半轮钏摆单向齿轮调整式发动机

本发明涉及一种发动机，特别涉及一种体积小、重量轻、结构简单、马力大、噪音小、节油、振动小、能广泛适用于汽车、轮船、摩托车及各种以燃油为动力源的半轮钟摆离合器自动接力式发动机。

自从十八世纪内燃机问世以后，人类进入了机械代替人力进行劳作的时代，发动机被广泛应用于各种机械动力，特别是交通运输机械的动力，极大地推动了生产力的发展和人类的进步，引起了一场工业革命。近三百年来，发动机在解放劳动力、推动生产力的发展方面的贡献是巨大的，但它的基本构形，结构设计方面也象其它科学技术一样，带有时代特性，不是完美无缺的，其中发动机利用活塞的直线往返运动通过连杆带动曲轴产生可利用的旋转动力，而不是直接产生旋转性动力，就是其重要的缺点，这必然增加了许多附加结构，不但使其体积宠大、笨重，而且还增加了由这些附加件造成的各种磨擦阻力和对增大扭距带来的某些限制。使人们对发动机的基本构形设计方面总感到有点美中不足。是否能有一种方式，不通过连杆和曲轴而能直接产生旋转动力，这是人们一直渴望的，各国都投入了大量的人力、物力、财力进行研究，力争率先制造出这种发动机，特别是发达国家，每年投入的财力、物力很多，因为这不仅仅影响到经济方面，对社会发展的其它方面都具有重大影响。但是到目前为止，世界上生产的发动机中的95％以上，仍然是活塞直线往返运动型的发动机。只有少数应用在特殊领域的喷汽式发动机和电动式发动机，除此以外绝大部分燃油中储存的能量通过汽化燃烧转化成机械动力是需要一定的工作程序和严格的条件的，如不断地排除燃烧过的汽体，高速喷入混合汽体，并对其进行必要的压缩，然后爆发。在发动机的结构方面，还需要有很高的耐压、耐高温、密封、耐磨、高度的润滑和不断地降温等，在高速转动下的各部件的高度准确的工作。这些严格而特殊的要求使研究者很难设计出既能满足上述要求，又能直接产生旋转式动力的发动机，要想改变原有设计，不仅仅是结构的问题，还需要许多相关学科的不断发展与进步对其设计的支持，如对材料科学的高度要求，对铸造加工技术及工艺方面的高度要求，对表面及结构处理方面技术与工艺与高度要求，没有这些相关学科的发展与技术进步，要想彻底改变原有的设计方案是不可能的。因此在很长一段时间内，人们把精力放在了围绕原有的工作方式对各部件和一些系统进行改造和完善，使其精益求精，在许多方面确实有了一定的进步，起到了良好的效果。

二十世纪中，日本研究者利用其优异的综合实力，发明了一种能直接产生旋转动力的转子发动机，它一改原有的活塞直线往返运动形式，利用转子在汽缸内围绕扁心轮摆动式转动的方式，不断产生空间和压缩，通过压缩气体的爆发又产生空间，完成进气排气压缩和爆发的程序，推动轴的转动。大大缩小了发动机的体种和重量，从理论上来说比原有发动机有许多优势，但是也还存在着一些难以克服的困难和不足，如转子发动机一次冲程只能使轴转动1/3圈，这就从冲程上限制了转速，另外转子的尖端起密封作用的面积很小，也不利于按装密封环，要使其在高速转动时达到很高的密封效果，就要加大转子尖端对缸体面的压力，增大了磨损，要减少磨损就要以增加润滑油的消耗作为补偿。转子围绕偏心轮摆动式转动时会产生一定的振动，消耗一定的能量和增大磨损，转子发动机的燃烧室的结构也不利于汽体迅速全面燃烧。还有其它一些困难和问题一直难以克服，使转子发动机迟迟不能广泛占领市场去替代原有的发动机。

在其它工作方式的发动机研究中，一些先进国家先后研制成燃汽轮机和喷汽轮机，特别是喷汽轮机，能直接产生强大的超高速的旋转动力。但因其结构复条、造价昂贵、耗油量大等一些原因，目前只能用在飞机和高速赛车上，还不能广泛适用于一般交通车辆和其它机械动力源方面。其它如电力汽车、太阳能汽车等，虽然已研制成功，对环保也较适合，但存的问题也还不少，如新出现的电瓶费液带来的更严重的污染，以及造价、功率、行程等方面的问题。到目前为止，燃油性的发动机仍然占据着绝大多数的市场，而要改变这种状况，不用燃油还需要相当长的时期。近年来，随着计算机及电子技术的发展，利用微型计算机和特殊的传感器，对汽车发动机各个系统进行自动检测，自动调节和智能性控制已达到了相当水平，它能高速、高效、准确、自动地进行各种调节和控制，大大地提高了发动机的性能，使汽车发动机的某些系统的功能已达到了较完美的地步，但是在发动机的动力部分，活塞的直线往返运动通过连杆和曲轴产生旋转动力的这种不完美的结构形式仍然在被使用，而且这种发动机占据着绝大部分市场。

本发明的目的是提供一种不通过活塞的直线往返运动及连杆、曲轴产生旋转动力的方式，改变由这些不合理的方式和附加件带来的附加磨擦和附加阻力，特别是改变其造成的体积庞大、重量大，并由此造成在整车中不好设置等许多不利因素。改用弧形活塞在弧形缸体中旋转式运动直接产生旋转动力，而又避免出现象转子发动机那样存在许多难以克服的困难。尽量保留原方案中设计合理，由实践证明是科学成熟的部分，使其体积小、重量轻、马力大、噪音小、振动小、易降温、能节省燃油，在整车中易设置，能把现代许多相关高科技技术及最新技术、新工艺的成果充分利用，并为其提供进一步发挥功能的余地，能制成各种型号，即能适用于各种交通运输工具和设备。如汽车、轮船、摩托车、小型直升飞机，又能适用于各种农用小型燃油发电机等。是能很快进入市场并占领市场的半轮钟摆式发动机。

本发明是这种样实现的：本发动机包括本体系统，主运动系统，配气系统，排气系统，燃料供给系统、冷却系统、润滑系统和点火系统。其中本体系统的气缸体及盖通过气缸垫用螺丝合在一起，其内部形成的气缸中有主运动系统的摆动轴和连在其轴上的弧形活塞，气缸体右侧有调整旋转齿轮箱，其下部是润滑系统的润滑油接油盘，在调整旋转齿轮箱内，有摆动齿轮及其摆动齿轮之间的反向旋转齿轮和其上面的旋转齿轮，在主轴上装有配气系统中的凸轮轴动力齿轮，它与装配在四个凸轮轴中位于中间部位的两个凸轮轴上面的两个凸轮轴动力传递齿轮相啮合，在动力传递齿轮的后面各有一个小齿轮，它与四个凸轮轴上位于外部的两个凸轮轴上的小齿轮相啮合，四个凸轮轴上有偏心轮和进气排气阀相连；位于气缸盖上面的进气系统中的谐振室，空气滤清器和进气分配室及其间空气进气导流管和进气增压器，其结构和其间的连接关系同现有发动机，进气分配室同现有发动机的进气室，其进气管与气缸盖内的各进气道通过螺丝连接上合；位于缸体前外侧的是排气系统中的排气管和消声器及其间的催化反应器，排气温度传感器，排气管在缸体两侧均有，两侧的排气管都通过螺丝上合在气缸盖上，并与气缸盖内的各排气道相连通，两侧的排气管在缸体的下部合成一个总管，这些部分结构及其间连接同现发动机排气系统；位于气缸盖上进气管旁边的是燃料供给系统中的燃油滤清器和流量控制计，它是用管道与油泵又通过管道与每个进气管道上的喷油嘴相连，其设置和器件同现有技术，气缸体的左下方有冷却系统中的冷却液滤清器流量控制器和温度感应器，它们通过气缸体的出水管及水箱的进水管与缸体内的水套系统和水箱连为一体，位于气缸体前方的水泵通过进水管与气缸体水套相通，并通过水箱拙水管将缸体与水箱连为一体，水箱上的动力齿轮与风扇动力齿轮相啮合；风扇水箱同现有技术而不同的是本装置设置了专门为摆动轴和活塞降温液的冷却系统，它位于气缸盖上面这种摆动轴降温液冷却器，其结构同现有技术的润滑液冷却器，它通过管道与摆动轴上的降温液排灌凸相连，并通过管道与摆动轴降温液泵及其间的温度感应器和流量控制器相连；位于发动机后方的是润滑系统中的接油盘，它通过管道与抽油泵相连，抽油泵通过管道连润滑液降温器及温度感应器、并通过管道连润滑储油箱，又通过管道连润滑液泵及控制器，温度感应器与润滑液泵上的流量控制器连电子控制系统；位于气缸盖上的高压分电器的高压电线连每个气缸的火花塞分电器与电源线连。

与现有技术相比，本发明有以下优点和积极效果：1、体积小由于本发明的汽缸是围绕摆动轴作旋转运动，使缸体部分大大缩小，并且一个活塞和一个汽缸顶两个活塞两个汽缸用，这又使缸体缩小了一半，再加上省去了主轴与偏心轴间的许多传动部件，使本发动机的体积只有现有技术中的1/3左右，虽然本发明同增设了转动调整部分，便是这部分又可省去现有技术中的倒车离合器和倒车齿轮及齿轮轴等。

2、重量轻由于本发动机的体积只有现有技术中的1/3左右，使发动机部分的重量大大减小。

3、结构简单，易装配在现有技术中不但体积庞大笨重，而且有些部位加工、制作、装配都很困难，如连杆瓦和曲轴，这些部位本来承受的压力和磨擦都很大，其结构又无法安装轴承，只得用两片相对的瓦来代替，因此往往容易造成烧瓦的现象。而本发动机中就不存在这种现象，另外在现有技术中随着缸径的增大和缸数的增多，有些大型轮船的发动机曲轴就重达数吨，制作、加工安装都很困难，而本发动机缸径和缸数的增加，而体积和重量增加的并不多。

4、功率大、省油在现有技术中，活塞从一个冲程的上止点到下止点，使曲轴从上圆点到下圆点，它产生的最大扭力距是冲程的1/2，而这最大扭力距只有在曲轴转至水平位时才可达到，它的平均扭力距是曲轴半径的1/2。而本发明的活塞圆心到摆动轴的圆心距离是活塞半径的1.2-1.8倍，始终以这个扭力距转动，当燃油在汽缸中爆发时，刚开始的推力中心在活塞的中部，随着活塞的转动和燃料的继续燃烧，由于杠杆学原理，推力中心会向活塞的外侧移动，这可增大扭力距，更重要的是在现有技术中，活塞是上下直线运动的，燃油产生的推力在曲轴部分，扭力距是从零到最大，再从最大到达零的波浪式变化着，在从零到最大或从最大到零这段过程中，燃油所产生的推力的一部分是指向曲轴的支持轴，往往会造成击碎曲轴轴承或压坏曲轴支持板，这就把燃料中的一部分能量消耗在了这些部位。再加上现有技术中的大量多余部位的重量以及由这些部位之间产生的磨擦阻力，多消耗许多能量，而本发动机相比来说就能节省大量的燃料。

5、马力大所说的马力大是指是有些特殊用途方面，由于体积和空间有限，如赛车、摩托车、直升飞机和重型坦克等，由于体积和空间的限制要再加大马力是很困难的。

由于本发明发动机缸数的增加所占的体积是很小的，因此，在有限的体积范围内，本发动机可增大马力。

6、振动小、燥音小在现有技术中，活塞的上下冲击，一部分动能传递到支持轴承和缸体和气缸盖上，产生较大的节律性的振动，产生燥音。而本发明直接产生旋转动力，活塞与汽缸盖之间产生反向旋转推力，又被弧形防振加固板吸收从根源上就很少产生振动和燥音。

7、易设置在现有技术中，由于发动机的体积庞大、重量大，使其在一些特殊要求方面很难设置，如现在轿车的发展对车型的要求越来越高，庞大笨重的发动机要占去很大的空间，给发动机的设置带来许多困难。而本发明机，不但体积小、重量轻，而且安装后重心低，由于可直接产生旋转动力，设置起来就很方便，在轿车上甚至可以设置在前后桥上，在直升飞机上更便于设置，给整个车型、机型的设计带来方便。

8、功能多由于本发动机通过调节电动开关就可把全挡前进变成全挡倒退，这在某些特殊用途的情况下，可以设计出电控进退型，扩大了功能和用途。

9、为今后的进一步发展留有充分余地由于本发明与现代高新技术和高科技及电子技术能有机结合，在当今电子技术和自动化控制技术高速发展的情况下，为今后发动机进一步的开发与进步打下了基础。下面结合附图对本发明的实施例进一步描述：图1是本动机的内部结构示意图。图2是发动机本体系统、主运动系统、配气系统、冷却系统与本发明有关的连接关系平面示意图。图3是摆动轴、活塞、气缸及进排气阀、进排气道、火花塞的横切面关系示意图。图4中，图4-A，图4-B，图4-A2，图4-B2，图4-A3，图4-B3，图4-A4，图4-B4，分别是两活塞四缸四行程工作原理示意图。图5是摆动轴及活塞外结构示意图。图6是本体系统缸体外结构示意图。图7是主运动系统中摆动轴与摆动齿轮2-5、换向齿轮、摆动齿轮2-4及摆动齿轮2-4与其轴的连接关系示意图。图8是主运动系统中调整旋转齿轮箱内摆动齿轮、换向齿轮、旋转齿轮间连接关系及工作原理示意图。图9是冷却系统中摆动轴活塞专门降温系统的降温液排灌凹槽，固有排灌凸及其阻流弹片间的连接关系、工作原理示意图。图10是气缸盖、气缸垫外观及位置关系示意图。图11本发动机除去上半部分外壳后示意配气部分和配气部分与冷却部分中风扇动力传递关系外观示意图。

如图1所示这是发动机的外观和去除部分壳体所显示出部分内部结构的示意图。通过此图能整体显示本体系统1、主运动系统2、配气系统3、进气系统4、排气系统5、燃料供给系统6、冷却系统7、润滑系统8和点火系统9等它们之间的形态结构、位置及连接关系。其中，有些部分与现有技术相同，有些部分还需在后面的附图中作进一步描述。发动机的本体系统包括气缸体1-1和气缸盖1-2通过气缸垫用螺丝上合在一起，形成一个下呈半圆柱体，上呈方形体的结构，其内部形成的气缸，有主运动系统中的摆动轴2-1和连接在摆动轴上的弧形活塞2-2在其中摆动式转动，气体右侧是调整旋转齿轮箱，同时其下部又是润滑系统中的润滑油接油盘8-1在调整旋转齿轮箱内，有摆动齿轮2-4及其摆动齿轮之间的反向旋转齿轮和其上面的旋转齿轮(这部分的连接关系和详细结构在后面的附图中进一步描述)。在主轴2-3上装有配气系统中的凸轮轴动力齿轮3-1，它与装配在四个凸轮轴中位于中间部位的两个凸轮轴3-3上面的两个凸轮轴动力传递齿轮3-2相咬合，在动力传递齿轮3-2的后面各有一小齿轮，它与四个凸轮轴上位于外部的两个凸轮轴上的小齿轮相咬合，主轴2-3转动时，可将旋转动力传递到四个凸轮轴，四个凸轮轴上的偏心轮可按要求开启和关闭各自的进气排气阀(在后面的附图中有详述)。位于气缸盖上面的进气系统中的谐振室4-1、空气滤清器4-2和进气分配室4-3，以及其间的空气进气导流管和进气增压器，这些部分的结构和其间的连接关系与现有技术中的相同，其装配方式可因发动机的不同用途来设置。进气分配室与现有技术中的V4发动机的进气室相同，其进气管与气缸盖内的进气道通过螺丝相连接上合。位于缸体前外侧的是排气系统中的排气管5-1和消声器5-2以及其间的催化反应器、排气温度传感器，排气管5-1是两侧都有，另一侧的在本图的背面，两侧的排气都通过螺丝上合在气缸盖上，并与气缸盖内的各排气道相连通，两侧的排气管在缸体的下部合成一个总管，这些部分的结构和其间的连接关系与现有技术中V4发动机的排气系统相同。位于气缸盖上进气管旁边的是燃料供给系统中的燃油滤清器和流量控制计6-1，它是用管道与油泵6-2又通过管道与每个进气管道上的喷油咀相连，喷油咀可将燃油直接喷入气缸内，这些设置和器件都与现有技术相同，按照发动机的不同用途可设置不同的燃料供给方式。在气缸体的左下方有冷却系统中的冷却液滤清器和流量控制器及温度感应器7-1，它们通过缸体的出水管及水箱的进水管与缸体内的水套系统和水箱连为一体，位于缸体前方的水泵7-2通过进水管道与缸体的水套相通，并通过水箱拙水管将缸体与水箱连为一体，水泵上的动力齿轮与风扇动力齿轮相咬合。7-4是风扇，7-3是水箱，这些装置与现有技术中的相同，所不同的是本发动机设置了专门为摆动轴和活塞降温的冷却系统，它是位于气缸盖上面的摆动轴降温液冷却器7-5，它的结构与现有技术中的润滑液冷却器相同，它通过管道与摆动轴上的降温液排灌凸相连，并通过管道与摆动轴降温液泵7-6及其间的温度感应器和流量控制器相连，这部分的详细结构在后面的附图中进一步描述。位于发动机后方的是润滑系统中的接油盘8-1，它是调整旋转齿轮箱的下壳体，发动机内部的，润滑液，润滑后都通过管口进入此接油盘，调整旋转齿轮箱内齿轮的润滑液也进入此盘，它通过管道与抽油泵8-2相连，抽油泵通过管道将抽取的润滑液送入润滑液降温器及温度感应器8-3，再通过管道送入润滑液储油箱8-4，再通过管道与润滑液泵及控制器8-5相连，温度感应器与润滑液泵上的流量控制器通过电子控制系统进行自动调节。通过润滑液泵将润滑液送入各需要润滑的部件，这些都与现有技术中的相同。位于气缸盖上的高压电送入螺丝9-1是发动机电气系统中的元件之一，它通过高压线将分电器分配给每个气缸的点火高压电送到每个气缸内的火花塞上，它通过高压线与分电器相连，分电器又与电源线相连，这些部分都与现有技术中的相同。如图2所示这是本体系统中的气缸体、气缸盖、主运动系统中的摆动轴、活塞、调整齿轮箱、主运动系统与配气系统间动力传递关系及配气系统与冷却系统间动力传递关系平面示意图。其中摆动轴2-1上面并行排列着两个活塞即2-2和2-8，摆动轴左端通过轴承2-15支撑在缸体1-1左侧壁与气缸盖1-2左侧壁之间合成的轴孔内，摆动轴的右侧通过轴承支撑在缸体右侧壁与气缸盖右侧壁合成的轴孔内，摆动轴上的活塞深入到缸体上的气缸1-3内。通过活塞上的气环与气缸内面保持密封状态。摆动轴右端2-7通过楔齿及螺丝与摆动齿轮2-5相连，摆动齿轮2-5通过侧面的斜齿与四个换向齿轮即图中的2-6相咬合，换向齿轮又与摆动齿轮2-4斜行齿咬合，摆动齿轮2-4通过轴承2-13装配在调整齿轮箱右侧壁的轴2-14上。摆动齿轮2-5与摆动齿轮2-4在转动时又分别与旋转齿轮2-20，旋转齿轮2-19相咬合，旋转齿轮的轴即主轴2-3的左端通过轴承2-22支撑在气缸盖左侧壁上的主轴孔内，其右侧通过轴承2-16支撑在调整齿轮箱右侧壁与气缸盖右侧端壁合成的主轴孔内，主轴的右端有飞轮2-23与其相连。设有支撑轴2-14的调整齿轮箱右下外壳通过螺丝分别与缸体右侧壁、气缸盖右端壁上合，其下面形成接油盘。主运动系统与配气系统的连接是通过主轴上的凸轮轴驱动齿轮3-1和第2、3凸轮轴上的动力传递齿轮3-2咬合完成动力传递的。凸轮轴3-3上有偏心轮3-4和3-6分别安装开关阀尔组3-5和左侧的阀尔组。凸轮轴支撑在气缸盖右侧壁上半圆口、中间壁上半圆口、右侧壁上半圆口及右端壁上半圆口与相应上合板上合形成的轴孔3-9、3-8、3-7内。配气系统与冷却系统的连接是通过第2、3凸轮轴左端的驱动齿轮7-9与装配在气缸盖左侧壁上的支撑轴上的动力传递齿轮7-8咬合并通过风扇控制器7-7，根据需要使风扇7-4转动。摆动轴在气缸体与气缸盖合成的轴孔内摆动式转动，其间隙内有润滑油膜。为防止气缸内的气体从这个间隙窜出在每个活塞两侧的气缸体和气缸盖上都布置了环形凹槽2-18、2-17、2-10及在上下凹槽合成的空间内布置有两个半圆合成的油封式气环和两个环形槽之间的直行槽2-21，在直行槽内布置有立方条。为了防止缸体在气缸内高压爆发时侧向移位、变形，在摆动轴上设置了防移位凸轮2-12、2-11和2-9。润滑系统中对主运动系统的润滑液是由润滑油泵通过气缸盖上的润滑液管8-8分别进入摆动轴与缸体及气缸盖间隙形成油膜，并通过摆动轴内的润滑油道进入活塞与气缸间隙；回路分别从摆动轴左端的油封8-6前面的出油管8-7及摆动轴右侧相应的出油管出摆动轴后，左侧的通过管道送往右侧的接油盘内，右侧的直接进入接油盘，与调整齿轮箱内的润滑油一起通过抽油泵进入机油冷却器、机油储油箱，再通过机油泵进入再次循环。冷却系统中缸体和气缸盖的冷却是通过气缸盖上的冷却液入口及缸体上的冷却液入口7-16缸体上的冷却液出口7-17和7-15，使冷却液在缸体和气缸盖间的水套内循环后进入水箱。冷却系统中摆动轴和活塞专设的降温系统是由专设降温液进出管7-14，通过气缸盖上的固有排灌凸7-13，伸入到摆动轴中部的防移位凸轮上部的降温液排灌凹槽7-10内，利用摆动轴摆动的力量压入或吸出，利用阻流弹出的定向使降温液在摆动轴和活塞内的水套与专门降温液的降温器之间循环；为防止降温液排灌凹槽的降温液从摆动轴与气缸间隙窜出，在排灌凹槽两侧的防移凸轮上布置有环形凹槽7-11和两环形凹槽之间的直行凹槽，在环形凹槽内设有两个半圆合成的油封7-12和直槽内的立方条。为防止摆动轴左端的油封脱落在摆动轴左端通过丝口上合油封挡。为了使燃油点处在压缩室的中间部位、火花塞9-2布置在两个进气阀和两个排气阀的中间位置。如图3所示这是摆动轴、活塞、气缸和进排气阀、进排气道、火花塞的横切面关系示意图。弧形活塞2-2将气缸分隔成左右两部分，形成左边气缸部分1-5和右边气缸部分1-4，当左边气缸内爆发时左边进气阀3-12和排气阀尔3-13关闭，右边气缸内的进气阀尔3-10关闭，排气阀尔3-11打开(每个阀尔上均有阀尔导管3-14，)使活塞从左向右转动，右边气缸内废气从排气道5-4中排出，在摆动轴上两个活塞两侧环形凹槽间的直行凹槽7-18和7-19，应尽量靠近与活塞相对的顶部，以防止摆动轴摆动时爆露在气缸内，当活塞向右转动时，设在直行凹槽内的立方条是向右侧倾斜，用其边刃与气缸盖紧密相贴，防止左侧气缸内的高压气窜入右侧气缸，左侧气缸的排气道5-3下端与左侧两个排气阀口相通，上端与缸体左侧的排气管相连通。右侧气缸的排气道5-4下端与右侧两个排气阀口相通，上端与缸体右侧的排气管相连通。左侧气缸的进气道4-5及右侧气缸的进气道4-4分别和装配在气缸盖上配气室的相应进气管相连通。左侧气缸的火花塞9-2及右侧气缸的火花塞都布置在两个排气阀和两个进气阀之间的中间部位。如图4所示这是两活塞四缸四行程工作原理示意图。在第一个行程活塞A的左侧气缸内爆发时活塞A的右侧气缸内排气；与此同时，并排连接在同一摆动轴上的活塞B。也由左向右转动，它的左侧气缸内进气，右侧气缸内压缩。在第二个行程，活塞B的右侧爆发活塞向左转动，活塞B的左侧压缩，与此同时活塞A也向左转动它的左侧气缸排气，右侧气缸进气。在第三行程，活塞B的左侧气缸爆发右侧气缸排气，而活塞A的左侧进气右侧压缩。在第四个行程，活塞A的右侧爆发，左侧压缩而活塞B的右侧进气，右侧排气。如此反复，两个活塞在弧形气缸内带动摆动轴完成连续的钟摆式少半圆旋转。如图5所示这是摆动轴和活塞外结构示意图。弧形活塞2-2和2-8并排连接在摆动轴2-1上，活塞的一部分伸入到摆动轴内，但活塞的边缘不能超过摆动轴的中轴线，活塞与摆动轴相连接的一侧厚远离摆动轴的一侧薄，使活塞的两个受力面呈斜形因而成椭圆形面，压缩室布置在活塞的受力面上。两上半圈形的活塞环2-30布置在活塞两端的槽内，活塞环的端部伸入到摆动轴上的活塞环孔内1-3mm，两道油环8-9并排布置在活塞的中间部位的槽内，其一个油环的收油孔与活塞内的进油道相连通而另一个油环的收油孔与活塞内的出油道相连通，油环的游离端部也伸入到摆动轴上的油环孔内1-3mm，摆动轴的左侧端部2-25，直径缩小1/2是摆动轴的支撑轴部，这段通过轴承支撑在缸体左侧壁与气缸盖左侧壁合成的孔内。摆动轴右侧靠端部也有一段直径缩小1/2的支撑轴部，它的右侧端是固定摆动齿轮2-5的固定板2-26，和固定段2-7。在固定板上有排列一圈的螺孔2-27，在固定轴段有楔条2-28，能够非常牢固地将摆动齿轮2-5固定在摆动轴上，在摆动轴上活塞的两侧有防移位凸轮2-12和2-9，在两个活塞之间有防移位凸轮2-11，在摆动轴上每个活塞的两侧还有环形凹槽2-18、2-17和2-29、2-10。在环形凹槽2-18和2-17之间及2-29和2-10之间有直行凹槽2-21，在摆动轴的另一面上也有直行凹槽，直行凹槽要设在摆动轴远离活塞的一侧以防止摆动轴摆动时爆露在气缸内。在摆动轴中间部位的防移位凸轮的上面有降温液排灌凹槽7-10和排灌凹槽两侧的油封凹槽7-11及两环形凹槽之间的直行凹槽7-18。如图6所示这是缸体外观结构示意图。在缸体上面中间有一纵向的供安装摆动轴的整半圆形的口，在这个整半圆口的两端是直径缩小1/2的整半圆口1-8，是支撑摆动轴的。在纵向整半圆口内有两个横向的大半圆口1-3形成两个气缸，供活塞在其内摆动式转动，在气缸的两侧和两气缸的中间有横向的防移位凸轮的凹槽1-9和1-15及1-12。在两个气缸的两侧还有个与摆动轴上的油封式气环的环形凹槽2-18相对应的凹槽1-10，与摆动轴上油封式气环环形凹槽2-17相对应的凹槽1-11，与摆动轴上油封式气环环形凹槽2-29相对应的凹槽1-13，与摆动轴上油封式气环环形凹槽2-10相对应的凹槽1-14，在中间部位的防移位凸轮凹槽内还有两个环形凹槽是与摆动轴上的降温液排灌凹槽两侧的油封凹槽相对应的凹槽。缸体的两端面是竖平面，在缸体右端竖平面上有排列成弧形的7-9个螺丝孔1-7是供调整齿轮箱下外壳与气缸体相连结上合用的。缸体的两侧是八字斜行平面，这两个斜面通过气缸垫与气缸盖上合，在两个斜面上按拉力学原理分布有螺孔1-6，通过螺丝与气缸盖上合，在两个斜面上还有缸体降温液水套与气缸盖降温液水套7-20的连接通过口。缸体的下部是弧面，其两侧分别布置有缸体及气缸盖降温水套的进出循环口7-16、7-17和7-15。如图7所示这是主运动系统中摆动轴与摆动齿轮2-5、换向齿轮、摆动齿轮2-4及摆动齿轮2-4的轴之间连接关系示意图。摆动轴右端的固定轴段2-7伸入到摆动齿轮2-5的轴孔内，通过其孔间的楔条及固定板上的螺孔用螺丝将摆动齿轮2-5牢固地固定在摆动轴右端。摆动齿轮2-5和摆动齿轮2-4相对面上有向心形排列的斜行齿，这些齿与四个斜向设置的换向齿轮2-6咬合，四个换向齿轮的轴，分别按其方向连接在调整齿轮箱的两侧壁上，换向齿轮与其轴之间有轴承及润滑系统油路。摆动齿轮2-4是通过轴承2-13装配到2-14上，轴2-14是连接固定在调整齿轮箱下部外壳的右侧竖壁上。如图8所示这是主运动系统中调整齿轮箱内的摆动齿轮、换向齿轮、旋转齿轮间连接关系及工作原理示意图。摆动齿轮2-5和2-4上面有齿而其余部分没有齿。这是因为其只进行120度左右的摆动，与摆动齿轮2-5相对应的是旋转齿轮2-20，与摆动齿轮2-4相对应的是旋转齿轮2-19，动力是从摆动轴传递给摆动齿轮2-5，使摆动齿轮2-5随着摆动轴摆动式转动，当摆动齿轮2-5顺时针方向转动时与其相咬合的四个换向齿轮使摆动齿轮2-4逆时针方向转动，当摆动齿轮2-5逆时针方向转动时摆动齿轮2-4则顺针方向转动，旋转齿轮2-20的下半圈有齿上半圈无齿，旋转齿轮2-19的上半圈有齿下半圈无齿，因摆动齿轮与旋转齿轮周长比的关系，摆动齿轮转动120度，旋转齿轮转180度，当摆动齿轮2-5作顺时针方向转动时其上面的齿与旋转齿轮2-20下面的齿咬合而把动力传递给主轴2-3，与此同时摆动齿轮2-4是作逆时针方向转动的，其上面的齿对应的是旋转齿轮2-19下面无齿的部分而滑过，不咬合，不影响主轴的顺时针转动。当摆动齿轮2-5作逆时针方向转动时其上面的齿对应的是旋转齿轮2-20无齿的半圈部分，而滑过，不咬合，与此同时，摆动齿轮2-4是作顺时针方向转动的，它上面的齿正好与旋转齿轮2-19上的齿咬合，传递动力。通过调整旋转齿轮组将活塞钟摆动式转动的动力变成了连续向同一方向旋转的动力。为了摆动齿轮与旋转齿轮的轮齿能承受强大的扭力而又减少摆动齿轮摆动时的反向惯量损失，应按计算数具适当加宽摆动齿轮和旋转齿轮的宽度减少其直径。如图9所示这是冷却系统中摆动轴与活塞专门降温系统的，降温液排灌凹槽、固有排灌凸及其阻流弹片间的连接关系，工作原理示意图。连接在气缸盖中间部位的固有排灌凸7-13伸入到摆动轴中间部位移位凸轮上的降温液排灌凹槽7-10内，当摆动轴摆动式转动时，固有排灌凸在凹槽内左右转动，如摆动轴顺时针方向转动即由右向左转动，固有排灌凸则在凹槽内逆时针方向转动，使排灌凹槽左侧段缩小，内部压力增大，右侧段扩大内部压力减小，左侧段通向摆动轴的管口内的阻流弹片7-23关闭，而固有排灌凸左侧管口内的阻流弹片7-24打开，左侧段内的降温液从降温液进出口7-14流入降温液冷却器，而固有排灌凸右侧段由于压力减小成负压，降温液进出口7-14处的阻流弹片7-25打开，降温液流入右侧段，但摆动轴内的降温液不能必管口倒流，因阻流弹片7-26倒流时关闭，如此反复降温液从冷却器不断进入摆动轴并通过摆动轴内部的水套从7-22进入活塞从7-21出活塞再进入摆动轴水套，从7-23进入排灌凹槽左侧段再通过7-24进入冷却器，降温液在摆动轴和活塞内被加温后到冷却器降温，其流速随摆动轴的摆动速度而变化，其流量随设置在冷却器进口处的温度感应器和流量控制器随温度的高低而自动调节控制。如图10所示这是气缸盖，气缸垫外观及位置关于示意图。气缸盖1-2分前面的右侧两个室1-18和1-19及其左侧相对应的两个室，还有后室1-20，和前左右室中隔，及室中隔下面的摆动轴纵向整半圆口。在前面的四个室内都设有装配固定进排气阀，进排气道和火花塞的装置及缸体相固定的螺孔等。前面四个室的外侧壁上都有一个排气道与排气管连接的口座1-22，在前面的左右室中隔内有与各室的进气道相连接的管道，其上面的口1-17与进气分配室的各口相连接。在左右室中隔内还有与固有排灌凸内的降温液进出口相连接的进出管道7-14及与摆动轴左右侧润滑系统相连接的润滑液两个进口8-8。在气缸盖的前侧竖壁上是装配风扇动力传递齿轮的轴1-21。气缸盖后室是一个左右贯通的、左右经缩小、上下也经缩小了的空室，在气缸盖与缸体及调整旋转齿轮箱装配起来后其内有旋转齿轮和主轴，后室的后壁及两侧壁有与调整旋转齿轮箱下外壳装配上合的螺孔及装配座，后室的后壁中间位置的下平面上有一个半圆口是与调整旋转齿轮箱下外壳上合后形成主轴孔。在前面各室和后室的各竖壁上都有两个半圆口是装配凸轮轴的。气缸垫1-16是由左右两块组成，气缸垫上有与气缸盖相对应的气缸大半圆口，水套孔和螺丝孔及定位孔。如图11所示这是本发动机除去上半部分的外壳后示意配气部分和配气与冷却部分中风扇动力传递关系外观图。四个凸轮轴中的中间两个凸轮轴3-3的右端各有一个动力传递齿轮3-2，这两个动力传递齿轮与主轴上的凸轮轴驱动齿轮相咬合，中间的两个凸轮轴上各有一小齿轮3-16与其外侧的边缘凸轮轴上小齿轮3-15咬合，中间的两个凸轮轴上有偏心轮3-4是开启进气阀的，两边的两个凸轮轮上有偏心轮3-6是开启排气阀的。在中间的两个凸轮轴的左侧端各有一驱动齿轮7-9与安装在气缸盖左侧竖壁1-24上的轴上的冷却风扇齿轮7-8相咬合。气缸盖后室的后壁(右侧端壁)1-28与调整旋转齿轮箱的下外壳1-25合成的孔支撑主轴2-3。在气缸盖上的两个前外室的底部有上合螺丝1-23按力学原理分布并将缸体经气缸垫1-16与气缸盖上合。在气缸盖上两个进气阀和两个排气阀中间部位有火花塞，在缸体的下面和调整旋转齿轮箱的下面装有发动机支架1-26、1-27，这个支架可以应发动机的不同用途和不同的布置要求按照需要来设置成不同形态。在气缸体和气缸盖右侧缩小的部位可设置电动机和发电机9-3，电动机右端的齿轮9-4与飞轮2-23相咬合。