环式发动机制造技术

本实用新型专利技术提供一种环式发动机，其包括：机体组，包含基架和沿圆周方向等间隔设置于基架的四个弧形气缸，气缸周壁设有进气口和排气口；曲柄摇杆机构，包含：两个摇杆，两个摇杆交叉设置并分别于交叉处连接于中心轴，中心轴连接于基架，相邻的两个气缸之间设有弧形推杆，摇杆端部与弧形推杆相连，弧形推杆两端分别设有活塞，活塞能密封移动地设于气缸内，每个气缸内的两个活塞之间形成腔室，进气口和排气口分别与腔室相连通；至少一个曲轴，其连接于基架，摇杆通过连杆能摆动地与曲轴相连。本实用新型专利技术的气缸沿圆周方向均匀设置，通过曲柄摇杆机构将活塞的弧线运动转变为曲轴的旋转运动，结构简单，活塞无磨损，工作效率高，工作寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车发动机，尤其是一种环式发动机。
技术介绍
汽车发动机自一百多年前问世以来，技术不断进步，现有的汽车发动机按活塞类型大致分为往复活塞式发动机和转子发动机，其均是通过进气、压缩、做功、排气四个行程，实现发动机的循环运转。现有的往复活塞式发动机主要包括曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、点火系统(仅用于汽油内燃机)、润滑系统、冷却系统和起动系统；其中，曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组，机体组中的气缸的排列形式包含两种形式：(1)直列式，即发动机的各个气缸排成一列，(2)双列式，即发动机的各个气缸排成两列(包括V形发动机和对置式发动机)，曲柄连杆机构是将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动，并将燃料燃烧作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的扭矩，以驱动汽车车轮转动；配气机构包括与每排气缸相对应的凸轮轴，凸轮轴通过曲轴驱动而转动，每个凸轮轴上设有多对进气凸轮和排气凸轮，以分别定时开启和关闭每个气缸的进气门和排气门；虽然往复活塞式发动机中不断有新技术的加入(例如电喷、可变气门、涡轮增压等)，但因往复活塞式发动机还存在着如下不足，使得其工作效率仍没有革命性的提升：(1)活塞在气缸内的自由度较多，如图25至图26所示，采用现有曲柄连杆机构的往复式活塞100具有自由度Z1、自由度Z2和自由度Z3，使其在气缸内不仅可以滑动，还可以转动，造成活塞100容易与一侧气缸壁102接触，而与另一侧气缸壁102的间隙101配合过大，易造成漏气烧机油、产生噪音、发生敲缸、拉缸或卡缸问题；(2)活塞100在气缸内滑动时，活塞100与气缸壁102为一对高摩擦副，活塞100长时间沿气缸壁102做往复运行，容易造成气缸壁102和活塞100的磨损，而影响发动机的正常工作；(3)活塞、连杆和曲轴都是空间分布，即多个活塞连杆没有排布在同一平面内，而是排布在一根曲轴上，使得需在曲轴上设置多个平衡块(俗称配重)实现动平衡，易引起发动机震动，消耗能量，而且还造成了发动机体积过大，占用空间过大，重量过重；(4)每套活塞连杆只能供一个气缸使用，每个气缸都需要一个进气凸轮和一个排气凸轮进行配气，造成发动机零部件过多，体积过大；同时也需要大量润滑油来润滑和降温，增加了发动机的重量；(5)往复活塞式发动机的气缸大多并排设置在一侧或两侧，使得气缸过于集中而不利于散热，长时间高速运行会造成发动机水箱“开锅”，因此其对冷却系统要求高，也增加了发动机的成本和重量。现有的转子发动机由茧形壳体和被安置在壳体中的三角形转子组成，转子和壳体壁之间的空间作为内部燃烧室，通过气体膨胀的压力驱动转子旋转，壳体的内侧圆周被设计成旋轮线外形并和安装在偏心轴上的转子组装在一起，因此，转子每转一圈工作室的体积变化两次，从而实现内燃机的四个工作过程(即进气、压缩、燃烧和排气)；但是，因转子的三个顶角负责密封，且长期处于无法良好润滑的情况下工作，使其工作中容易磨损，造成零部件寿命短，且油耗大，工作效率低。有鉴于上述现有技术存在的问题，本专利技术人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种环式发动机，来克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种环式发动机，其气缸沿圆周方向均匀设置，通过曲柄摇杆机构将活塞的弧线运动转变为曲轴的旋转运动，结构简单，活塞无磨损，工作效率高，工作寿命长。本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：本技术提供一种环式发动机，其包括：机体组，其包含基架和四个弧形的气缸，四个所述气缸沿圆周方向等间隔设置在所述基架上，所述气缸的周壁设有进气口和排气口；曲柄摇杆机构，其包含：两个摇杆，两个所述摇杆交叉设置并分别于交叉处连接于中心轴，所述中心轴连接于所述基架，相邻的两个所述气缸之间设有一个弧形推杆，所述摇杆的端部与所述弧形推杆相连，所述弧形推杆的两端分别设有活塞，所述活塞能密封移动地设于所述气缸内，每个所述气缸内的两个所述活塞之间形成腔室，所述进气口和所述排气口分别与所述腔室相连通；至少一个曲轴，其连接于所述基架，所述摇杆通过连杆能以所述中心轴为圆心摆动地与所述曲轴相连。在优选的实施方式中，所述曲轴为一个，所述曲轴上设有两个曲柄，两个所述曲柄沿所述曲轴的周壁呈90度错开设置，两个所述摇杆分别与一个所述曲柄相连。在优选的实施方式中，所述曲轴为两个，每个所述曲轴上设有一个曲柄，两个所述摇杆分别与两个所述曲柄相连，两个所述曲轴分别连接有一个齿轮，两个所述齿轮相互啮合。在优选的实施方式中，所述曲柄摇杆机构的极位夹角为0度。在优选的实施方式中，所述环式发动机还包括配气机构，所述配气机构包括：凸轮轴，其与所述曲轴传动相连；四个进气顶杆，四个所述进气顶杆均与所述基架相连，所述进气顶杆的一端与所述凸轮轴滚动抵接，其另一端设有进气门，所述进气门与所述进气口相配合；四个排气顶杆，四个所述排气顶杆均与所述基架相连，所述排气顶杆的一端与所述凸轮轴滚动抵接，其另一端设有排气门，所述排气门与所述排气口相配合。在优选的实施方式中，所述凸轮轴上套设有进气凸轮和排气凸轮，四个所述进气顶杆沿所述进气凸轮的圆周方向均匀设置，四个所述排气顶杆沿所述排气凸轮的圆周方向均匀设置，所述进气凸轮的凸部和所述排气凸轮的凸部沿所述凸轮轴的周壁错开设置。在优选的实施方式中，所述进气口位于所述气缸的外侧周壁，所述排气口位于所述气缸的内侧周壁，所述凸轮轴位于所述中心轴的一侧并与所述中心轴同心设置，所述进气凸轮位于所述排气凸轮远离所述中心轴的一侧。在优选的实施方式中，所述进气顶杆包括相互垂直的纵进气顶杆和进气摇臂，所述纵进气顶杆的一端与所述进气凸轮滚动接触，所述纵进气顶杆的另一端与所述进气摇臂相连，所述进气摇臂远离所述纵进气顶杆的一端设有所述进气门，所述进气摇臂的中部通过支点固定于所述基架，在所述进气凸轮的凸部与所述纵进气顶杆滚动接触的状态下，所述进气门与所述进气口相分离。在优选的实施方式中，所述排气顶杆包括相互垂直的纵排气顶杆和横排气顶杆，所述纵排气顶杆的一端与所述排气凸轮滚动接触，所述纵排气顶杆的另一端与所述横排气顶杆固定相连，所述横排气顶杆远离所述纵排气顶杆的一端设有所述排气门，在所述排气凸轮的凸部与所述纵排气顶杆滚动接触的状态下，所述排气门与所述排气口相分离。在优选的实施方式中，所述中心轴固定连接于所述基架，两个所述摇杆分别通过一轴承能转动地连接于所述中心轴；或所述中心轴通过一轴承能转动地连接于所述基架，一所述摇杆与所述中心轴固定相连，另一所述摇杆通过一轴承能转动地连接于所述中心轴。在优选的实施方式中，所述活塞与所述气缸的内壁之间夹设有多个活塞环，所述活塞通过所述活塞环能密封移动地设于所述气缸内。本技术的环式发动机的特点和优点是：1、本技术通过将四个弧形的气缸沿圆周方向等间隔设置在基架上，活塞在气缸内呈弧线运动，使活塞仅具有一个转动的自由度，避免活塞与气缸内壁的摩擦，降低了损耗，提高了发动机的工作效率，延长了各零部件的使用寿命，且本技术的运动副均为低副，可靠性高；2、本技术的曲柄摇杆机构的两个摇杆交叉设置，每个摇杆通过连杆与曲轴相连，以将活塞的弧线运动转变为曲轴的旋转运动，进而进行动力传输，工作效率高，且曲轴的曲柄只需设置一个或两个即可，曲轴尺寸小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环式发动机，其特征在于，所述环式发动机包括：机体组，其包含基架和四个弧形的气缸，四个所述气缸沿圆周方向等间隔设置在所述基架上，所述气缸的周壁设有进气口和排气口；曲柄摇杆机构，其包含：两个摇杆，两个所述摇杆交叉设置并分别于交叉处连接于中心轴，所述中心轴连接于所述基架，相邻的两个所述气缸之间设有一个弧形推杆，所述摇杆的端部与所述弧形推杆相连，所述弧形推杆的两端分别设有活塞，所述活塞能密封移动地设于所述气缸内，每个所述气缸内的两个所述活塞之间形成腔室，所述进气口和所述排气口分别与所述腔室相连通；至少一个曲轴，其连接于所述基架，所述摇杆通过连杆能以所述中心轴为圆心摆动地与所述曲轴相连。

【技术特征摘要】
1.一种环式发动机，其特征在于，所述环式发动机包括：机体组，其包含基架和四个弧形的气缸，四个所述气缸沿圆周方向等间隔设置在所述基架上，所述气缸的周壁设有进气口和排气口；曲柄摇杆机构，其包含：两个摇杆，两个所述摇杆交叉设置并分别于交叉处连接于中心轴，所述中心轴连接于所述基架，相邻的两个所述气缸之间设有一个弧形推杆，所述摇杆的端部与所述弧形推杆相连，所述弧形推杆的两端分别设有活塞，所述活塞能密封移动地设于所述气缸内，每个所述气缸内的两个所述活塞之间形成腔室，所述进气口和所述排气口分别与所述腔室相连通；至少一个曲轴，其连接于所述基架，所述摇杆通过连杆能以所述中心轴为圆心摆动地与所述曲轴相连。2.根据权利要求1所述的环式发动机，其特征在于，所述曲轴为一个，所述曲轴上设有两个曲柄，两个所述曲柄沿所述曲轴的周壁呈90度错开设置，两个所述摇杆分别与一个所述曲柄相连。3.根据权利要求1所述的环式发动机，其特征在于，所述曲轴为两个，每个所述曲轴上设有一个曲柄，两个所述摇杆分别与两个所述曲柄相连，两个所述曲轴分别连接有一个齿轮，两个所述齿轮相互啮合。4.根据权利要求2或3所述的环式发动机，其特征在于，所述曲柄摇杆机构的极位夹角为0度。5.根据权利要求1所述的环式发动机，其特征在于，所述环式发动机还包括配气机构，所述配气机构包括：凸轮轴，其与所述曲轴传动相连；四个进气顶杆，四个所述进气顶杆均与所述基架相连，所述进气顶杆的一端与所述凸轮轴滚动抵接，其另一端设有进气门，所述进气门与所述进气口相配合；四个排气顶杆，四个所述排气顶杆均与所述基架相连，所述排气顶杆的一端与所述凸轮轴滚动抵接，其另一端设有排气门，所述排气门与所述排气口相配合。6.根据权利要求5所述的环式发动机，其特征在于，所述凸轮轴上套设有进...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勃，
申请(专利权)人：黄勃，
类型：新型
国别省市：新疆;65