毂形活塞式航空发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种圆柱体的毂形多列式活塞式航空发动机。发动机的多个缸体装在外环箍10内，中心一个曲轴箱1上可装有3个以上8个以下的气缸体，相邻二个缸体之间的空隙装有发动机各种附件是一台体积小重量轻的适合升力风扇和亚音速飞行器用的动力装置。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种活塞式发动机。 毂形活塞式航空发动机
【背景技术】
[0002] 在亚音速飞行器和现代先进汽车领域活塞式发动机尚有一定份额。但发动机的体 积笨重，不能实现亚音速飞行器的垂直起降和廉价飞行。人类无奈选择高铁和动车，高架轨 道对生态环境的破坏让人痛心。喷气式发动机的推重比很大，但体积大的喷管和刺耳的噪 音以及复杂的涡轮叶片高昂的造价也难以在城乡之间实现自由飞行的普及。
[0003] 总之现代技术没有适用于升力风扇的可装在旋转叶片中心即将毂中心的轻量化 的发动机致使飞行器难于垂直起降。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种轴向尺寸小的适用亚音速飞行和升力风扇的动力装置。 满足广大乡镇区间廉价飞行对航空发动机的需求。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：将传统的单缸发动机的曲轴箱改制成可 安装2个以上至多安装八个气缸的曲轴箱。以曲轴为中心，缸体加缸盖气门机构总成在内 的单缸机最小高度为半径，呈幅射状在曲轴箱周边设置安装3至8个缸体的平面和气缸套 筒的止口，外形似星形发动机的外观，而曲轴连杆机构是单缸发动机的典型结构，没有星形 航空发动机曲柄的付连杆和复杂的平面运动付。传统星形发动机为保持气缸体在一个气 缸的较小的轴向尺寸上不得不加长连杆中心距，从而使星形发动机的缸盖外缘圆周直径很 大。用于航空器它的迎风阻力很大，而地面交通更无法使用这种庞大体积的发动机。本发 明的外形酷似星形发动机，但正体结构却是完全不同的。首先本发明的活塞式发动机是以 一个单缸汽油机的结构为基体，以单缸机的总高度为半径，每缸都有类似单缸机的曲柄和 单独的连杆，较短中心距的连杆使发动机正体的直径较小。本发明采用的多片薄片状曲柄 的外径上装有轻窄系列滚动轴承，以隧道式曲轴箱方式布置，获得了一个体积小的刚性很 大可传递大扭矩的多列式圆柱形即毂形的独特的发动机结构。
[0006] 毂式发动机的具体结构如下：在以发动机曲轴为中心的一个单缸发动机从轴心到 气门缸盖外缘的高度为半径的圆周内布置3个以上8个以下的相同活塞直径和排量的气 缸，实现一个曲轴箱的多列式缸体结构。发动机的工作容积可以做得很大，发动机的体积明 显减小的同时重量也大幅减轻。这种以曲轴箱为中心的多缸发动机可以在精确加工各缸盖 外圆后将全部缸体放入这个特制的圆筒中，圆筒的外壁厚可用5毫米的铝合金大直径无缝 管制成，它可以精确的紧箍在各缸盖之外，将各缸体压紧在中心曲轴箱上。这种圆筒形布置 可实现发动机不用缸体螺栓固定，同时由于合围框形的盒式结构，其强度刚性极大，从而减 轻了许多传统发动机为提高强度不得不增加结构重量的作法。这种发动机各气缸之间的剩 余空间可以用于安装起动发电机、水泵、进气系统零部件、废气涡轮增压器等附件，而发动 机的轴向尺寸不用加大，从而获得了体积重量比很小的活塞式发动机。外形整洁。这种圆 形的单排缸体可以组合成双排或三排串连组成一台大排量的发动机十分方便。发动机的圆 柱形体即毂形外圆的前后两面各安装适当厚度的合金盖板，盖板上可有各种水电油气管路 孔道和固定发动机用的螺栓。盖板和圆形外环是发动机获得力学极大刚性的重要措施。支 持大功率发动机的稳定运转。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0008] 图1是本发明的主视平面示意图。
[0009] 图2是本发明的剖视图。
【具体实施方式】
[0010] 本发明的一台四冲程四缸呈十字形布置的1升排量的发动机的圆柱体的毂形结 构如图1所示。
[0011] 在曲轴箱1的上下左右四个方向分别安装4个内径为81毫米的气缸体2、3、4、5 缸体中的活塞17、18、19和20缸体上方分别装有4个四冲程进排气门燃烧室火花塞及有正 时机构的气缸盖6、7、8和9,毂形薄壁外环卡箍10牢固的套在4个气缸和4个缸盖上，曲柄 前主轴35的旋转方向是顺时针的，在四个呈十字形布置的缸体之间的位置中分别安装起 动发电机11、废气涡轮增压器12、进气系统总成13、冷却水泵14、气缸体的冷却可以用水冷 或风冷。
[0012] 本发明的毂形发动机的剖视图如图2所示。
[0013] 在图2中圆形外环卡箍10牢固的固定在毂形发动机的前盖板15、后盖板16和缸 盖7和9上面，在活塞17、19的下方可清楚的看见曲轴箱1内的隧道内装有多达5片的曲柄 21、22、23、24和25,而活塞17和19的下方也装有片式的连杆26、27、28和29,连杆大头的 两侧是曲柄21和22,每两片曲柄依次用曲柄销过盈刚性联接，使4个连杆分别独立安装在 各缸体活塞当中连成整体的曲柄轴转动时可实现活塞的往复运动使发动机按内燃机传统4 行程方式运转发出动力。
[0014] 在曲轴箱1的隧道内和发动机5片曲柄之间分别装有5付轻窄系列的滚动轴承 30、31、32、33和34。在曲柄21的一侧装有可输出动力的前左主轴35,在曲柄25的一侧装 有后右主轴36可同步输出动力或逆向输入扭矩起动发动机。本实施例中的发动机的活塞 直径是81毫米，在每个活塞下方的五片曲柄和四付连杆总厚度仅为70毫米，发动机缸体水 套的厚度是110毫米，发动机的外形尺寸为直径360毫米和厚度120毫米。这台1. 0升排 量的发动机的全部体积为12升。综上所述的实施例证实了本发明的发动机具有体积小、重 量轻的特征。是现代活塞式航空发动机的一大进步。
【权利要求】
1. 一种活塞式航空发动机包括曲轴箱多列式气缸体，其特征在于：中心曲轴箱1的四 周和圆环形箍环10内可呈幅射状安装3个以上多至8个的气缸体和缸盖。
2. 根据权利要求1的发动机曲轴箱1内装有多片曲柄和每缸一个连杆的曲轴连杆机 构，曲柄轴通过每缸一个的曲柄销紧固连接形成装在曲轴箱1隧道内滚动轴承上的曲柄连 杆机构实现发动机的往复运动。
3. 如权利要求1所述的多列式气缸体和各种发动机的附件是装在圆环箍10和前后盖 板15、16组成的盒式结构的毂形圆柱体内部刚性极大，外形是美观整洁的。
4. 如权利要求3所述的圆形盒式发动机独特的结构径向受力于外环可以不用螺栓固 定缸盖、缸体和曲轴箱实现无缝隙刚性对接。
5. 如权利要求1所述的发动机的毂形结构内可安装各种直径的活塞气缸和实行前后 主轴35、36同时同步输出动力。
6. 如权利要求1所述的多列式毂形发动机的安装孔洞可开设在圆筒形外形的任意位 置，方便固定发动机于动力输出的位置。
7. 如权利要求1所述的多列式毂形发动机可以是二冲程、四冲程的汽油机或柴油机。
8. 如权利要求1所述的多列式毂形发动机气缸盖气门机构可以是菌形2个或4个气门 的进排气门、旋转气门或其他新型气门机构。
9. 如权利要求1所述的多列式毂形发动机可以是单排的、双排的或三连排串接的实现 大排量的发动机组合。
【文档编号】F02B75/22GK104121092SQ201410290993
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】王启振, 王绍龙, 刘佳 申请人:王启振, 王绍龙