[发明专利]二冲程活塞式内燃机

说明书

本发明属于内燃机技术领域，具体地说是一种二冲程活塞式内燃机。

往复活塞式内燃机已有百余年历史，其各种性能都已达到相当高的水平，但是往复活塞式内燃机的基本结构方案存在许多往复运动质量，在进一步提高内燃机转速时，这些往复运动质量所产生的往复惯性力急剧增大，使机件负荷显著增加，振动加剧，并可能破坏各往复机构的正常工作。这就成了为提高往复活塞式内燃机的单位容积功率和降低单位功率质量而使内燃机进一步向高速发展的严重障碍。为解决这一问题，一九五四年，德国工程师F·汪克尔提出了由双弧长短幅园外旋轮线构成的特殊型面固定气缸体和三角形转子组成的转子发动机。转子发动机没有往复运动部分和气门机构，回转运动部分可完全动平衡，困此具有单位工作容积功率大；单位功率质量小；可实现高速平稳运转等特点。由于转子发动机结构独特和现有的往复活塞式内燃机完全不同，生产转子发动机，很难利用现有设备，必须大量添置专用设备，这给转子发动机的普及带来了困难。

本发明的目地是提供一种既没有往复运动质量，又可利用现有生产往复活塞式内燃机的设备生产的二冲程活塞式内燃机。

为了达到上述目地，本发明的二冲程活塞式内燃机由气缸(1)、  活塞连杆组(2)、曲轴(3)、曲轴箱(9)、曲轴箱盖(7)、输出轴曲轴箱盖(13)、火花塞(17)、机壳(18)等组成。绕曲轴(3)的主轴中心作回转运动的气缸(1)和曲轴箱(9)由轴承支承在曲轴(3)和机壳(18)上，气缸(1)固定在曲轴箱(9)上，沿曲轴箱(9)周向可均匀分布2～6个气缸；绕曲柄销(4)的中心作回转运动的活塞连杆组(2)连接在曲柄销(4)上；曲轴(3)的轴颈中心设有进气孔(5)，曲轴(3)通过机壳盖(8)固定在机壳(18)上，机壳(18)为固定件；机壳盖(8)上设有冷却气进气孔(10)，机壳(18)上设有排气孔(16)；与曲轴㈤的主轴同心的输出轴曲轴箱盖(13)由轴承支承在机壳(18)上，既有支承气缸(1)和曲轴箱(9)的作用又有输出动力的作用；输出轴曲轴箱盖(13)与曲轴箱(9)固定连接。由于气缸(1)、曲轴箱(9)和活塞连杆组(2)绕各自回转中心回转，因而活塞产生了在气缸轴线方向相对气缸的位移。当活塞离曲轴主轴中心最近时，活塞相对气缸处于下止点，当活塞离曲轴主轴中心最远时，活塞相对气缸处于上止点。

因为气缸(1)和曲轴箱(9)是绕曲轴(3)主轴的中心作回转运动和活塞连杆组(2)是绕曲柄销(4)的中心作回转运动，所以不存在往复运动质量；又因为气缸(1)和活塞连杆组(2)是沿曲轴箱(9)周向均匀分布的，所以较易实现动平衡，可使内燃机平稳高速运转，同时作回转运动的气缸和曲轴箱替代了飞轮，可减轻内燃机的重量；另外，组成本发明的零配件都是往复活塞式内燃机的常规件，现生产往复活塞式内燃机的厂家都可利用现有设备生产。

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明：

图1  二冲程活塞式内燃机的结构剖面示意图。

1—气缸；2—活塞连杆组；3—曲轴；4—曲柄销；5—进气孔；6—密封圈；7—曲轴箱盖；8—机壳盖；9—曲轴箱；10—冷却空气进气孔；11—扫气孔；12—排气孔；13—输出轴曲轴箱盖；14—消声器；15—消声器排气孔，16—机壳排气孔；17—火花塞；18—机壳。

该二冲程活塞式内燃机的对置气缸(1)用螺栓固定在曲轴箱(9)上，曲轴箱(9)用曲轴箱盖(7)、输出轴曲轴箱盖(13)由轴承支承在曲轴(3)和机壳(18)上，输出轴曲轴箱盖(13)与曲轴箱(9)固定连接，并与曲轴(3)的主轴同心。气缸(1)和曲轴箱(9)绕曲轴(3)主轴中心作回转运动；活塞连杆组(2)对置连接在曲柄销(4)上，绕曲柄销(4)的中心作回转运动；曲轴(3)用键固定在机壳盖(8)上，机壳盖(8)用螺栓固定在机壳(18)上，机壳(18)为固定件；曲轴(3)的轴颈为中空结构，形成进气孔(5)；曲轴箱盖(7)与曲轴(3)的轴颈之间装有密封圈(6)以保证曲轴箱(9)的气密性；消声器(14)固定在气缸(1)上与排气孔(12)相联通。

随着气缸(1)，曲轴箱(9)和活塞连杆组(2)绕各自回转中心回转，当活塞处于下止点时，经压缩的可燃混合气经进气孔(5)、扫气孔(11)进入气缸内，随着气缸(1)曲轴箱(9)和活塞连杆组(2)的回转，活塞自下止点向上止点移动，气缸内的可燃混合气被进一步压缩，活塞到达上止点前火花塞(17)发出电火花，点燃被压缩的混合气，气体迅速膨胀，迫使活塞从上止点向下止点移动；由于曲轴(3)固定，气体作用力使活塞产生垂直于气缸中心线的侧推力，该侧推力对曲轴主轴中心产生旋转力矩，使气缸(1)和曲轴箱(9)绕曲轴(3)的主轴中心回转，并通过与曲轴箱(9)固定连接的输出轴曲轴箱盖(13)输出动力。当活塞行至打开排气孔(12)时，废气经排气孔(12)，消声气排气孔(15)，机壳排气孔(16)排入大气，当活塞打开扫气孔(17)时，经压缩的可燃混合气经进气孔(5)、扫气孔(11)进入气缸并扫除废气，完成一个工作循环。