一种水平对置直轴高速风冷发动机的制作方法

本实用新型涉及动力传动领域，尤其涉及一种水平对置直轴高速风冷发动机。

背景技术：

现在的发动机均使用曲轴作为输出轴，活塞杆也是直接做工在曲轴上，为减小曲轴质量及运动时所产生的离心力，曲轴轴颈往往作成中空的。在每个轴颈表面上都开有油孔，以便将机油引入或引出，用以润滑轴颈表面。为减少应力集中，主轴颈、曲柄销与曲柄臂的连接处都采用过渡圆弧连接，使曲轴加工工序繁琐，不能一体加工，曲轴为中空也是曲轴的强度有一定程度的降低；现有的发动机点火机构，传统上已知VVT(可变气门正时)通过传感器测量偏差来检测凸轮轴相位状况来改变进气门或排气门开启/关闭的相位(曲轴转角)。通常在可变气门正时设备中，通过使凸轮轴相对于链轮等旋转来改变相位，凸轮轴使进气门或排气门开启/关闭。由例如液压机构或电动机的致动器来使凸轮轴旋转。液压可变气门正时设备的问题是在寒冷的气候或者在发动机的运转开始时随着液压压力下降或者液压控制的响应性降低，可变气门正时的控制精度恶化。燃发动机已经采用了各种机构来改变凸轮轴与曲轴之间的相对正时以改进发动机的性能或减少排放。大多数的这些可变凸轮轴正时(VCT)机构在发动机凸轮轴(或多凸轮轴发动机中的多个凸轮轴)上使用一个或多个“叶片式相位器”。叶片式相位器具有一个转子，该转子带有一个或多个叶片，该转子被安装到凸轮轴的端部上，该转子被一个带有多个叶片室的壳体组件环绕，这些叶片安装在这些叶片室内。有可能将这些叶片安装到壳体组件上，并且同样装入转子组件的这些腔室中。壳体的外部圆周形成了链轮、皮带轮或者齿轮从而通过一个链条、皮带或者多个齿轮接受驱动力，该驱动力通常来自曲轴，或者有可能来自一个多凸轮发动机中的另一个凸轮轴。除了这种凸轮轴扭矩致动(CTA) 的可变凸轮轴正时(VCT)系统，主要的液压VCT系统在两种原理下运转-油压致动(OPA)或扭矩辅助(TA)。在油压致动VCT系统中，一个油控制阀门(OCV)将发动机油压引导到VCT相位器中的一个工作室，同时排空由该壳体、转子和叶片界定的相反的工作室。这产生了跨过一个或多个叶片的一个压力差以便在一个方向或另一个方向上液压推动该VCT相位器。将阀门变为中立或移动到空位置会在叶片的相反侧上施加相等的压力，并且将该相位器保持在任一中间位置。如果该相位器在一个方向上移动使得多个气门更快地打开或关闭，那么该相位器被称作提前的，而如果该相位器在一个方向上移动使得多个气门将延迟打开或关闭，那么该相位器被称作延迟的。扭矩辅助(TA)系统在类似的原理下运转，除了扭矩辅助系统具有一个或多个单向阀以防止该VCT相位器在一个被指令的相反方向上移动，而这种情况引起一个反作用力(例如扭矩)。OPA或TA系统的问题在于，油控制阀门默认处于一种将所有油从该提前或延迟工作室排出并且填充相反的室的位置上。在此模式中，该相位器默认在一个方向上移动到一个锁定销接合的极限停止位。在发动机未形成任何油压时的发动机启动周期过程中，OPA或TA系统无法将该VCT相位器引导到任一其他位置。这将该相位器限制为只能够在默认模式中在一个方向上移动。在过去，这是可以接受的，因为在发动机停机时和在发动机启动期间，该VCT相位器将被指令为锁定于极限行程限位之一处(完全提前或完全延迟)。然而，近来的校准工作已经证明，在VCT系统处于某个中间位置而不是处于极限停止位的情况下启动发动机存在相当大的益处。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水平对置直轴高速风冷发动机，该水平对置直轴高速风冷发动机取消使用曲轴来作为输出轴，通过活塞杆偏心连接齿轮。在通过齿轮来驱动发动机输出轴。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种水平对置直轴高速风冷发动机，包括传动组件,传动组件安装在主轴箱内；主轴箱的两侧安装有气缸组件，所述气缸组件呈水平对置安装在主轴箱上，气缸组件作为传动组件的动力部件与传动组件连接。

所述主轴箱内中部交替设置有多个支撑座和工作槽,支撑座两端均设置有轴承槽，所述主轴箱的两端分别设置有飞轮槽和正时齿槽。

所述传动组件包括其输出轴主轴,主轴的动力来源于与之通过主轴传动齿轮咬合的主动齿轮,主动齿轮通过气缸组件内的活塞杆驱动，所述主轴的两端分别安装有飞轮和与正时传动齿轮在飞轮槽和正时齿槽内，所述正时传动齿轮与正时齿轮咬合，正时齿轮通过支撑轴承支撑安装在支撑座上，所述主轴的输出端设置在飞轮后端。

所述气缸传动轴为花键轴，气缸传动轴一端末端设置为螺旋花键，正时齿轮安装在螺旋花键上。

所述主轴通过主轴传动齿轮与主动齿轮咬合，主轴传动齿轮和主动齿轮的数量相同且为偶数个。

所述主动齿轮通过转轴支撑在相邻的两个支撑座间，相邻的两个主动齿轮之间通过连杆轴铰接活塞杆。

所述主动齿轮通过连杆轴连接后组成一组，每组的两个主动齿轮外端固接有配重,配重以主动齿轮的圆心为中心重量逐渐递减，所述配重安装在连杆轴的相对端。

所述正时齿轮内设置有滑槽,滑槽往轴外端倾斜，滑槽内安装有滑动件,所述正时齿轮的外端有复位弹簧安装在气缸传动轴上复位弹簧的另一端与箱盖的内端面接触。

所述主轴的输出端伸出主轴箱外直接传动到变速箱。

所述气缸组件包括与连杆轴铰接的活塞杆,活塞杆安装在气缸内，气缸上端安装油泵,油泵通过油泵驱动齿轮与油泵传动齿咬合驱动，所述气缸组件还包括配气组件,配气组件通过其内部的传动部件驱动，传动部件通过从动齿轮和气缸传动轴上的传动斜齿轮咬合。

本实用新型的有益效果在于：通过直轴代替曲轴，气缸产生的动力通过齿轮传动到直轴输出防止主轴受到活塞杆推力引起的震动，主轴和活塞杆之间均通过齿轮连接，使主轴能够通过调整齿轮间的传动比而调整主轴输出的转速，使主轴能够实现高速输出；主轴没有了活塞杆推力的干扰转动也更加平顺，使发动机噪音大大减少，主轴磨损也相对减少，使发动机运转更佳可靠，使用寿命加长；正时齿轮在运转过程能够通过离心力在支撑轴上滑动，使正时齿轮能够在发动机运转过程中能够提前驱动气缸进气及进油，使发动机气缸能够提前点火输出动力，本申请的提前正时能够同时控制配气和供油，可以根据发动机的转速自动调整提前正时点火的时间大小。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的正时齿轴向剖面结构示意图；

图3是本实用新型的活塞杆传动组件结构图；

图4是本实用新型的图1的A-A向剖面图；

图5是本实用新型的实施例结构图；

图中：1-主轴箱，11-支撑座，111-轴承槽，12-工作槽，121-气缸借口，13-飞轮槽，131-飞轮，14-正时齿槽，2-气缸组件，21-活塞杆杆，22-气缸，23-传动部件，231-从动齿轮，24-油泵，241-油泵驱动齿轮，25-配气组件，3-箱盖，4-传动组件，41-主轴，411-主轴传动齿轮，412-主轴支撑轴承，413-正时传动齿轮，414-中间齿轮，415-输出轴，416-输出齿轮，42-气缸传动轴，421-正时齿轮，4211-滑槽， 4212-滑动件，422-复位弹簧，423-传动斜齿轮，424-卡环槽，425-支撑轴承，426-油泵传动齿，43-主动齿轮，431-配重，44-连杆轴。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种水平对置直轴高速风冷发动机，包括传动组件4,传动组件4 安装在主轴箱1内；主轴箱1的两侧安装有气缸组件2，所述气缸组件2 呈水平对置安装在主轴箱1上，气缸组件2作为传动组件4的动力部件与传动组件4连接。在主轴箱的每个工作槽12内安装一组传动组件4，传动组件4通过气缸组件2驱动，通过直轴代替驱动输出动力，使发动机动力输出平顺。

所述主轴箱1内中部交替设置有多个支撑座11和工作槽12,支撑座11用于支撑主轴41、气缸传动轴42、主动齿轮43，工作槽12作为主轴41、气缸传动轴42、主动齿轮43的工作运转空间；支撑座11两端均设置有轴承槽111，轴承槽111给轴承安装定位，方便支撑座11固定轴承，所述主轴箱1的两端分别设置有飞轮槽13和正时齿槽14，飞轮槽 13和正时齿槽14分别给飞轮131和正时齿轮421提供工作空间。

所述传动组件4包括其输出轴主轴41,主轴41的动力来源于与之通过主轴传动齿轮411咬合的主动齿轮43,主动齿轮43通过气缸组件2 内的活塞杆21驱动，主动齿轮43相当于传统的曲轴，在活塞杆21的推动下旋转将动力传动到主轴41输出动力，并且主动齿轮43和主轴41 之间是通过齿轮咬合，可以防止主轴受到活塞杆21推力引起的震动，齿轮咬合的动力传递方式也使主轴得能够通过齿轮见的传动比数而调整其动力输出，更使得发动机可以通过主轴传动齿轮43与主轴传动齿轮411的大传动比而得到更高转速，主轴41没有了活塞杆推力的干扰转动也更加平顺，使发动机噪音大大减少，主轴磨损也相对减少，使发动机运转更佳可靠，使用寿命加长。

进一步的，所述主轴41的两端分别安装有飞轮131和与正时传动齿轮413在飞轮槽13和正时齿槽14内，主轴再次通过飞轮平衡，飞轮是一个质量较大的惯性圆盘，它贮蓄能量，供给非作功行程的需求，带动整个曲连杆结构越过上、下止点，保证发动机曲轴旋转的惯性旋转的均匀性和输出扭矩的均匀性，借助于本身旋转的惯性力，帮助克服起动时气缸中的压缩阻力和维持短期超载时发动机的继续运转。多缸发动机的飞轮应与曲轴一起进行动平衡，减少了在主轴在旋转时因质量不平衡而产生的离心力将引起发动机振动，减少了主轴承的磨损。所述正时传动齿轮413与正时齿轮421咬合，正时齿轮421通过支撑轴承425支撑安装在支撑座11上，所述主轴41的输出端设置在飞轮 131后端，主轴41在飞轮后端部分经过了飞轮的平衡是最稳定的输出点，使发动机输出到变速箱的动力最稳定。

所述气缸传动轴42为花键轴，使气缸传动轴42在安装齿轮和使运行过程中更佳稳定，气缸传动轴42一端末端设置为螺旋花键，正时齿轮421安装在螺旋花键上，正时齿轮421间隙配合安装在螺旋花键上，当发动机运行时，正时齿轮421会沿螺旋花键滑动，使正时齿轮421 能够在发动机运转过程中能够提前驱动气缸进气及进油，使发动机气缸能够提前点火输出动力。

进一步的，为了正时齿轮421能够沿螺旋花键方向滑动，所述正时齿轮421内设置有滑槽4211,滑槽4211往轴外端倾斜，滑槽4211内安装有滑动件4212,滑动件4212为圆柱或圆球，为质量较大、表面平滑的部件，在正时齿轮421转动时滑动件4212跟随转动，并在离心力作用下沿滑槽4211的倾斜方向滑动给正时齿轮421一个向轴外端的推力，使正时齿轮能够沿螺旋花键方向滑动，使正时齿轮421相对于原来的装配位旋转一点角度，并且可以更具发动机的运转速度而自动调整其在花键上滑动的位移，使正时齿轮421旋转更大的角度,通过离心力作用下沿滑槽4211的倾斜方向滑动给正时齿轮421一个向轴外端的推力和复位弹簧422之间的力平衡来控制调整提前点火的时间，复位弹簧422的另一端与箱盖3的内端面接触，复位弹簧在正时齿轮421结束工作后将正时齿复位。

所述主轴41通过主轴传动齿轮411与主动齿轮43咬合，主轴传动齿轮411和主动齿轮43的数量相同且为偶数个，两个主轴传动齿轮411 为为一直和活塞杆21连接，驱动主轴旋转，主轴齿轮43和其数量一直的目的是为了平衡支撑主轴传动齿轮411，使主轴传动齿轮411传动到主轴21的动力平衡，防止连杆对主轴产生不垂直和不平衡的力对主轴 21转动干扰。

所述主动齿轮43通过转轴支撑在相邻的两个支撑座11间，相邻的两个主动齿轮43之间通过连杆轴44铰接活塞杆21，连杆轴44将两个注定齿轮43联合在一起支撑主动齿轮43在活塞杆推动下转动。

所述主动齿轮43通过连杆轴44连接后组成一组，每组的两个主动齿轮43外端固接有配重431,配重431以主动齿轮43的圆心为中心重量逐渐递减，所述配重431安装在连杆轴44的相对端。配重431在主动齿轮43运转过程中，当活塞杆运转到上指点时可以给活塞杆回转提供惯性力，当活塞杆运转到下止点时可以减少活塞杆对主动齿轮43的推动时产生的震动。

如图1所示所述主轴41的输出端伸出主轴箱1外直接传动到变速箱，是主轴输出具有更大的转速；

优选的，如图5所示把主轴41输出端设置在主轴箱1内，在主轴21 上安装传输出齿轮416，输出齿轮416与中间齿轮414咬合后通过输出轴415讲动力输出，可以通过调整输出齿轮416和中间齿轮414之间的传动比而调整输出转速的大小实现输出增速或减速。

所述气缸组件2包括与连杆轴44铰接的活塞杆21,活塞杆21安装在气缸22内，气缸22上端安装油泵24,油泵24通过油泵驱动齿轮241与油泵传动齿426咬合驱动，所述气缸组件2还包括配气组件25,配气组件25通过其内部的传动部件23驱动，传动部件23通过从动齿轮231和气缸传动轴42上的传动斜齿轮423咬合，通过正时齿轮421对配气和进油组件进行驱动，使发动机配气和进油能够与活塞杆的运转准确配合，使主轴运行更佳顺畅。