[发明专利]气缸结构、内燃机以及压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种气缸结构、内燃机以及压缩机。

背景技术

目前，各种内燃机、压缩机等都会使用到气缸结构作为动力装置。根据气缸结构内部气缸排列方式，可将气缸结构分为直列式气缸结构、V型气缸结构、W型气缸结构。其中：

直列气缸结构也称之为并列气缸气缸结构，即所有气缸均连接在同一包含有多个曲拐的总曲轴上。直列气缸结构，可用L代表，后面加上气缸数就是气缸结构代号，现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型气缸结构。优点：成本低，结构简单，运转平衡性好，体积小，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。缺点：当排气量和气缸数增加时，气缸结构的长度将大大增加，体积增大，增大了车辆或其他机械的体积。

V型气缸结构就是将所有气缸分成两组，把相邻气缸以一定夹角布置，使两组气缸从轴向看呈V字形。所有的气缸均通过一个设有多个曲拐的曲轴连接在总轴上。V型气缸结构的高度、长度均较小，在汽车上布置起来较为方便。便于通过扩大气缸直径来提高排量和功率并且适合于较多气缸的气缸结构。目前国产的中高档车型中，不少采用V型6缸气缸结构。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车的迎风面越小越好，也就是要求气缸结构机仓盖越低越好。顾名思义，V代表气缸结构气缸成V型排列，一般是90度，这样可以抵消运转时的震动，更加稳定。也有75度和72度的。部分赛车甚至用了超过90度的广角V10引擎。后面的数字代表的是气缸的个数。常见的V型气缸结构有V6、V8、V10、V12、还有V3、V5以及V16。优点：运转稳定尤其是针对V6、V8、V12、节省空间。缺点：结构比较复杂，不利于保养和维修，并且造价较高。同时，V3、V5等气缸呈奇数的V型气缸结构都由于其结构或排量的原因，并不非常稳定，尤其是作为F1气缸结构的V103L引擎，更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。

W型气缸结构只是近似W形排列，严格说来还应属V型气缸结构，至少是V型气缸结构的一个变种。W型气缸结构，将V型气缸结构的两侧气缸均再进行小角度的错开，形成W型。所有的气缸均通过一个设有多个曲拐的曲轴连接在总轴上。W型气缸结构隶属于V型气缸结构的变种。W型与V型气缸结构相比可将气缸结构做得更短一些，曲轴也可更短，这样就能节省气缸结构所占的空间，同时重量也可降低。但此结构的宽度大，使得气缸结构所应用的内燃机、压缩机等内部空间过满，结构复杂；运转平衡性差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种结构简单、维护成本低以及制造简单的气缸结构、内燃机以及压缩机。

为达上述目的，本发明气缸结构，包括气缸体，在所述的气缸体内分布有3个以上气缸，各气缸一起围成环形；在所述的气缸体下方设有曲轴箱，在所述的曲轴箱内对应每个气缸设有独立曲轴，在曲轴箱的中心处设有总轴，各独立曲轴与总轴传动连接。

优选地，每相临两个所述气缸的外侧气缸壁相切或部分相重叠。

优选地，所述独立曲轴均通过设置在其一端的伞齿轮与固定连接在所述总轴上的伞齿轮相互啮合。

为达上述目的，本发明内燃机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。

特别是，所述内燃机还包括设置在所述气缸外侧的起动机、发电机、燃料供给泵、机油泵以及水泵。

为达上述目的，本发明压缩机，包括气缸结构，所述气缸结构为上述气缸结构。

此外，本发明气缸结构还包括控制单元，控制所述气缸结构内所述气缸的工作次序。

若，所述气缸的个数为N，且为奇数；所述气缸的工作次序为顺时针循环或逆时针循环，且依次工作的两个所述气缸之间相隔有(N-3)/2个所述气缸。

若，所述气缸的个数为M，且为偶数；所述气缸的中心依次相连形成正多边形；所述气缸结构的所有气缸，有且仅工作一次为一个周期；一个所述周期内，一个所述气缸工作完毕后，则下一工作的所述气缸为其对角上的所述气缸，若其对角上的所述气缸，在该所述周期内已经工作过一次，则下一工作的所述气缸为对顶角上的所述气缸相临的所述气缸；且上一所述周期的最后一个所述气缸的工作为下一所述周期首个所述气缸的工作。

本发明气缸结构、内燃机及压缩机的有益效果：

1、本发明气缸结构，通过将多个气缸设计成环状分布，结构简单，制作工艺简单，解决了V型气缸结构以及W型气缸结构，在结构上的复杂性问题。