[发明专利]圆弧气缸和活塞驱动的无曲轴发动机

说明书

本发明公开了圆弧气缸和活塞驱动的无曲轴发动机，由气缸体、气缸套、气缸盖、活塞、摇杆、曲柄连杆、曲柄轮、发动机主轴组成，由气缸筒、气缸套和气缸盖组成的气缸在气缸体的圆周上环形分布，活塞在气缸内做圆弧往复运动，带动与活塞尾部固接的摇杆做急回转运动，然后通过传统的曲柄摇杆机构带动曲柄轮旋转，曲柄轮通过动力传动机构与发动机主轴啮合，从而使燃烧导致空气膨胀推动活塞的动力，转化为发动机主轴的输出动力，本发动机结构紧凑简单，体积小，重量轻，马力大，各冲程生成的振动能相互抵消，可减少发动机的振动，摇杆能引导活塞在圆周上环形分布的气缸内做圆弧往复运动，减少活塞和气缸之间的侧磨损和变形。

技术领域：

本发明涉及发动机技术领域，具体而言是圆弧气缸和活塞驱动的无曲轴发动机。

背景技术：

发动机的诞生使第一次工业革命对人类的发展产生了深刻影响，是手工业生产被机器大规模工厂化 生产取代的一场革命，发动机是通过热能转换成动能生成动力来驱动机器的装置，在工业革命时期是驱动 机器运转不可缺少的机械装置，所以使用蒸汽发动机进行生产被视为第一次工业革命的主要标志。

发动机经过百多年的发展，已在汽车、航空、航海以及工程机械等各领域有了广泛的应用，经历无 数技术研发和突破，发动机技术也有长足的发展，电控技术、涡轮增压、混动技术、燃油喷射技术、稀薄 燃烧等新的技术不断应用到发动机中，占据市场应用的主流机型也出现了经典的直列、V型、水平对置、 星型等各种结构的发动机，但它们的原理都是利用燃料燃烧使空气膨胀推动活塞做直线往复运动，并通过 曲轴转化为发动机主轴旋转，从而驱动机器运转，由于发动机在汽车等各领域的广泛使用，由此产生的燃 烧废气排放已对空气环境质量改善造成了越来越大的压力，所以如何减少其能源损耗和尾气排放，将是发 动机技术长期追求的目标，轻量化、高利用率、低排放必然是发动机技术的发展方向，因此若开发出结构 紧凑简单、体积小、重量轻、动力传递效率高、马力大的发动机符合发动机技术的发展方向，将具有巨大 的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供圆弧气缸和活塞驱动的无曲轴发动机，其特征是圆弧气 缸在气缸体的轴心线圆周上环形分布，使圆弧活塞能在气缸内做圆弧往复运动，活塞尾部连接摇杆，摇杆 与位于气缸体的轴心线位置的摇杆支承轴轴接，能驱动摇杆以气缸体的轴心线为支点做急回转运动，通过 曲柄连杆进行动力传动驱动曲柄轮做旋转运动，然后，将各活塞驱动的曲柄轮与发动机主轴啮合，从而使 燃烧导致空气膨胀推动活塞的动力，转化为发动机主轴旋转的输出动力，本发动机结构通过传统的曲柄摇 杆机构做活塞动力传送，结构紧凑简单，体积小，重量轻，动力传递效率高，各活塞在气缸内做圆弧往复 运动，其活塞圆弧往复惯性力和主轴旋转惯性力，以及各冲程生成的振动能相互抵消，可减少发动机的振 动，摇杆以气缸体的轴心线为支点回转并与活塞尾部固定连接为一体，能引导和约束活塞以气缸体的轴心 线为支点在气缸内顺畅做圆弧往复运动，减少活塞和气缸之间的侧磨损和变形，是对现有活塞直线往复运 动型发动机结构的一种改善。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

圆弧气缸和活塞驱动的无曲轴发动机包括气缸体、气缸套、气缸盖、活塞、摇杆、曲柄连杆、曲柄轮、 发动机主轴；所述气缸体包括气缸筒、摇杆支承轴、主轴支承座、曲柄轮支承座，所述气缸筒是圆弧体结 构，其在圆盖状的气缸体的内侧的圆周上环形分布，相邻气缸筒之间设有间距，所述摇杆支承轴和主轴支 承座均在气缸体的轴心线位置设置，所述曲柄轮支承座在与气缸体的轴心线垂直的平面的圆周上环形分 布，相邻曲柄轮支承座之间设有间距，曲柄轮环形分布的圆周直径小于气缸筒环形分布的圆周直径；

所述气缸套是圆弧体结构，与气缸筒镶嵌；

所述气缸盖与气缸筒闭合；

所述活塞是圆弧体结构，活塞顶部与气缸盖闭合空间之间是燃烧室，活塞尾部与摇杆固接，活塞在与 气缸体的轴心线垂直的平面的圆周上环形分布的气缸套内做圆弧往复运动，带动摇杆做急回转运动；