[發明專利]一種雙曲軸自平衡的內燃機及其驅動單元

有效

• 申請號: 201310354105.2
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103410611A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 何學文
• 申請（專利權）人: 何學文
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32;F16H21/18
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所 33107
• 代理人: 蔡正保;朱新穎

技術領域

本發明屬于內燃機設備技術領域，涉及一種內燃機，特別是一種雙曲軸自平衡的內燃機。

背景技術

通常所說的內燃機是指活塞式內燃機，活塞式內燃機以往復活塞式最為普遍。活塞式內燃機將燃料和空氣混合，在其汽缸內燃燒，釋放出的熱能使汽缸內產生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功，再通過曲柄連桿機構或其他機構將機械功輸出，驅動從動機械工作。

內燃機一般包括殼體，殼體內設有曲軸和活塞，活塞放置在燃燒室中，曲軸通過連桿和活塞相連接，當活塞在化學能的驅動下做往復式運動時，活塞通過連桿帶動曲軸轉動，曲軸轉動后通過傳動機構帶動輸出軸轉動。

一般內燃機如專利（CN85108944）所公開的多汽缸內燃機，在曲軸箱上以一行或者多行放置且在其上固定的汽缸蓋，汽缸蓋與內燃機縱向加工面垂直，并且相互緊靠，每行的單塊汽缸蓋用至少一只錨定螺栓夾緊，所說的錨定螺栓以內燃機縱向通過或者滲貫穿通過汽缸蓋。這些內燃機都是只有一根曲軸的。

一些輪船、電廠等設備中都具有內燃機，但這些內燃機都是大型的，曲軸單個零件大到幾十噸至幾百噸，活塞也大至幾十噸至幾百噸。這些大型的內燃機由于零件的重量非常大，在工作的時候轉動速率非常低，單根的曲軸在被活塞帶動的時候震動很大，導致內燃機輸出不穩定，使用壽命低。同時，內燃機的曲軸由于非常巨大，整一根制造非常困難。

發明內容

本發明針對現有的技術存在的上述問題，提供一種雙曲軸自平衡的內燃機及其驅動單元，本發明所要解決的技術問題是：如何平衡大質量活塞帶動大質量曲軸所帶來的震動問題。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種雙曲軸自平衡的內燃機的驅動單元，其特征在于，本驅動單元包括汽缸和一對曲軸，一根曲軸分別和一個汽缸的的位置相對應，汽缸內具有活塞，曲軸上具有軸頸，兩根曲軸軸線平行且并排設置，兩根曲軸之間設有能使兩者保持同步相向轉動且能夠為兩者傳遞徑向力的聯動機構一，所述軸頸和對應的活塞之間設有能夠使活塞驅動所述曲軸周向轉動的傳動機構，兩根曲軸上的軸頸呈對稱分布。

其原理如下：每個驅動單元的汽缸和曲軸都是成對，每根曲軸或活塞都是幾百噸以上的，兩根曲軸通過聯動機構一進行同步化，由于兩根曲軸并排平行設置，兩個軸頸呈對稱分布，且兩根曲軸又是以相同的轉速相向轉動，再通過聯動機構一傳遞兩者的徑向力，使得兩根曲軸在工作的時候沿徑向始終保持受力平衡，從而解決了大型內燃機中單根曲軸在工作中容易震動的問題。同時，兩根曲軸比單根曲軸的承載能力更好。

在上述的一種雙曲軸自平衡的內燃機的驅動單元中，作為第一種方案，所述傳動機構包括傳動連桿，所述傳動連桿的上端部和所述活塞相鉸接，所述傳動連桿的下端部和所述曲軸上的軸頸相鉸接。傳動連桿的方式結構比較簡單，經久耐用，傳動連桿的上下兩端都是鉸接方式的，其和曲軸及活塞的配合方式非常靈活。

在上述的一種雙曲軸自平衡的內燃機的驅動單元中，作為另一種方案，所述傳動機構包括活塞桿、滑框和滑塊，所述活塞桿的上端和所述活塞固連，所述活塞桿的下端和所述滑框固連，所述滑框內開設有沿曲軸徑向的滑槽，所述滑塊滑動連接在所述滑槽內，所述滑塊和所述軸頸徑向固定且周向轉動連接。活塞桿的上端可以跟活塞固連而不用鉸接，使得兩者的穩定性更好，使得活塞桿和活塞的運動能夠直上直下，避免了活塞受到傾斜的作用力而抖動的問題，由于活塞桿的下端和滑框固連，兩者的穩定性也非常好，由于滑框內設有滑槽和滑塊，使得滑塊在曲軸的軸頸轉動的時候可以沿滑槽移動，從而為活塞桿的上端部和活塞固連提供條件，本方案的優點在于活塞桿的上端和下端的連接的穩定性非常好，滑塊沿滑槽移動的穩定性也很好。

在上述的一種雙曲軸自平衡的內燃機的驅動單元中，所述滑塊中部開設有口徑和所述軸頸直徑相配合的安裝孔，所述軸頸插接在所述安裝孔內。當曲軸轉動時，軸頸會帶動滑塊同步移動，同時，軸頸和安裝孔的內壁會產生轉動，采用插接的方式使得軸頸和滑塊的受力關系更加穩定，不會產生沖擊力。

在上述的一種雙曲軸自平衡的內燃機的驅動單元中，每個汽缸具有一個活塞，每個曲軸具有一個軸頸。其好處是曲軸質量太大，分段后，一個汽缸對應一根下端曲軸，單個曲軸的外形和重量都變小，容易加工，將傳動的一根曲軸對應多缸體改成現在的一根曲軸對應單缸體，多對單缸體驅動單元組合形成發動機陣列，使得內燃機的功率大大提高。