内燃机的制作方法

本发明属于机械设备，尤其是涉及一种内燃机。

背景技术：

1、内燃机是被广泛使用的动力来源。主要结构及运行方式是由气缸组件内的活塞往复运动两个循环即四个冲程完成吸气、压缩、燃烧做功及排气。期间带动曲轴旋转两周，转速可达每分钟数千转。

2、单缸内燃机在往复运动中往往会有比较大的振动，通过在曲轴上设置平衡重偏心轮，可以抵消活塞运动的轴向振动，但是平衡重偏心轮做的是旋转运动，因此又另外产生了垂直于活塞运动方向的振动。另外，在每四个冲程中只有一个冲程在做功，因此其输出的扭矩波动比较大。

3、直列四缸内燃机，让四个气缸组件按照均匀的时间间隔依次做功，基本消除了扭矩波动。另外，通过合理的联动布局，四个平衡重偏心轮的垂直于活塞运动方向的振动，也有一定程度的抵消，但由于较长的曲轴的刚性问题，无法克服残余的偏摆振动。

4、水平对置四缸内燃机，除了基本消除了扭矩波动以外，还让四个活塞两两对置相反运动，其振动大致抵消，因此不再需要平衡重偏心轮，所以垂直于活塞运动方向的振动也显著减小。然而，为了避免活塞与曲轴之间的连杆发生空间冲突，每两个对置的活塞的轴线需要错开一点距离，因此仍有少量的残余振动。不同于直列四缸可以合用一个集成缸体，水平对置四缸必须左右各有一个缸体，因此制造成本较高。并且为了克服重力的影响而保证各个水平气缸组件的环壁得到均匀的润滑，其润滑子系统较复杂，维护成本较高。由于实用性较低，目前仅有很少数车厂采用水平对置发动机。另外，其曲轴虽然较短，但是如果进一步扩展到六缸甚至八缸，将需要解决曲轴刚性问题。

5、另外还有v型四缸内燃机，其优缺点介于直列四缸及水平对置四缸之间。

6、以上几种内燃机，都不可避免地使用曲轴，而其结构复杂，技术要求较高，因此其成本占内燃机成本的十分之一，是其中最贵的零部件。

7、氢气是一种零碳排放的环保新能源，其既可以用燃料电池转化为电能，也可以用氢气内燃机直接转化为动能。然而，由于氢气的火焰传播速度很快，氢气内燃机容易发生爆燃问题，因此在每个吸气冲程中注入的氢气量不能太多。这就导致氢气内燃机的功率/排量比较低。

8、然而，也正是由于氢气的火焰传播速度很快，如果通过提高转速，即提高每分钟做功次数来提高氢气内燃机的功率/排量比，则不会像汽油/柴油内燃机那样出现燃烧不充分、能效降低、污染增加的问题。但是，提高内燃机转速，将导致前述振动问题进一步加剧而损害寿命，极端情况下甚至可能发生内燃机解体事故。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种内燃机，至少部分的解决现有技术中存在的成本高及刚性不足的问题。

2、本公开实施例提供了一种内燃机，包括：多套气缸组件和连杆，所述多套气缸组件沿圆周均匀设置，所述多套气缸组件的动力通过连杆传递出去，所述气缸组件包括气缸和活塞，各套气缸组件的轴线与圆周中心点所处的中心线的夹角小于50度。

3、可选的，还包括辅齿轮和辅轴，所述辅齿轮和辅轴设置在气缸组件上，所述辅齿轮与连杆连接，所述辅轴与辅齿轮连接，气缸组件通过连杆与辅齿轮联动。

4、可选的，还包括中央主轴和中央齿轮，所述中央齿轮设置在中央主轴上，所述中央主轴与连杆连通，所述中央齿轮和辅齿轮啮合，所述气缸组件上设置平衡重偏心轮，圆周所处的中心线与中央主轴的中心线重合。

5、可选的，还包括中央轴座和缸体，所述中央主轴设置在中央轴座上，所述气缸组件设置在缸体内。

6、可选的，各套气缸组件的轴线与中央主轴中心线的夹角相同。

7、可选的，所述气缸组件为四套，四套气缸组件的轴线与中央主轴中心线平行。

8、可选的，所述四套气缸组件分为两组，每组包括两套气缸组件，每组中的气缸组件环向相隔180度，每组中的气缸组件联动方向相同且速度相同，两组的气缸组件联动方向相反且速度相同。

9、可选的，所述气缸组件为八套。

10、可选的，所述八套气缸组件分为两组，每组包括四套气缸组件，每组中的相邻气缸组件环向相隔90度，每组中气缸组件联动方向相同且速度相同，两组的气缸组件联动方向相反且速度相同。

11、可选的，内燃机使用的燃料是氢气。

12、本发明提供的内燃机，通过设置气缸组件和连杆，避免使用曲轴，从而达到到降低成本的目的。

13、中央主轴和中央齿轮结构具有良好的刚性，达到提高刚性的目的。

14、该中内燃机结构可显著降低多缸内燃机的振动，延长其使用寿命；还可以安全地提高转速，提高使用氢气燃料时的功率/排量比。

技术特征：

1.一种内燃机，其特征在于，包括：多套气缸组件和连杆，所述多套气缸组件沿圆周均匀设置，所述多套气缸组件的动力通过连杆传递出去，所述气缸组件包括气缸和活塞，各套气缸组件的轴线与圆周中心点所处的中心线的夹角小于50度。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，还包括辅齿轮和辅轴，所述辅齿轮和辅轴设置在气缸组件上，所述辅齿轮与连杆连接，所述辅轴与辅齿轮连接，气缸组件通过连杆与辅齿轮联动。

3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，还包括中央主轴和中央齿轮，所述中央齿轮设置在中央主轴上，所述中央主轴与连杆连通，所述中央齿轮和辅齿轮啮合，所述气缸组件上设置平衡重偏心轮，圆周所处的中心线与中央主轴的中心线重合。

4.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，还包括中央轴座和缸体，所述中央主轴设置在中央轴座上，所述气缸组件设置在缸体内。

5.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，各套气缸组件的轴线与中心线的夹角相同。

6.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述气缸组件为四套，四套气缸组件的轴线与中央主轴中心线平行。

7.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述四套气缸组件分为两组，每组包括两套气缸组件，每组中的气缸组件环向相隔180度，每组中的气缸组件联动方向相同且速度相同，两组的气缸组件联动方向相反且速度相同。

8.根据权利要求4所述的内燃机，其特征在于，所述气缸组件为八套。

9.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述八套气缸组件分为两组，每组包括四套气缸组件，每组中的相邻气缸组件环向相隔90度，每组中气缸组件联动方向相同且速度相同，两组的气缸组件联动方向相反且速度相同。

10.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，内燃机使用的燃料是氢气。

技术总结
本发明提供了一种内燃机，包括：多套气缸组件和连杆，所述多套气缸组件沿圆周均匀设置，所述多套气缸组件的动力通过连杆传递出去，所述气缸组件包括气缸和活塞，各套气缸组件的轴线与圆周中心点所处的中心线的夹角小于50度。通过设置气缸组件和连杆，避免使用曲轴，从而达到到降低成本的目的。

技术研发人员：金珂,朱俊娥,欧阳洵
受保护的技术使用者：北京氢璞创能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22