直体主轴连体活塞内燃机的制作方法

本发明涉及发动机技术领域，特别是一种直体主轴连体活塞内燃机。

背景技术：

现在普遍采用的单只活塞，连杆、曲轴连接的转动方法，发动机运转时，在曲轴上都作用着大小和方向呈周期性变化的切向力和法向力，因此使曲轴曲拐产生周期变化的扭转弯曲变形并产生震动和噪声，甚至将曲轴折断。

现在普遍采用的单只活塞、连杆、曲轴结构四行程的内燃机，发动机曲轴旋转二圈720°时，只完成一次吸压爆排运转工况，只做了一次有效功。

配气系统是往复式气门结构，这种结构复杂并会产生很大的机械噪声。或因空气中的细小砂尘粒子进入气门过断面时，能造成气门环形密封面的破坏，引起气缸漏气，使发动机的输出功率下降或是无法正常运转。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种直体主轴连体活塞内燃机，解决现有技术中存在的单只活塞和配气系统所存在的技术问题。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案是提供一种直体主轴连体活塞内燃机，包括机体,所述机体内设有

活塞体以及与活塞体适配的缸体，所述活塞体连接外输出机构，所述活塞体的两侧均与所述缸体配合做功；

进排气机构，所述进排气机构为两组，两组所述进排气机构分别设于所述机体的两侧，所述进排气机构分别用于对应侧做功部的进气和排气，所述进排气机构的通断受控于控制器；

所述外输出机构包括用于输出动力的直体主轴,所述直体主轴借助于所述活塞体转动并完成动力输出。

优选的，所述活塞体包括主体和设于主体两侧的连接体，所述连接体与缸体内的缸套配合做功，所述缸体上设有冷却水通道。

优选的，所述进排气机构包括进气部和排气部，所述进气部包括固设于缸体上的箱体、设于箱体内的密封喉管体，所述密封喉管体与箱体之间设有挤压弹簧，所述密封喉管体设有第一导气管，所述第一导气管一端连通所述缸体，另一端连通箱体外部，在所述箱体内设有转动配气轴，所述转动配气轴设有可与所述第一导气管对正的第二导气管，所述转动配气轴借助于进气轴控制电机转动且通过转动第二导气管可与第一导气管对正，所述排气部与进气部结构相同且排气部的转动配气轴借助于排气轴控制电机转动。

优选的，所述进气轴控制电机受控于第一控制器，在所述箱体外设有用于检测进气部的转动配气轴转角的第一定位信号传感器，所述第一定位信号传感器的输出端连接所述第一控制器的信号输入端。

优选的，所述直体主轴同时穿过四个机体内的四个所述活塞体，所述外输出机构还包括设于直体主轴上的四个偏心轮，四个所述偏心轮分别为沿着直体主轴轴向布设的第一偏心轮、第二偏心轮、第三偏心轮、第四偏心轮，所述第一偏心轮与第三偏心轮布设方向一致，所述第二偏心轮和第四偏心轮布设方向一致，所述第一偏心轮和第二偏心轮布设方向相反，四个所述偏心轮分别对应设于一个活塞体内且与设于对应活塞体内的滚动轴承内圈连接，所述滚动轴承的外圈固设于活塞体内，相邻的偏心轮之间设有主轴定位轴承，所述主轴定位轴承固设于机体外部。

优选的，所述直体主轴还设有直体主轴电机启动飞轮，所述直体主轴还连接启动电机，所述直体主轴上还设有用于定位四个偏心轮转动位置的四个相位角定位信号盘，所述相位角定位信号盘一侧设有相位角定位信号传感器，所述相位角定位信号传感器电连接相位角定位控制器，所述相位角定位控制器控制所述排气轴控制电机。

优选的，所述活塞体沿着所述缸体方向往复运动，所述活塞体外壁上设有主体往复运动导向槽，所述主体往复运动导向槽与设于缸体内壁上的导向轨相适配。

本发明的有益效果在于：1、直体主轴结构与曲轴结构相比较，具有加工制造工艺简单，重量轻，轴体上各支撑转动部位段，能够使用滚动轴承运转，做到故障率低，使用寿命长的技术目的；2、活塞体加直体主轴结构，直体主轴旋转一圈360°时，活塞体上的左右同时都完成一次吸压爆排运转工况，也就是在同等转速的情况下，直体主轴连体活塞技术能够提高一倍的有效功；3、进排气机构是在转动配气轴上装有配气吸排气导气管，导气管与转动的配气滑动密封喉管组合成一密实的转动密封面，并达到气缸工作时不能漏气的运转工况，在转动时没有噪声，当进气系统空气中带有细小沙尘粒子时，也不会产生旋转面的封闭不严的问题，这样也就保证了气缸高温高压工况时，也不会有气缸内燃气泄露的情况发生。具有噪声低，使用寿命长，故障率低的特点。

附图说明

图1本发明实施例提供的内燃机的结构示意图；

图2为图1中直体主轴的结构示意图；

图3为图1中活塞体的结构示意图；

图4为图1中主体的侧视图；

图5为图1中进排气机构的结构示意图一；

图6为图1中进排气机构的结构示意图二。

其中，1、机体，2、活塞体，3、缸体，4、直体主轴，5、主体，6、连接体，7、冷却水通道，8、箱体，9、密封喉管体，10、挤压弹簧，11、第一导气管，12、转动配气轴，13、第二导气管，14、进气轴控制电机，15、第一定位信号传感器，16、第一控制器，17、滚动轴承，18、第一偏心轮，19、排气轴控制电机，20、相位角定位信号传感器，21、相位角定位控制器，22、第二偏心轮，23、第三偏心轮，24、第四偏心轮，25、相位角定位信号盘，26、主体往复运动导向槽，27、主轴定位轴承。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明：

请参阅图1-图6，本发明实施例提供了一种直体主轴连体活塞内燃机，包括机体1,所述机体1内设有

活塞体2以及与活塞体2适配的缸体2，所述活塞体2连接外输出机构，所述活塞体2的两侧均与所述缸体2配合做功；

进排气机构，所述进排气机构为两组，两组所述进排气机构分别设于所述机体1的两侧，所述进排气机构分别用于对应侧做功部的进气和排气，所述进排气机构的通断受控于控制器；

所述外输出机构包括用于输出动力的直体主轴4,所述直体主轴4借助于所述活塞体2转动并完成动力输出。

本实施例中的活塞体2采用两侧均与缸体2做功的形式，一次往复运动可完成两侧均做功一次，增加了内燃机的效率，并且采用直体主轴4进行动力的输出，避免了采用曲轴易发生扭转弯曲变形和产生震动、噪声，甚至将曲轴折断的情形，且直体主轴4较曲轴更易加工，直体主轴4结构与曲轴结构相比较，具有加工制造工艺简单，重量轻。

而且进排气机构采用控制器进行通断控制，密封性好，当进气系统空气中带有细小沙尘粒子时，也不会产生旋转面的封闭不严的问题，这样也就保证了气缸高温高压工况时，也不会有气缸内燃气泄露的情况发生。油气混合气体通过进排气机构进入到缸体2内部进行燃烧。

进一步的，所述活塞体2包括主体5和设于主体5两侧的连接体6，所述连接体6与缸体2内的缸套配合做功，所述缸体2上设有冷却水通道7。

在本实施方式中，活塞体2沿着缸体2的长度方向运动，则两侧的连接体6在主体5的带动下与缸体2之间进行压缩作用，即可两侧交替进行做功，大大提高了内燃机的效率。冷却水通道7用于循环冷却水的流动，可对缸体2实现降温的作用。

进一步的，所述进排气机构包括进气部和排气部，所述进气部包括固设于缸体2上的箱体8、设于箱体8内的密封喉管体9，所述密封喉管体9与箱体8之间设有挤压弹簧10，所述密封喉管体9设有第一导气管11，所述第一导气管11一端连通所述缸体2，另一端连通箱体8外部，在所述箱体8内设有转动配气轴12，所述转动配气轴12设有可与所述第一导气管11对正的第二导气管13，所述转动配气轴12借助于进气轴控制电机14转动且通过转动第二导气管13可与第一导气管11对正，所述排气部与进气部结构相同且排气部的转动配气轴12借助于排气轴控制电机19转动。

在本实施方式中，关于进气部，当转动配气轴12借助于进气轴控制电机14转动的时候，第二导气管13则不断的转动，第二导气管13开在转动配气轴12的轴体上，当第二导气管13与第一导气管11相互对正的时候，则连通实现进气，当不对正的时候则关闭，有效地实现了进气的控制，并且具有很好的密封性，能够防止杂质的侵入。同样，当排气的时候，排气部的转动配气轴12借助于排气轴控制电机19转动，以同样的方式进行配合排气。

进一步的，优选的，所述进气轴控制电机14受控于第一控制器16，在所述箱体8外设有用于检测进气部的转动配气轴12转角的第一定位信号传感器15，所述第一定位信号传感器15的输出端连接所述第一控制器16的信号输入端。

在本实施方式中，进气轴控制电机14是受控于第一控制器16的，第一控制器16用于接收来自第一定位信号传感器15的信号，第一定位信号传感器15可用于检测转动配气轴12的转角，其为角度传感器，可以根据检测到的转角情况来输出信息，进一步的控制第一电机的运动与否。

进一步的，所述直体主轴4同时穿过四个机体1内的四个所述活塞体2，所述外输出机构还包括设于直体主轴4上的四个偏心轮，四个所述偏心轮分别为沿着直体主轴4轴向布设的第一偏心轮18、第二偏心轮22、第三偏心轮23、第四偏心轮24，所述第一偏心轮18与第三偏心轮23布设方向一致，所述第二偏心轮22和第四偏心轮24布设方向一致，所述第一偏心轮18和第二偏心轮22布设方向相反，四个所述偏心轮分别对应设于一个活塞体2内且与设于对应活塞体2内的滚动轴承17内圈连接，所述滚动轴承17的外圈固设于活塞体2内，相邻的偏心轮之间设有主轴定位轴承27，所述主轴定位轴承27固设于机体1外部。

在本实施方式中，提供了外输出机构的具体结构，每个偏心轮对应设置在相对应的活塞体2内，也就是直体主轴4分别穿过四个机体1，每个机体1相当于一个做功的缸，四个活塞体2在吸气爆排的作用下被推顶反复运动，则滚动轴承17也往复运动，直体主轴4只转动，不移动，则滚动轴承17带动相应的偏心轮转动，则直体主轴4便转动，完成动力的输出，直体主轴4与滚动轴承17的内圈固定连接，而滚动轴承17的外圈与活塞体2固定连接，而滚动轴承17的内圈和外圈之间通过滚珠滑动设置，所以活塞体2往复运动，则滚动轴承17运动，滚动轴承17运动则偏心轮在滚动轴承17的带动下会周期性的转动，最终将动力传递给直体主轴4，完成动力的输出。

优选的，所述直体主轴4还设有直体主轴4电机启动飞轮，所述直体主轴4还连接启动电机，所述直体主轴4上还设有用于定位四个偏心轮转动位置的四个相位角定位信号盘25，所述相位角定位信号盘25一侧设有相位角定位信号传感器20，所述相位角定位信号传感器20电连接相位角定位控制器21，所述相位角定位控制器21控制所述排气轴控制电机19。

在本实施方式中，通过启动电机的带动完成启动，即刚开始的时候通过启动电机的动力输出启动飞轮并且使直体主轴4转动，从而带动活塞体2往复运动，实现启动。

排气部的排气轴控制电机19受控于相位角定位控制器21，相位角定位控制器21接收来自相位角定位信号传感器20的信号，而相位角定位信号传感器20用于检测各个相位角定位信号盘25的位置，从相位角定位信号盘25的位置确定各个偏心轮的运转状态，从而可以确定活塞体2的运动位置，从而控制各个缸体2的排气的过程。

进一步的，所述活塞体2沿着所述缸体2方向往复运动，所述活塞体2外壁上设有主体往复运动导向槽26，所述主体往复运动导向槽26与设于缸体2内壁上的导向轨相适配。

在直体主轴4上安装固定偏心轮，偏心轮的偏心距就是活塞体2的行程，将偏心轮轴向穿过活塞体2的中心通孔内，并与固定安装在或活塞体2的滚动轴承17形成转动副，当偏心轮做顺时针转动的时候，就会带动活塞体2在缸体2内做往复运动，活塞体2两侧同时完成吸压爆排的运转工况，同时将爆发功传递给直体主轴4，直体主轴4带动飞轮连续转动，匀速做功。安装在直体主轴4上的主轴定位轴承27依次安装在机体1的底座上的固定轴承座内，固定不动。

本发明的有益效果在于：1、直体主轴结构与曲轴结构相比较，具有加工制造工艺简单，重量轻，轴体上各支撑转动部位段，能够使用滚动轴承运转，做到故障率低，使用寿命长的技术目的；2、活塞体加直体主轴结构，直体主轴旋转一圈360°时，活塞体上的左右同时都完成一次吸压爆排运转工况，也就是在同等转速的情况下，直体主轴连体活塞技术能够提高一倍的有效功；3、进排气机构是在转动配气轴上装有导气管，导气管与转动的配气滑动密封喉管组合成一密实的转动密封面，并达到气缸工作时不能漏气的运转工况，在转动时没有噪声，当进气系统空气中带有细小沙尘粒子时，也不会产生旋转面的封闭不严的问题，这样也就保证了气缸高温高压工况时，也不会有气缸内燃气泄露的情况发生。具有噪声低，使用寿命长，故障率低的特点。