[发明专利]集成式环型曲滑道发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种大扭力、低转数、零件高度集成的内燃机发动机。 

背景技术

现有发动机技术主要是往复活塞式。往复活塞式发动机里面由曲轴把活塞的直线运动转化为旋转运动。四冲程的曲轴旋转两周、二冲程的曲轴旋转一周，活塞分别完成吸气、压缩、做功、排气四个动作。这四个动作需要由复杂的配气传动机构协同动作来完成。由于曲轴的惯性旋转要求，1、限制了发动机的最低转动速度；2、最佳的工况一般需要在5000转左右；3、配气机构组件零件之间配合的累积误差，会造成进、排气偏离正确的设计值；4、复杂的配气机构组件、曲轴转动组件占了发动机很大一部分制作成本。这也直接导致常规发动机制作成本高、输出扭力低、能耗高、废气排放值高等缺点。 

ZL2010205966646曲滑道发动机，采用了特殊形状及构造的曲滑道轴，曲滑道轴是一个在圆盘上开有曲线滑槽，连杆一头连接活塞，另一头的连杆滑动销在曲线道里滑动。从说明书附图不难看出，开有曲线滑槽的圆盘，实际也是一个曲轴的简单形变，同现有发动机技术的曲轴转动技术是基本一致的。 

发明内容

本发明的目的就是提供一种转速低，扭力大、零件高度集成的发动机，不仅大幅度降低了内燃发动机的制作成本，解决了发动机的排放达准问题，也是一种比现有曲轴的往复式活塞发动机更高效、更节能的发动机技术。 

主轴1一端固定有呈爪碗状的波形曲面体13。波形曲面体13其外侧碗缘圆周是一个呈波形的曲面，波长一致。波峰波谷的高度差，就是活 塞的行程长度。两个或两个以上的活塞25均布在主轴的周围。与活塞固定成一体的连杆的另一端是导向滑块10，滑块内装有滚轮23，活塞组件运动方向同主轴1轴向基本平行。活塞25向下移动时，通过滚轮将力传递到爪碗状的波形曲面体13的波形斜面上，从而推动波形曲面体移动(转动)。主轴的另一端固定有带高低差的凸台的气门转盘30，主轴旋转过程中，气门转盘30上的凸台通过挤压完成排气门6、进气门7的开闭。整个发动机主要由气缸头27、燃烧缸8、导向缸22、主轴1、气门转盘30、波形曲面体13、气门组、上下壳体和其他一些辅件组成，没有了传统的配气机构、曲轴等，大大简化了发动机的零件构成，降低了发动机的制作成本；这种结构下的发动机，(以本案6缸为例)活塞每完成一个周期，主轴转动1/2圈，实现发动机低速工作；零件高度集成，大幅度降低发动机制作成本；气门开闭更准确，使气体燃烧更充分，提高效率的同时也降低了有害气体的排放。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。 

图1是发动机的主体剖面图 

图2是发动机的侧体剖面图 

图3是波形曲面体的工作原理图 

图4是气门转盘的工作原理图 

图5是活塞缸分布示意图 

图6是活塞四冲程作用于波形曲面体的受力分析图 

图7是波形曲面体的力偶示意图 

具体实施方式：

如图2所示，波形曲面体13通过飞轮18与主轴1的一端固定，主轴的另一端与气门转盘30固定，三者可一起转动。 

如图1、5所示，气缸头27、燃烧缸8、导向缸22分别串接，活塞25呈环状均布于燃烧缸8内，导向缸22分别安装同活塞等数的导槽组9，活塞固定的连杆的下端实际上就是一个导向滑块10。导槽组9与导向滑块10构成一个滑动运动副。它可以在导槽9中上下的滑动，以保证活塞组件的直线运动并与主轴1保持基本平行。 

连杆的导向滑块10中装有滚轮23和倒钩滑轮20，活塞上下移动时，就是通过滚轮23将力传递到波形曲面体13的斜面上的。由于活塞吸气、压缩、做功、排气四个运动中，滚轮23斜面的作用力大小不同，方向甚至相反，倒钩滑轮20便是保证滑块中的滚轮始终贴合于波形曲面体13的斜面上。根据不同的形式，也可只采用倒钩滑轮20的结构。 

如图6所示，F1＝N.tg a 

从上面活塞四个形程看，只有在做功阶段，气体爆炸使活塞产生向下的推力，亦即使波形曲面体13在垂直于主轴1且距主轴中心L(斜面圆周半径)的位置产生一个切力F1，形成力偶F1.L。如图7所示，持续的力偶使波形曲面体13转动，并形成主轴1连续旋转。 

气门转盘30的平盘面有几段规则排布的凸台，其随主轴1一起转动时，凸台挤压气门6、7，完成气门的开与闭。