一種組合式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體地說(shuō)，涉及一種組合式發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)又被稱(chēng)為引擎，是一種能夠把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用的能的機(jī)器，廣泛用于機(jī)車(chē)、船舶和飛機(jī)等。一般的發(fā)動(dòng)機(jī)主要由箱體、曲軸、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)等組成。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)箱體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、夕卜安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷，因此發(fā)動(dòng)機(jī)箱體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。目前，發(fā)動(dòng)機(jī)箱體幾乎無(wú)一例外地都采用鑄鐵或鋁合金鑄造成型，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式箱體和分離式箱體，前者是整體鑄造、整體加工，加工較困難，但裝配精度較高；后者可分別加工，便于加工和裝配，但增加了裝配的工作量。采用鑄造成型的發(fā)動(dòng)機(jī)箱體，發(fā)動(dòng)機(jī)的重量都比較大，制約了發(fā)動(dòng)機(jī)在一些要求重量輕、功率大的場(chǎng)合中的應(yīng)用。還有，目前的發(fā)動(dòng)機(jī)箱體一旦加工成型，其發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)就確定了，無(wú)法實(shí)現(xiàn)缸數(shù)增減，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率變化，需要增加或較少缸數(shù)時(shí)，就需要重新設(shè)計(jì)、開(kāi)模和鑄造加工發(fā)動(dòng)機(jī)箱體，重復(fù)設(shè)計(jì)加工費(fèi)用很高。
[0004]曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的部件，它承受連桿傳來(lái)的力，曲軸受到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復(fù)慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉(zhuǎn)載荷的作用。多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸內(nèi)的活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，各活塞所做的功通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳遞至IJ同一根曲軸上，再通過(guò)減速機(jī)構(gòu)輸出，多個(gè)氣缸所做的功逐一傳遞到曲軸的輸出端，在曲軸的輸出端會(huì)產(chǎn)生起位變形，造成曲軸損壞，這也成為制約發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速提升的重要因素。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中，曲軸的分布形式及氣缸的布置方式對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能也存在重要影響，直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、運(yùn)行振動(dòng)和噪音。
[0005]發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的主要工作是將發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量散發(fā)到空氣中。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是水冷系統(tǒng)，另一類(lèi)是風(fēng)冷系統(tǒng)。風(fēng)冷系統(tǒng)為早期冷卻技術(shù)，其是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體表面附著的鋁片對(duì)氣缸進(jìn)行散熱的，需要一個(gè)功率強(qiáng)大的風(fēng)扇向這些鋁片吹風(fēng)，使鋁片向空氣中散熱，從而達(dá)到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。水冷系統(tǒng)是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)中的管道和通路進(jìn)行液體的循環(huán)，當(dāng)液體經(jīng)高溫發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)會(huì)吸收熱量，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，水冷系統(tǒng)是目前發(fā)動(dòng)機(jī)的主流冷卻系統(tǒng)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋和氣缸體上都鑄有冷卻水套，水栗將冷卻液自散熱器中吸出并加壓輸送到氣缸體水套，冷卻液吸收氣缸體的熱量溫度升高，繼而流到氣缸蓋水套，冷卻缸蓋后從氣缸蓋頂部的節(jié)溫器流到散熱器中，由于電動(dòng)風(fēng)扇的強(qiáng)力抽吸，空氣由前向后高速通過(guò)散熱器，因而受熱后的冷卻液在流經(jīng)散熱器的過(guò)程中，熱量不斷散發(fā)到大氣中去，使冷卻液得到冷卻，被冷卻的冷卻液流到散熱器的下水室后，在水栗的作用下重又流回到發(fā)動(dòng)機(jī)中，由此不斷循環(huán)，使在高溫條件下工作的零部件不斷得到冷卻?，F(xiàn)有的水冷發(fā)動(dòng)機(jī)需要鑄造冷卻水套，制造工藝較為繁瑣，且成本較高；并且，冷卻水套增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的體積及重量，無(wú)法實(shí)現(xiàn)重量輕、功率大的發(fā)動(dòng)機(jī)的制造，因此需要對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的上述不足，提供一種組合式發(fā)動(dòng)機(jī)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，發(fā)動(dòng)機(jī)箱體采用板材拼裝組合而成，無(wú)需高成本的鑄造開(kāi)模加工，箱體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固、加工制造方便、內(nèi)外零件安裝容易；曲軸為非重載曲軸，避免了曲軸起位變形，且曲軸呈星型分布，可布置更多氣缸數(shù)量，氣缸在曲軸上采用對(duì)置式分布，大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中的振動(dòng)，減少運(yùn)行噪音，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率得到很大提升，轉(zhuǎn)速可達(dá)到10000r/min左右，曲軸無(wú)需平衡塊，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量；冷卻系統(tǒng)采用纏繞在氣缸缸頭上的銅管進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻，通過(guò)循環(huán)栗使冷卻液在銅管中循環(huán)換熱，并通過(guò)散熱器將熱量散發(fā)到空氣中，簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的制造工藝，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻快，冷卻效果好，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，解決了 lOOOOr/min左右的高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱難題；采用本發(fā)明的技術(shù)方案，還減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本和制造難度，可輕易實(shí)現(xiàn)氣缸數(shù)量的增加，解決了多缸二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制造難題，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0010]本發(fā)明的一種組合式發(fā)動(dòng)機(jī)，包括箱體、曲軸動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)、氣缸、連桿和冷卻系統(tǒng)，其中:
[0011]所述的箱體包括四塊外板和至少兩塊曲軸支撐座板，四塊外板依次固定連接為長(zhǎng)方體形的箱體結(jié)構(gòu)，曲軸支撐座板安裝于該箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且曲軸支撐座板分別與四塊外板相垂直，所述的曲軸支撐座板上設(shè)有用于安裝曲軸的油封孔和軸承孔；所述的箱體上還設(shè)有用于安裝氣缸的氣缸安裝孔、用于安裝換氣閥的換氣閥安裝口和用于動(dòng)力輸出的齒輪輸出孔；
[0012]所述的曲軸動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)包括曲軸、按一定規(guī)律設(shè)于曲軸上的若干曲軸傳動(dòng)齒輪、輸出軸和安裝于輸出軸上的輸出軸傳動(dòng)齒輪，所述的曲軸通過(guò)上述的曲軸支撐座板安裝于箱體內(nèi)部，并通過(guò)連桿與對(duì)應(yīng)的氣缸連接，所述的輸出軸安裝于箱體外部，且每個(gè)所述的曲軸傳動(dòng)齒輪均與一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出軸傳動(dòng)齒輪相嚙合；
[0013]所述的冷卻系統(tǒng)包括循環(huán)栗、散熱器和銅管，所述的銅管依次纏繞于氣缸的缸頭上，所述的循環(huán)栗和散熱器串聯(lián)在銅管的管路上，形成冷卻液循環(huán)回路。
[0014]更進(jìn)一步地，所述的曲軸包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的曲軸單元，每個(gè)曲軸單元均包括兩個(gè)呈180°設(shè)置的連桿頸，且該兩個(gè)連桿頸分別通過(guò)連桿連接兩個(gè)呈180°相對(duì)設(shè)置的氣缸，兩個(gè)相鄰的曲軸單元之間設(shè)置一個(gè)曲軸傳動(dòng)齒輪。
[0015]更進(jìn)一步地，所述的曲軸上連接的所有氣缸均對(duì)置分布于箱體的兩個(gè)相對(duì)的外板上。
[0016]更進(jìn)一步地，所述的曲軸上相鄰的兩個(gè)曲軸單元依次沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚓哂幸粋€(gè)相等的旋轉(zhuǎn)角α，且該旋轉(zhuǎn)角α與曲軸單元的數(shù)量之積為360°。
[0017]更進(jìn)一步地，每個(gè)所述的曲軸單元的兩端均對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)曲軸支撐座板，所述的曲軸支撐座板將各個(gè)曲軸單元分隔在獨(dú)立的工作腔室內(nèi)。
[0018]更進(jìn)一步地，每個(gè)所述的曲軸單元均為獨(dú)立的曲軸段，相鄰的兩個(gè)曲軸單元的連接端通過(guò)一個(gè)曲軸傳動(dòng)齒輪相拼接，且曲軸單元與曲軸傳動(dòng)齒輪之間采用花鍵過(guò)盈連接。
[0019]更進(jìn)一步地，所述的曲軸傳動(dòng)齒輪與輸出軸傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比為1:1或1.5:1或2:1。
[0020]更進(jìn)一步地，所述的外板之間通過(guò)緊固螺絲連接固定。
[0021]更進(jìn)一步地，所述的曲軸支撐座板包括第一座板和第二座板，所述的第一座板和第二座板通過(guò)螺絲固定連接，且第一座板和第二座板的連接面處于油封孔和軸承孔的一條直徑上。
[0022]更進(jìn)一步地，所述的氣缸的缸頭上還設(shè)有防脫帽。
[0023]3.有益效果
[0024]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下