CN104373209B - 水平对置太极发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平对置太极发动机,包括活塞缸体、曲轴、连接杆、活塞以及由滑块Ⅰ和滑块Ⅱ组成的太极滑块,活塞缸体内设置偶数个活塞孔,曲轴水平设置在活塞缸体内,曲轴上设有数量与活塞孔对应的连杆轴颈,相邻两个连杆轴颈分布在曲轴主轴颈的两侧;每个活塞孔内设置一个连接杆,连接杆的中心设一滑块安装孔,滑块安装孔内安装太极滑块,连杆轴颈卡入对应的滑块Ⅰ上设置的U型槽Ⅰ,连接杆的两端分别连接一活塞。该发动机的活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动,整体高度降低,长度缩短,重心降低,两侧活塞产生的力矩相互抵消,能够降低车辆在行驶中的振动,能够从一定程度上降低发动机噪音;有助于转速提升,油耗也更低。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机,尤其涉及一种水平对置太极发动机。
背景技术
现有技术中,较为普通使用的发动机为普通直列发动机,普通直列发动机活塞上下运动,或者V型排列发动机活塞成一定夹角运动。普通直列发动机包括活塞缸体、曲轴、连接杆、活塞和轴瓦,活塞缸体内竖向设置多组可供活塞上下移动的活塞孔,曲轴水平设置在活塞缸体内,曲轴的一端从活塞缸体的一侧伸出并与飞轮连接,曲轴的另一端从活塞缸体的另一侧伸出作为动力输出端,曲轴上设有多个与活塞孔一一对应的连杆轴颈,在每个连杆轴颈上安装轴瓦,连接杆的一端套接在轴瓦上,连接杆的另一端与安装在活塞孔内的活塞铰接,在活塞缸体的顶部且在每个活塞孔的顶部均设置有进气装置、喷油装置和点火装置,进气装置向活塞孔的顶部通入气体,同时喷油装置喷油,在活塞孔的顶部形成混合气体,点火装置点火,混合气体***做功,推动曲轴转动。
上述结构的发动机主要存在如下不足:一、普通直列发动机的整体高度较高,长度相对较长,导致整车的重心偏高,车辆行驶稳定性较差,不太敏捷,重心越高,车辆侧翻的几率就越大;二、驱动活塞运动需克服活塞和连接杆的重力,且相邻两个活塞之间产生的力矩无法抵消,导致车辆在行驶过程中易产生振动,发动机噪音较大;三、在直列发动机中,为了平衡连杆轴颈,需在曲轴的主轴颈的另一侧设置平衡块,进而增大了曲轴的重量,既不利于曲轴转速的提升,也增大了发动机的油耗量。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处,本发明提供了一种降低重心,整体高度降低,长度缩短,减少震动和噪声,更有助于提升转速,降低油耗的水平对置太极发动机。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:
水平对置太极发动机,包括活塞缸体、曲轴、连接杆、活塞和太极滑块,所述太极滑块由滑块Ⅰ和滑块Ⅱ组成,所述活塞缸体内水平设置至少2个以上的偶数个供活塞水平滑动的活塞孔,曲轴水平设置在活塞缸体内并与活塞孔垂直,曲轴的一端从活塞缸体的一侧伸出并与飞轮连接,曲轴的另一端从活塞缸体的另一侧伸出作为动力输出端,曲轴上设有数量与活塞孔一一对应的连杆轴颈,相邻两个连杆轴颈分布在曲轴的主轴径的两侧;每个活塞孔内设置一个连接杆,所述连接杆的中心部位设置一圆形的滑块安装孔,每个滑块安装孔内固定安装一个太极滑块,滑块Ⅰ和滑块Ⅱ组成的太极滑块成太极形状,滑块Ⅰ靠近边缘设置一U型槽Ⅰ,每个连杆轴颈卡入对应活塞孔内的U型槽Ⅰ,每个连接杆的两端分别连接一活塞,所述活塞与对应的活塞孔滑动配合。
作为本发明的一种优选方案,所述连接杆由上下两个对称的部分组成。
作为本发明的另一种优选方案,所述连接杆由左右两个对称的部分组成。
作为本发明的一种改进方案,所述滑块安装孔的内壁沿圆周方向设置环形槽,太极滑块固定安装在环形槽内。
作为本发明的另一种改进方案,所述滑块Ⅱ靠近边缘设置一U型槽Ⅱ,所述U型槽Ⅰ和U型槽Ⅱ对称设置,所述U型槽Ⅱ内设置一平衡销。
与现有技术相比,本发明的水平对置太极发动机具有如下有益效果:
1、活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动,而不同于普通直列发动机活塞上下运动,或者V型排列发动机活塞成一定夹角运动,水平对置太极发动机的整体高度大大降低,长度有所缩短,发动机外形看上去更为扁小,带来的直接优点就是降低了整车重心,令车辆行驶更加平稳,实现了汽车应有的敏捷性,降低了侧翻的可能。
2、水平对置发动机安装在整车的中心线上,两侧活塞产生的力矩相互抵消,能够大大降低车辆在行驶中的振动,能够从一定程度上降低发动机噪音。活塞运动平衡良好(180度左右抵消),相比直列发动机,在曲轴方面所需的平衡配重减少,有助于转速提升,而相比其他发动机油耗也更低。
附图说明
图1为水平对置太极发动机的结构示意图;
图2为曲轴的局部结构示意图;
图3为太极滑块的结构示意图。
附图中,1—活塞缸体;2—曲轴;3—连接杆;4—活塞;5—太极滑块;6—滑块Ⅰ;7—滑块Ⅱ;8—活塞孔;9—飞轮;10—连杆轴颈;11—连接板;12—U型槽Ⅰ;13—U型槽Ⅱ;14—平衡销;15—主轴径。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
如图1所示,水平对置太极发动机包括活塞缸体1、曲轴2、连接杆3、活塞4和太极滑块5。太极滑块5由滑块Ⅰ6和滑块Ⅱ7组成,活塞缸体1内水平设置至少2个以上的偶数个供活塞水平滑动的活塞孔8,在本实施例中,活塞缸体1内水平设置2个供活塞水平滑动的活塞孔8。曲轴2水平设置在活塞缸体1内并与活塞孔8垂直,曲轴2的一端从活塞缸体1的一侧伸出并与飞轮9连接,曲轴2的另一端从活塞缸体1的另一侧伸出作为动力输出端,曲轴2由主轴颈15、连杆轴颈10、主轴颈15与连杆轴颈10之间的连接板11组成,如图2所示。曲轴2上设有数量与活塞孔8一一对应的连杆轴颈10,相邻两个连杆轴颈10分布在曲轴2的主轴颈15的两侧。每个活塞孔8内设置一个连接杆3,连接杆3的中心部位设置一圆形的滑块安装孔,每个滑块安装孔内固定安装一个太极滑块5,滑块Ⅰ6和滑块Ⅱ7组成的太极滑块5成太极形状。滑块Ⅰ6靠近边缘设置一U型槽Ⅰ12,如图3所示,每个连杆轴颈10卡入对应活塞孔8内的U型槽Ⅰ12,每个连接杆3的两端分别连接一活塞4,活塞4与对应的活塞孔8滑动配合。
为了更好的将太极滑块5固定安装在连接杆3上的滑块安装孔内,避免太极滑块5从滑动安装孔的两侧滑出,因此在滑块安装孔的内壁沿圆周方向设置环形槽,而在滑块安装孔的两侧形成凸起的环形挡圈,太极滑块5固定安装在环形槽内,两侧的环形挡圈挡着太极滑块5,将太极滑块5限制在滑块安装孔内,从而避免太极滑块5从滑动安装孔的两侧滑出。
为了便于组装曲轴2、太极滑块5和连接杆3,连接杆3既可以由上下两个对称的部分组成,连接杆3也可以由左右两个对称的部分组成。组装时,首先将太极滑块5上的U型槽Ⅰ12与连杆轴颈10对应,并将连杆轴颈10卡入U型槽Ⅰ12;再将组成连接杆3的两部分上下组合在一起,或者将组成连接杆3的两部分左右组合在一起,中心部位的滑块安装孔套在太极滑块5上;最后通过螺栓将组成连接杆3的两部分锁紧,使太极滑块5固定在滑块安装孔内。
滑块Ⅱ7靠近边缘设置一U型槽Ⅱ13,U型槽Ⅰ12和U型槽Ⅱ13对称设置,U型槽Ⅱ13内设置一平衡销14,设置平衡销14主要是实现太极滑块5在运动过程中自身达到平衡。滑块Ⅰ6和滑块Ⅱ7的中间形成了一个S形,太极滑块5中的S形曲线是由两条阿基米德螺线组成。
本发明采用太极形状的太极滑块5,该水平对置太极发动机安装在车辆上后,太极滑块5在飞轮和皮带轮上配重后,即可达到旋转惯性力和往复惯性力(力矩)的完全平衡,无需添加任何其它平衡装置。在太极滑块5运用中,轴系运转本身具有转动惯量的作用,可以减少飞轮尺寸,工作运转平稳,振动小,噪音低。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.水平对置太极发动机,包括活塞缸体(1)、曲轴(2)、连接杆(3)和活塞(4),其特征在于:还包括太极滑块(5),所述太极滑块(5)由滑块Ⅰ(6)和滑块Ⅱ(7)组成,所述活塞缸体(1)内水平设置至少2个以上的偶数个供活塞水平滑动的活塞孔(8),曲轴(2)水平设置在活塞缸体(1)内并与活塞孔(8)垂直,曲轴(2)的一端从活塞缸体(1)的一侧伸出并与飞轮(9)连接,曲轴(2)的另一端从活塞缸体(1)的另一侧伸出作为动力输出端,曲轴(2)上设有数量与活塞孔(8)一一对应的连杆轴颈(10),相邻两个连杆轴颈(10)分布在曲轴(2)的主轴颈(15)的两侧;每个活塞孔(8)内设置一个连接杆(3),所述连接杆(3)的中心部位设置一圆形的滑块安装孔,每个滑块安装孔内固定安装一个太极滑块(5),滑块Ⅰ(6)和滑块Ⅱ(7)组成的太极滑块(5)成太极形状,滑块Ⅰ(6)靠近边缘设置一U型槽Ⅰ(12),每个连杆轴颈(10)卡入对应活塞孔(8)内的U型槽Ⅰ(12),每个连接杆(3)的两端分别连接一活塞(4),所述活塞(4)与对应的活塞孔(8)滑动配合。
2.根据权利要求1所述的水平对置太极发动机,其特征在于:所述连接杆(3)由上下两个对称的部分组成。
3.根据权利要求1所述的水平对置太极发动机,其特征在于:所述连接杆(3)由左右两个对称的部分组成。
4.根据权利要求1所述的水平对置太极发动机,其特征在于:所述滑块安装孔的内壁沿圆周方向设置环形槽,太极滑块(5)固定安装在环形槽内。
5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的水平对置太极发动机,其特征在于:所述滑块Ⅱ(7)靠近边缘设置一U型槽Ⅱ(13),所述U型槽Ⅰ(12)和U型槽Ⅱ(13)对称设置,所述U型槽Ⅱ(13)内设置一平衡销(14)。
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