CN1110371A - 直线运动连杆内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明的内燃机，主要是由活塞、滑块、曲轴、气 缸体、曲轴箱、配气***组成，且活塞由往复运动的固 定支点固定在最佳位置，使活塞可在缸体内左、右来 回运动，以带动曲轴旋转，将活塞的往复运动转换成 曲轴的旋转运动。本发明的内燃机尤其重要的是消 除了侧向力，最大限度的延长整个内燃机的寿命，且 节约燃料，改善了经济性和平稳性，亦可使用各种燃 料，实现二冲程或四冲程循环，还可单缸或多缸，输出 功率大。

Description

本发明是一种新型结构的内燃机。

传统的活塞往复式内燃机，无论是单缸或多缸，也无论缸径尺寸如何，其工作传动结构不外乎为曲轴-连杆-活塞***，即为人们通常所说的曲柄连杆机构、这种活塞往复式内燃机，当连杆和活塞在运动时，由于连杆的摆动，极易使活塞在运动时发生偏移，产生侧向力，导致活塞与缸体间摩擦阻力增大，机械传动效率低，振动频繁，促使活塞和缸体磨损，大大缩短了内燃机的实用寿命。此外，活塞往复式内燃机的零、部件组成效多，结构比较复杂，象曲轴、连杆、活塞、缸体等主要零部件精度要求高，也给设计、制造、安装、维修带来了不同程度的影响。同时，传统的内燃机都是采用曲柄连杆机构，由于这种机构运动学的不合理，导致巨大的往复惯性。活塞对气缸壁的侧压力，使气缸壁加快了磨损，也就是说，发动机工作一段时间后，活塞与缸体之间的间隙会逐渐增大，长久以后功率和效率就会降低。结构上的不合理导致机构的庞大而复杂。为了寻求更为合理的结构，人们发明了许多无连杆结构形式，一般是通过曲柄圆滑块机构将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。例如日本的小仓胜、美国的紫罗兰公司及中国专利85200337都是采用曲柄圆滑块机构;但是曲柄和曲轴制造工艺复杂，成本高，专利82-G3525E/22DE3038673-A报导了无连杆无曲轴的内燃机，但是采用两串联配置活塞，且活塞为圆柱凸轮状，不仅结构复杂，而且设计和加工都不易。

本发明的目的是要克服以往内燃机的不利因素，设计出一种突破传统结构类型、结构合理简单，易于设计加工，成本低，高效低耗，且制造、安装、维修容易的新型内燃机。

本发明的长寿命内燃机，其主要的结构是由活塞、滑块、曲轴、飞轮、缸体、配气***组成。其它******都是国际、国内所通用亦可灵活的配置在本发明的内燃机上。本发明的主传动***是根据作旋转运动的曲轴销，它的投影是往复运动，这一自然现象构想设计而成的，所以是遵循依照客观自然规律的。左活塞和右活塞在缸体内往复运动，使安装在导槽内的滑块能沿一定轨迹来回滑动，从而带动曲轴沿某一方向旋转，以达到输出功率;由于是共用一个曲轴等，每一次循环产生的侧向力，是由两个活塞分担的，因此很小，并且要消除这一侧向力也很容易设置往复运动的固定支点。也就是说，内燃机工作一段时间以后，通过定期调节往复运动的固定支点，使气缸和活塞经常处于最佳工作状态，这样就能大大延长其使用寿命，这也可以说是本发明的一大特点。

本发明的每一个单独的缸体中配备有一同运动的对称的两个活塞，形成左、右两个工作缸，可使机械***传动稳定，振动小、噪声低，输出功率大。由于还可设置活塞往复运动的固定支点，因而，起支承作用的活塞裙部亦可省去，减少了往复惯性，并且体积也减小，重量也减轻，结构更简单灵功巧。

本发明的气缸体内左、右对称处设置的燃烧室，当使用不同的燃料时，其燃烧室的容积应随之而定，以实现一定的压缩比。缸体的上端留有一定空间的排气通道和进气通道，最上端为进气孔，根据使用燃料的不同，进气孔上可安装柴油机即为空气滤清器，气油机则为化油器和空气滤清器，燃烧室设有进排气门通孔和安装喷油嘴或火花塞的位置。无论使用何种燃料，均可实现二冲程或四冲程的循环原理。

本发明消除了活塞的侧向力，延长了内燃机的实用寿命，提高了热效率和机构效率，降低了振动动和噪音。减小了体积和重，以及减轻了活塞的往复惯性，这对高速运转很积极。

由于压缩机的工作原理与内燃机的工作原理相似。所以本发明稍加发动配气***就可以作为长寿命压缩机。

附图1、附图2是本发明用来实现四冲程动作循环时的一种实施例。

在结构示意附图1中，左活塞（1），左气缸体（2），往复运动的固定支点工（3），往复运动的固定支点（4），右活塞（5），右气缸（6），共用曲轴箱（7），导槽（8），曲轴销（9）。

在附图2中，飞轴（10），曲轴（11），轴承盖（12），轴承（13），滑块瓦片（14），滑块（15），滑动轴承（16），曲轴箱（17）。

现结合附图1，附图2，就本发明所举的这种实施例，其实现四冲程循环时的动作顺序叙述如下：

当左活塞（1）处于左腔极限位置时，此时，火花塞（或喷油嘴）点火（或喷油），左端燃烧室燃烧，气体膨胀作功，推动左活塞（1）开始向右方向运动，同时右活塞（5）压缩右腔内气体，（左活塞和右活塞是一同运动的）当左活塞（1）到达左气缸（2）下端极限位置时，右活塞（5）到达右气缸（6）上端极限，右侧燃烧室点火（或喷油），气体膨胀作功，又推动右活塞（5）向左运动。左气缸排气门打开，排出左腔内废气，当右活塞（5）到达右气缸下端极限位置时，在飞轮（10）的带动下，右活塞（5）又向右侧运动，右侧排气门打开，排出右缸内废气，同时，左侧进气门打开，左缸内吸气，当左活塞（1）再次到达左缸下端极限位置时，左缸内吸气完毕，左缸进气门关闭，右腔内废气排出完毕。此时，左活塞（1）仍由飞轮（10）带动向左腔运动，压缩左侧腔内气体，同时，右侧进气门打开，右腔吸气，当又达到左侧极限位置时，右缸吸气完毕，左缸压缩完毕，完成一次工作循环。在此循环过程中，导槽（8）内安装的滑块（15），就产生来回移动，带动曲轴（11）进行旋转，每完成一次工作循环，使曲轴（11）就旋转两周。如此时左燃烧室又点火膨胀作功，以后过程重复进行，如此循环即可使曲轴（11）连续旋轴，以达到一定的输出功率。由于是共用曲轴，曲轴箱等，所以结构紧凑，减小了体积和重，并且要消除两个活塞的侧向力，也很容易设置往复运动的固定支点（3）和（4）。设置往复运动的固定支点（3）和（4）有两个作用：第一个作用是可将起支承作用的活塞裙部省去，进一步减小了内燃机的体积和重，且减轻了活塞往复运动的惯性，这对高速运动很有积极作用。第二个作用是，通过定期调节往得运动的固定支点（3）和（4），消除活塞对气缸的侧压力，使气缸和活塞经常处于最佳工作状态，这样就能大大延长内燃机的主要零部件气缸和活塞的使用寿命，从而极大的延长整个内燃机的寿命，将本发明取名为长寿命内燃机可谓名副其实。

本发明的长寿命内燃机不局限于上述所讲的实施例。

Claims (5)

1、长寿命内燃机，其特征在于该发动机主要是由活塞、滑块、曲轴、飞轮、气缸体、曲轴箱体、配气***等组成。其特征在于活塞由往复运动的固定支点固定在最佳位置上，并且使活塞在缸体内左、右来回运动，使其滑块在导槽内往复运动，以带动曲轴沿某一方向作旋转运动。

2、根据权利要求Ⅰ的内燃机，其特征在于相同的缸体可以叠加数个，组成多缸内燃机，且各个缸体之间可以是互相独立的分离体，也可以是一整体。

3、根据权利要求Ⅰ的内燃机，如果要消除两活个塞分别对气缸的侧压力，也很容易设置往复运动的固定支点，这样就能大大延长其使用寿命。

4、根据权利要求Ⅰ的内燃机，当然也可以制造二冲程内燃机，使它们具备同样的功能优点。

5、根据权利要求Ⅰ的内燃机其特征在于按本发明结构的内燃机原理可制成长寿命压缩机。