專利名稱：直線運動連桿內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種新型結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機。
傳統(tǒng)的活塞往復式內(nèi)燃機，無論是單缸或多缸，也無論缸徑尺寸如何，其工作傳動結(jié)構(gòu)不外乎為曲軸-連桿-活塞系統(tǒng)，即為人們通常所說的曲柄連桿機構(gòu)、這種活塞往復式內(nèi)燃機，當連桿和活塞在運動時，由于連桿的擺動，極易使活塞在運動時發(fā)生偏移，產(chǎn)生側(cè)向力，導致活塞與缸體間摩擦阻力增大，機械傳動效率低，振動頻繁，促使活塞和缸體磨損，大大縮短了內(nèi)燃機的實用壽命。此外，活塞往復式內(nèi)燃機的零、部件組成效多，結(jié)構(gòu)比較復雜，象曲軸、連桿、活塞、缸體等主要零部件精度要求高，也給設(shè)計、制造、安裝、維修帶來了不同程度的影響。同時，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機都是采用曲柄連桿機構(gòu)，由于這種機構(gòu)運動學的不合理，導致巨大的往復慣性。活塞對氣缸壁的側(cè)壓力，使氣缸壁加快了磨損，也就是說，發(fā)動機工作一段時間后，活塞與缸體之間的間隙會逐漸增大，長久以后功率和效率就會降低。結(jié)構(gòu)上的不合理導致機構(gòu)的龐大而復雜。為了尋求更為合理的結(jié)構(gòu)，人們發(fā)明了許多無連桿結(jié)構(gòu)形式，一般是通過曲柄圓滑塊機構(gòu)將活塞的往復運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。例如日本的小倉勝、美國的紫羅蘭公司及中國專利85200337都是采用曲柄圓滑塊機構(gòu);但是曲柄和曲軸制造工藝復雜，成本高，專利82-G3525E/22DE3038673-A報導了無連桿無曲軸的內(nèi)燃機，但是采用兩串聯(lián)配置活塞，且活塞為圓柱凸輪狀，不僅結(jié)構(gòu)復雜，而且設(shè)計和加工都不易。
本發(fā)明的目的是要克服以往內(nèi)燃機的不利因素，設(shè)計出一種突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)合理簡單，易于設(shè)計加工，成本低，高效低耗，且制造、安裝、維修容易的新型內(nèi)燃機。
本發(fā)明的長壽命內(nèi)燃機，其主要的結(jié)構(gòu)是由活塞、滑塊、曲軸、飛輪、缸體、配氣系統(tǒng)組成。其它外圍系統(tǒng)都是國際、國內(nèi)所通用亦可靈活的配置在本發(fā)明的內(nèi)燃機上。本發(fā)明的主傳動系統(tǒng)是根據(jù)作旋轉(zhuǎn)運動的曲軸銷，它的投影是往復運動，這一自然現(xiàn)象構(gòu)想設(shè)計而成的，所以是遵循依照客觀自然規(guī)律的。左活塞和右活塞在缸體內(nèi)往復運動，使安裝在導槽內(nèi)的滑塊能沿一定軌跡來回滑動，從而帶動曲軸沿某一方向旋轉(zhuǎn)，以達到輸出功率;由于是共用一個曲軸等，每一次循環(huán)產(chǎn)生的側(cè)向力，是由兩個活塞分擔的，因此很小，并且要消除這一側(cè)向力也很容易設(shè)置往復運動的固定支點。也就是說，內(nèi)燃機工作一段時間以后，通過定期調(diào)節(jié)往復運動的固定支點，使氣缸和活塞經(jīng)常處于最佳工作狀態(tài)，這樣就能大大延長其使用壽命，這也可以說是本發(fā)明的一大特點。
本發(fā)明的每一個單獨的缸體中配備有一同運動的對稱的兩個活塞，形成左、右兩個工作缸，可使機械系統(tǒng)傳動穩(wěn)定，振動小、噪聲低，輸出功率大。由于還可設(shè)置活塞往復運動的固定支點，因而，起支承作用的活塞裙部亦可省去，減少了往復慣性，并且體積也減小，重量也減輕，結(jié)構(gòu)更簡單靈功巧。
本發(fā)明的氣缸體內(nèi)左、右對稱處設(shè)置的燃燒室，當使用不同的燃料時，其燃燒室的容積應(yīng)隨之而定，以實現(xiàn)一定的壓縮比。缸體的上端留有一定空間的排氣通道和進氣通道，最上端為進氣孔，根據(jù)使用燃料的不同，進氣孔上可安裝柴油機即為空氣濾清器，氣油機則為化油器和空氣濾清器，燃燒室設(shè)有進排氣門通孔和安裝噴油嘴或火花塞的位置。無論使用何種燃料，均可實現(xiàn)二沖程或四沖程的循環(huán)原理。
本發(fā)明消除了活塞的側(cè)向力，延長了內(nèi)燃機的實用壽命，提高了熱效率和機構(gòu)效率，降低了振動動和噪音。減小了體積和重，以及減輕了活塞的往復慣性，這對高速運轉(zhuǎn)很積極。
由于壓縮機的工作原理與內(nèi)燃機的工作原理相似。所以本發(fā)明稍加發(fā)動配氣系統(tǒng)就可以作為長壽命壓縮機。
附

圖1、附圖2是本發(fā)明用來實現(xiàn)四沖程動作循環(huán)時的一種實施例。
在結(jié)構(gòu)示意附圖1中，左活塞(1)，左氣缸體(2)，往復運動的固定支點工(3)，往復運動的固定支點(4)，右活塞(5)，右氣缸(6)，共用曲軸箱(7)，導槽(8)，曲軸銷(9)。
在附圖2中，飛軸(10)，曲軸(11)，軸承蓋(12)，軸承(13)，滑塊瓦片(14)，滑塊(15)，滑動軸承(16)，曲軸箱(17)。
現(xiàn)結(jié)合附圖1，附圖2，就本發(fā)明所舉的這種實施例，其實現(xiàn)四沖程循環(huán)時的動作順序敘述如下當左活塞(1)處于左腔極限位置時，此時，火花塞(或噴油嘴)點火(或噴油)，左端燃燒室燃燒，氣體膨脹作功，推動左活塞(1)開始向右方向運動，同時右活塞(5)壓縮右腔內(nèi)氣體，(左活塞和右活塞是一同運動的)當左活塞(1)到達左氣缸(2)下端極限位置時，右活塞(5)到達右氣缸(6)上端極限，右側(cè)燃燒室點火(或噴油)，氣體膨脹作功，又推動右活塞(5)向左運動。左氣缸排氣門打開，排出左腔內(nèi)廢氣，當右活塞(5)到達右氣缸下端極限位置時，在飛輪(10)的帶動下，右活塞(5)又向右側(cè)運動，右側(cè)排氣門打開，排出右缸內(nèi)廢氣，同時，左側(cè)進氣門打開，左缸內(nèi)吸氣，當左活塞(1)再次到達左缸下端極限位置時，左缸內(nèi)吸氣完畢，左缸進氣門關(guān)閉，右腔內(nèi)廢氣排出完畢。此時，左活塞(1)仍由飛輪(10)帶動向左腔運動，壓縮左側(cè)腔內(nèi)氣體，同時，右側(cè)進氣門打開，右腔吸氣，當又達到左側(cè)極限位置時，右缸吸氣完畢，左缸壓縮完畢，完成一次工作循環(huán)。在此循環(huán)過程中，導槽(8)內(nèi)安裝的滑塊(15)，就產(chǎn)生來回移動，帶動曲軸(11)進行旋轉(zhuǎn)，每完成一次工作循環(huán)，使曲軸(11)就旋轉(zhuǎn)兩周。如此時左燃燒室又點火膨脹作功，以后過程重復進行，如此循環(huán)即可使曲軸(11)連續(xù)旋軸，以達到一定的輸出功率。由于是共用曲軸，曲軸箱等，所以結(jié)構(gòu)緊湊，減小了體積和重，并且要消除兩個活塞的側(cè)向力，也很容易設(shè)置往復運動的固定支點(3)和(4)。設(shè)置往復運動的固定支點(3)和(4)有兩個作用第一個作用是可將起支承作用的活塞裙部省去，進一步減小了內(nèi)燃機的體積和重，且減輕了活塞往復運動的慣性，這對高速運動很有積極作用。第二個作用是，通過定期調(diào)節(jié)往得運動的固定支點(3)和(4)，消除活塞對氣缸的側(cè)壓力，使氣缸和活塞經(jīng)常處于最佳工作狀態(tài)，這樣就能大大延長內(nèi)燃機的主要零部件氣缸和活塞的使用壽命，從而極大的延長整個內(nèi)燃機的壽命，將本發(fā)明取名為長壽命內(nèi)燃機可謂名副其實。
本發(fā)明的長壽命內(nèi)燃機不局限于上述所講的實施例。
權(quán)利要求
1.長壽命內(nèi)燃機，其特征在于該發(fā)動機主要是由活塞、滑塊、曲軸、飛輪、氣缸體、曲軸箱體、配氣系統(tǒng)等組成。其特征在于活塞由往復運動的固定支點固定在最佳位置上，并且使活塞在缸體內(nèi)左、右來回運動，使其滑塊在導槽內(nèi)往復運動，以帶動曲軸沿某一方向作旋轉(zhuǎn)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機，其特征在于相同的缸體可以疊加數(shù)個，組成多缸內(nèi)燃機，且各個缸體之間可以是互相獨立的分離體，也可以是一整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機，如果要消除兩活個塞分別對氣缸的側(cè)壓力，也很容易設(shè)置往復運動的固定支點，這樣就能大大延長其使用壽命。
4.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機，當然也可以制造二沖程內(nèi)燃機，使它們具備同樣的功能優(yōu)點。
5.根據(jù)權(quán)利要求Ⅰ的內(nèi)燃機其特征在于按本發(fā)明結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機原理可制成長壽命壓縮機。
全文摘要
本發(fā)明的內(nèi)燃機，主要是由活塞、滑塊、曲軸、氣缸體、曲軸箱、配氣系統(tǒng)組成，且活塞由往復運動的固定支點固定在最佳位置，使活塞可在缸體內(nèi)左、右來回運動，以帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，將活塞的往復運動轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明的內(nèi)燃機尤其重要的是消除了側(cè)向力，最大限度的延長整個內(nèi)燃機的壽命，且節(jié)約燃料，改善了經(jīng)濟性和平穩(wěn)性，亦可使用各種燃料，實現(xiàn)二沖程或四沖程循環(huán)，還可單缸或多缸，輸出功率大。
文檔編號F02B75/16GK1110371SQ9410125
公開日1995年10月18日 申請日期1994年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月6日
發(fā)明者吳云安 申請人:吳云安