一种活塞往复坦克发动机的制作方法

本发明属内燃机领域，具体涉及一种坦克使用的活塞往复发动机。

背景技术：

现有坦克使用的动力机械，绝大多数采用的是v型发动机，然而v型发动机相对于l型发动机的优点，除增加发动机缸数时发动机体积长度短便于布置外，别无其他，且具有以下居多严重的缺陷和不足之处：结构复杂、造价昂贵、维护和修理困难费用高；发动机稳定性差，尤其是v10型发动机，需投入大量精力和经费克服；发动机本身输出的低速扭距小，难以满足坦克工作环境的低速大扭距的需求，导致变速箱结构复杂造价高；或增加活塞长度而增大了发动机的体积。

技术实现要素：

为了克服现有坦克使用的v型发动机(下简称“坦克发动机”)的缺陷和不足之处，本发明公开一种结构新型的坦克发动机，主要技术特征如下：

一种活塞往复坦克发动机，其特征在于：用l型发动机两缸左右垂直平行并联为一排的多排双缸，替代“坦克发动机”v型并联的多排双缸，使之构成整体发动机。

所述发动机功率输出系统，由左曲轴(1)、右曲轴(3)、功率和转速输出轴(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)设置在左右两曲轴(1、3)之间的中间，输出轴齿轮(5)为从动齿轮，左右曲轴齿轮(4、6)同为主动齿轮，且分别与输出轴齿轮(5)啮合形成齿轮组。

所述多排并联双缸的运转无直接联接；由所述齿轮组齿轮的联接而形成的发动机有机的整体运动，替代“对比发动机”各排左右两缸连杆联接在同一曲轴各自曲柄销上形成的发动机有机的整体运动。

输出轴(2)为一整根圆柱形直轴，用输出轴(2)输出发动机的功率和转速替代现有“坦克发动机”用曲轴输出发动机的功率和转速。

左右曲轴(1、3)同步转动且方向相反，其标定转速相同且等同“坦克发动机”的标定转速，两曲轴标定转速时输出轴(2)的转速，为输出轴(2)的标定转速，也即本发明发动机向外界输出的标定转速。

左右两曲轴及输出轴齿轮分别与左右曲轴及输出轴联接为一整体结构；左右两曲轴齿轮(4、6)分度圆直径相同，其圆心距输出轴齿轮(5)圆心的距离相同，两齿轮同步转动且方向相反；将左右曲轴标定转速时左右曲轴齿轮的转速称之为左右曲轴齿轮的标定转速，左右两曲轴齿轮(4、6)标定转速时输出轴齿轮(5)的转速，称之为输出轴齿轮(5)的标定转速，也即输出轴(2)的标定转速。

左右曲轴标定转速相同，且为某一定值，此转速等同现有坦克发动机标定转速，输出轴的标定转速为本发明发动机设计的标定转速。

设曲轴齿轮分度圆直径为d1，曲轴标定转速为h1；输出轴齿轮分度圆直径为d2，输出轴的标定转速为h2，已知：h1等同“对比发动机”的标定转速且为一定值；h2为设计要求作出的数值，此数值可根据设计要求灵活地作出。

若设h2∶h1＝1∶3，由公式d1∶d2＝h2∶h1，可得d1∶d2＝h2∶h1＝1∶3；即输出轴标定转速与曲轴标定转速之比为1∶3，由此曲轴齿轮分度圆直径与输出轴齿轮分度圆直径之比为1∶3；于是，只要已知设计的h1和h2的数值，就可以作出在设计的h1和h2参数下工作的齿轮组，装上该齿轮组后，发动机就依设计的要求，输出所需的标定转速。本发明暂设h2∶h1＝1∶3，具体数值由具体设计要求作出。

由上所述结合图2或图3示出，调节齿轮组中曲轴齿轮分度圆直径与输出轴齿轮分度圆直径之比，就可以调节输出轴向外界输出的标定转速。

所述齿轮组可以设置在发动机的前面，也可以设置在发动机的后面。

积极效果

由于将现有“坦克发动机”v型以并联的双缸改为所述垂直平行并联的双缸，且用一所述齿轮组齿轮的联接，替代“对比发动机”每排并联双缸用连杆分别联接在同一曲轴各自曲柄销上的联接方式，发动机具有l型发动机缸体和曲轴结构简单、制造成本低、稳定性高、热效率高、运转平稳、低速扭距好、便于装配和维修的优点；同时具有v型发动机增加发动机缸数时机身短，便于布置的优点。

克服了现有“坦克发动机”结构复杂、造价昂贵、不利于保养和维修、稳定性能差，尤其是v10型发动机，需投入大量精力和费用克服其稳定性差的缺陷。

左右两缸平行对称，动力传动系统中两曲轴及其齿轮转动速度相同、方向相反，具有一对非常优秀的平衡轴的功能，使发动机运转的平稳性能优于现有各类型活塞内燃往复发动机。

发动机底部宽，具有抗倾斜和颠簸的功能，其安装占用的空间，除底部较宽外，与v型发动机占用安装空间基本相同。

由于改变曲轴齿轮分度圆直径与输出轴齿轮分度圆直径之比可改变输出轴的标定转速，可以很方便地满足设计要求的发动机标定转速，适应坦克对发动机低标定转速的要求。

本发明将输出轴的标定转速降低为“对比发动机”标定转速的1/3，则将发动机低速扭距增大为现有“坦克发动机”低速扭距的3倍，大大提高了发动机低速工作性能。

能充分地利用现有技术和生产设备，减少研发和制造耗用的时间和费用，在较短的时间内形成生产规模，发挥显著的经济效果和社会效益，使我国内燃机制造行业走向世界先进水平。

附图说明

图1：发动机各排并联结构图；图2：功率输出系统平面结构图；图3：齿轮组主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

图1示出：用左右垂直平行并联为一排的l型发动机两缸，替代“对比发动机”左右v型并联的两缸。

图2示出：用多排所述并联的双缸替代现有坦克发动机多排v型并联的双缸而构成整体发动机。

图2示出：左曲轴(1)和右曲轴(3)之间的中间设置输出轴(2)；左曲轴齿轮(4)和右曲轴齿轮(6)分别与输出轴齿轮(5)啮合形成齿轮组，由此构成发动机的功率与转速输出系统，且使左右两边发动缸形成有机的整体运动。

图2和图3示出：左、右两曲轴齿轮(4、6)同为主动齿轮，此两齿轮分度圆直径相同，其圆心距输出轴圆心的距离也相同，故两曲轴及其齿轮转动速度相同、方向相反。输出轴(2)输出的功率和转速为发动机向外界输出的功率和转速。

图1、2、3示出：左在两曲轴标定转速相同且为某一定值，等同于“对比发动机”的标定转速；左右曲轴齿轮标定转速时输出轴齿轮的转速，为输出轴齿轮(5)的标定转速，即是输出轴(2)的标定转速，那么也即是发动机向外界输出的标定转速。

图2和图3结合公式d1∶d2＝h2∶h1得出：输出轴标定转速与曲轴标定转速之比，等于曲轴齿轮分度圆直径与输出轴齿轮分度圆直径之比；则已知设计的输出轴标定转速和曲轴标定转速，就可以作出在设计的输出轴标定转速下工作的齿轮组。反之，设计时调节曲轴齿轮分度圆直径与与输出轴齿轮分度圆直径之比，就可以调节输出轴(2)输出的标定转速；本发明暂设输出轴(2)的标定转速为曲轴标定转速的1/3，具体数值由实际情况确定。

图2示出：所述齿轮组可以设置在发动机体的前面，也可以设置在发动机体的后面。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种活塞往复坦克发动机。其特征是由多排两垂直平行并联的L型发动缸，替代多排V型发动机的发动缸；输出轴(2)设置在左右曲轴(1、3)的中间；左右曲轴齿轮(4、6)转速相同，旋转方向相反，且分别与输出轴齿轮(5)啮合形成齿轮组；调节曲轴齿轮分度圆直径与输出轴齿轮分度圆直径之比，可调节输出轴(2)向外界输出的标定转速。具有L型发动机发动缸和曲轴结构简单、造价低、便于维修、运转平稳、热效率高、以及V型发动机机身长度短、便于布置等优点，还可以降低发动机输出端的标定转速，成数倍地增大发动机的低速扭距。

技术研发人员：肖光宇
受保护的技术使用者：肖光宇
技术研发日：2017.10.25
技术公布日：2018.03.02