专利名称：无曲轴连杆发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种无曲轴连杆发动机，属燃油内燃机领域。
背景技术：
无曲轴连杆发动机，由于可以消弥曲轴连杆传动机构具有的偏心载荷所不可避免地产生的振动，而为发动机设计师们所倾心研究。旋转活塞发动机就是一种不错的无曲轴连杆发动机，它与曲轴连杆传动的发动机相比，振动较小、比功率较大，但其制造工艺较复杂，且因缸体和活塞间的密封未过关，这种发动机至今尚未广泛应用。随后又产生了不少以此为基础的新的设计，但都存在着加工复杂和密封困难的缺陷。为克服这些缺陷，又有人提出了一种基于圆柱凸轮机构，将直线往复运动转化为旋转运动的无曲轴连杆发动机。如ZL94202320.X公开的“用一套槽轮传动机构，取代现有发动机的曲轴连杆传动机构。该套槽轮传动机构，至少由一个带有封闭曲线槽的主轴和数个与活塞连接在一起的拨指组成。……拨指插在主轴上的曲线槽中。……在发动机中，拨指座由活塞带动，沿与主轴中心线平行的直线往复运动。拨指在主轴的曲线槽中滑动，产生转矩驱动主轴旋转。”其中所谓槽轮传动机构就是一套圆柱凸轮机构。这种类型的发动机虽然加工比旋转活塞发动机简单，但由于在缸体上开有容纳拨指活动的长槽，使缸体的密封受到破坏，给活塞的冷却和润滑带来麻烦。
发明内容
针对上述不足，本实用新型所要解决的就是如何在保持加工方便的基础上，消除长槽引起的麻烦这一技术问题，从而提供一种新的无曲轴连杆发动机。
本实用新型提供的无曲轴连杆发动机，有包括柱体气缸40和活塞的直线往复式气缸活塞，活塞16在缸体内往复直线移动，活塞上有活塞封盖12密闭活塞与气缸内壁之间的缝隙，由活塞封盖端面与缸盖之间构成燃烧室，在活塞上活塞封盖以内的柱面上有一围绕柱面且封闭的、展开呈V型的槽——V型槽，该槽在柱面上所占的高度与活塞的行程幅度相同；气缸内壁固定有一柱塞，该柱塞的位置是当活塞行程到达死点时卡在该槽顶点内；活塞轴心上同轴安装有一条活塞轴7，活塞与活塞轴以花键配合。即在直线往复式活塞上同轴连接一圆柱凸轮，凸轮线展开为V型，凸轮顶针是固定在气缸内壁上的柱塞，活塞经一花键机构与活塞轴联结，活塞轴与活塞同轴安装。
本实用新型提供的无曲轴连杆发动机，所说的气缸40两端都有一缸盖10，活塞16的两端都有活塞封盖12，V型槽设在活塞中间。这一设计使活塞的两端都有一燃烧室，提高了发动机的功率体积比。
本实用新型提供的无曲轴连杆发动机，所说的活塞16柱面上的V型槽展开后两翼夹角为直角，并以柱面上的一条母线为对称中线。
本实用新型提供的无曲轴连杆发动机，所说的缸盖10上设置有四个进气门，两个排气门，两个喷油嘴19，一个火花塞。进气门、排气门和喷油嘴设计成多个而不是以往的一个，可以改善雾化，降低压缩比，减少震动。
本实用新型提供的无曲轴连杆发动机，还有转轴与活塞轴3平行的四只凸轮，它们分别以四只配气传感器39中的接触杆38为顶针，配气传感器内是以接触杆推动的常开触点，进气门、排气门、喷油嘴都以电磁阀控制，电磁阀和火花塞的控制开关分别由四只配气传感器内的触点控制。
本实用新型提供的无曲轴连杆发动机，在机座9中安装两件至8件所称的直线往复式气缸活塞，各活塞轴平行，另有一主轴8与各活塞轴平行，主轴通过各自的齿轮组与各活塞轴连接，主轴上安装飞轮4，连接配气传感器的凸轮轴经一齿轮组与主轴连接。
本实用新型提供的无曲轴连杆发动机，当活塞在缸内作往复直线运动时，在缸内的圆柱凸轮机构的作用下，即固定在缸壁上的柱塞相对于活塞体上的V型槽滑动，从而强迫活塞在往复直线运动的同时作旋转运动，活塞的旋转经花键传递给活塞轴，使活塞轴输出转动，而活塞的直线运动也依花键在活塞轴上作相对直线运动。其中，圆柱凸轮机构都封闭在缸体内，不会破坏缸体的密封，方便了冷却和润滑。且作为凸轮线的槽开在活塞上，作为顶针的柱塞在缸壁上，活塞在工作时开有槽的活塞体可以和燃烧室的缸体部分重合，当两端都有燃烧室时，其缸体长度包括V型槽所占的一个活塞行程最小可是两个活塞行程加两个活塞封盖高度的距离。而用现有技术时，为保持燃烧室的封闭，活塞封盖与拨指间的最小距离要保持在一个活塞行程以上，则包括长槽所占的一个活塞行程其缸体长度最小需要三个活塞行程和两个活塞封盖高度的距离。
图1是本实用新型一实施例的轴向剖视图；图2为柱面槽展开图；
图3为图1中A——A剖视图；图4为本实用新型一实施例中缸盖的内侧视图；图5为图4中B——B剖视图；图6为本实用新型另一实施例的主视图；图7为图6的左视图；图8为图6中C向视图；图9为图8中的D——D剖视图；图10为图8中的E——E剖视图；图11为图8中的F——F剖视图；具体实施方式
1、本实施例提供的无曲轴连杆发动机，在一圆柱气缸内，有一在缸体内往复直线移动活塞，活塞一端有一活塞封盖，活塞封盖的柱面上有活塞环和密封件密闭活塞与气缸内壁之间的缝隙，并由活塞封盖端面与缸盖之间构成燃烧室。在活塞上活塞封盖以内的柱面，即在活塞体上有一围绕柱面且封闭的、展开呈V型的槽——V型槽，V型槽的两翼夹角为直角，并以一条母线为对称中线，该槽在柱面上所占的高度与活塞的行程幅度相同。气缸内壁固定有一柱塞，该柱塞的位置是当活塞行程到达死点时卡在该槽顶点内，当活塞到上死点时，柱塞在下顶点，当活塞在下死点时，柱塞在上顶点。活塞轴心上同轴安装有一条活塞轴，活塞与活塞轴以花键配合。该活塞轴即为本实施例提供的无曲轴连杆发动机的转动输出轴。
2、本实施例提供的无曲轴连杆发动机，其中活塞结构如图1、2、3所示，其中气缸40两端都有一缸盖，活塞16的两端都有活塞封盖12，V型槽设在活塞中间。气缸内壁固定的柱塞，是以销轴18上安装一轴承17构成的。活塞轴心上同轴安装的活塞轴7，其两端都安装一活塞轴齿轮3。
3、本实施例提供的无曲轴连杆发动机，其缸盖10结构如图4、5所示，上设置有四个进气门，两个排气门，六只气门25按同心圆六等分布局，两个喷油嘴19，一个火花塞，喷油嘴和火花塞按同心圆三等分布置在缸盖近中心位置。气门是以电磁铁28控制的电磁阀。
4、本实施例提供的无曲轴连杆发动机，气缸活塞结构与实施例2同，其配气机构是有四只凸轮安装在一转轴上，转轴与活塞轴平行并以齿轮组连接，四只凸轮分别以四只配气传感器中的接触杆为顶针，配气传感器内是以接触杆推动的常开触点，气缸的进气门、排气门、喷油嘴都以电磁阀控制，电磁阀和火花塞的控制开关分别由四只传感器内的触点控制。四只配气传感器分别连接四只固态接触器，其中一只固态接触器连接进气门的控制电磁阀，一只固态接触器连接排气门的控制电磁阀，一只固态接触器连接喷油嘴的控制电磁阀，一只固态接触器连接火花塞的开关。
5、本实施例提供的无曲轴连杆发动机，结构如图6、7所示，在机座9中安装了4件如实施例2所提供的无曲轴连杆发动机单体11，4条活塞轴7平行并同时与一主轴8平行，4条活塞轴以主轴为轴心同心圆四等分布置，主轴通过主轴齿轮5分别和各活塞轴上安装的活塞轴齿轮3与各活塞轴连接，主轴8上还安装了一只飞轮4。其配气机构如图8、9、10、11所示，在机座上安装了一凸轮组1，凸轮组中各凸轮安装在一条转轴上，该转轴以配气齿轮2与一活塞轴齿轮3啮合。凸轮组中有16只凸轮，每四只控制一只无曲轴连杆发动机单体11，进气凸轮30、排气凸轮31、喷油凸轮32和与喷油凸轮同一形状的点火凸轮各以配气传感器39中的接触杆38为顶针，配气传感器内有一对常开触点，其中动触片连接接触杆，触点的两个触片各以导线33引出。控制气门的引到缸盖上的电磁阀中的电磁铁线圈，控制喷油的引到油路上电磁阀中的电磁铁线圈，控制点火的引到点火电路的开关触发点。
权利要求1.一种无曲轴连杆发动机，有包括柱体气缸[40]和活塞的直线往复式气缸活塞，活塞[16]在缸体内往复直线移动，活塞上有活塞封盖[12]密闭活塞与气缸内壁之间的缝隙，由活塞封盖端面与缸盖之间构成燃烧室，其特征是在活塞上活塞封盖以内的柱面上有一围绕柱面且封闭的、展开呈V型的槽——V型槽，该槽在柱面上所占的高度与活塞的行程幅度相同；气缸内壁固定有一柱塞，该柱塞的位置是当活塞行程到达死点时卡在该槽顶点内；活塞轴心上同轴安装有一条活塞轴7，活塞与活塞轴以花键配合。
2.如权利要求1所述的无曲轴连杆发动机，其特征是所说的气缸[40]两端都有一缸盖[10]，活塞[16]的两端都有活塞封盖[12]，V型槽设在活塞中间。
3.如权利要求1或2所述的无曲轴连杆发动机，其特征是所说的活塞[16]柱面上的V型槽展开后两翼夹角为直角，并以柱面上的一条母线为对称中线。
4.如权利要求1或2所述的无曲轴连杆发动机，其特征是所说的缸盖[10]上设置有四个进气门，两个排气门，两个喷油嘴，一个火花塞，其中气门是以电磁铁28控制的电磁阀。
5.如权利要求4所述的无曲轴连杆发动机，其特征是还有转轴与活塞轴[3]平行的四只凸轮，它们分别以四只配气传感器[39]中的接触杆[38]为顶针，配气传感器内是以接触杆推动的常开触点，进气门、排气门、喷油嘴所连接的电磁控制装置和火花塞的控制开关分别由四只配气传感器内的触点控制。
6.如权利要求1或2所述的无曲轴连杆发动机，其特征是在机座[9]中安装两件至8件所称的直线往复式气缸活塞，各活塞轴平行，另有一主轴[8]与各活塞轴[3]平行，主轴通过各自的齿轮组与各活塞轴连接。
专利摘要一种无曲轴连杆发动机，即在直线往复式活塞[12]上同轴连接一圆柱凸轮，凸轮线展开为V型，凸轮顶针是固定在汽缸[40]内壁上的柱塞，活塞经一花键机构与活塞轴[7]联结，活塞轴与活塞同轴安装。其中，圆柱凸轮机构都封闭在缸体内，不会破坏缸体的密封，方便了冷却和润滑。当两端都有燃烧室时，其缸体长度比现有技术短1/3左右。
文档编号F02B75/40GK2751149SQ20042001327
公开日2006年1月11日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者叶幼民 申请人:叶幼民