[發(fā)明專利]一種對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸

無效

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• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103322019A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田溪;左朝鳳;李傳友;郭國祥;夏迎松
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽中鼎動力有限公司
• 主分類號: F16C3/10
• 分類號: F16C3/10;F02B75/32
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機領(lǐng)域，具體涉及一種對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸。

背景技術(shù)

一般來說，內(nèi)燃機的活塞運動方式是機械固定的。例如，傳統(tǒng)的車用內(nèi)燃機包含有一個曲軸和數(shù)個連桿組件，這樣的結(jié)構(gòu)決定了每個活塞在各自氣缸內(nèi)的機械運作方式。此類發(fā)動機的活塞運動是所期望達(dá)到的運動方式，因為在活塞在發(fā)動機循環(huán)的每個節(jié)點的位置都是確定的，這樣就簡化了發(fā)動機的定時和運作。近年來，盡管這種傳統(tǒng)類型的發(fā)動機效率有了很大的提高，但受限于發(fā)動機本身固有的特性，其效率仍受到了限制。具體說，就是因為固定的機械結(jié)構(gòu)固定了活塞運動方式，從而固定了壓縮比。另外，所有與活塞運動直接相關(guān)的運動件（也包括凸輪軸和氣門）產(chǎn)生了很大的摩擦，這需要消耗了發(fā)動機本身發(fā)出的能量去克服這些摩擦。因此，導(dǎo)致發(fā)動機的功率密度較低，也即意味著發(fā)動機比設(shè)想的要更大、更重。同時，因為必須采用機械連接，也限制了發(fā)動機設(shè)計和布置的靈活性。

因為其固有的平衡性的運轉(zhuǎn)和結(jié)構(gòu)緊湊等特點，自由活塞式發(fā)動機的對置活塞對置氣缸布置更顯優(yōu)勢。為了配合這種自由活塞式發(fā)動機對置活塞對置氣缸的布置，就需要一種更小更輕且強度符合要求的新型曲軸與之配合。

中國專利CN202417707U公開了一種對置活塞對置氣缸內(nèi)燃機。本實用新型所述的對置活塞對置氣缸內(nèi)燃機，具有中心安裝曲軸和與機械應(yīng)力隔離的對置氣缸的對置二沖程發(fā)動機。雙對置氣缸分別水平安裝于曲軸的兩側(cè)，每個氣缸內(nèi)有兩個對置活塞，通過各自的連桿與曲軸連接。活塞兼做氣閥，控制氣口的開閉，實現(xiàn)二沖程循環(huán)。中心安裝的曲軸的三個曲柄對應(yīng)一組雙對置氣缸，通過連桿連接氣缸中的四個活塞。本實用新型具有如下特點：減小了曲軸制造難度；有利于延長柴油機的壽命；活塞環(huán)的磨損減輕；實現(xiàn)更高的燃燒效率；單位工作容積的功率密度較大；整機的重量降低；沒有機械預(yù)緊力和因燃燒而產(chǎn)生的軸向熱應(yīng)力。

中國專利CN102226427A公開了一種對置氣缸對置活塞二沖程內(nèi)燃機外連桿，左外連桿(1)和右外連桿(4)、左內(nèi)連桿(2)和右內(nèi)連桿(6)分別與曲軸(7)連接，左內(nèi)連桿(2)與左內(nèi)活塞(8)連接，左內(nèi)活塞(8)與左外活塞(9)形成燃燒室，左外活塞(9)與左外連桿(1)連接；右內(nèi)連桿(6)與右內(nèi)活塞(3)連接，右內(nèi)活塞(3)與右外活塞(5)形成燃燒室，右外活塞(5)與右外連桿(4)連接；連桿橋(10)設(shè)置在左外活塞(9)的銷孔中，連桿橋(10)與外連桿桿身(18)通過定位套(21)和第二緊固件(20)連接，外連桿端蓋(15)與外連桿桿身(18)通過第一緊固件(13)連接，外連桿桿身(18)上設(shè)置有油道(14)、下軸瓦(16)、上軸瓦(17)，外連桿橋上設(shè)置有油堵(19)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠滿足對置氣缸對置活塞二沖程內(nèi)燃結(jié)構(gòu)要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前現(xiàn)有內(nèi)燃機存在的效率有限制的問題，本發(fā)明提供一種使得發(fā)動機效率更高的對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

一種對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸，包括曲軸主體，所述曲軸主體上設(shè)有第一主軸頸和第二主軸頸，所述第一主軸頸和所述第二主軸頸之間依次設(shè)有第一連桿軸頸、第二連桿軸頸和第三連桿軸頸，所述第一連桿軸頸上設(shè)有第一曲柄銷和第二曲柄銷且以錯拐結(jié)構(gòu)分布，所述第二連桿軸頸上設(shè)有第三曲柄銷和第四曲柄銷且以錯拐結(jié)構(gòu)分布，所述第三連桿軸頸上設(shè)有第五曲柄銷和第六曲柄銷且以錯拐結(jié)構(gòu)分布，所述曲軸主體兩端分別設(shè)有第一安裝面和第二安裝面。

上述對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸，其中，對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機包括內(nèi)活塞組件和外活塞組件，所述內(nèi)活塞組件通過內(nèi)連桿連接于所述曲軸主體上，所述外活塞組件通過外連桿連接于所述曲軸主體上。

上述對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸，其中，所述內(nèi)活塞組件包括第一內(nèi)活塞和第二內(nèi)活塞，所述第一內(nèi)活塞通過第一內(nèi)連桿連接于所述第四曲柄銷上，所述第二內(nèi)活塞通過第二內(nèi)連桿連接于所述第三曲柄銷上。

上述對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸，其中，所述外活塞組件包括第一外活塞和第二外活塞，所述第一外活塞分別通過第一外連桿和第二外連桿連接于所述第二曲柄銷和所述第六曲柄銷上，所述第二外活塞分別通過第三外連桿和第四外連桿連接于所述第一曲柄銷和所述第五曲柄銷上。

上述對置活塞對置氣缸自由式活塞發(fā)動機曲軸，其中，所述第一外活塞通過第一活塞橋與所述第一外連桿和所述第二外連桿固定，所述第二外活塞通過第二活塞橋與所述第三外連桿和所述第四外連桿固定。