无曲轴斜盘飞轮机构发动机的制作方法

本实用新型涉及内燃机工程领域，特别是一种无曲轴斜盘飞轮机构发动机。

背景技术：

传统的活塞式内燃机在车辆、农机、工程机械、野外作业机械等领域广泛应用。其通过曲柄连杆机构来实现活塞往复运动与曲轴旋转运动之间的相互转化，将指示功转化为机械能输出。但由于曲轴结构复杂，曲柄连杆机构结构又比较松散，其间能量转化传递环节较多，所以传统的活塞式内燃机虽然技术已比较成熟，但仍然存在体积大、成本高、效率较低的缺点。另外，发动机的输入端往往由于活塞销在活塞中窜动而刮伤气缸套，极大的影响了发动机的使用寿命且不利于更好损坏零部件。

技术实现要素：

本实用新型的目的是主要在于克服传统的活塞式内燃机能量转化传递路线长、效率低，运转不均匀度大，体积大，成本高等问题，寻求设计一种运转不均匀度小，结构紧凑，成本低，并且输出平稳、安全可靠，使用寿命长的将燃烧热能转换为机械能的装置，设计了一种无曲轴斜盘飞轮机构发动机。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种无曲轴斜盘飞轮机构发动机，包括传动杆和机体，还包括设置在机体上的输出部和至少一个输入部，所述输出部和输入部通过传动杆连接；所述输入部包括活塞、气缸套、活塞销和弹性挡圈，所述气缸套为圆筒状结构且固定嵌入于机体中，活塞活动连接于气缸套中，活塞的连接端设有连接腔，连接腔的侧面设有安装孔，所述传动杆的一端固定连接活塞销，活塞销与活塞滑动连接，且活塞销的两端设有安装在活塞的安装孔内的嵌槽内的弹性挡圈；所述输出部包括滑履和斜盘飞轮，所述斜盘飞轮通过其中部的通孔与机体固连的固定轴旋转连接，斜盘飞轮的安装侧设有与输入部相匹配的T型槽，T型槽内设有滑履，传动杆的另一端与滑履球铰连接，斜盘飞轮的周侧设有输出齿圈，斜盘飞轮外侧设有一摩擦平面。

优选的，所述输出部还包括挡圈和螺母，所述斜盘飞轮的通孔内设有轴肩，轴肩的两侧分别设置一安装在固定轴上的轴承，固定轴的外端依次设置挡圈和螺母。

优选的，所述轴承为圆锥滚子轴承。

优选的，所述连接腔侧面安装孔的数量是两个。

优选的，所述机体内固定嵌装导套，传动杆活动连接于导套内。

优选的，所述输入部的数量是一个。

优选的，所述输入部的数量是偶数个，且在固定轴的圆周方向对称分布。

利用本实用新型的技术方案制作的无曲轴斜盘飞轮机构发动机，其有益效果是：可将燃料燃烧产生的热能通过斜盘滑履机构转化为机械能；省去了传统发动机的曲柄连杆机构，结构紧凑，能量转化传递路线短，工作平稳，具有较好的产业化前景和广阔的应用需求；设计了新的活塞与传动杆的连接结构，能大大降低活塞销在活塞中窜动而刮伤气缸套；在斜盘飞轮的周侧设置便于连接的输出齿轮，外侧设有摩擦平面，可与离合器相连接以输出旋转机械能或者用于摩擦其他物品。

附图说明

图1是本申请发动机剖开后的主视图；

图2是本申请发动机剖开后的左视图。

以上各图中，1、气缸盖；2、活塞；3、气缸套；4、活塞销；5、弹性挡圈；6、传动杆；7、机体；11、导套；13、滑履；14、斜盘飞轮；15A、左轴承；15B、右轴承；16、轴套；17、挡圈；18、螺母。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

一种无曲轴斜盘飞轮机构发动机，如图1-2所示，包括传动杆6和机体7，机体7主要起支撑和连接作用，具体形状可根据环境和装配要求设计。机体7顶置气缸盖1，气缸盖1内有本发明的配气机构、燃油喷射机构、进排气系等，还包括设置在机体7上的输出部和至少一个输入部，当输入部的数量是一个时，为单缸输出。为将发动机工作时的往复惯性力能够完全抵消，其输入部的数量最好是偶数个，即多缸输出，且在固定轴(下文介绍)的圆周方向对称分布。

输出部和输入部通过传动杆6连接，本发明的附属系统的驱动可以从输出部的斜盘飞轮14的驱动齿圈上获取动力，更优的，机体7内固定嵌装导套11，对传动杆6有导向作用，且承受传动杆6的侧向力。传动杆6活动连接于导套11内，两者为小间隙配合。

输入部包括活塞2、气缸套3、活塞销4和弹性挡圈5，气缸套3为圆筒状结构，嵌入到机体7中，不可与机体7相对移动，活塞2装配在气缸套3中，可在气缸套3滑动，其顶部的空间(图1左侧)称为燃烧室。活塞2受燃烧室内燃气混合气及传动杆6的作用，可在气缸套3内往复运动。传动杆6顶部通过活塞销4与活塞2连接，在活塞销4的两端设有弹性挡圈5，活塞2的连接端(图1左侧)设有连接腔，连接腔的侧面设有安装用的安装孔，本实施例中，连接腔侧面安装孔的数量是两个，传动杆6的一端固定连接活塞销4，活塞销4与活塞2滑动连接，且活塞销4的两端设有安装在活塞2的安装孔内的嵌槽内的弹性挡圈5；传动杆6可以在活塞销4上轻微震动，防止活塞销4在活塞2中轴向窜动而刮伤气缸套3。

输出部包括滑履13和斜盘飞轮14，斜盘飞轮14通过其中部的通孔与机体7固连的固定轴旋转连接，斜盘飞轮14的安装侧(图1左侧)设有与输入部相匹配的T型槽，滑履13卡在斜盘飞轮14的截面形状为T型槽中，形成斜盘滑履机构。传动杆6底部加工为圆球状与滑履13的球窝配合，形成球铰连接。滑履13在传动杆6的推动下，在T型槽的推动或拉动下，与斜盘飞轮14之间产生垂直于楔面的相互作用力，该力沿圆周方向的切向分力对斜盘飞轮14产生扭矩；该力沿传动杆6轴向的分力连同燃烧室内燃气混合气的压力，一起推动或带动传动杆6往复移动。斜盘飞轮14外侧(图1右侧)为一圆形摩擦平面，可与离合器相连接以输出旋转机械能或用于摩擦输出，其周侧即外缘有一输出齿圈，可与启动机的驱动齿轮啮合，实现本发明的启动。

另外，为提高斜盘飞轮14和固定轴的安装效果，输出部还包括挡圈17和螺母18，斜盘飞轮14中部有一通孔，通孔内加工有轴肩，该轴肩左右接触左轴承15A与右轴承15B的外圈。左轴承15A与右轴承15B为圆锥滚子轴承或其它具有轴向定位作用的轴承。斜盘飞轮14通过左轴承15A、右轴承15B支撑在机体8探出的斜盘飞轮轴上，并可绕该轴转动。左轴承15A、15B承受斜盘飞轮14的轴向力，左轴承15A与右轴承15B的外圈通过斜盘飞轮14通孔内的轴肩定位，左轴承15A内圈左侧通过斜盘飞轮轴的轴肩定位，右侧通过安装在斜盘飞轮轴上的轴套16定位；右轴承15B内圈左侧通过安装在斜盘飞轮轴上的轴套16定位，右侧通过安装在斜盘飞轮轴的挡圈17和螺母18定位。

本发明工作时可将燃料燃烧产生的热能通过斜盘滑履机构转化为机械能。活塞2顶部的燃烧室经过进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个过程为一工作循环。燃烧膨胀过程为做功行程，此时被压缩的可燃混合气在燃烧室内燃烧，放出热能，缸内压力和温度迅速增加，推动活塞2从上止点到下止点运动，活塞2通过活塞销4将直线机械能传递给传动杆6。部分直线机械能通过斜盘滑履机构使斜盘飞轮14加速并储存到斜盘飞轮14中，在其它行程中释放出来为其它行程提供能量，使本缸能连续工作；当用户有机械能需求时，部分直线机械能通过斜盘滑履机构驱动斜盘飞轮14，并由斜盘飞轮14通过离合器对外输出扭矩和转速。如果本发明具有多个气缸，此时其余气缸分别处于自己的做功、排气、进气和压缩行程，各缸之间配气相位设定要尽量使本发明工作平稳。

随着斜盘飞轮14的不断转动，滑履13在T型槽中滑动，传动杆6往复移动，活塞2也往复移动在上止点与下止点之间。活塞2运行做功、排气、进气、压缩四个行程实现一次热能向直线机械能的转换。其原理与传统内燃发动机类似，但由于没有传统内燃发动机的曲柄连杆机构，传动杆6仅在气缸内做往复直线运动，不存在连杆摆动引起的侧向力，大大减少了活塞2与气缸套3间的摩擦，提高了机械效率。

以上参考了优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型的保护范围并不限制于此，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。因此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用新型的保护范围内。