專利名稱:無裙部活塞對置式發動機的制作方法
活塞的重要構成部份-裙部,它的主要作用在于安裝活塞銷的連接桿和導向,可是它的重量及在氣缸中磨擦阻力造成的功率損失是很可觀的。因此人們總在設法改善裙部的型線或盡量縮短裙部,以提高發動機的出力。然而特殊型線的裙部的加工是很復雜的,甚至要用專用機床和工裝。而縮短裙部的辦法常常會使活塞在氣缸里傾斜,即導向不好,其后果是造成拉缸、漏氣。
本發明就是在完全除去活塞裙部的基礎上構思的一種發動機。這種發動機(
圖1)的活塞[1](暨氣缸)在曲軸同一曲拐處對置,兩只活塞借助一個傳動連接環[3]連成一線,連接曲軸的連桿沿一定型線的傳動連接環內壁[5]做往復運動。一對無裙部活塞(圖1)在對置的氣缸內做直線運動,通過傳動桿[2]互相導向。下面結合附圖對本發明進行詳細的論述。
圖1、兩個無裙部活塞經傳動連接環連接;
圖2、氣缸結構圖3、沿氣缸中部環行分布的排氣孔;
圖4、漲圈從圖1看出,傳動連接環[3]的尺寸取決于它所包圍的曲拐和連桿[4]的尺寸,并且它所承受的壓力和拉力是很大的,然而為了減少發動機自身的功率消耗在保證強度的情況下應該盡量減小連接環的尺寸和重量。連桿[4]應有足夠抗拉、抗壓強度,其尺寸不易過長,否則不僅加大傳動連接環的尺寸,而且還加大自身慣性,自然,連桿過短,會使曲軸旋轉的側向力不夠。連桿長度應與活塞行程相當。
由于活塞、連桿的改進,使本發明必須重新考慮配氣系統,本發明(圖2)中混合氣經兩次壓縮,即當活塞上行時,從氣缸底部的進氣口[10]吸入混合氣到活塞下腔[8],當活塞下行時,混合氣經壓縮自氣缸底部出氣口[9]進入氣門室[1](氣門室是密封的),活塞繼續下行排出廢氣,混合氣進入活塞上腔[2],再經壓縮而作功。本發明的氣缸底部是密封的,氣缸底部的進、出氣口都裝有單向閥門,并且進氣口[10]數目多于出氣口[9]數目,例如4∶2。
發動機換氣帶來能量損失,在發動機設計中是人們關心的問題,為減少此項損失本發明采用了環形分布多個園形排氣孔的設計方案,即在氣缸中部一個水平面的園周上打出許多個園形小孔,這樣不僅可以減小排氣角度,也可減少排氣阻力,同時減少混合氣的損失。這是因為排氣過程中,活塞下行混合氣將近排氣孔[6]時,活塞開始上行,封閉了排氣孔。
目前市場上各種發動機排氣孔的封閉全部依靠活塞裙部來完成,本發明中活塞沒有裙部,因此采用了帶定位珠的漲圈結構來完成排氣孔的封閉工作。即活塞(圖2)下行,推動漲圈結構[6],使排氣口打開,活塞上行后,借助彈簧[7]自動回彈力使漲圈結構上升,待定位珠[12]鋃入排氣孔而定位,漲圈仃止上行。四個定位珠[1]在漲圈(圖4)園周上對稱或不對稱分布。
本發動機潤滑系統也是特殊的,從油泵噴出來的機油進入曲軸流向曲拐,潤滑曲拐,后又穿過連桿油道潤滑連桿,從連桿小頭進入傳動連接環(圖1),經傳動桿[2]中心孔注潤滑油到活塞兩道氣環之間的涂油帶,再涂到氣缸壁。
本發明由于要求連桿有較高的抗壓、抗拉強度,因此連桿做成一整體,套在分段連接的曲軸上,在兩曲拐之間有一直軸,直軸上有正時齒輪和向連桿、連接環、活塞…供油的油道。曲拐互旋角為90度,因此本發明發動機是兩行程的。
由于本發動機氣缸下腔有排氣門和排氣門彈簧一定程度上減少了充氣量,因此本發動機必須使用增壓器。
本發動機由于氣缸對置,氣缸重疊面少,因此可以采用風冷。
顯然由于整機結構的變化本發動不再需要復雜的配氣驅動機構。
從上述介紹看出本發明的發動機在結構上較現在市場上的發動機結構上要簡單,并且由于取消了活塞裙部和一系列配氣驅動機構等,本發動機在重量上也減輕許多。新型的排氣孔結構減少能源損失,和排放污染,因而按照本發明構思制造的發動機將會是制造簡單,重量輕、高出力,低排放的新型發動機。
權利要求
1.一種帶增壓器的風冷發動機,其特征在于它的活塞沒有裙部,各對汽缸在曲軸的同一曲拐處對置。
2.根據權利要求1所述的無裙部活塞對置式發動機其特征在于傳動桿之間安裝一傳動連接環,與曲軸相連的連桿沿具有一定型線的連接環內壁做往復運動。
3.根據權利要求1所述的發動機其特征在于汽缸的潤滑油通過傳動桿的中心油孔注入活塞的兩道氣環之間的涂油環再涂上氣缸。
4.根據權利要求1所述的發動機其特征在于氣缸中部均勻的分布多個園形排氣孔。氣缸內壁有一經活塞推動可以下行,活塞上行后可借彈簧的回彈力自動回彈能封住排氣孔的漲圈,漲圈的園周上對稱或不對稱的排列四個能鋃入相應排氣孔的定位珠。
5.根據權利要求1、所述的發動機其特征在于供燃燒的混合氣,在活塞上行時經進氣口吸入氣缸下腔,當活塞下行時混合器受壓經出氣口進入氣門室,氣門室是密封的。當活塞繼續下行,混合氣吸入活塞上腔經壓縮作功。
6.根據權利要求1所述的發動機其特征在于氣缸有多個進氣口與出氣口且進氣口數目多于出氣口,例如4∶2,進、出氣口均裝有單向閥門。
7.根據權利要求1所述發動機其特征在于沒有配氣驅動機構。
全文摘要
本發明是活塞無裙部、氣缸對置,帶增壓器的風冷發動機的構思。兩個對置的無裙部活塞,經傳動連接環相連,連桿沿傳動連接環內壁的型線做往復運動帶動曲軸旋轉。發動機的混合氣經兩次壓縮而后作功,排氣孔設計成環形分布的多個圓孔。汽缸潤滑油自涂油環注入。本發動機由于沒有型線復雜的活塞裙部和結構復雜的配氣驅動機構等因而全機結構簡化、合理,并使重量減輕,出力增加。
文檔編號F02B75/28GK1036063SQ88101438
公開日1989年10月4日 申請日期1988年3月24日 優先權日1988年3月24日
發明者顧永強 申請人:顧永強