采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明在活塞對置內(nèi)燃機的傳動機構(gòu)基礎(chǔ)上提供了一種改進的采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機，在這種內(nèi)燃機的動力傳動機構(gòu)中，通過在曲軸(3)上設(shè)置相隔180度并對稱布置的軸頸(1)和兩側(cè)的軸頸(2)，使曲軸上所受的壓縮、作功和往復慣性力能被完全相互抵消，讓曲軸只受到作功的旋轉(zhuǎn)扭矩作用，并使發(fā)動機的震動更小。在曲軸(3)上采用大直徑的軸頸讓曲軸通過滾動軸承(8)被連桿帶動時，由于曲軸加長后仍能保持足夠的抗扭強度，更有利于把這種四缸的動力單元進行串聯(lián)布置，以便制成八缸、十二缸和十六缸更大動率的發(fā)動機。
【專利說明】
采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機
[0001]技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種活塞對置內(nèi)燃機，特別是采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機。
[0002]【背景技術(shù)】在申請?zhí)枴?01410734996.9”的活塞對置內(nèi)燃機中，雖然也采用了搖臂曲柄連桿機構(gòu)讓發(fā)動機減少散熱損失、減少活塞所受的摩擦力和讓曲軸所受的壓力被相應抵消等，但由于曲軸上兩個相距180度的軸頸并不是對稱布置，不能完全讓曲軸受力平衡，發(fā)動機仍會存在一定的震動。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是在活塞對置內(nèi)燃機的搖臂曲柄連桿機構(gòu)基礎(chǔ)上進行改進，使曲軸上所受的壓縮及作功壓力完全平衡，并且也更適合制成二沖程內(nèi)燃機，從而讓發(fā)動機的震動處于最小狀態(tài)。
[0004]在本發(fā)明的第一實施方案中，采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機包括在曲軸的左右側(cè)布置的汽缸和兩側(cè)汽缸中裝有的活塞和對置活塞，曲軸上具有兩個相隔180°相位角并處在曲柄臂兩側(cè)的軸頸，左側(cè)汽缸中的下部活塞與右側(cè)汽缸中的上部對置活塞分別經(jīng)各側(cè)下部及上部的小連桿通過中部裝在支撐座軸上的搖臂和連桿與曲軸上的軸頸相鉸接，左側(cè)汽缸中的上部對置活塞與右側(cè)汽缸中的下部活塞分別經(jīng)各側(cè)上部及下部的小連桿通過中部裝在支撐座軸上的搖臂和連桿與曲軸上的另一個軸頸相鉸接，在左右側(cè)汽缸中的活塞和對置活塞的兩上點之間位置安裝有火花塞或噴油器，在活塞和對置活塞下止點的位置上分別設(shè)有與掃氣栗相連通的掃氣口和通向排氣管的排氣口，以曲軸上的軸頸為中間軸頸，在軸頸的兩側(cè)通過相連的曲柄臂形成兩個對稱布置的軸頸，相應地從兩側(cè)軸頸上向上方伸出的兩連桿與左汽缸的上側(cè)搖臂向內(nèi)端伸出的相應兩個接頭相鉸接，從兩側(cè)軸頸上向下方伸出的兩連桿與右汽缸的下側(cè)搖臂向內(nèi)端伸出的相應兩個接頭相鉸接，在上、下側(cè)搖臂上的兩個接頭之間具有讓上、下側(cè)搖臂的內(nèi)端接頭自由擺動的間隔距離。
[0005]在軸頸上相鉸接的向上或下方向伸出的連桿中，在其中的一側(cè)連桿的大頭蓋上形成有銷座板，另一側(cè)的連桿作為副連桿通過關(guān)節(jié)銷與大頭蓋上的銷座板相鉸接。
[0006]在本發(fā)明的第二實施方案中，把安裝上、下側(cè)搖臂的安裝座軸向內(nèi)側(cè)相應移動，讓搖臂內(nèi)端的擺動距離適當減小，把曲軸上的軸頸和兩側(cè)的軸頸的直徑相應擴大形成不用曲柄臂直接讓曲軸的直軸體把大直徑的軸頸相連成一體的曲軸結(jié)構(gòu)，在軸頸和兩側(cè)的軸頸上設(shè)有安裝連桿的滾動軸承，軸頸與兩側(cè)的軸頸之間的間隔距離略大于滾動軸承的厚度，在曲軸上當裝入滾動軸承側(cè)處的直徑較大時，在該處形成有與軸頸直徑相同的弧面凹口，該凹口的寬度也略大于滾動軸承的厚度，裝在各軸頸上的滾動軸承被兩側(cè)的固定夾板通過穿過軸頸的螺栓軸向固定。
[0007]裝在大直徑滾動軸承上的連桿大頭通過關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)連接伸向上、下側(cè)的連桿，在軸頸和兩側(cè)軸頸的滾動軸承上所安裝的向上或下側(cè)方向伸出的連桿中，在其中的一側(cè)連桿的連桿大頭上形成有銷座板，另一側(cè)的連桿作為副連桿通過關(guān)節(jié)銷與連桿大頭上的銷座板相鉸接，設(shè)在兩側(cè)汽缸中的曲軸的位置相應的向連桿側(cè)偏移。
[0008]當把四缸一組的動力單元進行串聯(lián)時，可把處于曲軸上位于中間位置的兩個相鄰的軸頸制成最大直徑，讓兩邊外側(cè)的各軸頸直徑依次微量減小，讓相應尺寸的內(nèi)側(cè)滾動軸承在安裝時容易移過外側(cè)小直徑的軸頸。
[0009]安裝上下側(cè)搖臂的各側(cè)支撐座處在左、右分開的整體結(jié)構(gòu)件上，兩整體結(jié)構(gòu)件通過螺栓連接成一體，其中的一側(cè)整體結(jié)構(gòu)件作為基礎(chǔ)構(gòu)件與下側(cè)的機座架形成一體，曲軸用軸承蓋安裝在作為基礎(chǔ)構(gòu)件的整體結(jié)構(gòu)件上。
[0010]由于曲軸上所設(shè)的軸頸能被對稱布置，使曲軸上所受的壓縮和作功壓力及慣性力被完全相互抵消，讓曲軸只受到旋轉(zhuǎn)的作功扭力，也會大大減小發(fā)動機的震動。另外，在采用大直徑的軸頸形成直軸式曲軸后，也有利于把這種四缸一組的動力單元進行串聯(lián)，形成八缸、十二缸和十六缸大功率發(fā)動機。
[0011]【附圖說明】下面通過附圖對本發(fā)明采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機進行詳細的說明。
[0012]圖1是本發(fā)明采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0013]圖2是圖1中內(nèi)燃機的曲軸結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3是圖1中內(nèi)燃機的搖臂布置結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4是與上、下側(cè)搖臂相連的連桿及副連桿結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖5是采用大直徑軸頸、讓軸頸經(jīng)滾動軸承與連桿相連的二沖程活塞對置內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0017]圖6是圖5中直軸曲軸結(jié)構(gòu)上的中間軸頸與相隔180度的兩側(cè)軸頸及其上的滾動軸承和連桿的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0018]【具體實施方式】在本發(fā)明采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機第一實施方式中，曲軸上采用對稱布置的軸頸、相應的搖臂布置及連桿的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3和圖4所示。在圖1給出的二沖程活塞對置內(nèi)燃機中，這種內(nèi)燃機包括在曲軸3的左右側(cè)布置的汽缸11、1廣和兩側(cè)汽缸中裝有的活塞12和對置活塞13，曲軸3上具有相隔180°相位角的軸頸1、2，左側(cè)汽缸11中的下部活塞12與右側(cè)汽缸IP中的上部對置活塞13分別經(jīng)各側(cè)下部及上部的小連桿14、通過中部裝在支撐座軸22上的搖臂15和連桿24與曲軸3上的軸頸I相鉸接，左側(cè)汽缸11中的上部對置活塞13與右側(cè)汽缸IP中的下部活塞12分別經(jīng)各側(cè)上部及下部的小連桿14、通過中部裝在支撐座軸22'上的搖臂17和連桿25與曲軸3上的另一個軸頸2相鉸接，在左右側(cè)汽缸11、1廣中的活塞12和對置活塞13的兩上點之間位置安裝有火花塞或噴油器34，形成柴油發(fā)動機，如安裝火花塞便可制成二沖程汽油機。在活塞和對置活塞下止點的位置上分別設(shè)有與掃氣栗相連通的掃氣口 36和通向排氣管的排氣口 38。曲軸3上的軸頸布置如圖2所示，以曲軸3上的軸頸I為中間軸頸，在軸頸I的兩側(cè)通過相連的曲柄臂6形成兩個對稱布置的軸頸2，相應地從兩側(cè)軸頸2上向上方伸出的兩連桿25與左汽缸11的上側(cè)搖臂17向內(nèi)端伸出的相應兩個接頭18相鉸接(參看圖
3)，從兩側(cè)軸頸2上向下方伸出的兩連桿25與右汽缸IP的下側(cè)搖臂17向內(nèi)端伸出的相應兩個接頭18相鉸接，在上、下側(cè)搖臂17上的兩個接頭18之間具有讓上、下側(cè)搖臂15的內(nèi)端接頭16自由擺動的間隔距離。
[0019]與圖2中曲軸3相配合的連桿結(jié)構(gòu)如圖4所示，在軸頸1、2上相鉸接的向上或下方向伸出的連桿中，如不采用叉形連桿大頭結(jié)構(gòu)，也可在其中的一側(cè)連桿24、25的大頭蓋28上形成有銷座板29，讓另一側(cè)的連桿作為副連桿,25r通過關(guān)節(jié)銷30與大頭蓋28上的銷座板29相鉸接。
[0020]由于圖2中的曲軸上已增加了兩個中間的曲柄臂6，因此采用這種曲軸結(jié)構(gòu)的發(fā)動機只適合構(gòu)成單獨的動力單元，如把這種動力單元串聯(lián)制成大功率發(fā)動機，有可能出現(xiàn)曲軸抗扭強度不夠的問題，為避免這一不足，也可采用圖5和圖6中本發(fā)明的第二種實施方式。在圖5中的本發(fā)明第二種二沖程活塞對置內(nèi)燃機中，把安裝上、下側(cè)搖臂15、17的安裝座軸22、22'向內(nèi)側(cè)進行了相應的移動，讓搖臂內(nèi)端的擺動距離適當減小，把曲軸3上的軸頸I和兩側(cè)的軸頸2的直徑相應擴大、形成不用曲柄臂直接讓曲軸的直軸體7把大直徑的軸頸1、2相連成一體的曲軸結(jié)構(gòu)。在軸頸I和兩側(cè)的軸頸2上設(shè)有安裝連桿的滾動軸承8，軸頸I與兩側(cè)的軸頸2之間的間隔距離5略大于滾動軸承8的厚度，以便讓移過一個軸頸的滾動軸承在徑向側(cè)移后，能再裝入或移過另一個軸頸。在曲軸3上當裝入滾動軸承側(cè)處的直徑較大時，在該處形成有與軸頸2直徑相同的面凹口 39，該凹口的寬度也略大于滾動軸承8的厚度，以便讓滾動軸承能從該處移過及裝入最外側(cè)的軸頸。裝在各軸頸上的滾動軸承8被兩側(cè)的固定夾板9通過穿過軸頸的螺栓10軸向固定。
[0021]與大直徑軸頸曲軸相配合的連桿結(jié)構(gòu)如圖6所示，裝在大直徑滾動軸承8上的連桿大頭27通過關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)連接伸向上、下側(cè)的連桿，在軸頸I和兩側(cè)軸頸2的滾動軸承8上所安裝的向上或下側(cè)方向伸出的連桿中，在其中的一側(cè)連桿24、25的連桿大頭27上形成有銷座板29，另一側(cè)的連桿作為副連桿,25r通過關(guān)節(jié)銷30與連桿24、25大頭上的銷座板29相鉸接，設(shè)在兩側(cè)汽缸11、1廣中的曲軸3的位置相應的向連桿24、25側(cè)偏移。
[0022]當把四缸一組的動力單元進行串聯(lián)時，可把處于曲軸3上位于中間位置的兩個相鄰的軸頸2制成最大直徑，讓兩邊外側(cè)的各軸頸直徑依次微量減小，讓相應尺寸的內(nèi)側(cè)滾動軸承在安裝時容易移過外側(cè)小直徑的軸頸。
[0023]安裝上下側(cè)搖臂的各側(cè)支撐座23處在左、右分開的整體結(jié)構(gòu)件40、41上，兩整體結(jié)構(gòu)件通過螺栓連接成一體，其中的一側(cè)整體結(jié)構(gòu)件41作為基礎(chǔ)構(gòu)件與下側(cè)的機座架42形成一體，曲軸3用軸承蓋安裝在作為基礎(chǔ)構(gòu)件的整體結(jié)構(gòu)件41上。在上述兩種二沖程活塞對置發(fā)動機中，由于傳給曲軸的壓縮、作功和往復慣性力被曲軸上相隔180度對稱布置的軸頸完全抵消，曲軸本身只受到旋轉(zhuǎn)作功扭矩作用，再加上活塞、搖臂和連桿的對動布置，能大大減小發(fā)動機的往復震動力。在第二種采用大直徑軸頸的曲軸結(jié)構(gòu)發(fā)動機中，在把連桿大頭制成整體結(jié)構(gòu)后，那么在這種發(fā)動機的傳動機構(gòu)中便可取消受力很大的緊固螺栓，固定曲軸的軸承蓋螺栓只需承受曲軸的重力作用，軸頸上用于定位滾動軸承8的螺栓10受力更小。
【主權(quán)項】
1.采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機，包括在曲軸(3)的左右側(cè)布置的汽缸(11、1廣)和兩側(cè)汽缸中裝有的活塞(12)和對置活塞(13)，曲軸(3)上具有兩個相隔180°相位角并處在曲柄臂兩側(cè)的軸頸(1、2)，左側(cè)汽缸(11)中的下部活塞(12)與右側(cè)汽缸(1P )中的上部對置活塞(13)分別經(jīng)各側(cè)下部及上部的小連桿(14)、通過中部裝在支撐座軸(22)上的搖臂(15)和連桿(24)與曲軸(3)上的軸頸⑴相鉸接，左側(cè)汽缸(11)中的上部對置活塞(13)與右側(cè)汽缸(1P )中的下部活塞(12)分別經(jīng)各側(cè)上部及下部的小連桿(14)、通過中部裝在支撐座軸(22^ )上的搖臂(17)和連桿(25)與曲軸(3)上的另一個軸頸(2)相鉸接，在左右側(cè)汽缸(11、1廣)中的活塞(12)和對置活塞(13)的兩上點之間位置安裝有火花塞或噴油器(34)，在活塞和對置活塞下止點的位置上分別設(shè)有與掃氣栗相連通的掃氣口(36)和通向排氣管的排氣口(38)，其特征在于:以曲軸(3)上的軸頸(I)為中間軸頸，在軸頸(I)的兩側(cè)通過相連的曲柄臂形成兩個對稱布置的軸頸(2)，相應地從兩側(cè)軸頸⑵上向上方伸出的兩連桿(25)與左汽缸(11)的上側(cè)搖臂(17)向內(nèi)端伸出的相應兩個接頭(18)相鉸接，從兩側(cè)軸頸(2)上向下方伸出的兩連桿(25)與右汽缸(Ilr )的下側(cè)搖臂(17)向內(nèi)端伸出的相應兩個接頭(18)相鉸接，在上、下側(cè)搖臂(17)上的兩個接頭(18)之間具有讓上、下側(cè)搖臂(15)的內(nèi)端接頭(16)自由擺動的間隔距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機，其特征在于:在軸頸(1、2)上相鉸接的向上或下方向伸出的連桿中，在其中的一側(cè)連桿(24、25)的大頭蓋(28)上形成有銷座板(29)，另一側(cè)的連桿作為副連桿(2f ,25r )通過關(guān)節(jié)銷(30)與大頭蓋(28)上的銷座板(29)相鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機，其特征在于:把安裝上、下側(cè)搖臂(15、17)的安裝座軸(22、22')向內(nèi)側(cè)相應移動，讓搖臂內(nèi)端的擺動距離適當減小，把曲軸(3)上的軸頸(I)和兩側(cè)的軸頸(2)的直徑相應擴大、形成不用曲柄臂直接讓曲軸的直軸體(7)把大直徑的軸頸(1、2)相連成一體的曲軸結(jié)構(gòu)，在軸頸(I)和兩側(cè)的軸頸(2)上設(shè)有安裝連桿的滾動軸承(8)，軸頸(I)與兩側(cè)的軸頸(2)之間的間隔距離(5)略大于滾動軸承(8)的厚度，在曲軸(3)上當裝入滾動軸承側(cè)處的直徑較大時，在該處形成有與軸頸(2)直徑相同的弧面凹口(39)，該凹口的寬度也略大于滾動軸承(8)的厚度，裝在各軸頸上的滾動軸承(8)被兩側(cè)的固定夾板(9)通過穿過軸頸的螺栓(10)軸向固定。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機，其特征在于:裝在大直徑滾動軸承(8)上的連桿大頭通過關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)連接伸向上、下側(cè)的連桿，在軸頸(I)和兩側(cè)軸頸(2)的滾動軸承(8)上所安裝的向上或下側(cè)方向伸出的連桿中，在其中的一側(cè)連桿(24、25)的連桿大頭(27)上形成有銷座板(29)，另一側(cè)的連桿作為副連桿(2^、25r )通過關(guān)節(jié)銷(30)與連桿(24、25)大頭上的銷座板(29)相鉸接，設(shè)在兩側(cè)汽缸(11、Ilr )中的曲軸(3)的位置相應的向連桿(24、25)側(cè)偏移。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)燃機，其特征在于:當把四缸一組的動力單元進行串聯(lián)時，可把處于曲軸(3)上位于中間位置的兩個相鄰的軸頸(2)制成最大直徑，讓兩邊外側(cè)的各軸頸直徑依次微量減小，讓相應尺寸的內(nèi)側(cè)滾動軸承在安裝時容易移過外側(cè)小直徑的軸頸。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的采用搖臂曲柄連桿機構(gòu)的二沖程活塞對置內(nèi)然機，其特征在于:安裝上下側(cè)搖臂的各側(cè)支撐座(23)處在左、右分開的整體結(jié)構(gòu)件(40、41)上，兩整體結(jié)構(gòu)件通過螺栓連接成一體，其中的一側(cè)整體結(jié)構(gòu)件(41)作為基礎(chǔ)構(gòu)件與下側(cè)的機座架(42)形成一體，曲軸(3)用軸承蓋安裝在作為基礎(chǔ)構(gòu)件的整體結(jié)構(gòu)件(41)上。
【文檔編號】F02B75/32GK105888838SQ201410773479
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月16日
【發(fā)明人】韓培洲
【申請人】韓培洲