[发明专利]一种U型活塞往复发动机

说明书

技术领域

本发明属内燃机领域，具体涉及一种结构新型的活塞往复发动机。

背景技术

现有活塞往复发动机，其机体结构有多种类型，通常使用的有L型或V型发动机，此外，还有少量的M型、星型、以及H型等发动机。

M型和星型发动机，结构复杂、制造和维护困难多，价格昂贵，其最大的优点是结构紧凑、单机缸数多、功率大、机身长度短、便于布置；但由于增压技术的成熟和应用，同样也可使单机功率达不增压时功率的3至4倍，因此，M型和星型发动机的前途并不乐观；H型发动机只有在需要降低发动机重心的设备上应用，其用量也极为有限。

L型发动机，用途广、用量大，缸体及连杆结构简单、价格低、热效率高、运转平稳、低速扭距大、制造和维护方便，最大的缺点是增加发动机缸数时机身长，导致在设备上难以布置；V型发动机克服了L型发动机的缺点，但结构复杂、制造和维护困难、价格昂贵、平稳性差，尤其是V10型发动机，需投入大量精力和经费克服其平稳性差的缺陷。

以上所述现有发动机所共有的缺陷和不足之处是：①不能实现停缸技术；所谓停缸技术，即发动机启动或低工况时只用部分发动缸工作，其他发动缸处于静止不运动的状态，或个别发动缸发生故障不能运转时，将其停止处于静止状态，而其他发动缸照常工件。②发动机的标定转速单一，一台发动机只能输出一个标定转速，局限了发动机在标定转速要求不同的设备上应用，因而局限了单个发动机的应用范围。

发明内容

为了克服上述现有活塞往复发动机的缺陷和不足之处，发挥L型发动机和V型发动机的优点，特发明一种结构新型的活塞往复发动机。

本发明采用L型发动机相同的两缸，类似V型发动机左右两缸并联为一排，但并联两缸的四边垂直平行，由曲轴部分联接为一整体，形成U字形状，发动机由多排U型双缸构成，根据V型发动机的命名，将本发明发动机简称为“U型”发动机。

由于本发明U型发动机的停缸技术(如前第[0005]段①所述)内容较多且复杂，本申请中暂不作阐述，待另申请专题说明。本申请仅就其他主要技术特征作出说明。

一种U型活塞往复发动机，其特征在于：所述发动机，用L型发动机相同两缸四边垂直平行，左右并联为一排形成U形双缸，此双缸类似V型发动机以V型并联为一排的双缸，并由所述多排U形双缸构成整体发动机。

发动机的功率输出系统，由左曲轴(1)、右曲轴(3)、功率及转速输出轴【下简称“输出轴”】(2)、左曲轴齿轮(4)、右曲轴齿轮(6)、输出轴齿轮(5)构成。

输出轴(2)设置在左右曲轴(1、3)中心连线中间的垂线上，位于两曲轴中心连线的上面或下面，也可以位于中心连线上。

输出轴可用一整根圆柱形直轴贯穿发动机的前后，也可以分段只在发动机前后两排缸上装配输出轴(2)。

左右曲轴(1、3)中心距输出轴(2)中心的距离相等，两曲轴同步转动，故两曲轴标定转速相同，但转动方向相反。

左右曲轴齿轮(4、6)分度圆的直径相同，同为主动齿轮且分别与输出轴齿轮(5)啮合形成齿轮组。

所述齿轮组中，两曲轴标定转速时其齿轮的转速称作曲轴齿轮的标定转速，此转速为某一定值，等同于现有活塞往复发动机曲轴向外界输出的标定转速。

曲轴齿轮标定转速时的输出轴齿轮(5)的转速，为输出轴齿轮(5)的标定转速，此转速即是输出轴(2)的标定转速，也即本发明U型发动机向外界输出的标定转速；只前后两排缸分别装有输出轴的发动机，其前后分别装有彼此对应相同的齿轮组。

曲轴齿轮分度圆直径与输出轴齿轮分度圆直径之比：设曲轴齿轮分度圆直径为D₁，标定转速为h₁，输出轴齿轮分度圆直径为D₂，其标定转速为h₂；h₁和h₂为已知的设计要求作出的数值。根据公式D₁∶D₂＝h₂∶h₁，可以得出D₁∶D₂的比值；如h₂∶h₁＝1∶3，则D₁∶D₂＝1∶3。