发动机的空气压缩机及发动机的制作方法

本实用新型涉及一种空气压缩机，尤其涉及一种发动机的空气压缩机，本实用新型还提供了一种具有上述空气压缩机的发动机。

背景技术：

目前，很多发动机配置有空气压缩机，这些空气压缩机能够向发动机进气管、发动机其他装置或车辆部件中提供压缩空气。现有的以发动机为动力的空气压缩机，通常通过皮带连接或者通过轴连接发动机的曲轴以带动空气压缩机。由于发动机（尤其是单缸机）本身的平衡问题，造成发动机的平衡系统结构复杂，进而造成发动机的体积大、重量大、零部件多且可靠性差的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种发动机的空气压缩机,其能够使发动机体积更小，重量更轻，且具有更高的可靠性。。

本实用新型的另一目的是提供一种其发动机，其体积小，重量轻，且具有更高的可靠性。

本实用新型的发动机的空气压缩机，发动机包括一个曲轴箱、一个曲轴、和至少一个主活塞。曲轴箱形成有至少一个主气缸。曲轴穿设于曲轴箱，且曲轴轴向垂直于主气缸的轴向。主活塞设置于主气缸且能够在曲轴驱动下沿主气缸的轴向运动。空气压缩机包括一个压缩机气缸及一个压缩机活塞。压缩机气缸与主气缸同轴的设置于曲轴箱，且压缩机气缸与一个主气缸相对于曲轴对称设置。压缩机活塞设置于压缩机气缸且能够在曲轴驱动下沿主气缸的轴向运动。

本实用新型提供的发动机的空气压缩机，压缩机气缸设置在曲轴箱内部，压缩机活塞通过曲轴驱动。另外，压缩机气缸与主气缸相对于曲轴对称设置，使主活塞和压缩机活塞在运动中产生的惯性力矩能够相互抵消，节省了平衡系统。相比现有的在发动机外部另外安装驱动机构的空气压缩机，本实用新型提供的发动机的空气压缩机节省了大量空间，减轻了整体的重量，另外由于部件的减少而增加了整体的可靠性。

在发动机的空气压缩机的又一种示意性实施方式中，空气压缩机还包括至少一个连杆，连杆的一端套设于曲轴，另一端通过活塞销与压缩机活塞连接。连杆结构简单且便与加工，曲轴能够通过连杆驱动压缩机活塞，使压缩机活塞与主活塞实现同步运动。

在发动机的空气压缩机的再一种示意性实施方式中，主活塞与压缩机活塞在曲轴的驱动下同时到达各自的上止点和各自的下止点，且主活塞和压缩机活塞在运动中产生的惯性力矩能够相互抵消。通过惯性力矩能够相互抵消，空气压缩机能够代替平衡系统，降低发动机的振动。

在发动机的空气压缩机的另一种示意性实施方式中，空气压缩机还包括至少一个凸轮及至少一个弹性件。凸轮能够套设并固定于曲轴。弹性件能够藉由弹性恢复力使压缩机活塞沿压缩机气缸的轴向抵靠凸轮，抵靠凸轮的压缩机活塞能够在凸轮推动下沿主气缸的轴向运动。凸轮结构简单且便与加工，且通过改变凸轮的轮廓可以实现在一个循环内压缩机活塞完成多个冲程的运动。

在发动机的空气压缩机的另一种示意性实施方式中，凸轮转动一周能够驱动压缩机活塞运动至少两个冲程，使空气压缩机能够实现高阶振动的平衡。

在发动机的空气压缩机的另一种示意性实施方式中，弹性件为弹簧。

本实用新型还提供一种发动机，包括一个曲轴箱、一个曲轴、至少一个主活塞及一个上述的空气压缩机。曲轴箱形成有至少一个主气缸。曲轴穿设于曲轴箱。主活塞一一对应的设置于主气缸且能够在曲轴驱动下沿主气缸的轴向运动。压缩机气缸与主气缸同轴的设置于曲轴箱，且压缩机气缸与主气缸一一对应的相对于曲轴对称设置，压缩机活塞设置于压缩机气缸且能够在曲轴驱动下沿主气缸的轴向运动。

在发动机的又一种示意性实施方式中，压缩机气缸与曲轴箱一体构成。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对发动机的空气压缩机及发动机的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1是用于说明发动机的空气压缩机的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。

图2是用于说明图1中空气压缩机的俯视视角的剖视结构示意图。

图3是用于说明图1中空气压缩机的另一状态的剖视结构示意图。

图4是用于说明图3中空气压缩机的俯视视角的剖视结构示意图。

图5是用于说明发动机的空气压缩机的一种示意性实施方式的剖视结构示意图。

图6是用于说明图5中空气压缩机的俯视视角的剖视结构示意图。

图7是用于说明图5中空气压缩机的另一状态的剖视结构示意图。

标号说明

10 曲轴箱

12 主气缸

20 曲轴

30 主活塞

40 压缩机气缸

50 压缩机活塞

61 连杆

62 压缩机连杆

63 活塞销

64 凸轮

70 弹性件。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

图1是用于说明发动机的空气压缩机的一种示意性实施方式的剖视结构示意图，参照图1，发动机包括一个曲轴箱10、一个曲轴20、和一个主活塞30。曲轴箱10形成有一个主气缸12，主气缸12的轴向垂直于曲轴20的轴向。曲轴20穿设于曲轴箱10。主活塞30设置于主气缸12，在示意性实施方式中，主气缸12藉由连杆61连接曲轴20且能够在曲轴20驱动下沿主气缸12的轴向运动。空气压缩机包括一个压缩机气缸40及一个压缩机活塞50。压缩机气缸40与主气缸12同轴的设置于曲轴箱10，且压缩机气缸40与一个主气缸12相对于曲轴20对称设置。压缩机活塞50设置于压缩机气缸40，压缩机活塞50可以通过压缩机连杆62与曲轴20连接（参照图1），也可以藉由凸轮64（参照图5）在曲轴20驱动下沿主气缸12的轴向运动，藉由压缩机活塞50的运动配合压缩机气缸40上的阀门结构生成压缩空气。空气压缩机生成的压缩空气可以用于发动机增压，当然还可根据实际情况用于其他用途。

本实用新型提供的发动机的空气压缩机，压缩机气缸40设置在曲轴箱10内部，压缩机活塞50通过曲轴驱动。另外，压缩机气缸40与主气缸12相对于曲轴20对称设置，使主活塞30和压缩机活塞50在运动中产生的惯性力矩能够相互抵消，节省了平衡系统。相比现有的在发动机外部另外安装驱动机构的空气压缩机，实用新型提供的发动机的空气压缩机节省了大量空间，减轻了整体的重量，另外由于部件的减少而增加了整体的可靠性。

图2是用于说明图1中空气压缩机的俯视视角的剖视结构示意图，参照图2并结合图1，空气压缩机还包括两个压缩机连杆62，在示意性实施方式中，两个压缩机连杆62沿曲轴20的轴向位于主活塞30的连杆61的两侧，各压缩机连杆62的一端套设于曲轴20，另一端通过活塞销63与压缩机活塞50连接。虽然在示意性实施方式中使用两个压缩机连杆62，有助于压缩机活塞50均匀受力，但并不局限于此，在其他示意性实施方式中仅使用一个也是可以的。压缩机连杆62结构简单且便与加工，曲轴能够通过压缩机连杆62驱动压缩机活塞50，使压缩机活塞50与主活塞30实现同步运动。

图3是用于说明图1中空气压缩机的另一状态的剖视结构示意图，图4是用于说明图2中空气压缩机的俯视视角的剖视结构示意图。参照图1至图4，在示意性实施方式中，主活塞30与压缩机活塞50在曲轴20的驱动下同时到达各自的上止点和各自的下止点，且主活塞30和压缩机活塞50在运动中产生的惯性力矩能够相互抵消。惯性力矩抵消能够实现发动机质量平衡，即所有旋转及往复质量力被平衡。旋转质量力包括发动机连杆和压气机连杆的旋转分量。往复质量力包括发动机活塞、压气机活塞、发动机以及压气机连杆的往复分量。压缩机活塞50和压缩机连杆62的质量可根据发动机的参数和压气机的冲程进行计算，故在此不再赘述。通过惯性力矩能够相互抵消，空气压缩机能够代替平衡系统，降低发动机的振动。

图5是用于说明发动机的空气压缩机的一种示意性实施方式的剖视结构示意图，图6是用于说明图5中空气压缩机的俯视视角的剖视结构示意图。参照图5和图6，在示意性实施方式中，空气压缩机还包括两个凸轮64及两个弹性件70。凸轮64能够套设并固定于曲轴20。弹性件70能够藉由弹性恢复力使压缩机活塞50沿压缩机气缸40的轴向抵靠凸轮64，抵靠凸轮64的压缩机活塞50能够在凸轮64推动下沿主气缸12的轴向运动。在示意性实施方式中，可以通过调节弹性件70调整其对压缩机活塞50施加的弹性恢复力，在弹性恢复力为零时可以使空气压缩机暂时停止工作。

在示意性实施方式中，参照图5，弹性件70为弹簧，在其他示意性实施方式中，也可以根据实际情况选用例如气压杆等其他弹性件。虽然凸轮64和弹性件70均为两个，然而并不局限于此，在其他示意性实施方式中也可以分别仅包括一个。凸轮64结构简单且便于加工，且通过改变凸轮的轮廓可以实现在一个循环内压缩机活塞50完成多个冲程的运动。图7是用于说明图5中空气压缩机的另一状态的剖视结构示意图，参照图5和图7，在示意性实施方式中，图5中的压缩机活塞50处于上止点，曲轴20转动90度后会进入如图7所示的状态，此时压缩机活塞50处于下止点，至此完成一个冲程的运动，凸轮64转动一周能够驱动压缩机活塞50运动四个冲程，使空气压缩机能够实现高阶振动的平衡。

本实用新型还提供一种发动机，参照图1，发动机包括一个曲轴箱10、一个曲轴20、一个主活塞30及一个上述的空气压缩机。曲轴箱10形成有一个主气缸12，主气缸12设置于曲轴箱10且主气缸12的轴向垂直于曲轴20的轴向。曲轴20穿设于曲轴箱10。主活塞30设置于主气缸12，主气缸12藉由连杆61连接曲轴20且能够在曲轴20驱动下沿主气缸12的轴向运动。压缩机气缸40与主气缸12同轴的设置于曲轴箱10，且压缩机气缸40与主气缸12一一对应的相对于曲轴20对称设置，在示意性实施方式中，如图所示压缩机气缸40与曲轴箱10一体构成，结构稳固且便与加工。压缩机活塞50设置于压缩机气缸40且能够在曲轴20驱动下沿主气缸12的轴向运动。虽然主气缸12、主活塞30和空气压缩机分别为一个，在其他示意性实施方式中，也可以为一一对应的多个。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一个系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。