的燃料時(shí)，其燃燒室的容積應(yīng)隨之而定，以實(shí)現(xiàn)一定的壓縮比。缸體的上端留有一定空間的排氣通道和進(jìn)氣通道，最上端為進(jìn)氣孔，根據(jù)使用燃料的不同，進(jìn)氣孔上可安裝柴油機(jī)即為空氣濾清器，氣油機(jī)則為化油器和空氣濾清器，燃燒室設(shè)有進(jìn)排氣門通孔和安裝噴油嘴或火花塞的位置。無(wú)論使用何種燃料，均可實(shí)現(xiàn)二沖程或四沖程的循環(huán)原理。
本發(fā)明消除了活塞的側(cè)向力，延長(zhǎng)了內(nèi)燃機(jī)的實(shí)用壽命，提高了熱效率和機(jī)構(gòu)效率，降低了振動(dòng)動(dòng)和噪音。減小了體積和重，以及減輕了活塞的往復(fù)慣性，這對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)很積極。
由于壓縮機(jī)的工作原理與內(nèi)燃機(jī)的工作原理相似。所以本發(fā)明稍加發(fā)動(dòng)配氣系統(tǒng)就可以作為長(zhǎng)壽命壓縮機(jī)。
附

圖1、附圖2是本發(fā)明用來(lái)實(shí)現(xiàn)四沖程動(dòng)作循環(huán)時(shí)的一種實(shí)施例。
在結(jié)構(gòu)示意附圖1中，左活塞(1)，左氣缸體(2)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)工(3)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)(4)，右活塞(5)，右氣缸(6)，共用曲軸箱(7)，導(dǎo)槽(8)，曲軸銷(9)。
在附圖2中，飛軸(10)，曲軸(11)，軸承蓋(12)，軸承(13)，滑塊瓦片(14)，滑塊(15)，滑動(dòng)軸承(16)，曲軸箱(17)。
現(xiàn)結(jié)合附圖1，附圖2，就本發(fā)明所舉的這種實(shí)施例，其實(shí)現(xiàn)四沖程循環(huán)時(shí)的動(dòng)作順序敘述如下當(dāng)左活塞(1)處于左腔極限位置時(shí)，此時(shí)，火花塞(或噴油嘴)點(diǎn)火(或噴油)，左端燃燒室燃燒，氣體膨脹作功，推動(dòng)左活塞(1)開始向右方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)右活塞(5)壓縮右腔內(nèi)氣體，(左活塞和右活塞是一同運(yùn)動(dòng)的)當(dāng)左活塞(1)到達(dá)左氣缸(2)下端極限位置時(shí)，右活塞(5)到達(dá)右氣缸(6)上端極限，右側(cè)燃燒室點(diǎn)火(或噴油)，氣體膨脹作功，又推動(dòng)右活塞(5)向左運(yùn)動(dòng)。左氣缸排氣門打開，排出左腔內(nèi)廢氣，當(dāng)右活塞(5)到達(dá)右氣缸下端極限位置時(shí)，在飛輪(10)的帶動(dòng)下，右活塞(5)又向右側(cè)運(yùn)動(dòng)，右側(cè)排氣門打開，排出右缸內(nèi)廢氣，同時(shí)，左側(cè)進(jìn)氣門打開，左缸內(nèi)吸氣，當(dāng)左活塞(1)再次到達(dá)左缸下端極限位置時(shí)，左缸內(nèi)吸氣完畢，左缸進(jìn)氣門關(guān)閉，右腔內(nèi)廢氣排出完畢。此時(shí)，左活塞(1)仍由飛輪(10)帶動(dòng)向左腔運(yùn)動(dòng)，壓縮左側(cè)腔內(nèi)氣體，同時(shí)，右側(cè)進(jìn)氣門打開，右腔吸氣，當(dāng)又達(dá)到左側(cè)極限位置時(shí)，右缸吸氣完畢，左缸壓縮完畢，完成一次工作循環(huán)。在此循環(huán)過(guò)程中，導(dǎo)槽(8)內(nèi)安裝的滑塊(15)，就產(chǎn)生來(lái)回移動(dòng)，帶動(dòng)曲軸(11)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，每完成一次工作循環(huán)，使曲軸(11)就旋轉(zhuǎn)兩周。如此時(shí)左燃燒室又點(diǎn)火膨脹作功，以后過(guò)程重復(fù)進(jìn)行，如此循環(huán)即可使曲軸(11)連續(xù)旋軸，以達(dá)到一定的輸出功率。由于是共用曲軸，曲軸箱等，所以結(jié)構(gòu)緊湊，減小了體積和重，并且要消除兩個(gè)活塞的側(cè)向力，也很容易設(shè)置往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)(3)和(4)。設(shè)置往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)(3)和(4)有兩個(gè)作用第一個(gè)作用是可將起支承作用的活塞裙部省去，進(jìn)一步減小了內(nèi)燃機(jī)的體積和重，且減輕了活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性，這對(duì)高速運(yùn)動(dòng)很有積極作用。第二個(gè)作用是，通過(guò)定期調(diào)節(jié)往得運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)(3)和(4)，消除活塞對(duì)氣缸的側(cè)壓力，使氣缸和活塞經(jīng)常處于最佳工作狀態(tài)，這樣就能大大延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)的主要零部件氣缸和活塞的使用壽命，從而極大的延長(zhǎng)整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的壽命，將本發(fā)明取名為長(zhǎng)壽命內(nèi)燃機(jī)可謂名副其實(shí)。
本發(fā)明的長(zhǎng)壽命內(nèi)燃機(jī)不局限于上述所講的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.長(zhǎng)壽命內(nèi)燃機(jī)，其特征在于該發(fā)動(dòng)機(jī)主要是由活塞、滑塊、曲軸、飛輪、氣缸體、曲軸箱體、配氣系統(tǒng)等組成。其特征在于活塞由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)固定在最佳位置上，并且使活塞在缸體內(nèi)左、右來(lái)回運(yùn)動(dòng)，使其滑塊在導(dǎo)槽內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)曲軸沿某一方向作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于相同的缸體可以疊加數(shù)個(gè)，組成多缸內(nèi)燃機(jī)，且各個(gè)缸體之間可以是互相獨(dú)立的分離體，也可以是一整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機(jī)，如果要消除兩活個(gè)塞分別對(duì)氣缸的側(cè)壓力，也很容易設(shè)置往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)，這樣就能大大延長(zhǎng)其使用壽命。
4.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機(jī)，當(dāng)然也可以制造二沖程內(nèi)燃機(jī)，使它們具備同樣的功能優(yōu)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機(jī)其特征在于按本發(fā)明結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)原理可制成長(zhǎng)壽命壓縮機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)，主要是由活塞、滑塊、曲軸、氣缸體、曲軸箱、配氣系統(tǒng)組成，且活塞由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的固定支點(diǎn)固定在最佳位置，使活塞可在缸體內(nèi)左、右來(lái)回運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)尤其重要的是消除了側(cè)向力，最大限度的延長(zhǎng)整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的壽命，且節(jié)約燃料，改善了經(jīng)濟(jì)性和平穩(wěn)性，亦可使用各種燃料，實(shí)現(xiàn)二沖程或四沖程循環(huán)，還可單缸或多缸，輸出功率大。
文檔編號(hào)F02B75/16GK1110371SQ9410125
公開日1995年10月18日 申請(qǐng)日期1994年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月6日
發(fā)明者吳云安 申請(qǐng)人:吳云安