[实用新型]一种直轴活塞发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直轴活塞发动机。

背景技术

长期以来，活塞发动机的结构是由活塞驱动曲轴并且两者进行联动，进行四个冲程或二个冲程的循环运动从而输出动力，在这种基本结构下活塞式发动机保持了上百年的发展。不管是柴油机还是汽油机很多都是延用这一基本的结构。但此种结构有其基本的缺点，如，连杆在曲轴的带动下，由离心力的作用下使连杆摆动从而使活塞对气缸壁施加侧向压力，形成对气缸壁的不平衡侧向摩擦，虽然有润滑油的保护但还是容易出现问题，如出现俗称拉缸、偏缸，缺缸等故障。另外，曲轴由多个部件(前端轴、输出端轴、曲柄臂、配重块、连杆颈轴等)多段相连组合构成，这样在制造时工序更加复杂，部件更多，造成制造成本高，技术难度大等缺点，在后续使用中更易出现故障，也将存在维护保养成本高等多种问题。

发明内容

本实用新型在于提供一种减小活塞对气缸壁的摩擦；同时将曲轴改进为整体的直轴，从而减少部件数量，减少制造的复杂度及成本的结构更简单性能更稳定、可靠的发动机。同样也将延长发动机的使用寿命，增强稳定性及减少维护保养的费用。

为了达到上述的目的，本实用新型的中心输出轴为一个整体的直轴，而不是多段构成的曲轴。直轴上有固定联结的联动轮，当然此联动轮也可以是支臂形式的，但为了运转的平衡性而设计成一个圆轮子形态的。在联动轮上有离心轴(为区别与中心直轴故称为离心轴)连接的滑块。相对应的连杆为固定联结在活塞上，连杆上有与直轴配合的导轨，可以使活塞相对于直轴往复运动而不偏离，另外连杆上有与导轨十字形垂直方向构成的导槽，其与联动轮上的滑块结合。以四冲程活塞发动机形态为例：当活塞处于作功冲程时活塞沿导轨方向向下运动，同时下压滑块，使滑块在导槽内滑动，同时驱动联动轮旋转；当到了排气冲程时，由惯性力量联动轮向滑块施加向上的力带动连杆及活塞向上运动；进气冲程时是由惯性力量使联动轮向滑块施加向下的力带动连杆及活塞向下运动；当到了压缩冲程时由联动轮及飞轮的惯性运转向滑块施加力量带动活塞向上运动，这就形成了一个完整的四冲程程序。在此运作过程中因为活塞与连杆是固定联结，其有导轨使活塞有更大的平衡面，从而减小传统活塞曲轴式发动机活塞在曲轴联动而带动在缸内摆动的力量，这种力量将对缸壁及活塞本身造成不均衡的摩擦，从而更易产生如拉缸、偏缸、缺缸等故障，也将缩减发动机的使用寿命。

另外由于传统曲轴是由多个部件多段联结而成，再由轴座固定，这样不但部件多增加制造成本及复杂度而且更容易出现故障。本实用新型中所用的中心输出轴为整体的直轴，直轴上固定有圆形联动轮，运转时更加的平衡，相对曲轴来讲可减少其易产生不平衡运转而带来的振动。如使用了本实用新型，车辆将振动及嗓音更小，从而提高车辆的舒适度。同时也将减少制造、使用成本，达到延长发动机寿命、增强稳定性、可靠性的目的。

本实用新型除了上述的整体直轴及联动轮、滑块、导轨、导槽、连杆与活塞为固定联结等结构外，其它与传统活塞发动机无异，也就是用上述结构替代了传统活塞发动机的曲柄连杆机构。当每个连杆仅一侧有活塞时就可以制成单缸发动、直列多缸活塞发动机，当其分为两个角度布置时就成为V型活塞发动机，当其连杆两端都有活塞时就成为对置活塞发动机。本实用新型所示结构汽油机，柴油机都可通用。

附图说明

下面我结合附图对本实用新型作进一步的说明，其中：

图1为本实用新型为连杆单端同侧四活塞单排布置状态的直列四活塞发动机正视图；

图2为本实用新型连杆及与之配合的滑块结构侧视图；

图3为本实用新型联动轮侧视图；

图4为本实用新型连杆、联动轮运动示意图；

图5为本实用新型为连杆双端有活塞八活塞结构的水平对置发动机的结构图；

图6为本实用新型为连杆单端有活塞且仅一侧有导轨、导槽的直列活塞发动机结构图；

图7为本实用新型为连杆两端有活塞且仅一侧有导轨、导槽的对置活塞发动机结构图；

图8为本实用新型连杆单端有活塞且两连杆成组共用联动轮，带固定环的直列活塞发动机结构图；

图9为本实用新型为连杆双端有活塞，而两连杆成组共用联动轮的对置发动机结构图；

图10为本实用新型连杆仅一端有活塞且处于同端，活塞连杆组分两个方向布置形式的V型活塞发动机示意图；

图11为可替代联动轮的支臂结构图。

具体实施方式

下面我结合附图对本实用新型结构作进一步说明：