專利名稱：雙擺動活塞式發動機的制作方法
專利說明 本發明涉及一種擺動活塞式發動機。
在這方面的已有技術中，美國專利US409948中公開了一種可用作蒸汽機也可用作內燃機的雙擺動活塞發動機。它采用兩個在缸體中繞定軸相對往復擺動的活塞，兩個旋轉配氣的轉閥，使轉子同步的傳動裝置等，實現發動機的四沖程循環。其活塞間有一橫梁區。在美國專利US3338137中公開了一種雙擺動活塞發動機橫梁區結構。它主要是為發動機的燃燒作功沖程設計的。
本發明的目的是設計一種結構簡單、排量大，并且制造工藝性好地擺動活塞式發動機。
一種擺動活塞式發動機，主要由缸體、擺動活塞、進排氣轉子、曲柄軸、一對往復旋轉齒輪及曲柄搖桿機構等組成。在其由兩個大半圓弧面組成的缸體內，裝有兩個扇形的擺動活塞和一個位于兩活塞中間的橫梁燃燒室。配氣系統采用兩個進排氣轉子配氣，免掉了復雜的凸輪配氣系統。圓形進排氣轉子內部設有四個隔開的空腔，其兩軸向端面和外圓周上分別開有與其中相對的兩空腔相通的進排氣孔，以形成進排氣道。另外兩空腔是平衡空腔。其外圓周上還開有至少一道軸向長槽，槽斷面可以是V形、圓弧形及其它形狀。當缸體中的可燃氣爆發時，該槽可將作用在進排氣轉子徑向高壓氣體膨脹力，轉換成推動轉子作功的旋向力，起到減壓增力的效果。擺動活塞采用至少兩處矩形鍵爪鑲入往復旋轉軸上，使二者牢固聯接又傳遞扭矩。擺動活塞上裝有端面密封條和徑向密封條。端面密封條一端開有帶銷孔的卯，徑向密封條的兩端開有帶開口槽的榫，二者叉裝后穿入銷聯接。這樣擺動活塞在缸體中擺動時，端面密封條一面沿軸向各自自由移動，一面隨徑向密封條一起沿徑向伸縮。
本發明可以是汽油機、柴油機或其它燃料的內燃機。
這種發動機結構簡單，沒有傳統的多拐曲軸、凸輪軸及氣門式配氣機構，減少了發動機自身耗功環節和制造難度大的零件，從而大大降低了制造成本。因其擺動活塞擺動到上下死點位置形成的左右側腔室均為工作腔，兩個活塞共用一個燃燒室和配氣系統，使其能以較小的體積獲得很大的排量。成雙進入工作的活塞可以平衡轉動慣量，使發動機工作比較平穩。采用轉子配氣使進排氣十分充分，保證了發動機工作可靠。進排氣轉子所設的增力結構可以達到節油，提高發動機經濟性的效果。
本發明有如下附圖。


圖1是2缸雙擺動活塞式發動機傳動示意圖。其中(5)進排氣轉子正時齒輪;(6)排氣缸蓋;(7)進排氣轉子;(8)化油器;(9)密封塊;(10)橫梁燃燒室;(11)擺動活塞;(12)進氣缸蓋;(13)火花塞;(14)分電器點火總成;(15)進排氣轉子;(16)往復旋轉齒輪;(17)往復旋轉齒輪;(18)曲柄搖桿機構;(19)曲柄正時齒輪;(20)進排氣轉子正時齒輪;(21)起動齒輪;(22)飛輪齒圈;(23)鏈輪;(24)鏈輪。
圖2是4缸雙擺動活塞式發動機傳動示意圖。
圖3是圖2中C-C剖面的傳動示意圖。其中(1)曲柄軸;(2)往復旋轉軸;(3)往復旋轉軸;(4)曲柄正時齒輪軸;(25)滾子鏈;(26)前缸體;(27)后缸體。
圖4是圖1、圖2中B-B剖面的結構示意圖。其中圖1(26)缸體，圖2(26)前缸體。
圖5是進排氣轉子(15)的結構示意圖。
圖6是擺動活塞(11)的裝配示意圖。
圖7是密封條接頭示意圖。其中(28)端面密封條;(29)銷;(30)徑向密封條。
圖8是圖1、圖2中A-A曲柄搖桿結構示意圖。
本發明的一鍪凳├ 缸雙擺動活塞式發動機。采用如圖1、3、4、5、6、7、8所示的傳動型式和結構。發動機主要由缸體(26)、擺動活塞(11)、進排氣轉子(7)、(15)，曲柄軸(1)、一對往復旋轉齒輪(16)、(17)及曲柄搖桿機構(18)等組成。兩個扇形擺動活塞(11)分別裝在由兩個大半圓弧面組成的缸體(26)中的往復旋轉軸(2)、(3)上。兩活塞中間裝有帶火花塞(13)的橫梁燃燒室(10)將缸體(26)隔開。橫梁燃燒室(10)通過密封塊(9)與進排氣轉子(7)、(15)相通。由擺動到橫梁燃燒室(10)兩端面的擺動活塞(11)的頂面與橫梁燃燒室(10)共同形成燃燒腔。圓形進排氣轉子(7)、(15)內部設有四個隔開的空腔。其中兩個相對的空腔是平衡腔。另兩個空腔通過分別開在進排氣轉子(7)、(15)兩軸向端面和外圓周上的進排氣孔構成進排氣道。開在轉子外圓周上的進氣道出口斷面為矩形，如圖6中的A向視圖;排氣道入口斷面為斜邊是一圓弧的直角三角形，如圖6中的B向視圖。進氣道的入口和排氣道的出口分別開在進排氣轉子(7)、(15)的兩端面上。轉子的外圓周上還開有一道軸向長槽，槽的斷面是V形。其中一個槽面為過轉子中心的平面，另一面為自該槽面順時針轉動與轉子外圓周相切的圓弧面。爆炸后的高壓氣作用在徑向槽面上，達到減壓增力的效果。排放的廢氣也可作用在垂直阻氣面上作功。擺動活塞(11)采用兩處矩形鍵爪鑲入往復旋轉軸(2)、(3)上。其內部設有儲存潤滑冷卻油的空腔。該儲油腔通過油孔與擺動活塞(11)端面和外圓面上的油槽相通，與往復旋轉軸(2)、(3)中的進、出油孔相通。油流通過泵實現壓力循環。油槽外側設有底部有彈性物的密封條。端面密封條(28)一端開有帶銷孔的卯，徑向密封條(30)兩端開有帶開口槽的榫，二者叉裝后穿入銷(29)聯接。這樣，擺動活塞(11)運動時，端面密封條(28)一面沿軸向各自自由移動，一面隨徑向密封條(30)一起沿徑向伸縮。該機因傳動件在缸體(26)之外，缸體(26)內活塞各工作腔之間密封不嚴造成的微量泄漏不會影響發動機性能。
起動時，起動齒輪(21)帶動飛輪齒圈(22)及與之固接的曲柄軸(1)旋轉，曲柄搖桿機構(18)也隨之動作，通過往復旋轉軸(2)、(3)及其上的往復旋轉齒輪(16)、(17)帶動兩個擺動活塞(11)相對擺動。曲柄軸(1)上的鏈輪(24)通過滾子鏈(25)、鏈輪(23)帶動裝在曲柄正時齒輪軸(4)上的曲柄正時齒輪(19)。該齒輪通過與其嚙合的進排氣轉子正時齒輪(5)、(20)帶動進排氣轉子(7)、(15)轉動。齒輪(19)與齒輪(5)、(20)的傳動比為1∶2。進排氣轉子(7)、(15)在轉動過程中按四沖程發動機的正時位置打開和關閉進排氣道。兩個相對擺動的擺動活塞(11)同時吸氣、壓氣。當兩擺動活塞(11)的頂面將氣壓入橫梁燃燒室(10)后，分電器點火總成(14)動作，火花塞(13)跳火，將可燃氣點燃，高壓氣推動擺動活塞(11)反向旋轉作功，之后相對擺回排氣，至此完成一個工作循環。該發動機工作循環與曲軸曲拐成180°布置的單列往復活塞式兩缸發動機相同，點火間隔為180°和540°交替進行。其工作循環表如下 本發明的第二個實施例為4缸雙擺動活塞式發動機，采用如圖2、3、4、5、6、7、8所示的傳動型式和結構。該發動機工作循環與曲軸曲拐成180°布置的單列往復活塞式四缸發動機相同，點火間隔為180°。可為1-3-4-2或1-2-4-3兩個方案。其中介紹一個工作循環表如下 該發動機可將4缸機與4缸機串聯使用，根據需要可為1組，也可為多組。
四沖程往復活塞式發動機也可采用本發明提出的進排氣轉子取代凸輪配氣系統;本發明也可采用四沖程往復活塞式發動機凸輪配氣系統。
權利要求
一種擺動活塞式發動機，由兩個相對半圓形面及兩端面圍成的氣缸(26)；繞圓心擺動的兩個對稱的扇形擺動活塞(11)，兩個用于配氣的進排氣轉子(7)、(15)以及一套曲柄搖桿機構(18)等組成，其特征在于圓形進排氣轉子(7)、(15)內部設有四個隔開的空腔，其兩軸向端面和外圓周上分別開有與其中相對的兩空腔相通的進排氣孔，外圓周上還開有至少一道軸向長槽，槽斷面是V形或圓弧形；擺動活塞(11)采用至少兩處矩形鍵爪鑲入往復旋轉軸(2)、(3)上；擺動活塞(11)上的端面密封條(28)和徑向密封條(30)的接頭采用卯榫叉裝和銷(29)聯接。
全文摘要
一種雙擺動活塞式發動機，主要由缸體、裝在缸體中的兩個對擺的擺動活塞、兩個進排氣轉子、裝在缸體中位于兩活塞中間的橫梁燃燒室，和裝在缸體外的一對往復旋轉齒輪、曲柄搖桿機構和曲柄軸等組成。活塞的兩頂面均可工作，可以使較小的體積獲得很大的排量。該機結構簡單，工藝性好，制造成本低，可以廣泛地用于往復活塞式發動機的使用領域內。
文檔編號F01C9/00GK1030278SQ87104568
公開日1989年1月11日 申請日期1987年6月27日 優先權日1987年6月27日
發明者郭建平, 郭建秋 申請人:郭建平, 郭建秋