[发明专利]活塞式倍行程连杆无摆动发动机

说明书

技术领域：

本发明涉及一种活塞式发动机，活塞的行程是曲轴回转直径的两倍、活塞杆只做直线往复运动的倍行程活塞杆无摆动发动机。

背景技术：

发动机亦称内燃机或称内燃机关，它是汽车、轮船、火车、飞机等机器的动力源和心脏。发动机从结构上区别有两种：一种是活塞式(往复式)，一种是转子式(无活塞)。通常所说的发动机即是活塞式发动机。随着科技的进步，特别是电脑技术在发动机上的应用和采用电子点火、电子喷射、可变配气、蜗轮增压、排气净化等措施，使发动机的性能得到了极大的提高，主要表现在提高效率、降低震动和噪声、减少污染等。因此无论是从事发动机技术工作的研究人员，还是普通的人们都会感到欣慰。现代的高级轿车，乘坐它你会感到十分舒适和快捷而不再是一路劳顿一路风尘，这其实得益于车内装有一台高性能的发动机，即好的心脏。

然而发动机的进步也有其两面性，一方面是机构的完善、性能的提高；另一方面是结构的复杂、体积的庞大。可以肯定发动机的进步同样遵循事物发展的客观规律，而且非常重要。

但是，人们都知道，发动机的关键部件还是机关部分，即缸体、活塞、连杆、曲轴、进排气系统等。在这方面除进排气系统外其它均未有大的改变，特别是曲柄连杆机构，活塞的往复运动始终是通过连杆、曲轴而转变为旋转运动，使燃气膨胀功转化为扭矩输出。为什么呢？因为人们还没有找到一种比曲柄遥杆机构更好的机构来取代曲柄摇杆机构用于发动机。其实把往复运动变为旋转运动的办法很多，比较适合用于发动机的办法就是超越离合器法，很多研究人员都在这方面投入了精力和财力。因此、提到活塞式发动机，人们自然先想到它，但这个办法还存在很多缺陷，到目前为止还没有真正获得成功。

一台无论多先进的发动机，它的机关总少不了曲轴连杆。连杆需要长度，曲轴须配重，所以机关尺寸、重量很大。在运行过程中连杆小端往复运动，大端绕曲轴中心旋转，所以连杆的运动很复杂。它既往复运动又摆动，产生二级惯性力很难平衡，必然引起震动和噪音。另外研究表明，活塞在做功区运行速度快，使燃烧压力低、燃烧时间短而导致燃烧不完全、热效率低、排气污染大等问题很难解决，或者说无法从根本上得到解决，所以要想从根本上解决这些问题必须改变这一机构。对发动机的结构如缸体排列、燃烧室、进排气、增压、供油、中冷、点火、排气处理、智能系统、冷却、润滑系统等进行综合考虑，设计新机。从事发动机研究必须接受这一观念。

发明内容：

本发明就是要解决已有的发动机活塞的行程越大，连杆的摆动越大对活塞及缸体的侧压力越大，发动机的机座及曲轴箱庞大技术问题，同时解决如果采用现有的行星齿轮倍增行程的曲柄连杆机构，造成曲轴的结构复杂、加工精度及形位公差不易保证的技术问题，本发明提供一种整体加工曲轴的活塞式倍行程连杆无摆动发动机。

本发明的活塞式倍行程连杆无摆动发动机，有机座，固定设置在机座的缸体(1)、轴承、内齿轮，缸体内配合有活塞，活塞后端固定连接有活塞杆，内齿轮对应啮合有行星轮(8)轴承动配合有曲轴，其特征在于：曲轴颈(6)动配合套装着行星轮(8)和与行星轮相连为一体的偏心轮(7)，偏心轮(7)与活塞连杆后端动配合相连。偏心轮(7)轴心与曲轴颈(6)轴心之间的距离等于曲轴颈(6)与曲轴的轴心距离，并等于行星轮半径，内齿轮(9)的半径及齿数是行星轮(8)半径及齿数的两倍。活塞杆和其与偏心轮配合的轴套构成活塞连杆总成(10)，曲轴和其轴承及曲轴的曲轴颈构成曲轴总成(5)。这样本发明发动机的曲轴可以采用整体制造，利用曲轴的整体制造技术可以确保整个发动运动部件的行位公差和协调性。行星齿轮与偏心轮运行时曲轴颈(6)沿组合曲轴总成(5)的轴心旋转，则行星轮(8)亦绕组合曲轴总成(5)轴心旋转，偏心轮(7)的轴心沿活塞连杆总成(10)中心线作直线往复运动，而且其行程是曲轴颈(6)行程的两倍。活塞连杆总成(10)的连杆大头轴套动配合套装于偏心轮(7)，所以活塞连杆总成(10)的连杆大头亦随偏心轮(7)轴心沿活塞连杆总成(10)中心线作直线往复运动。连杆大头无旋转运动，连杆不摆动。

设置在机座的缸体可以是单缸或多缸的，缸体最好为一字形排列四缸或V字型八缸结构。