[實用新型]可旋轉缸筒活塞式內燃機

有效

• 申請號: 201420203643.1
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN203809110U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 孫文海
• 申請（專利權）人: 孫文海
• 主分類號: F02B59/00
• 分類號: F02B59/00
• 代理公司: 北京市合德專利事務所 11244
• 代理人: 李本源;姚鴻昌

技術領域

本實用新型屬于內燃機領域，尤其涉及一種可旋轉缸筒活塞式內燃機。?

背景技術

當前使用的缸筒活塞式內燃機都是缸筒不動，活塞在曲軸連桿機構的帶動下做往復運動。這種運動的部分連桿與活塞要做很強的變速運動，即由零速很快加速到最高速度，而后又很快減至零速度，再做同樣的相反運動，在此運動中曲軸要克服來自活塞和連桿的慣性沖擊力，同時也要克服曲軸與活塞運動方向不一致所產生的側向面帶來的摩擦阻力。活塞為了承受側向壓力和導向作用需要很長的裙部，這又同時加大了慣性力和摩擦力。?

西安交通大學內燃機教研室編寫的《內燃機原理》（第一章第四節第四項）中記載了：“增加轉速即等于增加單位時間內每個氣缸做工次數，因而可以提高發動機的功率輸出，例如6135G型柴油機原來在n＝1500rpm時，其12小時功率為88.5kw，用于載重汽車上后(6135Q)，又把n提高到1800rpm，其15分鐘功率為118kw，后來又采取適當改進措施(6135Q-1)，使n＝2200rpm時，其15分鐘功率達162kw，與轉速提高相對應，內燃機單位馬力重量亦隨之降低，因此，它是提高發動機功率和減少重量、尺寸的一個有效措施。”?此外，在該書第十一章第三節第二項，有關“發動機轉速n或活塞平均速度cm”有這樣的論述：“和P的增高一樣，n或cm的增高所引起的慣性力上升也使活塞的側向壓力和軸承的負荷增加，因而也增加了機械摩擦損失。但是值得提出的是：在調整四沖程內燃機中，慣性力對機械損失的影響要比氣缸壓力更明顯。這是因為燃燒壓力只是在一個沖程起作用而慣性力卻是在每一沖程有影響的緣故……顯然在高cm時慣性力所引起的摩擦平均壓力a要比氣缸壓力引起的b大的多，以cm＝8m/s時為例，a要占到(a+b)中的76％。更不用說泵損失c和附屬機構驅動損失d也隨著n的提高而增加的情況了。轉速和cm對機械損失具有重要的影響，以致在試圖用提高轉速的手段來強化柴油機的動力指標的進程中機械效率的不斷急劇下降成為發展中的主要障礙之一。”?本書在十一章第四節又進一步指出：“從最終要提高內燃機的有效動力和經濟指標的目的來看，提高????????????????????????????????????????????????以減少機械損失和提高指示指標具有同樣重要的意義。此外，企圖通過進一步提高轉速的途徑來強化發動機，其中必然會遇到如何才能阻止機械損失的急驟上升的問題。”?

注：D＝氣缸直徑；n＝發動機轉速；

cm＝活塞平均速度；P＝氣缸內最高燃燒壓力；?

a＝慣性力引起的對曲軸摩擦壓力損失；

b＝氣缸燃燒所引起對曲軸壓力損失；

d＝附屬機構驅動損失?＝機械效率。

由此可見，現有技術中的缸筒活塞式內燃機，包括空壓機、真空機等，都存在著側向壓力和活塞與連桿的往復慣性力，隨著轉速的增加慣性力急劇增加，為了克服慣性力，就要增加活塞、連桿及曲軸尺寸與重量，這就更加大了慣性力和側向力，使機械效率降低，磨損加快，壽命縮短。

為了達到消除內燃機的慣性力和側向壓力，縮短活塞裙部減少摩擦阻力的目的，發明人采用了曲軸偏心安裝和缸筒旋轉運行的方式，對內燃機結構進行創新性改進，完全消除了慣性力和側向壓力，大幅提高了機械效率、動力性和使用壽命，并且在減小內燃機重量和體積方面亦有重大突破。

實用新型內容

為了設計一種更高機械效率、更強動力性能及更長使用壽命的內燃機，本實用新型采取以下技術方案：一種可旋轉缸筒活塞式內燃機，包括，機體（1）、軸座（2）、第一滾針軸承（3）、第二滾針軸承（4）、曲軸（5）、齒輪外齒（6）、齒座（7）、滾動軸承（8）、連桿軸承（9）、活塞（10）、曲柄銷（11）、齒座內齒（12）、缸筒（13）、螺栓（14）；其特征在于：所述曲軸（5）采用偏心安裝方式安裝于軸座（2）上，軸座（2）中心到偏心孔中心的距離等于曲軸（5）軸線到曲柄銷（11）軸線的垂直距離，且等于行程的1/4。