[实用新型]弧形缸内燃机

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机。

背景技术

汽油发动机和柴油发动机统称为内燃机，常用内燃机均为直缸结构，活塞在汽缸内直线往复运动带动曲轴做圆周运动输出动力，由于活塞只在做功冲程中活塞杆垂直于曲轴直径的一点对曲轴的推动力最大、力臂最长，做功力矩最大，其它位置活塞对曲轴的作用力只是活塞推力的分力甚至为零，力臂也更小甚至为零，其动力利用率低、损耗大；由于动力输出不均，内燃机机体会产生的较大震动，噪音也很高。另外直缸内燃机的汽缸体长度受曲轴运动半径所限，不可能做得很长，汽缸体容积大小受限，这也导致在汽缸内做功的高温高压燃气在压力还较大时就被当做废气排出，这也造成了很大的能量损失，降低了效率。于是有人设想制做一种可以高效利用活塞所产生的推力、汽缸的长度不受曲轴半径限制以便有效提高燃气做功效率、降低能量损失的弧形缸内燃机，其汽缸为弧形结构，活塞在汽缸内沿弧形曲线往复运动做功，活塞一直沿切线方向推动动力轴作功且汽缸的容积不受曲轴半径限制，克服了直缸内燃机的上述缺点。但现有弧形缸内燃机由于存在或结构不够合理，不能真正达到提高效率的目的，甚至无法具体实施，或结构过于复杂，工艺性要求太高，现有技术无法加工制作，或方案过于简单，无法真正实施的缺点，无法得到推广和实践应用，使该项技术无法得到有效发挥。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单合理、做功效率高、能量损失小的弧形缸内燃机。

本实用新型的技术解决方案是：它包括缸腔中心线为弧线形的汽缸体、在缸腔内做弧线形往复运动的活塞、动力臂和动力轴，动力臂的一端与活塞杆的尾端固定连接、另一端通过单向棘轮式机构转动安装在动力轴上带动动力轴单向转动，它还包括调节曲轴和传动连杆，传动连杆的一端铰接在动力臂上的偏离轴心位置、另一端铰接在调节曲轴上偏离轴心位置带动调节曲轴转动，调节曲轴通过传动装置与汽缸体的凸轮轴相连带动凸轮轴转动。

本实用新型的技术效果是：它具有结构简单合理，做功效率高，能量损失小的优点，其活塞一直沿切线方向推动动力轴作功且汽缸的长度不受曲轴半径限制，克服了直缸内燃机的缺点，具有很强的可行性，它采用独立的调节曲轴来驱动气门的同步开闭状态并靠惯性驱动活塞做往复运动，继承了传统直缸内燃机的优点，其效率比直缸内燃机有较大的提高，对节能减排和环境保护也具有积极的作用。

附图说明

图1为本实用新型实施例一吸气冲程结构图；

图2为本实用新型实施例一压缩冲程结构图；

图3为本实用新型实施例一做功冲程结构图；

图4为本实用新型实施例一排气冲程结构图；

图5为本实用新型实施例一剖视结构图；

图6为本实用新型实施例一单向棘轮式机构剖视图；

图7为本实用新型实施例二剖视结构图；

图8、图9、图10、图11、图12、图13为直缸内燃机做功冲程动力分析图。

具体实施方式

实施例一，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，它包括缸腔11中心线为弧线形的汽缸体1、在缸腔11内做弧线形往复运动的活塞2、动力臂3和动力轴4，动力臂3的一端与活塞杆21的尾端固定连接、另一端通过单向棘轮式机构转动安装在动力轴4上带动动力轴4单向转动，它还包括调节曲轴5和传动连杆6，传动连杆6的一端铰接在动力臂3上的偏离轴心位置、另一端铰接在调节曲轴5上偏离轴心位置带动调节曲轴5转动，调节曲轴5通过传动装置与汽缸体1的凸轮轴12相连带动凸轮轴12转动。

动力轴4的轴心位于弧形缸活塞运动的圆心点上。

汽缸体1的缸腔11、活塞2和活塞杆21的横截面为圆形、中心线为弧线形，活塞2和活塞杆21做弧线形运动。活塞2的周壁上设有若干道密封圈槽22、密封圈槽22内分别安装有密封圈23。

单向棘轮式机构包括固定在动力轴4上动力臂3两侧的动力盘41，两动力盘41的相对面上分别设有若干个动力臂单向卡榫42。各动力臂单向卡榫42分别位于动力盘4上的卡榫槽43内并铰接在动力盘4上，各动力臂单向卡榫42与动力盘41之间分别设有压簧44。

传动连杆6的一端铰接在动力臂3上动力臂3的轴心与动力臂3另一端之间。

调节曲轴5的轴心位于传动连杆6与动力臂3铰接点运动的始端和末端的连线上。

汽缸体1的进气门13和出气门14上分别设有滑动安装在汽缸体1上并套有复位压簧15的气门杆16，气门杆16的尾端面压在凸轮轴12上凸轮17的外周壁上。汽缸体1上安装有火花塞或喷油嘴18。