一种具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机制造技术

本实用新型专利技术提供了具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机，其功率输出单元包括新型曲轴连杆机构、功率输出齿轮和气缸对置装置；所述新型曲轴连杆机构包括直轴、圆轮、连杆和定轨板块，两定轨板块在气缸对置装置的驱动下做张合往复直线运动，进而带动两连杆在相反的方向上同时对直轴两端的圆轮分别进行推和拉的驱动，由两圆轮带动直轴和功率输出齿轮连续转动。本发动机用结构简单而又运行可靠的新型曲轴连杆机构取代弊病多端的常规曲轴连杆机构，并采用先进的气缸对置装置进行驱动，气缸对置装置的做功气缸无缸盖，可在做功的同时实现自动增压，可灵活改变排量，燃料转换效率显著提高，有效解决了常规发动机润滑和彻底换气两大难题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机
本技术涉及一种往复活塞式内燃发动机，具体是一种具有新型曲轴连杆机构且带气缸对置装置的无缸盖发动机。
技术介绍
传统二冲程柴油机存在着以下几大缺点：（1）、传统发动机的气缸盖附设零部件多，占用空间大，安装调试复杂，运行时噪音和振动都较大。（2）、采用常规曲轴连杆机构进行传动。常规曲轴是传统发动机的核心部件之一，其具有诸多难以克服的缺点，如设计和制造复杂，质量难以保证，制造材料要求高，增大功率和提高作功效率受限制，制造成本高，安装和维修困难，使用寿命短等。（3）、气缸内燃料燃烧不充分，排放废气污染严重，耗油量大，热效率低。其主要原因是气缸换气不彻底，燃烧所需的氧气不足所造成的。而造成换气不彻底，氧气不足主要原因是传统发动机的构造不合理，它的进气口和排气口是在气缸壁同一水平线上的左右两边，当发动机活塞运行到某一时段时，进气口和排气口会同时打开，形成短路，当新空气把废气扫出排气口的同时也短路跑掉了部分新空气，这就造成下一个燃烧所需的氧气不足。另外，新空气只对气缸下半部分进行扫气，上半部分仍然有大量废气滞留不走。（4）、气缸不能建立有效的润滑系统，散热不良，零部件磨损大，不能连续工作。其主要原因也是由于构造不合理造成的。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机，该发动机解决问题的思路如下：（1）、去掉弊病多端的常规曲轴连杆机构，用结构简单而又运行可靠的新型曲轴连杆机构取代之。所述新型曲轴连杆机构包括直轴、圆轮、连杆和定轨板块。由定轨板块往复运动带动连杆，从而驱动圆轮转动，进而带动直轴和功率输出齿轮转动，定轨板块由气缸对置装置进行同步驱动，从而实现将气缸对置装置两做功气缸的张合往复直线运动转换成直轴和功率输出齿轮的圆周运动。所述新型曲轴连杆机构的结构和工作原理与退役多年的蒸汽火车头的驱动轮机构相同。（2）、气缸采用气缸对置装置，其包括两个对置的做功活塞、一个共用的做功气缸、两个增压气缸和增压活塞。由于在做功气缸内两个对置的做功活塞之间构成了燃烧室，因此做功气缸无缸盖。当两个对置做功活塞做功时连带驱动增压活塞将增压新空气输送到做功气缸内，既增加了新空气，又可以将做功后的废气从上到下全程彻底扫除，从而实现彻底换气并增加燃烧所需的氧气。（3）、做功活塞和增压活塞内部均设有空心仓，内存润滑油，活塞的油环槽内设有若干与空心仓相连通的油孔，当活塞进行往复运动时，润滑油从油孔流至油环对气缸和活塞进行润滑。另外，因为做功活塞和增压活塞在运动时大半时间是暴露在气缸外的，可以用机油泵提供的带压力机油对活塞进行直接喷淋，然后将机油收集回流原处继续循环使用。这样既能实现润滑又可以散热。两种润滑方法同时使用润滑和散热效果会更好。本技术所采用的具体技术方案如下：一种具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机，其功率输出单元包括新型曲轴连杆机构、功率输出齿轮和气缸对置装置；所述新型曲轴连杆机构包括直轴、圆轮、连杆和定轨板块；功率输出齿轮固定安装在直轴的中部，两个圆轮的中心分别固定连接在直轴的两端，两个圆轮在盘面边缘的位置设有向外伸出的偏心销轴，两偏心销轴在两圆轮盘面上的位置相反；直轴的两边各设有一条与直轴相平行的定轨板块，两个圆轮的偏心销轴分别与两根连杆的一端活动铰接，两根连杆的另一端分别活动铰接在两边的定轨板块上，两定轨板块分别与气缸对置装置两端的功率输出点相连接，两定轨板块在气缸对置装置的驱动下做张合往复直线运动，进而带动两连杆在相反的方向上同时对直轴两端的圆轮分别进行推和拉的驱动，由两圆轮共同带动直轴和功率输出齿轮连续转动。所述定轨板块跨越架设在一对与直轴相垂直的导轨上，定轨板块的两端设有滑轮与导轨相配合，两定轨板块在导轨上做张合往复直线运动。所述气缸对置装置设有两个做功活塞、一个做功气缸、两个增压气缸和两个增压活塞，其中两个做功活塞头部相对且共同设置在一个有缸筒无缸盖的做功气缸内，两个做功活塞的尾部分别从做功气缸的两端伸出并分别与一个增压活塞连接成一体，在做功活塞与增压活塞的对接处设有连接孔作为功率输出点；做功气缸的缸筒中部设有做功进气门，在做功进气门对应的另一侧缸筒上设有喷油嘴，缸筒在喷油嘴的两侧靠近筒边的位置各设有一个做功排气门；两增压活塞均配有相应的增压气缸，增压活塞的面积大于做功活塞的面积，增压气缸的后端设有增压进气门和增压输气门，两增压气缸的增压输气门分别通过输气管与做功气缸的做功进气门相连接。所述气缸对置装置的做功活塞与增压活塞内部均设有空心仓，仓内存有润滑油，且做功活塞与增压活塞的油环卡槽内均设有若干与空心仓相连通的油孔。为了增加发动机的输出功率，所述气缸对置装置可以设置多个，多个气缸对置装置并联在两定轨板块上，两定轨板块通过电控离合装置分别与各气缸对置装置两端的功率输出点相连接，两定轨板块的张合往复直线运动由多个气缸对置装置共同驱动。为了得到更大的功率输出和更好的运行平稳度，所述发动机可以设置一根与所述功率输出单元的直轴相平行的功率输出总轴，功率输出总轴上设置有中间齿轮，中间齿轮的圆周上均布有若干功率输出单元，各功率输出单元的功率输出齿轮均与中间齿轮相啮合，将各功率输出单元的功率输出通过中间齿轮汇总至功率输出总轴，再进行总输出。本技术的具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机具有以下优点：（1）、本发动机去掉弊病多端的常规曲轴连杆机构，用结构简单而又运行可靠的新型曲轴连杆机构取代之。新型曲轴连杆机构中圆轮的作用相当于曲轴的曲拐，曲拐是曲轴中主要弊病原因之一，它除了制造困难以外，在运行中曲拐是最容易折断的地方，还容易由于不平衡而引起震动，而圆轮是最均衡的图形，没有首尾之分，不用配重机构即可平稳运行，不论高速和低速发动机都适用，而且制造容易。因此采用新型曲轴连杆机构后，所用的零部件大大减少，制造成本大大降低，加工更加简单，工作更加可靠，而且其部件都是展开式连接并暴露在外的，安装和维修都很方便。（2）、本发动机采用先进的气缸对置装置进行驱动，两对置的做功活塞做功爆发时所产生的振动波互相抵消，振动和噪音大大降低。另外气缸对置装置可以在做功的同时实现自动增压输入新空气，既可以向做功气缸增压输入下一次做功燃烧所需的新空气，又可以将做功气缸的剩余废气彻底扫除，使做功气缸的每一次做功燃烧都能完全充分，达到效率最大化。气缸对置装置的做功气缸和增压气缸的进、排气门的启闭是靠气流和复位弹簧的力量正时而又自动完成的，它取代了传统发动机靠齿轮、凸轮和顶棍完成，结构简单运行又可靠。（3）、本发动机使用多个并联气缸对置装置进行驱动时，可以通过电控离合装置使气缸对置装置整组或逐个与驱动系统并轨或脱轨，从而实现可变排量，还能将有故障的气缸对置装置迅速从运行系统中分离出来不影响系统的正常运行，经精心设计，更换气缸对置装置就像更换灯泡一样容易，给使用和维修带来极大方便。附图说明图1为本发动机气缸对置装置的剖视图。图2为本发动机气缸对置装置的简化示意图（为了使后面的图表达更清楚，将该装置进行简化表示）。图3为本发动机的气缸对置装置为一个时的结构示意图。图4为本发动机的气缸对置装置为三个时的结构示意图。图5为四个功率输出单元共同通过功率输出总轴输出时的示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机，其特征是：所述无缸盖发动机的功率输出单元包括新型曲轴连杆机构、功率输出齿轮（17）和气缸对置装置（16）；所述新型曲轴连杆机构包括直轴（19）、圆轮（20）、连杆（22）和定轨板块（23）；功率输出齿轮（17）固定安装在直轴（19）的中部，两个圆轮（20）的中心分别固定连接在直轴（19）的两端，两个圆轮（20）在盘面边缘的位置设有向外伸出的偏心销轴（22），两偏心销轴（22）在两圆轮（20）盘面上的位置相反；直轴（19）的两边各设有一条与直轴（19）相平行的定轨板块（23），两个圆轮（20）的偏心销轴（21）分别与两根连杆（22）的一端活动铰接，两根连杆（22）的另一端分别活动铰接在两边的定轨板块（23）上，两定轨板块（23）分别与气缸对置装置（16）两端的功率输出点（10）相连接，两定轨板块（23）在气缸对置装置（16）的驱动下做张合往复直线运动，进而带动两连杆（22）在相反的方向上同时对直轴（19）两端的圆轮（20）分别进行推和拉的驱动，由两圆轮（20）共同带动直轴（19）和功率输出齿轮（17）连续转动；所述气缸对置装置（16）设有两个做功活塞（4）、一个做功气缸（3）、两个增压气缸（1）和两个增压活塞（2），其中两个做功活塞（4）头部相对且共同设置在一个有缸筒无缸盖的做功气缸（3）内，两个做功活塞（4）的尾部分别从做功气缸（3）的两端伸出并分别与一个增压活塞（2）连接成一体，在做功活塞（4）与增压活塞（2）的对接处设有连接孔作为功率输出点（10）；做功气缸（3）的缸筒中部设有做功进气门（11），在做功进气门（11）对应的另一侧缸筒上设有喷油嘴（12），缸筒在喷油嘴（12）的两侧靠近筒边的位置各设有一个做功排气门（13）；两增压活塞（2）均配有相应的增压气缸（1），增压活塞（2）的面积大于做功活塞（4）的面积，增压气缸（1）的后端设有增压进气门（15）和增压输气门（6），两增压气缸（1）的增压输气门（6）分别通过输气管（5）与做功气缸（3）的做功进气门（11）相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有新型曲轴连杆机构的无缸盖发动机，其特征是：所述无缸盖发动机的功率输出单元包括新型曲轴连杆机构、功率输出齿轮（17）和气缸对置装置（16）；所述新型曲轴连杆机构包括直轴（19）、圆轮（20）、连杆（22）和定轨板块（23）；功率输出齿轮（17）固定安装在直轴（19）的中部，两个圆轮（20）的中心分别固定连接在直轴（19）的两端，两个圆轮（20）在盘面边缘的位置设有向外伸出的偏心销轴（22），两偏心销轴（22）在两圆轮（20）盘面上的位置相反；直轴（19）的两边各设有一条与直轴（19）相平行的定轨板块（23），两个圆轮（20）的偏心销轴（21）分别与两根连杆（22）的一端活动铰接，两根连杆（22）的另一端分别活动铰接在两边的定轨板块（23）上，两定轨板块（23）分别与气缸对置装置（16）两端的功率输出点（10）相连接，两定轨板块（23）在气缸对置装置（16）的驱动下做张合往复直线运动，进而带动两连杆（22）在相反的方向上同时对直轴（19）两端的圆轮（20）分别进行推和拉的驱动，由两圆轮（20）共同带动直轴（19）和功率输出齿轮（17）连续转动；所述气缸对置装置（16）设有两个做功活塞（4）、一个做功气缸（3）、两个增压气缸（1）和两个增压活塞（2），其中两个做功活塞（4）头部相对且共同设置在一个有缸筒无缸盖的做功气缸（3）内，两个做功活塞（4）的尾部分别从做功气缸（3）的两端伸出并分别与一个增压活塞（2）连接成一体，在做功活塞（4）与增压活塞（2）的对接处设有连接孔作为功率输出点（10）；做功气缸（3）的缸筒中部设有做功进气门（11），在做功进气门（11）对应的另一侧缸筒上设有喷油嘴（12），缸筒在喷油嘴（12）的两侧靠近筒边的位置各设有一个做功排气门（13）；两增压活塞（2）均...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁廷容，
申请(专利权)人：梁廷容，
类型：新型
国别省市：广西,45