离心式组合曲轴节能发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明所述的离心式组合曲轴节能发动机，涉及各种柴油、汽油和天然气，单缸、双缸或多缸内燃发动机。适用于各种客货车及大重型工程机械，尤其大型发电机组和船舶等。
【背景技术】
[0002]随着全球经济的发展，各种燃油发动机的数量日益增加，排放的有害气体严重威胁着人类和动植物的生存，自然环境日益恶化，石油的储存量是有限的。在没有相应的代替品问世之前，节能减排保护环境已经成为人类之共识，我所研宄的发动机与目前发动机对比，其特点是:能耗相同，输出功率最大，或者说是功率相同能耗最小，可达到事半功倍的效果O
[0003]经研宄发现，世界发明压缩内燃发动机至今，已有一百几十年的历史，在这一百多年的时间里尤其是近几十年，世界各国制造商为降低发动机耗油量，不断地对发动机进行技术改造。但是传统的一体式曲轴，至今仍为人所用。现代的人们仍采取原始一体曲轴作功传动技术，其实是很笨拙的，因为一体式曲轴发动机将压能转变成动能的传动技术，似乎看不到杠杆力事半功倍的影子。
[0004]由于现有发动机主轴中心在气缸垂直中心上，而且曲轴连杆机构中曲轴半径是固定不变的，动力力臂和阻力力臂是基本相同的。使其作功时，力臂的压力点与主轴中心的距离，和力臂作压缩功时的受力点，与主轴中心的距离都是一样的，没有巧用杠杆力的原理作动力功和压缩功。尤其是主轴径中心在气缸径垂直中心上，使人们不能实现发动机能在上止点后，在较小的曲轴转角内，以较大的有效作功半径利用最高压力作功的愿望。
[0005]针对上述现有技术的不足，研宄一种相同能耗，输出功率增大，或是输出功率相同能耗降低，达到降耗增效的目的。所以设计一种新型的离心式组合曲轴节能发动机，从而弥补现有技术的不足是十分必要的。
【发明内容】
[0006]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的是研宄设计一种新型的离心式组合曲轴节能发动机。用以实现相同能耗，输出功率增大；输出功率相同，能耗降低，达到降耗增效的目的。
[0007]目前的内燃发动机，无论是以柴油，汽油还是天然气为燃料，将压能转变成动能的曲轴结构及其作功传动性能，仍是传统的一体曲轴结构，其作功传动性能也仍是传统的将压能转变成动能，直接向外传输转矩再无其它功能。而且曲轴与气缸的位置关系，也仍是传统的主轴径向中心与气缸中心，是一个中心的位置关系。所以活塞在作功时，通过连杆压动连杆销围绕主轴中心旋转时，连杆销中心与主轴的中心距是不变的。
[0008]本发明彻底改变了内燃发动机曲轴的结构，和曲轴与气缸的位置关系。目的是增加曲轴作功时的性能，和增加作功始点时的有效作功半径。使曲轴作功半径随旋转而变化，增大了发动机作功时的曲柄半径，缩小了发动机压缩时的曲柄半径。
[0009]本发明的技术解决方案是这样实现的:
[0010]本发明所述的离心式组合曲轴节能发动机，其特征在于所述的离心式组合曲轴节能发动机包括箱体、作功传动机构及传输机构；箱体包括曲轴箱及缸套体；缸套体上加工有2个汽缸；缸套体装于曲轴箱上部；传动机构通过支撑板固定装于曲轴箱内；活塞装于汽缸内；传输机构通过轴承座II装于曲轴箱上；作功传动机构与传输机构通过齿轮1、齿轮II及齿轮III相连接；
[0011]本发明所述的作功传动机构包括齿轮II1、轴承座1、深沟轴承I1、支撑板1、定位销圈、深沟轴承1、主轴滑道1、主轴滑道I1、连杆销滑柄1、连杆销滑柄I1、连杆总成、活塞、轴瓦、支撑板I1、齿轮I1、内六角螺栓1、支撑板II1、支撑板IV ;支撑板I与支撑板II相对设置；支撑板I的内侧加工有轴承槽，轴承槽内装有深沟轴承I及定位销圈；主轴滑道I装于支撑板I上，位于支撑板I外侧的主轴滑道I轴上依次装有轴承座I及齿轮II，深沟轴承II通过孔用卡簧固定于轴承座I内；支撑板II的内侧加工有轴承槽，轴承槽内装有深沟轴承I及定位销圈；主轴滑道II装于支撑板II上；连杆销滑柄I的两侧分别装于主轴滑道I与主轴滑道II上，连杆销滑柄I上装有连杆总成，连杆总成的下端与连杆销滑柄I的连杆销相连接，上端与活塞通过销轴连接；支撑板III与支撑板IV相对设置；支撑板III的内侧加工有轴承槽，轴承槽内装有深沟轴承I及定位销圈；主轴滑道III装于支撑板III上。主轴滑道II在穿过支撑板II外壁的轴面上，加工有一个平键槽，平键槽内装有平键；主轴滑道III的主轴孔内壁上加工有一个平键槽，与平键相匹配；主轴滑道II的主轴插入主轴滑道III的主轴孔内，并通过内六角螺栓I连接为一体；在主轴滑道III的外部轴上装有齿轮III;支撑板IV的内侧加工有轴承槽，轴承槽内装有深沟轴承I及定位销圈；主轴滑道IV装于支撑板IV上，位于支撑板IV外侧的主轴滑道IV轴上依次装有轴承座I及齿轮II，深沟轴承II通过孔用卡簧固定于轴承座I内；连杆销滑柄II的两侧分别装于主轴滑道III与主轴滑道IV上；连杆总成的下端与连杆销滑柄II的连杆销相连接，，上端与活塞通过销轴连接；连杆总成上部的活塞装于气缸内；
[0012]本发明所述的传输机构包括驱动轴、齿轮1、深沟轴承II1、轴承座I1、法兰；驱动轴的两端通过深沟轴承III与轴承座II装于曲轴箱上，驱动轴的一端装有法兰，另一端装有止退螺母；驱动轴上装有三个齿轮I，分别与两个齿轮II及一个齿轮III相啮合。
[0013]本发明所述的主轴滑道1、主轴滑道I1、主轴滑道III与主轴滑道IV同轴芯装配。
[0014]本发明所述的主轴滑道I与支撑板I之间、主轴滑道II与支撑板II之间、主轴滑道III与支撑板III之间、主轴滑道IV与支撑板IV之间都装有轴瓦。
[0015]本发明所述的主轴滑道1、主轴滑道I1、主轴滑道II1、主轴滑道IV分别与支撑板1、支撑板I1、支撑板III及支撑板IV偏心装配。
[0016]本发明所述的连杆销滑柄I与连杆销滑柄II均为U型结构；其结构包括一个连杆销与两个曲柄；连杆销与两个曲柄的内平面首部加工为一体；两个曲柄外平面各与一个长度与曲柄长度相同，宽度小于曲柄宽度的滑块加工为一体；连杆销与两端的曲柄组成U型结构；另在连杆销两端的曲柄尾部，各加工有一个同心定位销孔。
[0017]本发明所述的定位销圈上加工有销轴。
[0018]本发明所述的主轴滑道1、主轴滑道I1、主轴滑道II1、主轴滑道IV上加工有滑道槽。
[0019]本发明所述的连杆销滑柄I两侧的滑块分别置于主轴滑道I与主轴滑道II的滑道槽内，尾部的销孔套在销轴上；连杆销滑柄II两侧的滑块分别置于主轴滑道III与主轴滑道IV的滑道槽内，上部尾端上的销孔套在销轴上。
[0020]本发明所述的支撑板1、支撑板I1、支撑板III及支撑板IV上均加工有油道。
[0021]本发明所述的离心式组合曲轴节能发动机技术，适用于以柴油、汽油和天然气为燃料的单缸、双缸和多缸内燃机发动机。
[0022]本发明的作功传动原理:
[0023]本发明改进后的曲轴不是一体的，而且主轴径中心是偏高气缸径中心的。下面以本发明双缸发动机的一个单元为例，介绍一下本专利的作功传动特点:
[0024]一个连杆销与两个曲柄为一体，两个曲柄外平面与加工的滑块为一体，故在此总称连杆销滑柄。单缸发动机需两个主轴，每个主轴一端与一个曲柄为一体，每个曲柄平面加工成凹形槽，槽内两侧是耐磨滑面，故在此称之为主轴滑道。两个主轴滑道槽面对槽面，分别将连杆销滑柄两端曲柄外平面的滑块含在槽内，使连杆销两端曲柄外平面的滑块，能在两侧滑道槽内同时前后滑动，至此，两个主轴滑道与一个连杆销滑柄组合的曲轴，在此称之为组合曲轴。
[0025]组合曲轴两端的主轴分别由内向外，从两个支撑板的偏心轴承孔穿出。两个支撑板偏心轴承孔中心，是横向偏离气缸垂直中心线的，偏向压缩一面。偏心尺寸大约是发动机曲柄半径的35 %--40 %。
[0026]两个支撑板镜面轴承槽内与轴承外径紧配合各压装一套深沟轴承，并与轴承内径紧配合各压装一个定位销圈，两个定位销圈从内径向外的平面上各有一个轴向圆柱定位销轴，看附12中37.轴承与定位销圈中心与支撑板中心是一个中心，也是在气缸径垂直中心线上。
[0027]连杆销两端滑柄平面尾部各有一个定位销孔，组装时，组合曲轴两端的主轴，在分别从两个支撑板内侧偏心轴承孔穿入的同时，将两侧定位销圈上的定位销轴，分另嵌入两个滑柄尾部的定位销孔内。因此就形成了被含在左右两侧主轴滑道槽内的两个滑柄，在尾端的定位销轴的牵制下，使活塞作功时通过连杆压动连杆销，连杆销通过两端的滑柄在两侧的滑道槽内，扭动主轴滑道一同旋转。在旋转的同时，由于支撑板主轴承孔，是横向偏离支撑板中心的偏向压缩一面。而定位销轴确是围绕支撑板中心旋转的，所以连杆销滑柄扭动两侧的主轴滑道每旋转一圈，连杆销滑柄尾部在定位销轴的牵制下，连杆销两端滑柄的滑块，在两侧的滑道槽内前后滑动运行一次。
[0028]当活塞向下作功运行至横向90°曲轴转角时，定位销轴将连杆销滑柄向前推至极限，使此时的连杆销中心与主轴的中心距最大，反之活塞由下止点向上止点做压缩功，运行至横向90°曲轴转角时，定位销轴又将连杆销滑柄回拉至极限，此时连杆销中心与主轴中心距最小。但活塞在上下止点时的曲轴转角，(连杆销中心)乃在气缸径