专利名称：垂直气缸活塞式内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及无连杆的活塞式内燃机。它是用燃油或可燃气体作燃料， 将燃料在气缸内燃烧所产生的热能转变成为机械能的动力机械，可用于各 种机械作原动机使用。
背景技术：
活塞式内燃机，已经有一百多年的历史，与其他类型的内燃机相比， 有许多优异的特点，因而在各行业中被广泛的应用着，并且在今后相当长 的时间里，仍然占有很大的优势。但是，现有的活塞式内燃机基本结构上 还存在着缺陷，致使它的各项指标(如比重量、比功率，有效效率等)都 还不高。其主要原因，在于它是用曲轴连杆机构将活塞的往复运动转变成 旋转运动的。由于连杆的存在，工作中产生很大的往复惯性力和离心力， 致使机件负荷增加，机体产生振动，并且有些力是不能够通过配重来平衡
的；在气缸和活塞之间产生很大的侧压力，降低了有效功率，增大气缸和 活塞的磨损，降低气缸和活塞的使用寿命。它尺寸和重量很大，导致内燃 机难以做到体积小，重量轻。随着内燃机转速的提高，这种弊病也急剧增 加。
由于人们的不断努力，各种无连杆内燃机设计相继出现，如我国的黎 正中同志在85100358A专利中，提出了用偏心园滑块来代替连杆的设计， 在一定程度降低了内燃机的高度，体积和重量也有所下降。但是由于各方面的原因，这些无连杆内燃机至今仍未在生产实践中被广泛的釆用。如前 述的园滑块内燃机，因为园滑块和内齿轮副仍旧是个大麻烦，它尺寸大、 制造困难，且工作不可靠，阻碍了它的推广价值。特别是行程与气缸之比 大于0.8时(实际的内燃机多数如此)，随着偏心园滑块的尺寸增大，它的 优点将变得很不明显了。
本发明的目的，是设计一种新颖的机构，来代替曲轴连杆机构，改进 现有内燃机的运动部件，降低内燃机的体积和重量，改善内燃机的平衡性 能，降低内燃机油耗。
发明内容
本发明的装配图如图1，主要另件如活塞(20)，气缸(12),气缸体(IO), 机体(2)，前曲柄轴(5)，后曲柄轴(22)，-偏心套(7)，偏心轴(25), 支承块(17)，前盖(3),后盖(26)均附有图，现结合这些图，说明它的 构造和工作原理。
构造
在不同的平面上，有相互垂直的两个气缸(12),气缸内各装有一个活 塞(20),每个活塞上安装着2个气环(13)和l个油环(15),活塞在气缸 中能够作往复直线运动，并且和气缸壁保持密闭，活塞侧面在2个支承块
(17)内也可作往复直线运动；活塞的尾部有一个孔，孔中装有轴承(24), 轴承内孔装在偏心轴(25)的一个轴颈上，偏心轴的另一个轴颈通过轴承 装在另一个活塞的内孔中，在偏心轴(25)上，轴承(24)端面装有垫片
(9),偏心轴的花键上，各自安装着l个偏心套(7),两个偏心套同在一 个圆心上；通过轴承(6)， 一个偏心套安装在前曲柄轴(5)内， 一个偏心套安装在后曲柄轴(22)内；前曲柄轴通过轴承(4)和(8)安装在前盖 (3)内，后曲柄轴也通过轴承(18)和(19)安装后盖(26)内；前盖、 后盖安装在机体(2)的前后端；气缸体(10)内安装气缸(12),气缸体 和气缸之间安装阻水圈(11),气缸体安装在机体(2)上；支承块(17) 通过肖子(16)和螺栓安装在机体(2)上；飞轮(21)装于后曲柄轴(") 上，油封(23)装于后盖和飞轮之间；机体下安装油底壳(l)，气缸和气 缸体上安装气缸垫(14)和气缸盖(28)及所有零件，气缸盖上安装气门 室盖(27)及所有零件。
机体(2)为了安装配的方便，将安装前盖(3)的一端沿安装第一个 气缸体的中心横向切开铸造，半精加工后再用螺钉，肖子等连接件组装在 一体精加工。
本文所指的轴承(4 )、 ( 8 )、 ( 6 )、 ( 18 )、 ( 19 )、 ( 24 )是指滚动轴承和 滑动轴承，根据使用的要求确定，图中使用的是点划线和细实线，未指明 它们的具体结构，只说明所在位置；偏心套(7)、偏心轴(25)的内外花 键是指渐开线花键、距形花键和平键，只用细实线说明位置，未指明具体 结构。这些都是在实施设计中视具体情况确定的。
活塞(20)可以采用2种结构。其中，图4的构造较为简单，加工也 比较容易，作为一般使用也就可以了。但考虑到活塞(20)的强度和偏心 轴(25)的尺寸加大和轴承(24)加大的需要，也可以釆用图(l7)的结 构。这种结构主要是加大了活塞尾部的尺寸，需要专门铸造，使得它不能 在加工活塞外径时一次完成，而只有分两次加工了。在使用时和它配合的 支承块(17)也要作相应的变动。
图中有的零件也画出了润滑油路的油道参改方案，在实施设计中根据具体情况确定。
在前曲柄轴(5)上，有一拆断线，拆断线以外是驱动配气机构，水泵、 点火系统、燃油供给系统、冷却系统及润滑系统。由于这些零件都是使用 的现有技术，有的与其他机型完全通用。故本文未再加以论述。在构造上 也出现一些不完善的地方(如前曲柄轴无油封等)附图中也未画出。
原理
在前曲柄轴(5)和后曲柄轴(22)上，各有一个偏心距E;偏心套(7) 上也有一个偏心距E;偏心轴(25)两轴间也有2E偏心距，按照前述装配 起来如图1。前、后曲柄轴的偏心孔处于同一个圆心上，位于右气缸的下方， 偏心距连线与右气缸中心线重合，前曲柄轴的偏心距与偏心套的偏心距相 加。使右气缸的活塞处于最高点(上止点)；后曲柄轴的偏心距与偏心套的 偏心距重合，使左气缸的活塞处于上下止点之间(中止点)。当顺时针摇转 前曲柄轴时，前曲柄轴带动偏心套作顺时针转动的同时，偏心套、偏心轴 还产生方向相反，转角相同的相对转动，右气缸活塞沿着气缸中心线向下 移动；偏心轴的另一轴颈随着偏心轴的转动，带动偏心套，后曲柄轴作相 应的转动，左气缸中的活塞也沿气缸中心线向下移动。转动90°时，前曲 柄轴与偏心套的偏心距重合，使右气缸活塞处于中止点，后曲柄轴与偏心 套的偏心距相加，使左气缸活塞处于下止点；活塞行程2E。继续摇转前曲 柄轴，左气缸活塞向上移动，右气缸活塞继续向下移动。转180°时，右气 缸活塞处于下止点，左气缸活塞回到中止点，活塞完成一个行程；全行程 4E。再继续摇转前曲柄轴180° ,所有零件回到图l位置，活塞上下各一次， 即完成2个行程。由此可以看出，这点是和曲轴连杆机构相同的，不同的 是，它省去了一个庞大的连杆，重量减轻不少，连续运转产生的惯性力和离心力也大大降低，同时一套机构完成二个气缸的工作。
连续的转动前曲柄轴或飞轮，使左右两个气缸中的活塞连续的作往复 直线运动，和曲柄轴严格按照时间关系工作的配气机构，按时的打开或关 闭气门，活塞便可在四个行程中完成进气、压縮、作功和排气的功能。内 燃机在作功行程时，燃料在气缸内燃烧，压力急剧上升，推动活塞(20)
向下移动，这时产生两种力 一是活塞作用到前后曲柄轴(5)、 (22)上的 力，推动曲柄轴作顺时针旋转，二是作用到偏心轴(25)上的力，通过偏 心轴的另一轴颈，以其连接的活塞为支点，以偏心套为重点，驱动前后曲 柄轴(5)、 (22)，这两种力共同作用到前后曲柄轴作顺时针旋转，输出动 力作功。前曲柄轴输出动力驱动内燃机的各系统工作。
前述的前曲柄轴(5)、后曲柄轴(22)上均有一块主配重，在偏心轴 (25)上有2块副配重，它和偏心轴另一轴颈和主配重同起到平衡作用， 它们相对旋转，所以本发明是能够改善平衡功能，力求做到包括活塞在内 的全平衡，使整个机构的平衡性能更好，发动机振动和噪音更小。调整主 配重块和副配重块的重量是实施设计的一项工作。当前曲柄轴(5)、后同 柄轴(22)以及今后要提到的中间前、后曲柄轴(30)、 (31)重量不够时， 允许釆用装配的方式加装配重块U2),固定螺栓(33)和锁片(34)固定。 装配时，先装好曲柄轴，再装配重块，如图16。釆用装配的配重块时，要 加大气缸与曲柄的距离，保证配重块的通过。
以上讲的是双缸内燃机构造和原理。本发明不光是能制成双缸机，还 可以做成多缸机和双向作功活塞式内燃机，现说明如下
一、多缸式内燃机；将机体(2)做成多个气缸孔，并且把中间两个气 缸孔连成一体，将前后两个气缸孔从气缸中心线横向切开铸造，半精加工后再用肖子螺栓装配起来精加工。在第二和第三气缸之间釆用图13这样的
中间后曲柄轴(30)和中间前曲柄轴(31)就可以把它们连接起来。第一
和第二气缸与第三和第四气缸是和前面相同的。第一气缸装着前曲柄轴
(5),第四气缸装着后曲柄轴(22)及其飞轮。中间前曲柄轴和中间后曲 柄轴它们的曲柄是和前曲柄轴和后曲柄轴相同的，只是釆用不同的轴把他 二者连接起来，并且用肖子和螺栓将它们连接在一起，肖子及螺栓的规格、 数量在实施设计中确定。它们可以装配成两曲柄方向相同，也可以装配成 两曲柄方向相反，在实施设计中按实际需要确定。
为了避免将机体(2)从气缸中心线切开，能够一体制造，使加工简化， 也可以把一端或两端偏心套(7)做成图l9的结构，而把偏心轴(25)做 成图20或图21的结构，把花键轴改在偏心套(7)上，内花键孔改在偏心 轴(25)内，图20是一端改在偏心轴(")内，图H是两端均改在偏心 轴(25)内，装配时把他们用螺栓和锁片连接起来，这样就不必把机体(2) 分开铸造，而成为一体了。两端均改用只限用于双缸机，而多缸机只能改 用一端。就使机体能够一体铸造了，改用后的双缸机机体(2)如图22所 示。
如果还想要装更多的气缸，可根据以上的原则增加更多的气缸数。 二、双向作功活塞机；把只有一个头部的活塞，在尾部的另一端也可 以制造成和另一头部一样的头部(如图15)，即可制成双向作功活塞机。在 活塞的另一端也配上相同的气缸(12),气缸体(IO)，气缸垫U4)，气缸 盖(28),气门室盖(27)和配气机构相关的零部件，如图14。和前面叙述 的一样，可以做成两个双向活塞的内燃机(简称2—双向机)，或多个双向 活塞的内燃机(简称多一双向机)。这种内燃机由于四边都有气缸，如果依旧釆用曲柄轴卧式布置，则总有气缸是向下的，停车后有润滑油流下来， 下次启动造成困难，工作中也要燃烧润滑油，所以只能釆用曲柄轴立式布 置(即立轴式)。在立轴式中，气缸都是卧式布置，不存在燃烧机油或停机 存油问题，而油底壳只能布置在机体和飞轮之间，飞轮是水平旋转，这点 在有的机械中是更为有利和方便的(如快艇用的船用舷外机等)。它的特点
是l个活塞可以完成2个活塞的工作，并且活塞之间互相直接传递，不存
在转换省耗，传动装置也尽一步简化，内燃机效果更好，结构更为紧凑。
活塞(20)可以釆用2种结构。其中，图4的构造较为简单，加工也 比较容易，作为一般使用也就可以了。但考虑到活塞(20)的强度和偏心 轴(25)的尺寸加大和轴承(24)加大的需要，也可以釆用图(18)的结 构。这种结构主要是加大了活塞尾部的尺寸，需要专门铸造，使得它不能 在加工活塞外径时一次完成，而只有分两次加工了。在使用时和它配合的 支承块(17)也要作相应的变动。
本发明的内燃机，不光能制成水冷式内燃机，可以制成风冷式内燃机， 现说明如下
一、水冷式内燃机水的散热效果最好，所以多数釆用水冷却方式。 水冷却方式可以制成蒸发式，用水将气缸及气缸盖散发的热量进行冷却， 水直接在水箱内蒸发，这在小型的内燃机中是最简单的方法。在双缸机也 可以釆用。强制性水冷却，这是现今内燃机采用最多的方式，它需要用水 泵把水箱内的水压入机体及气缸盖的水道，再将机体和气缸盖的水压回水 箱上部，经过水箱的散热管，用风扇将热散下来，这种散热方式，需要驱 动水泵和风扇。这是本文前边讲到的拆断线以外的部分功能。由于这些都 是现有技术，不再进行论述。二、风冷式内燃机有的内燃机由于结构和使用需要，不便于用水冷 却，也有的地方无法使用水冷却，也可以釆用风冷却和强制风冷。采用风
冷时，要在气缸体(IO),气缸盖(28)及气门室盖(27)铸造出散热片， 扩大它的散热面积，散热片之间要有利于风的流动，气缸套(12)也要釆 用干式气缸套。强制风冷在散热片外，要安装导风罩，要用风扇将热空气 强制扇出，还要增加防火、防烫伤的装置。
本发明的内燃机，根据使用的燃料，不仅可以制成汽油机，还可制成 柴油机及可燃气体机
一、 汽油机这是当前普遍使用的内燃机，占有相当大的比重，它零 件承受的压力不大，研制比较容易获得成功，结构也相对简单是本发明推 广的重点。
二、 柴油机零件之间存受的压力大，零件精度高，也比较笨重，这 点来说，本发明是有难度的。但是通过对汽油机的研制，逐步提高到柴油 机也是可以办得到的。
三、 可燃气体机这种内燃机与汽油机相似，只是燃料的代用问题， 本发明也可以在可燃气体机上研制使用。
综上所述，本发明的内燃机与现有内燃机相比，主要有如下的优点
一、 省去了长度和重量很大的连杆，减少了往复惯性力和离心力；
二、 在结构上能保证活塞在气缸中作往复直线运动，对气缸的侧压力 减小，这不但降低内燃机的磨擦损失，活塞的导向裙部用支承块取代，气 缸高度可以缩短，降低了机体高度和重量。
三、 设置了 2套平衡系统，曲柄轴上的配重起主平衡作用，偏心轴上 的配重起副平衡作用，2套配重相对旋转，力求做到包括活塞在内的全平衡，较好的解决了内燃机的平衡问题。
四、 内燃机的制造难度降低。由于取消了制造难度大，需要大量锻压 和专用设备的曲轴连杆，仅用一般设备加专机即可生产内燃机，大批制造 时成本可能降低。
五、 现有内燃机中的轴承一般采用轴瓦(滑动轴承)，本发明的内燃机 更多的釆用了滚动轴承的机会，机械效率不断提高。
附图1为无连杆曲轴内燃机的装配图。其中(l)表示油底壳；(2) 表示机体；(3)表示前盖；(4)表示轴承；('5)表示前曲柄轴；(6 )表示 轴承；(7)表示偏心套；(8)表示轴承；(9)表示垫片；(IO)表示气缸体； (ll)表示阻水圈；(12)表示气缸；(13)表示气环；(U)表示气缸垫； (15)表示油环；(16)表示肖子；(17)表示支承块；(18)表示轴承；(19) 表示轴承；(20)表示活塞；(21)表示飞轮；(22)表示后曲柄轴；(23) 表示油封；(24)表示轴承；(25)表示偏心轴；(26)表示后盖；(27 )表 示气门室盖；(28)表示气缸盖。 . 附图2为机体视图。其中(2)表示机体。
附图3为气缸体和气缸装配图。其中(ll)表示阻水圈；(12)表示 气缸；(10)表示气缸体。
附图4为活塞组视图。其中(24)表示轴承；(20)表示活塞；(15) 表示油环；(13)表示气环。
附图5为支承块视图。其中(17)表示支承块。
附图6为偏心轴视图。其中(25)表示偏心轴。附图7为偏心套视图。其中(7)表示偏心套。
附图8为前曲柄轴视图。其中(5)表示前曲柄轴；(8)表示轴承；(4) 表示轴承；(6 )表示轴承。
附图9为后曲柄轴视图。其中(6)表示轴承；(22)表示后曲柄轴； (19)表示轴承；(18)表示轴承。
附图10为前盖视图。其中(3)表示前盖。 附图ll为后盖视图。其中(26)表示后盖。
附图12为多缸的内燃机视图。其中(l)表示油底壳；(2)表示机体； (3)表示前盖；(4)表示轴承；(5)表示前曲柄轴；U)表示轴承；(7) 表示偏心套；(8)表示轴承；(9),表示垫片；(IO)表示气缸体；(11)表 示阻水圈；(12)表示气缸；(13)表示气环；(")表示气缸垫；(15 )表 示油环；(16)表示肖子；(17)表示支承块；(18)表示轴承；(19)表示 轴承；(20)表示活塞；(n)表示飞轮；(")表示后曲柄轴；(23)表示 油封；(24)表示轴承；("表示偏心轴；(26)表示后盖；(")表示气门 室盖；(28)表示气缸盖；(")表示轴承；(30 )表示中间后曲柄轴；(31) 表示中间前曲柄轴。
附图13为中间前曲柄轴和中间后曲柄轴装配图。其中(6)表示轴承； (30)表示中间后曲柄轴；(29)表示轴承；(31 )表示中间前曲柄轴。
附图14为双向作功活塞内燃机装配图。其中(17)表示支承块；(24) 表示轴承；(25)表示偏心轴；(IO)表示气缸体；(ll)表示阻水圈；(14) 表示气缸垫；(27)表示气门室盖；(28)表示气缸盖；(13)表示气环；(15) 表示油环；(20)表示活塞；(12)表示气缸；(n)表示飞轮。
附图15为双向作功活塞视图。其中。0)表示双向作功活塞；(24)表示轴承；(15)表示油环；(13)表示气环。
附图16为采用装配方式加装配重块视图。其中(5)表示前曲柄轴； (22)表示后曲柄轴；(31)表示中间前曲柄轴；(30 )表示中间后曲柄轴; (32)表示加装的配重块；(")表示固定螺栓；(M)表示锁片。
附图17为活塞另一种结构视图。其中(24)表示轴承；(20)表示活 塞；(15)表示油环；(13)表示气环。
附图18为双向作功活塞的另一种结构视图。其中(20)表示双向作功 活塞；(24)表示轴承；(15)表示油环；(13)表示气环。
附图19为偏心套的另一种结构视图。其中(7)表示偏心套。 附图20为偏心轴的另一种结构视图。其中(25)表示偏心轴。 附图21为偏心轴的另一种结构视图。其中(25)表示偏心轴。 附图22为机体的另一种结构视图。其中(2)表示机体。
具体实施方案 .
实施例l,双缸机，如图l。机体(2)要分体铸造，半精加工后要一体 精加工，最后和气缸，气缸体和支承块组合在一起镗缸和銜磨，所有零件 加工后要经过检验，后曲柄轴，轴承，后盖及油封，前曲柄轴，轴承，前 盖等零件装成组件。再将右气缸，气缸体拆下来。将机体，前支承块分开， 然后将左气缸内装入活塞组。将偏心轴的一个轴颈装入活塞轴承，再将右 气缸活塞组连同支承块装入机体和偏心轴的另 一个轴颈，将机体分开的部 分再装回来，将右气缸和气缸体装入活塞及机体；装垫片垫入前后两端的 偏心轴颈，并将偏心套装入前后端，这时两偏心套应在同一圆心上。最后面装入前后曲柄轴及前后盖，装上飞轮，转动飞轮，再将前支承块肖子及 螺栓固紧，这时转动飞轮，前后曲柄轴应转动灵活，活塞在气缸内移动自 如，否则应于排除。如果把偏心轴采用图21结构，偏心套(7)釆用图19 的结构，而机体就可以不必分开铸造，而成为一体铸造和精加工了，如图
22。气缸、支承块和机体一体镗钢和珩磨后也不必折开了。再将气缸垫、
气缸盖及其零件，气门室盖及其零件，油底壳等装上，再将配气机构，点 火系统，冷却系统，燃油供给系统、润滑系统装好， 一台内燃机就装配完 成。加入润滑油，即可进入台架冷磨后，如未发现问题，即可加入燃油进 行试车和测试。
实施例2，多缸机，如图12。机体的铸造、零件加工及装配过程均和 前述相似，这里不再重复，只就多缸机的不同之处，作如下说明
一、 机体要分三件分开铸造，半精加工后再组装到一起，精加工后， 还要和气缸，气缸体，支承块组合一起进行镗缸和珩磨，组装时再拆开。
二、 装配时，先装中间曲柄轴和轴承，然后在中间曲柄轴的偏心孔内 把2个偏心套装好，再装前后2个气缸内的活塞组件，将偏心轴装入活塞
轴承，垫上垫片，再装入偏心套内，其余就是和前述的相同了，只不过要 多装2个缸罢了。
如果偏心轴(25 )采用图20的结构，偏心套(7 )采用图19的结构， 机体(2)就不必分三件铸造，而釆用一体铸造和精加工了，气缸体，支承 块和机体一体镗钢和珩磨后也不必折开了 。
实施例3,双向作功活塞机，如图14。这种内燃机的机体，活塞都要 和前述的要复杂一些，要重新做模型和铸造，机体仍然要分开铸造，半精 加工后再组装在一起进行精加工，和气缸，气缸体，支承块组装在一起镗缸和对于磨，由于没有油底壳，四周都没有孔，所以必要的装配孔还得事先 铸造好，组装后再盖起来，又由于油底壳装在机体和飞轮之间，所以要选 定好位置和连接方法，其他事项就和前述相似。
如果偏心轴(25)釆用图20或21的结构，偏心套(7)釆用图19的 结构，机体(2)就不必分开铸造和精加工了，气缸、气缸体、支承块和机 体一体镗缸和乾磨后也不必折开了。
权利要求
1、一种垂直气缸活塞式内燃机，它由机体(2)、气缸(12)、气缸体(10)、活塞(20)、气环(13)、油环(15)、偏心轴(25)、垫片(9)、偏心套(7)、前曲柄轴(5)、后曲柄轴(22)、中间前曲柄轴(31)、中间后曲柄轴(30)、前盖(3)、后盖(26)、油封(23)、飞轮(21)、轴承(4)、(8)、(6)、(18)、(19)、(24)、(29)、油底壳(1)、气缸垫(14)、气缸盖(28)、气门室盖(27)以及配气机构、点火系统、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统所组成；它的特性在于在机体(2)上的不同的平面内，有两条或两条为一组的若干条气缸中心线，以两条为一组相互垂直，每1气缸中心线的内径构成一个或二个气缸(12)，或镶套构成一个或二个气缸(12)，每个气缸或每二个气缸中安装着一个活塞(20)，活塞有一个头部或二个头部，活塞头部上安装气环(13)和油环(15)与气缸壁保持密闭，活塞侧面有二个支承块(17)，活塞在支承块内可作往复直线运动，在活塞的尾部或中间有一孔，通过轴承(24)安装着偏心轴(25)的一个轴颈，偏心轴的另一轴颈，安装在相互垂直的气缸中的另一活塞孔的轴承内；偏心轴的两端装着垫片(9)和偏心套(7)，2偏心套处在同一圆心上，通过轴承(6)，偏心套安装在前曲柄轴(5)和后曲柄轴(25)的偏心孔内，也可以安装在中间后曲柄轴(30)和中间前曲柄轴(31)的偏心孔内，中间后曲柄轴、中间前曲柄轴通过轴承(29)安装在机体(2)内；前曲柄轴通过轴承(4)、(8)、安装在前盖(3)内，后曲柄轴通过轴承(18)、(19)安装在后盖(26)内，前后盖安装在机体(2)的前、后端；气缸体(10)内安装气缸(12)，气缸体和气缸之间安装阻水圈(11)，气缸体安装在机体(2)上，支承块(17)通过肖子(16)和螺栓安装在机体(2)上。飞轮(21)装在后曲柄轴上，后盖与飞轮之间安装油封(23)；气缸体上安装着气缸垫(14)和气缸盖(28)，气缸盖上安装着气门室盖(27)，机体(2)下部安装着油底壳(1)；机体(2)和内燃机的相应部位安装着配气机构、点火系统、燃油供给系统、润滑系统及冷却系统。
2、 根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于所述的机体(2)上， 有两条(双缸机)或两条为一组的若干条(多缸机)气缸中心线，以两条 为一组相互垂直，每一气缸中心线的内径构成一个气缸(12),或镶套构成 一个气缸U2)，每个气缸中安装着一个活塞(20)，活塞有一个头部，活 塞头部上安装气环(13)和油坏(15),与气缸壁保持密闭，活塞侧面有两 个支承块(17),活塞在支承块内可作往复直线运动，在活塞尾部有一孔， 通过轴承(24)安装着偏心轴(25)的一个轴颈，偏心轴的另一轴颈，安 装在相互垂直的气缸中的另一活塞孔的轴承内。
3、 根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于所述的机体(2)上有 两条(2—双向机)或两条为一组的若干条(多一双向机)气缸中心线，以 两条为一组互相垂直，每一气缸中心线构成两个气缸(12),或镶套构成两 个气缸(12),每两个气缸中安装着一个活塞(20),活塞有两个头部，每 个活塞头部上安装气环(13),和油坏(15)与气缸壁保持密闭，活塞侧面 有二个支承块(17)，活塞在支承块内可作往复直线运动，在活塞中部有一 孔，通过轴承(24),安装着偏心轴(25)的一个轴颈，安装在相互垂直的气缸另一活塞孔的轴承内。
4、 根据权利要求l、权利要求2和权利要求3所述的内燃机，其特征 在于所述的活塞(20),侧面可以是和活塞顶部园的延长线，也可以是两个 不同的直径，和它配合的气缸(12)和支承块(17)可以是相同的直径， 也可以不相同。
5、 根据权利要求l、权利要求2和权利要求3所述的内燃机，其特征在于所述的偏心轴(25)和偏心套(7)，可以根据需要将它们的结构作出 改进，把一端或两端安装活塞轴承(24)的轴和偏心块(7)做成一体，轴 端开外花键，内花键孔开在偏心轴(25)内，安装时用螺栓和锁片紧固。
6、 根据权利要求1和权利要求2、权利要求3所述的内燃机，其特征 在于所述的机体(2)内在每二个气缸之间安装中间前曲柄轴(31)和中间 后曲柄轴OG),并通过肖子和螺栓连接，通过二个轴承(29)和机体(2) 装配，它们的曲柄方向可以相同，也可以相反。
7、 根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于所述的机体(2)可以 是分体铸造，半精加工后再组装起来， 一体进行精加工，成为一个完整的 机体；也可以一体铸造，精加工同时完成，成为一个完整的机体。
8、 根据权利要求1和权利要求6所述的内燃机，其特征在于所述的前 曲柄轴(5)和后曲柄轴(22),以及所述的中间前曲柄轴(31),中间后曲 柄轴(30)上的配重块重量不够时，可以加装配重块(32),用螺栓(33) 及锁片(34)固定。
9、 根据权利要求l、权利要求2、权利要求3、权利要求6和所述的内 燃机，其特征在于所述的轴承(4)、 (8)、 (6)、 (18)、 (19)、 (24)、 (29) 均包括滚动轴承和滑动轴承。
10、 根据权利要求l、权利要求2、权利要求3、权利要求5所述的内 燃机，其特征在于所述的偏心轴(25)、偏心套(7)的内外花键均包括平 键、矩形花键和渐开线花键。
全文摘要
垂直气缸活塞式内燃机，属于用燃油或可燃气体作燃料的动力机械。它的气缸在不同的平面内相互垂直，通过偏心轴(25)、偏心套(7)、前曲柄轴(5)、后曲柄轴(22)的一个偏心距E，将活塞(20)的往复运动转变成为曲柄轴的旋转运动。它没有连杆的离心力、往复惯性力带来的弊病，也没有一般无连杆内燃机的内齿轮副，减少了气缸与活塞之间的侧压力；降低了气缸的高度，活塞既能作单向作功，也能双向作功；有主配重和副配重两套平衡系统，较好的解决了内燃机的平衡问题。该机具有体积小、重量轻、效率高、振动小的优点，可以制成双缸或多缸的风冷和水冷式汽油机、柴油机或可燃气体机。
文档编号F02B75/00GK101526028SQ20091005816
公开日2009年9月9日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者黄安陶 申请人:黄安陶