双缸同时作功单曲轴对顶活塞内燃机
专利汇可以提供双缸同时作功单曲轴对顶活塞内燃机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种双缸同时作功单 曲轴 对顶 活塞 内燃机 ，具有活塞缸筒配置组、 连杆 、曲轴。所述的曲轴为单曲轴，活塞缸筒配置组成对平行设置。其特点是上述每对活塞缸筒配置组中的每个 横杆 对应连接的若干个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈布置于一个 曲拐 上或若干个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的 主轴 颈的轴线形成的两个平面的夹 角 为150°～180°。它使对顶活塞内燃机的结构进一步简化，工作可靠，减小了活塞侧向 力 和曲轴 主轴颈 的磨损，减少了震动，提高了它的机械效率和 扭矩 ，降低了制造成本。，下面是双缸同时作功单曲轴对顶活塞内燃机专利的具体信息内容。
1.一种双缸同时作功单曲轴对顶活塞内燃机，具有活塞缸筒配置组、连杆、曲轴，所述的活塞缸筒配置组具有缸筒、对顶设置于缸筒内的一对作功活塞，缸筒上具有排气孔或者排气门、与排气孔并存的进气孔或者与排气门并存的进气门，所述的曲轴为单曲轴，活塞缸筒配置组成对设置且至少具有一对，每对中的两个活塞缸筒配置组相互平行，每对活塞缸筒配置组中分别位于缸筒同侧的同时进行作功、排气、吸气、压缩的两个作功活塞，其从缸筒伸出的伸出端通过一个横杆连为一体，每对活塞缸筒配置组用的两个横杆中的每个横杆与若干个连杆的一端铰接，这若干个连杆的另一端分别与曲轴的连杆轴颈铰接；每对活塞缸筒配置组中分别位于缸筒同侧的连为一体的两个作功活塞及一个横杆由确保其沿作功活塞轴线方向往复运行的工作机构导向限位，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的每个横杆对应连接的若干个连杆(9)其分别连接的曲轴的连杆轴颈(10)布置于一个曲拐上或若干个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为150°～180°。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于上述工作机构包括设于横杆(12)中心部位的孔、穿过该孔使连为一体的两个作功活塞(3)及横杆(12)沿其滑动而起到导向限位作用的固定导杆(14)，固定导杆(14)设于内燃机的机体上。
3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于上述工作机构包括设于横杆(12)中心部位并与之连为一体的移动活塞(4)、与该移动活塞配合对作功活塞及横杆起导向作用确保其沿作功活塞轴线方向往复运行的导向缸筒(5)。
4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于上述导向缸筒(5)具有顶壁，移动活塞(4)与导向缸筒的顶壁及导向缸筒的内侧壁构成密封腔体，导向缸筒(5)的顶壁上固定安装有单向进气阀(6)和单向排气阀(7)，单向排气阀(7)通过导气管(8)与一个缸筒上的进气孔(13)或者进气门(13′)相连通。
5.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的若干个连杆(9)其分别连接的这些曲轴的连杆轴颈(10)的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
6.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的每个横杆对应连接的若干个连杆(9)的数量为一个，该连杆连接的曲轴的连杆轴颈(10)为一个曲拐上的连杆轴颈，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈(10)的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
7.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的每个横杆对应连接的若干个连杆(9)的数量为两个，这两个连杆(9)其分别连接的曲轴的连杆轴颈(10)布置于两个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，其中一个横杆对应连接的两个连杆所铰接的曲轴的两个连杆轴颈位于另一个横杆对应连接的另两个连杆所铰接的曲轴的另两个连杆轴颈之间，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即每对活塞缸筒配置组中的两个横杆对应连接的四个连杆(9)其分别连接的曲轴的四个连杆轴颈(10)的轴线，以及曲轴(11)的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的内燃机，其特征在于上述的活塞缸筒配置组(A)成2对或成多对设置，相邻两对活塞缸筒配置组的相邻两个连杆共用一个连杆轴颈。
双缸同时作功单曲轴对顶活塞内燃机
技术领域
背景技术
上述这些对顶活塞内燃机其弊端是整体结构较复杂，发动机震动较大而带来噪音污染；而且有的采用两个或两个以上的曲轴，需增加曲轴同步转动的传动装置，其结构更复杂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种双缸同时作功单曲轴对顶活塞内燃机，具有活塞缸筒配置组、连杆、曲轴，所述的活塞缸筒配置组具有缸筒、对顶设置于缸筒内的一对作功活塞，缸筒上具有排气孔或者排气门、与排气孔并存的进气孔或者与排气门并存的进气门，其技术方案是所述的曲轴为单曲轴，活塞缸筒配置组成对设置且至少具有一对，每对中的两个活塞缸筒配置组相互平行，每对活塞缸筒配置组中分别位于缸筒同侧的同时进行作功、排气、吸气、压缩的两个作功活塞，其从缸筒伸出的伸出端通过一个横杆连为一体，每对活塞缸筒配置组用的两个横杆中的每个横杆与若干个连杆的一端铰接，这若干个连杆的另一端分别与曲轴的连杆轴颈铰接；每对活塞缸筒配置组中分别位于缸筒同侧的连为一体的两个作功活塞及一个横杆由确保其沿作功活塞轴线方向往复运行的工作机构导向限位。
上述技术方案中，所述的工作机构可以包括设于横杆中心部位的孔、穿过该孔使连为一体的两个作功活塞及横杆沿其滑动而起到导向限位作用的固定导杆，固定导杆设于内燃机机体上。上述工作机构还可以包括设于横杆中心部位并与之连为一体的移动活塞、与该移动活塞配合对作功活塞及横杆起导向作用确保其沿作功活塞轴线方向往复运行的导向缸筒。上述导向缸筒具有顶壁，移动活塞与导向缸筒的顶壁及导向缸筒的内侧壁构成密封腔体，导向缸筒的顶壁上固定安装有单向进气阀和单向排气阀，单向排气阀通过导气管与一个缸筒上的进气孔或者进气门相连通。上述每对活塞缸筒配置组中的每个横杆对应连接的若干个连杆其分别铰接的曲轴的连杆轴颈布置于一个曲拐上或若干个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为150°～180°。上述两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的若干个连杆其分别连接的这些曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。上述每对活塞缸筒配置组中的每个横杆对应连接的若干个连杆的数量为一个，该连杆连接的曲轴的连杆轴颈为一个曲拐上的连杆轴颈，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。上述每对活塞缸筒配置组中的每个横杆对应连接的若干个连杆的数量为两个，这两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈布置于两个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，其中一个横杆对应连接的两个连杆所铰接的曲轴的两个连杆轴颈位于另一个横杆对应连接的另两个连杆所铰接的曲轴的另两个连杆轴颈之间，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即每对活塞缸筒配置组中的两个横杆对应连接的四个连杆其分别连接的曲轴的四个连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。上述的活塞缸筒配置组可以成2对或成多对设置，相邻两对活塞缸筒配置组的相邻两个连杆可以共用一个连杆轴颈。
本发明由于所述的曲轴为单曲轴，活塞缸筒配置组成对设置且至少具有一对，每对中的两个活塞缸筒配置组相互平行，每对活塞缸筒配置组中分别位于缸筒同侧的同时进行作功、排气、吸气、压缩的两个作功活塞，其从缸筒伸出的伸出端通过一个横杆连为一体，每对活塞缸筒配置组用的两个横杆中的每个横杆与若干个连杆的一端铰接，这若干个连杆的另一端分别与曲轴的连杆轴颈铰接。这样，它省去了已有对顶活塞发动机的曲轴同步转动的传动装置，其结构得到简化，降低了制造成本。而且每对活塞缸筒配置组中分别位于缸筒同侧的连为一体的两个作功活塞及一个横杆由确保其沿作功活塞轴线方向往复运行的工作机构导向限位。这样，它能确保两个作功活塞及横杆可靠运行，从而提高其工作的可靠性，防止两缸作功不均。本发明为单曲轴双缸内的作功活塞连动结构，采用单曲轴传递动力，有效解决了对顶活塞内燃机的动力传输问题，使对顶活塞内燃机设计更完善、合理，还减轻了内燃机重量。在提高内燃机的热效率的基础上同时将内燃机的扭矩再提高80％以上；减小了活塞侧向力和曲轴的主轴颈的磨损，且结构简单。此种结构有利于发动机模块化。每组模块中同侧的两个作功活塞一组，同时运动，即同时完成作功、排气、吸气、压缩，两个作功活塞的力共同作用在连杆上，两侧连杆的力又同时作用在曲轴上，使得曲轴始终受力平衡。这样即消除了双曲轴的干涉问题，又减少了曲轴主轴颈受力，还增大了发动机扭矩，同时活塞少受侧向力。再者，每对活塞缸筒配置组中分别位于缸筒同侧的两个作功活塞及一个横杆呈对称结构，因此减少了震动，它优化了已有对顶活塞内燃机的结构，提高了内燃机的机械效率。因结构完全对称，可方便的增减活塞缸筒配置组对数，同时由于缸筒受力很小，可使用铝合金等材料使之重量减轻，对比现有同等功率内燃机其制造成本降低了40～60％。
同时，本发明可以自带扫气泵(对于二冲程的内燃机而言)或空气增压泵(对于四冲程需要空气加压的内燃机而言)，如本发明将起导向限位作用的工作机构设计为移动活塞与导向缸筒的配合结构，导向缸筒具有顶壁，移动活塞与导向缸筒的顶壁及导向缸筒的内侧壁构成密封腔体，导向缸筒的顶壁上固定安装有单向进气阀和单向排气阀，单向排气阀通过导气管与一个缸筒上的进气孔或者进气门相连通。这样，本发明将起导向限位作用的工作机构与扫气泵或空气增压泵设计为一体式结构，使对顶活塞内燃机的结构更合理、更简单。例如，本发明设计成二冲程时应用工作泵直流扫气二冲程结构，克服了回流扫气二冲程结构扫气效率低的弊病，有利于环境保护。
综上所述，本发明的对顶活塞内燃机(二冲程或四冲程柴油发动机、汽油发动机)的结构得到了进一步简化，其热效率显著提高，因其散失的热量减少，它完全可用风冷。
附图说明
图1为本发明第一个实施例(二冲程柴油发动机或汽油发动机，带扫气泵结构)当缸筒内的一对对顶作功活塞处于中间位置的结构示意图。
图2为本发明第一个实施例当缸筒内的一对对顶作功活塞处于最近点(上止点)位置的结构示意图。
图3为本发明第一个实施例当缸筒内的一对对顶作功活塞处于最远点(下止点)位置的结构示意图。
图4为本发明第一个实施例中一对或任意一对活塞缸筒配置组所对应连接的连杆与曲轴的连接示意图。
图5为本发明第一个实施例中两对或任意两对活塞缸筒配置组所对应连接的连杆与曲轴的连接示意图。
图6为本发明第二个实施例(四冲程柴油发动机或汽油发动机，带空气增压泵结构)当缸筒内的一对对顶作功活塞处于最远点(下止点)位置的结构示意图。
图7为本发明第三个实施例(二冲程柴油发动机或汽油发动机，外配扫气泵)的结构示意图。
图8为本发明第四个实施例(四冲程柴油发动机或汽油发动机，不需要空气加压，无空气增压泵结构)的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，上述每对活塞缸筒配置组A中的两个横杆分别对应的连杆轴颈10的轴线分别与曲轴11的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的若干个连杆其分别连接的这些曲轴的连杆轴颈10的轴线，以及曲轴11的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。上述每对活塞缸筒配置组A中的每个横杆对应连接的若干个连杆9的数量为一个，该连杆连接的曲轴的连杆轴颈10为一个曲拐上的连杆轴颈，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈10的轴线，以及曲轴11的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。上述每对活塞缸筒配置组A中的每个横杆对应连接的若干个连杆9的数量为两个，这两个连杆9其分别连接的曲轴的连杆轴颈10布置于两个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，其中一个横杆对应连接的两个连杆所铰接的曲轴的两个连杆轴颈可以位于另一个横杆对应连接的另两个连杆所铰接的曲轴的另两个连杆轴颈之间，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即每对活塞缸筒配置组中的两个横杆对应连接的四个连杆9其分别连接的曲轴的四个连杆轴颈10的轴线，以及曲轴11的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈与另一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈其相对位置无必然联系，当每对活塞缸筒配置组中的两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°时，一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈的轴线与曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影点所形成的直线(即上述的三点共线)，与另一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈的轴线与曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影点所形成的直线二者的夹角可以是任意的，如当活塞缸筒配置组成3对设置时，该夹角可以为120°，再如，当活塞缸筒配置组成2对或成多对设置时，相邻两对活塞缸筒配置组的相邻两个连杆可以共用一个连杆轴颈，如图5所示，它使内燃机的结构更紧凑、简单。
如图6所示，本发明的第二个实施例是四冲程柴油发动机或汽油发动机。与第一个实施例不同的是它的缸筒上具有排气门2′、进气门13′，单向排气阀7通过导气管8与一个缸筒上的进气门13′相连通。此结构形成一个空气增压泵，当然空气增压泵也可以外配。
如图7所示，本发明的第三个实施例是二冲程柴油发动机或汽油发动机。与第一个实施例不同的是它的扫气泵为外配的。上述起导向限位作用的工作机构包括设于横杆12中心部位的孔、穿过该孔使连为一体的两个作功活塞3及横杆12沿其滑动而起到导向限位作用的固定导杆14，固定导杆14设于发动机的机体上，如曲轴箱体上。
如图8所示，本发明的第四个实施例是四冲程柴油发动机或汽油发动机。与第二个实施例不同的是它不需要空气加压，无空气增压泵结构。上述起导向限位作用的工作机构包括设于横杆12中心部位的孔(如圆孔、方形孔或其它形式的孔)、穿过该孔使连为一体的两个作功活塞3及横杆12沿其滑动而起到导向限位作用的固定导杆14，固定导杆14设于发动机的机体上，如曲轴箱体上。
以上实施例中，缸筒上的进气孔或进气门与扫气泵或空气增压泵(即工作泵)相连接为已有技术。
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