[发明专利]无缸盖双曲轴偏置四冲程卧式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种往复式活塞内燃机，尤其涉及一种无缸盖双曲轴偏置四冲程卧式内燃机。

技术背景

内燃机是热机的一种，能将燃料的化学能转变为机械能。一般实现的方式为：燃料与空气混合燃烧，将燃料的化学能转变为热能，继而通过机械装置转变为机械能，并对外做功。内燃机有广泛的应用，应用于汽车、船舶、飞机、工程机械、农机等领域。

最常见的内燃机是往复活塞式内燃机，汽油机一般是点燃式内燃机，燃料与空气的混合气体在压缩行程末端被火花塞点燃，随即发生膨胀推动活塞作往复运动，而柴油机一般是压燃式内燃机，燃料在压缩行程末端时喷入气缸，遇高温气体自燃膨胀，推动活塞作往复运动，除点燃和压燃这两种主要方式以外，还有复合式燃烧方式工作的，兼具点燃和压燃式内燃机的特点。

四冲程往复式内燃机的工作周期，被分为进气、压缩、做功、排气四个过程，通过进气与排气，将燃料与工作介质进行更换，而做功行程则将热能转变成机械能，通过四个冲程(活塞从气缸一端移动至另一端)完成循环的被称作四冲程内燃机。

目前传统使用的内燃机设置有气缸盖，气缸盖和缸体间有气缸床，通过气缸盖螺栓紧固连接，达到密封气缸，并承受气缸做功时的工作压力，其机械强度有限，限制了气缸压缩比的提高，涡轮增压器旁通放气阀的应用是限制高压的目的。传统内燃机曲轴主轴颈轴心线，几乎与气缸圆心同轴，其压缩行程未燃烧膨胀时，其曲轴连杆颈正处于上止点，活塞下行缓慢，易产生爆震，且当时连杆轴颈对主轴颈力臂短，输出扭矩小。传统内燃机因活塞连杆组的上下运行，曲轴的旋转，产生上下惯性力和翻倒力矩，虽通过配置曲柄配重，也不能完全消除其振动，还有配置双平衡轴的，也只能消除其一阶振动，而且增加制造成本和内燃机体积。

发明内容

本发明所要解决的是以上所述传统内燃机目前的问题，提供一种无缸盖双曲轴偏置四冲程卧式内燃机。它由缸体、异形活塞、偏置的双曲轴曲柄连杆机构、气门阀座配气机构、齿轮传动组等组成，其他供油系、冷却系、润滑系、点火系、柴油喷油系、电系和传统内燃机相当。它在缸体气缸中有两个相同的异形活塞头对头通过连杆分别装配在缸体两端的曲轴上，异形活塞同样有活塞环槽，上装有活塞环以便密封气缸，异形活塞头火力岸处加工有4个凹槽以避让气门的启闭，两端曲轴偏置气缸圆心平行布置于缸体两端，两曲轴上的曲轴齿分别齿合各自的齿数相同的两过桥齿，两过桥齿再互相齿合，达到两异形活塞相向同步运动。两曲轴正时针和反时针旋转的目的。装配在传动轴上的和曲轴齿相同齿数的两传动轴齿齿合于各自装配在凸轮轴上的过桥齿上，装配在两根传动轴上的四个传动轴伞齿，按1∶2的齿数，分别齿合各自的凸轮轴伞齿，四个进排气阀座体采用过渡配合加工的方式，安装在缸体正中圆周上的气阀座承孔上，气阀座体与承孔间有密封垫，以便密封、拆装和散热。气阀座体上装配有凸轮轴及凸轮轴伞齿，它旋转时凸轮推动气门挺柱，压缩气门弹簧，使四个进排气门分别打开、关闭，达到气缸内异形活塞连杆机构和配气机构协同完成四冲程的目的。

由于本发明无缸盖，机械强度高，克服了传统内燃机易冲气缸床，气缸盖螺栓易断裂的问题，故本发明内燃机许用压缩比高，提高压缩比是提高热效率的有效方法，又由于本发明的两曲轴轴心偏置于气缸圆心，故活塞上止点时，连杆轴颈已偏于曲轴主轴心，且两异形活塞同时下行，故压缩行程未燃烧膨胀时，异形活塞下行相对传统内燃机要快，不易发生爆震，且连杆轴颈对于曲轴主轴颈已有一定力臂。故许用压缩比高，输出扭矩较大。本发明由于双曲轴通过齿轮组的齿合达到两异形活塞连杆组相向同步运动，两曲轴正反时针旋转，其异形活塞连杆组的往复惯性力大小相等方向相反，故在缸体内抵消，两曲轴的的正反时针旋转，故翻倒力矩大小相等方向相反，其翻倒力矩也抵消，故本发明内燃机具有运转平稳，寿命长的优点。克服了传统内燃机，机械强度不高，许用压缩比不高，内燃机产生振动，产生翻倒力矩等问题。另外装配式气阀座体总成便于维修和节约成本。本发明可设置一个及以上多气缸联动以提高功率，本发明内燃机因机械强度高，特别适用于高增压内燃机，提高热效率，节能环保。

附图说明：

图1：为本发明的结构示意图；

图2：为本发明的异形活塞结构示意图；

图3：为本发明内燃机四气门阀的横截面结构示意图；

图4：为本发明气阀体总成结构示意图；

图5：为本发明齿轮传动组结构示意图

具体实施方式