專利名稱：一種新型內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的活塞式內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸、氣缸蓋、油底殼、活塞、曲柄連桿 機(jī)構(gòu)、曲軸、進(jìn)氣管及進(jìn)氣閥、排氣管及排氣閥、併油裝置，有的內(nèi)燃機(jī) 在進(jìn)氣管上還設(shè)有渦輪增壓器。油氣混合氣體在氣缸內(nèi)壓縮燃燒后驅(qū)動(dòng)活 塞軸向移動(dòng)，通過曲軸及曲柄連桿機(jī)構(gòu)把活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的圓周 運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過曲軸帶動(dòng)一凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣缸蓋上的進(jìn)氣閥和排氣閥按設(shè)定 的沖程啟閉。該種結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)，其曲軸加工難度大，成本高，特別是對 于多氣缸內(nèi)燃機(jī)，曲軸加工、維修都很麻煩。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，加工、維修都很方便的新型內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的 一種新型內(nèi)燃機(jī)，包括機(jī)架、機(jī) 蓋、主軸、斜盤、氣缸、活塞、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪及供油裝置，所述機(jī) 架與機(jī)蓋一體相連形成內(nèi)部具有空腔的箱體，所述主軸通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地 設(shè)于機(jī)架與機(jī)蓋上，所述斜盤固設(shè)于位于箱體內(nèi)的所述主軸上，所述斜盤 遠(yuǎn)離機(jī)蓋的那一側(cè)所在的平面與主軸的法線不平行，所述機(jī)架內(nèi)側(cè)設(shè)有若 干個(gè)沉孔，對應(yīng)沉孔數(shù)量的氣缸分別設(shè)于各沉孔內(nèi)，定義每個(gè)氣缸遠(yuǎn)離斜 盤的那一側(cè)為頂部，所迷每個(gè)氣缸的頂部附近設(shè)有換氣口，每個(gè)氣缸內(nèi)分 別設(shè)有活塞，所述各活塞遠(yuǎn)離換氣口的那一側(cè)與所述斜盤滑動(dòng)連接，所述供油裝置設(shè)于各氣缸頂部，供油裝置的另一端與油管連接，所述i軸上設(shè) 有主動(dòng)齒輪，所述各氣缸底部設(shè)有與所述主動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)且齒數(shù)是主動(dòng) 齒輪兩倍的從動(dòng)齒輪，所述各從動(dòng)齒輪與對應(yīng)的氣缸一體相連，所述機(jī)架 上設(shè)有對應(yīng)氣缸數(shù)量的進(jìn)氣口與排氣口，所述每個(gè)氣缸所對應(yīng)的進(jìn)氣口與排氣口沿該氣缸徑向方向大致呈90°設(shè)置。上述新型內(nèi)燃機(jī)，所述機(jī)架內(nèi)側(cè)設(shè)有對應(yīng)氣缸數(shù)量的導(dǎo)向槽，所述各 活塞上設(shè)有對應(yīng)各導(dǎo)向槽的滑塊，所述各滑塊分別位于各導(dǎo)向槽內(nèi)。上述新型內(nèi)燃機(jī)，所述各活塞分別設(shè)有一個(gè)主動(dòng)輪及一個(gè)從動(dòng)輪，所上述新型內(nèi)燃機(jī)，所述各氣缸與機(jī)架之間設(shè)有調(diào)整壓縮比的調(diào)整裝置。 上述新型內(nèi)燃機(jī)，所述調(diào)整裝置是阻尼彈簧。上述新型內(nèi)燃機(jī)，所述斜盤與主軸之間設(shè)有用于軸向移動(dòng)斜盤的移動(dòng) 裝置。上述新型內(nèi)燃^U所述斜盤包括定斜盤與動(dòng)斜盤，所述移動(dòng)裝置是均 布于定斜盤與動(dòng)斜盤之間且可沿主軸徑向移動(dòng)的若干離心圓球，所述各離 心圓球與定斜盤之間設(shè)有可沿主軸徑向伸縮的復(fù)位彈簧，所述動(dòng)斜盤與離 心圓球相鄰的那 一側(cè)其端面與主軸的法線不平4亍設(shè)置。通過采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明采用直的主軸與斜盤相結(jié)合的方式代 替曲柄連桿機(jī)構(gòu)，把活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而省去原來曲軸復(fù)雜的加工工藝及高昂的造價(jià)；同時(shí)由于這種直軸斜盤機(jī)構(gòu)的實(shí)質(zhì)是 一種空間凸輪機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因而其可以按照內(nèi)燃 機(jī)各沖程最理想的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，可以大幅度提高內(nèi)燃機(jī)功率，排放， 扭矩等主要性能；配氣機(jī)構(gòu)為簡單的由正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)的氣缸換氣口與機(jī)架 進(jìn)排氣口實(shí)現(xiàn)，代替了復(fù)雜的凸輪、搖臂及氣門配氣機(jī)構(gòu)，可大幅度降低 成本；直的主軸動(dòng)平衡性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；


圖1為實(shí)施例的剖視圖； 圖2為實(shí)施例的機(jī)架剖視圖； 圖3為圖2的A-A剖^見圖； 圖4為實(shí)施例的氣缸主^L圖； 圖5為圖4的B-B剖^見圖； 圖6為實(shí)施例的活塞主視圖； 圖7為實(shí)施例的斜盤剖視圖；具體實(shí)施方式
參考圖1至圖7,實(shí)施例公開一種斜盤式新型內(nèi)燃機(jī)，其包括主軸1、 機(jī)蓋2、推力軸承3，軸承4、定斜盤5、復(fù)位彈簧6、離心圓球7、動(dòng)斜盤 8、活塞IO、火花塞ll、氣缸12、阻尼彈簧13、增壓風(fēng)扇14、排氣口 15、 從動(dòng)齒輪16、機(jī)架17、主動(dòng)齒輪20等。所述機(jī)架17與機(jī)蓋2通過螺母21固定成一體并形成內(nèi)部具有空腔的 箱體，主軸1通過軸承4及軸承19可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于機(jī)蓋2和機(jī)架17上，定 斜盤5固設(shè)于主軸1上，動(dòng)斜盤8通過花鍵可軸向移動(dòng)地設(shè)于主軸1上， 動(dòng)斜盤8與定斜盤5相鄰側(cè)之間的兩個(gè)平面互相不平行而形成一定的夾角， 在動(dòng)斜盤8與定斜盤5的這兩個(gè)平面之間設(shè)有六個(gè)離心圓球7，各離心圓球 7與定斜盤5的徑向外側(cè)之間分別設(shè)有一個(gè)復(fù)位彈簧6，實(shí)施例中，動(dòng)斜盤 8與定斜盤5相鄰兩側(cè)面之間的夾角可以是0-60°之間的任一角度且不大于 離心圓球7的自鎖角，本實(shí)施例的夾角為30°。動(dòng)斜盤8遠(yuǎn)離機(jī)蓋2的那一側(cè)為一斜面81,該斜面81所在的平面與主 軸1的法線之間有20。的夾角。這里所述斜面81與主軸1的法線之間的夾 角不限于20°比如可以是0°~60°之間的任意一個(gè)角度，當(dāng)該動(dòng)斜盤8與活 塞10相鄰的表面有多個(gè)斜面時(shí)，則所述0°至60°是指每一個(gè)斜面與主軸1法線的夾角，此時(shí)動(dòng)斜盤8實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多曲面的空間凸輪，從宏觀上來 看，動(dòng)斜盤8與活塞IO相鄰的表面與主軸1的法線可熊是平行的。參考圖2、圖3，所述機(jī)架l7內(nèi)側(cè)設(shè)有三個(gè)沉孔in、三個(gè)用于安裝火 花塞11的固定孔172、用于集中對三個(gè)氣缸12提供進(jìn)氣的進(jìn)氣管9、三個(gè) 進(jìn)氣口 173、三個(gè)排氣口 15,所述進(jìn)氣管9上設(shè)有增壓風(fēng)扇14、三個(gè)進(jìn)氣 口 173共同與進(jìn)氣管9連接，且每一個(gè)沉孔171上的進(jìn)氣口 173與排氣口 15沿沉孔171內(nèi)側(cè)壁大致呈90°設(shè)置。參考圖4、圖5，三個(gè)與所述沉孔171相適配的氣缸l2分別設(shè)于該三 個(gè)沉孔171內(nèi)，每個(gè)氣缸12頂部側(cè)面設(shè)有換氣口 121，氣缸12的頂部與機(jī) 架17之間設(shè)有位移阻尼彈簧13，通過調(diào)整該阻尼彈簧13的彈力可以調(diào)整 氣缸12與活塞10之間的距離，進(jìn)而調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的壓縮比。另外在換氣口 121附近的所述氣缸12上設(shè)有進(jìn)油管及化油器(圖中未示出)用于向氣缸 12內(nèi)的燃燒室噴射油霧，所述氣缸12底部外側(cè)圓周設(shè)有輪齒，這里定義為 從動(dòng)齒輪16 (其可以是與氣缸一體成形也可以是固定連接)。該氣缸12只 設(shè)置一個(gè)換氣口 121，通過轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸12上的從動(dòng)齒輪16使換氣口 121交替 與進(jìn)氣口 173、排氣口 15連通從而實(shí)現(xiàn)碌氣與排氣的功能。參考圖6，各活塞IO上部為設(shè)有若干圓環(huán)槽101的柱形結(jié)構(gòu)，活塞IO 的下部為一 U形結(jié)構(gòu)，在U形結(jié)構(gòu)靠近氣缸12 —側(cè)裝有主動(dòng)輪102，在遠(yuǎn)離 氣缸12 —側(cè)裝有從動(dòng)輪103，所述圓環(huán)槽101上設(shè)有活塞環(huán)(困中未示出)， 三個(gè)活塞10分別設(shè)于前述三個(gè)氣缸12內(nèi)，各活塞10上的主動(dòng)輪102及從 動(dòng)輪103分別位于動(dòng)斜盤8的上表面與下表面且相互之間滑動(dòng)連接。所述 活塞10底部還設(shè)有滑塊104，所述機(jī)架17內(nèi)側(cè)對應(yīng)各滑塊104的位置分別 設(shè)有一個(gè)導(dǎo)向槽175 (參考圖2)，所述各滑塊104分別可移動(dòng)地設(shè)于各導(dǎo) 向槽175內(nèi)。參考圖1，所述主軸1上設(shè)有與所述從動(dòng)齒輪16相適配、且齒數(shù)為從 動(dòng)齒輪16 —半的主動(dòng)齒輪20，這樣當(dāng)主軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過主動(dòng)齒輪20與從動(dòng)齒輪16的嚙合傳動(dòng)帶動(dòng)三個(gè)氣缸12轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣三個(gè)氣缸12分別以 1/2主軸1的轉(zhuǎn)速圍繞各自的活塞10的軸心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)主軸1作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，固定在主軸1A的定斜盤5及動(dòng)斜盤8隨主 軸l作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因動(dòng)斜盤8偏離主軸1法向，則主軸l每旋轉(zhuǎn)一周，與 主軸1同向且與動(dòng)斜盤8可相對滑動(dòng)接觸的活塞10隨動(dòng)斜盤8的轉(zhuǎn)動(dòng)完成 一次升降，活塞10相對于氣缸12完成一次往氛運(yùn)動(dòng)。主軸1轉(zhuǎn)兩周，活 塞10往復(fù)升降兩次，完成吸氣，壓縮，做功，排氣四個(gè)行程。當(dāng)主軸1作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過主軸1上的主動(dòng)齒輪20和從動(dòng)齒輪16 的嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)氣缸12圍繞活塞10作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)換氣口 121轉(zhuǎn)到機(jī) 架17上的進(jìn)氣口 173位置時(shí)，燃燒室與進(jìn)氣管9連通，此時(shí)活塞10由上 止點(diǎn)下行，實(shí)現(xiàn)吸氣，供油裝置同時(shí)供油，主軸1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)180° ,活塞 IO由下止點(diǎn)上行，完成壓縮行程，活塞10到達(dá)上止點(diǎn)，火花塞ll點(diǎn)火， 點(diǎn)燃壓縮燃?xì)庾龉?，推?dòng)活塞10下行，通過動(dòng)斜盤8帶動(dòng)主軸1旋轉(zhuǎn)，完 成作功行程，活塞10到達(dá)下止點(diǎn)后，主軸l因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，氣缸12上 的換氣口 121轉(zhuǎn)動(dòng)到機(jī)架17上的排氣口 15位置，燃燒室與排氣口 15連通， 活塞1Q上行，完成排氣行程。在上述實(shí)施例中，主軸1作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，離心圓J求7在離心力的作用 下在朝著遠(yuǎn)離定斜盤5徑向外側(cè)移動(dòng)，該移動(dòng)過程中由于動(dòng)斜盤8與定斜 盤5之間存在夾角，從而表現(xiàn)為動(dòng)斜盤8沿主軸1的軸向移動(dòng)，動(dòng)斜盤8 進(jìn)一步帶動(dòng)活塞10接近氣缸12或遠(yuǎn)離氣缸12,從而改變內(nèi)燃機(jī)的壓縮比。主軸1作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述氣缸12可以在阻尼彈簧13的作用下沿活塞 IO軸線在機(jī)架17內(nèi)軸向移動(dòng)，從而接近活塞10或遠(yuǎn)離活塞10,改變內(nèi)燃 機(jī)的壓縮比，這種移動(dòng)也可以改由其它位移執(zhí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，比如采用凸 輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。上述氣缸移動(dòng)或動(dòng)斜盤移動(dòng)對壓宿比的可變調(diào)節(jié)方法，可以單獨(dú)使用， 也可以組合使用，其用于實(shí)現(xiàn)對內(nèi)燃機(jī)壓縮比的可變調(diào)節(jié)。所述氣缸與機(jī)架之間還設(shè)有同時(shí)具有潤滑及冷卻氣缸兩種作用的機(jī)油 通道，通過泵油裝置提供流動(dòng)的潤滑油對氣缸進(jìn)行潤滑及冷卻。本發(fā)明中的動(dòng)殺牛盤可以是一個(gè)平面，也可以是由多個(gè)平面或曲面組成 的任意凹凸面，此時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)一周可以做功多次。當(dāng)動(dòng)斜盤的斜面具有多 個(gè)曲面時(shí)，此時(shí)主軸上的主動(dòng)齒輪與氣缸占的從動(dòng)齒輪的齒數(shù)則不再是兩 倍關(guān)系，兩者的齒數(shù)關(guān)系可以根據(jù)本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)計(jì)算出來而不需要 創(chuàng)造性的勞動(dòng)，其可視為與本發(fā)明相等同的發(fā)明，且不應(yīng)把主動(dòng)齒輪與從 動(dòng)齒輪齒數(shù)對應(yīng)關(guān)系用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明中的活塞為復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)，則在以主軸為中心的圓周上均勻分布， 由于單個(gè)活塞布置時(shí)活塞也必須偏離主軸中心置于斜盤表面上，因此多缸 布置時(shí)并不會導(dǎo)致總體結(jié)構(gòu)尺寸的顯著加大，從而特別適合于多缸結(jié)構(gòu)的 布置，且多缸布置利于實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速，大扭矩工作狀態(tài)，從而省去復(fù)雜的減 速裝置。
權(quán)利要求
1、一種新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于包括機(jī)架、機(jī)蓋、主軸、斜盤、氣缸、活塞、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪及供油裝置，所述機(jī)架與機(jī)蓋一體相連形成內(nèi)部具有空腔的箱體，所述主軸通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于機(jī)架與機(jī)蓋上，所述斜盤固設(shè)于位于箱體內(nèi)的所述主軸上，所述斜盤遠(yuǎn)離機(jī)蓋的那一側(cè)所在的平面與主軸的法線不平行，所述機(jī)架內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個(gè)沉孔，對應(yīng)沉孔數(shù)量的氣缸分別設(shè)于各沉孔內(nèi)，定義每個(gè)氣缸遠(yuǎn)離斜盤的那一側(cè)為頂部，所述每個(gè)氣缸的頂部附近設(shè)有換氣口，每個(gè)氣缸內(nèi)分別設(shè)有活塞，所述各活塞遠(yuǎn)離換氣口的那一側(cè)與所述斜盤滑動(dòng)連接，所述供油裝置設(shè)于各氣缸頂部，供油裝置的另一端與油管連接，所述主軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪，所述各氣缸底部設(shè)有與所述主動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)且齒數(shù)是主動(dòng)齒輪兩倍的從動(dòng)齒輪，所述各從動(dòng)齒輪與對應(yīng)的氣缸一體相連，所述機(jī)架上設(shè)有對應(yīng)氣缸數(shù)量的進(jìn)氣口與排氣口，所述每個(gè)氣缸所對應(yīng)的進(jìn)氣口與排氣口沿該氣缸徑向方向大致呈90°設(shè)置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述機(jī)架內(nèi)側(cè)設(shè) 有對應(yīng)氣缸數(shù)量的導(dǎo)向槽，所述各活塞上設(shè)有對應(yīng)各導(dǎo)向槽的滑塊，所述 各滑塊分別位于各導(dǎo)向槽內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述各活塞分別 設(shè)有一個(gè)主動(dòng)輪及一個(gè)從動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的徑向外側(cè)分別卡設(shè) 于斜盤上表面與下表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述各 氣缸與機(jī)架之間設(shè)有調(diào)整壓縮比的調(diào)整裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述調(diào)整裝置是 阻尼彈簧。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述斜 盤與主軸之間設(shè)有用于軸向移動(dòng)斜龔的移動(dòng)裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型內(nèi)燃機(jī)，其特征在于所述斜盤包括定 斜盤與動(dòng)斜盤，所述移動(dòng)裝置是均布于定斜盤與動(dòng)斜盤之間且可沿主軸徑 向移動(dòng)的若干離心圓球，所述各離心圓球與定斜盤之間設(shè)有可沿主軸徑向 伸縮的復(fù)位彈簧，所述動(dòng)斜盤與離心圓球相鄰的那一側(cè)其端面與主軸的法 線不平行設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供結(jié)構(gòu)簡單，加工、維修都很方便的新型內(nèi)燃機(jī)。其包括一體相連的機(jī)架與機(jī)蓋、可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于機(jī)架和機(jī)蓋上的主軸，主軸上設(shè)有斜盤，機(jī)架上設(shè)有若干可轉(zhuǎn)動(dòng)的氣缸，每個(gè)氣缸內(nèi)的活塞通過斜盤斜面轉(zhuǎn)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)，每個(gè)氣缸上設(shè)有換氣口、供油裝置，氣缸的轉(zhuǎn)動(dòng)由主軸上的主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明采用主軸與斜盤相結(jié)合的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)方式把活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而省去原來曲軸復(fù)雜的加工工藝及高昂的造價(jià)，可大幅度降低成本，提高內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性能。
文檔編號F02B57/04GK101240743SQ20081007072
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者周懷勝 申請人:周懷勝