[其他]摆动活塞内燃发动机-四缸发动机

说明书

摆动活塞内燃发动机－－四缸发动机，包括曲轴、连杆、摆动活塞、气缸体等主要零件，一个摆动活塞和气缸形成四个工作气缸，气缸体采用水冷，摆动活塞采用水冷或油冷。新机型功率大、重量尺寸小、结构筒单、制造成本低、经济性好。新机型工作可靠，运转性能好，零件受力、受热情况良好，曲轴输出力矩均匀、功率范围广，可从小功率摩托车到万吨级船用主机，大功率采用多个摆动活塞串联布置，可制造汽油机、煤气机、柴油机、压缩机。

本发明根据国际专利分类表属于FOC9/00有摆动活塞机器或原动机。

在已有技术中美国专利US3338137，公开日1965年7月26日。西德专利DE3020499，公开日1981年12月17日。以上专利均为四连杆曲柄摆杆机构。其中美国专利US3338137图16中公开了一种与本发明相似的结构，两者的不同之处主要在活塞和燃烧室结构、配气机构上;西德专利DE3020499与本发明相比不同之处在活塞和燃烧室结构、配气机构以及传动机构上。

美国专利US3338137图16机型为单曲柄、单连杆、摆动活塞为两个同心圆弧相连的活塞，构成两个工作气缸，气缸采用沿轴向的气口回流扫气，当活塞至下始点时气口打开进行换气，所以这一机型为商缸两冲程气口回流扫气汽油发动机，用火花塞点火。这一专利从结构上讲可以正常的发出功率但存在如下的缺点：

1.摆动活塞为两个左右活塞下部相连成一整体，连接部分为承受弯曲力矩的悬臂梁，受力情况严重，易于发生疲劳断裂。

2.摆动活塞结构复杂，体积大，缸体内空间未得到充分的利用，影响了发动机单位容积下功率的提高。

3.上述结构只可以设计成二缸二冲程气口回流扫气发动机，发动机换气需配置扫气泵，经济性低于具有自吸能力的四冲程发动机。

在已有技术中西德专利，专利号3020499，为四连杆曲柄摆杆机构，这专利是四缸四冲程内燃发动机，一个摆动活塞形成四个工作气缸，采用顶置式气门，每侧二个气缸共用一根凸轮轴控制气门的开闭，曲柄连杆机构设置在机体外部的一侧，这专利存在如下的问题：1.曲柄连杆机构设置在机体的外面，造成外型尺寸大，受力情况恶化;2.气门由凸轮轴凸轮直接顶起，安装和调整困难，气门杆受到侧压力，造成气门杆和气门导管间的磨损。

本发明的目的是：

充分利用发动机壳体内空间，尽量减小摆动活塞所占的容积，使单个摆动活塞形成四个工作气缸，从而大幅度提高发动机的容积功率。

本发明的主要技术特征即发明内容是在于气缸体以及摆动活塞的结构，所述气缸体由圆柱形腔体及与＊相接的长方形腔室、底座构成，圆柱形腔室上对称地形成朝向其中心的凸起部分，每个凸起部分两侧都设有凹入的燃烧室及配气机构，所述活塞由绕上述腔体转动的圆柱面及其上的三个悬伸板构成，圆柱面与上述凸起部分的顶端构成滑动配合，而悬伸板分别安置于上述凸起部分的左、右，并与圆柱形腔体内表面构成滑动配合，这样气缸体与活塞相配合构成了A、B、C、D四个工作缸，左、右悬伸板之一的下方带有一个连杆销座，通过销及连杆与安置在长方形腔中的曲轴连接。

摆动活塞悬伸板和气缸头在构成气室的相对应工作平面上，分别开有燃烧室。曲柄、连杆机构对称布置在发动机机体内，实现单连杆单曲柄控制四缸的工作，摆动活塞的结构保证了发动机可在缸体内采用多种气门或气口的换气结构。并可采用多个摆动活塞串联布置，多连杆、曲轴多曲柄的机构。燃烧室因不同的换气方式而采用不同的结构。采用侧置式气门的换气结构，火花塞布置在排气门上方，以排气门上部空间和排气道为燃烧室;对顶置式气门的换气结构，燃烧室对称布置在气缸体进排气门之间和摆动活塞上;对二冲程气口换气结构。燃烧室对称相应布置在气缸体和摆动活塞上。

摆动活塞上布置径向和端面密封，用板弹簧向外弹出。密封条和缸体内圆弧和端面保持接触，可多道布置。径向密封〔7〕和端面密封〔8〕交接处用向外弹出的圆柱体〔9〕来进行交接，交接处留有少量的热膨胀间隙。图中用符号E表示的密封段结构，为圆弧段中加工出矩形齿和摆动活塞中相应的圆弧段矩形槽相滑配，并用板弹簧轴向弹出，其结构示于图五中〔18〕。