专利名称:摆动矩形活塞式发动机的制作方法
本实用新型是一种摆动矩形活塞式发动机，它可以是汽油机或柴油机，可以是四行程循环或二行程循环，也可以是水冷却或是风冷却。
直线往复活塞式发动机其活塞与连杆通过活塞销铰接，工作时活塞和连杆分别承受很大的水平力和轴向力，结果因摩擦力增大而降低机械效率。
本实用新型的目的是提供一种新型的摆动矩形活塞式发动机。活塞与连杆以刚性连结成一整体，活塞在缸体内上下摆动滑移，无活塞销摩擦，活塞不受水平力作用，连杆承受的轴向力小，因而机械效率比直线往复活塞式发动机高，连杆尺寸小，加之缸体采用环带结构形式，缩小了发动机体积，减轻了重量。
本实用新型是由缸体、曲轴、连杆－矩形活塞、缸盖、配气机构、点火系统、密封系统、润滑系统、供油系统、冷却系统等组成。活塞呈矩形状与连杆成垂直，活塞与连杆以刚性连结成一整体结构，连杆与曲轴用曲柄销相连，组成一个将活塞沿缸体工作段的特殊型面上下摆动滑移的机构。缸体是环带结构，利用缸盖和中间隔板可组成单缸或多缸发动机，并可布置成立型，对置型、卧型、V型、星型。
实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1发动机结构横剖面示意图图2发动机结构纵剖面示意图图3发动机原理示意图图4特殊型面坐标方程图这种发动机的工作原理和过程与往复直线活塞式发动机一样，见图3所示(图中符号C－进气，D－压缩，E－做功，F－排气)其主要差异在于汽缸和活塞连杆体系。下面借助图1和图2来描述本实用新型连杆(2)的小头端与活塞(15)成垂直以刚性连结成整体(可以是焊接或铸造)，活塞(15)呈矩形状，连杆(2)的大头端与曲轴(5)用曲柄销(4)铰结。矩形活塞(15)的径向装置有径向密封片(7)、密封销(6)，矩形活塞(15)的两侧面装置有密封条(9)。密封片(7)与密封条(9)衔接成一条围绕活塞(15)的封闭线路，径向密封片(7)、密封销(6)和侧面密封条(9)的结构和装配形式与三角旋转活塞发动机的均相同。
缸体(1)是采用铸造加工成一环带体，这样可增强其结构刚度。在缸体(1)的一端分别留有进气孔(10)、排气孔(14)，并设置进气阀(11)、排气阀(13)和火花塞(12)。对水冷机而言，在缸体工作段(1a)的环带上还有冷却水轴向连通孔(8)。工作时随着曲轴(5)的转动、矩形活塞(15)沿缸体工作段(1a)两侧特殊型面上下摆动滑移，为了使矩形活塞(15)摆动滑移与特殊型面相匹配，其特殊型面横截线参数方程是X=±RLL2-l2cos2α]]>Y=lsinα+L2-l2cos2α+R1Lcosα]]>式中l为曲轴(5)偏心距 α为参变数L为连杆(2)长R为活塞(15)径向长度的一半，如附图4所示。
在缸体(1)的环带体边缘上分布有轴向定位孔(在环带上可任意布置)和连结螺丝孔(3)。
缸盖(18)与缸体(1)除了装配成单缸发动机外，利用缸盖(18)和中间隔板(17)可组成多缸发动机。缸盖(18)和中间隔板(17)其外轮廓与缸体(1)环带外轮廓应一致，并在边缘处留有与缸体(1)一一相对应的冷却水轴向连通孔(8)、定位孔和连结螺丝孔(8)，以便准确安装。曲轴(5)转动时，活塞(15)两侧面的密封条(9)紧贴缸体(1)的前后缸盖(18)(或中间隔板(17))表面上下摆动滑移，因此缸盖(18)(或中间隔板(17))的工作表面要有一定光洁度和硬度，在缸盖(18)上留有主轴承孔(19)，中间隔板(17)一般只有曲轴穿通孔(只有当主轴承跨距较大时，才考虑安装中间主轴承)，作用是安装主轴承时以便支承曲轴。
图2就是两缸发动机纵剖面示意图，就在两个环带缸体(1)之间安装有中间隔板(17)，两个缸体(1)的外侧面再安装缸盖(18)，这样就形成了两个气缸空间。中间隔板(17)除了有上述缸盖的特点外，中间隔板(17)两侧面均为工作表面，都要有一定光洁度和硬度。
为了使曲轴(5)转动时的惯性力偶尽量等于零，在曲轴(5)上安置了曲轴平衡配重(16)。
本实用新型装配时，是将已装有密封系统(6、7、9)的矩形活塞(15)首先装入有配气机构(10、11、13、14)和点火系统(12)的环带缸体(1)内(配气机构和点火系统与往复直线活塞式发动机的已有技术相同)，然后在环带缸体(1)前后端面分别通过定位孔和连结螺丝孔(3)紧紧装上两端缸盖(18)(若是多缸发动机则要装用中间隔板(17))，这样活塞(15)、缸盖(18)(或中间隔板(17))、缸体工作段(1a)特殊型面自然形成了一个封闭可变的工作容积体。对润滑系统，供油系统和冷却系统仍然与已有技术相同。
由于连杆(2)与活塞(15)连结成整体，连杆(2)尺寸小，加之缸体(1)采用环带结构形式，缩小了发动机体积，减轻了重量。同时用缸盖(18)和中间隔板(17)的结构可组成同一系列不同缸数的发动机。本实用新型工艺结构简单，尺寸小，重量轻，工作可靠，与普通内燃机有同样的使用范围。
权利要求
1.一种摆动活塞式发动机，主要由缸体(1)、曲轴(5)、连杆(2)、活塞(15)、缸盖(18)、配气机构(10、11、13、14)、点火系统(12)、密封系统(6、7、9)、润滑系统、供油系统、冷却系统等组成，其特征是活塞(15)呈矩形状，活塞(15)沿缸体工作段(1a)的特殊型面上下摆动滑移、缸体(1a)的特殊型面横截线参数方程是X=±RLL2-l2cos2α]]>Y=lsinα+L2-l2cos2α+R1Lcosα]]>
2.按权利要求
1的发动机，其特征是缸体(1)为环带结构。
3.按权利要求
1或2的发动机，其特征是用中间隔板(17)和缸盖(18)结构形式组成多缸发动机。
专利摘要
本实用新型是一种摆动矩形活塞式发动机。该发动机的活塞与连杆以刚性连结成一整体结构，工作时随曲轴的转动，矩形活塞沿缸体工作段的特殊型面上下摆动滑移，无活塞销摩擦，活塞不承受水平力作用，连杆承受的轴向力小，因而机械效率比往复直线式活塞发动机高。本发动机结构紧凑，尺寸小，重量轻，工艺结构简单，与普通内燃机有同样的使用范围。
文档编号F02B53/00GK86206682SQ86206682
公开日1987年10月28日 申请日期1986年9月1日
发明者陈岷 申请人:陈岷导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan