[发明专利]活塞式切线驱动直轴内燃发动机及其控制方法

说明书

本发明涉及活塞式切线驱动直轴内燃发动机及其控制方法，所属活塞式内燃发动机技术领域，包括发动机轴连接法兰，发动机直轴上分别设有同向半周齿轮、异向半周齿轮，发动机轴连接法兰侧边分别设有I型内燃机、V型内燃机，同向半周齿轮设置在I型内燃机内且与I型内燃机呈相对旋转式啮合，异向半周齿轮设置在V型内燃机内且与V型内燃机相对旋转式啮合。具有结构紧凑、燃油热效率高、使用周期长和方便装配及维修的特点减轻了发动机的重量，解决了因现有发动机曲轴驱动方式造成的活塞式内燃发动机热效率低下的技术限制瓶颈问题。降低了发动机轴因受到巨大的径向推力引起的故障，提高了发动机的可靠性，而且降低了发动机的成本。

技术领域

本发明涉及活塞式内燃发动机技术领域，具体涉及一种活塞式切线驱动直轴内燃发动机及其控制方法。

背景技术

内燃机分为活塞式内燃机与燃气轮机两大类。活塞式内然机按活塞运动方式分为往复活塞式和旋转活塞式两种。往复活塞式内燃机在汽车、船舶上应用最为广泛。

活塞式内燃发动机是利用汽油或者柴油燃料燃烧产生压力的。通常都不止一个活塞，每个活塞都在气缸内，在燃料被注入后燃料被点燃。 热气膨胀，推动活塞向后运动。活塞的这种直线运动通过连杆和曲轴转换成圆周运动。发动机大多是四冲程发动机，即一个气缸完成一个工作循环，活塞在气缸内要经过四个冲程，依次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在体积大、结构不紧凑、燃油热效率低和使用周期短的不足，提供了一种活塞式切线驱动直轴内燃发动机及其控制方法，其具有结构紧凑、燃油热效率高、使用周期长和方便装配及维修的特点，减轻了发动机的重量，降低了发动机轴因受到巨大的径向推力引起的故障。解决了因现有发动机曲轴驱动方式造成的活塞式内燃发动机热效率低下的技术限制问题。提高了发动机的可靠性，而且降低了发动机的成本。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种活塞式切线驱动直轴内燃发动机，包括发动机轴连接法兰，所述的发动机轴连接法兰端面上设有与发动机轴连接法兰相嵌接的发动机直轴，所述的发动机直轴上分别设有若干等间距相间隔的同向半周齿轮、异向半周齿轮，所述的发动机轴连接法兰侧边分别设有与发动机直轴相活动式套接的I型内燃机、V型内燃机，所述的同向半周齿轮设置在I型内燃机内且与I型内燃机呈相对旋转式啮合，所述的异向半周齿轮设置在V型内燃机内且与V型内燃机相对旋转式啮合；所述的I型内燃机包括上箱体和下箱体，所述的上箱体上端设有与活塞缸，所述的下箱体下端设有活塞缸，所述的V型内燃机包括V型箱体，所述的V型箱体上端面分别设有活塞缸；所述的活塞缸包括活塞缸体，所述的活塞缸体端面上依次设有与活塞缸体相嵌接且延伸至活塞缸体内的喷油嘴、火花塞、排、进气阀门，所述的活塞缸体内设有与活塞缸体相活动式间隙套接的活塞，所述的活塞上设有与活塞缸体相活动式密封套接的活塞环，所述的活塞上设有活塞杆，所述的活塞缸体中设有冷却剂腔体，所述的冷却剂腔体上设有与活塞缸体外壁相连通的冷却剂进出口，所述的冷却剂腔体侧边设有贯穿活塞缸体内外壁的润滑剂进出口。

采用双向活塞缸结构组成的I型内燃机和V型内燃机同步作用下使热能充分转化为动能，减少能量转化的损耗。根据需求进行多台I型内燃机和V型内燃机并列组合，提高输出功率满足最高速度要求。火花塞由磁电机产生的高压电在规定的时间产生电火花，将气缸内的混合气体点燃。发动机内燃料燃烧时产生的热量除转化为动能和排出的废气所带走的部分内能外，还有很大一部分传给了气缸壁和其他有关机件。冷却剂进出口和冷却剂腔体的作用就是将这些热量散发出去，以保证发动机的正常工作。采用润滑剂进出口在四个冲程中将润滑剂溅射到活塞缸、齿条和半周齿轮上，从而起到润滑作用。

作为优选，所述的I型内燃机内设有与活塞杆呈一体化的齿条框架，所述的齿条框架与同向半周齿轮相活动式齿形啮合，所述的上箱体内壁设有与齿条框架相活动式嵌接的齿条托架。