专利名称：发动机传动系的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油内燃机领域，特别涉及一种柴油发动机的传动系。
在柴油机领域，目前广泛使用的活塞连杆式内燃机是通过活塞运动推动连杆，带动曲轴转动的方式来进行工作。此类发动机活塞运动方向与连杆方向不一致，活塞对缸体产生较大的侧向压力，发动机机械损失的50％～60％源出于此，产生较大的振动和噪声。这一传动结构的缺陷使发动机传动效率低下，缸体活塞过早磨损，能量损失较大。
本实用新型的目的在于提供一种机械能转化率高、能耗小、可延长缸体活塞使用寿命、工作稳定的发动机传动系。
为了达到以上所述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种发动机传动系，双曲拐曲轴安装于机座上，两摆盘轴头向外相对放置，由中梁相连构成环摆体，滑盘对称分布于环摆体中心轴线两侧，其中心轴线与环摆体轴线平行且共面，曲轴的两曲柄部分别设有滑块，滑块在滑盘中可沿其轴线方向往复滑移，曲轴轴线与环摆体轴线于其二者中点处正交，摆杆与摆盘同轴，摆杆的上、下端分别与活塞相连。
所述的双拐曲轴中部设有惯性轮，摆杆与摆盘是一体的且同轴，夹板与摆盘同轴；所述的活塞是同轴圆柱型双连活塞，活塞中心矩形滑槽中装有滑块轴，滑块轴一端轴头装入摆杆孔中，另一端装入夹板孔中，中部位于活塞的中心矩形滑槽中，夹板和摆杆与双连活塞的滑块轴间是活动连接，滑块轴可在矩形滑槽中上、下滑动。
本实用新型的工作过程如下高压气体导入作功活塞气缸，推动活塞运动；对应端活塞同时进行排气，活塞中心矩形滑槽中的滑块轴随活塞同向移动，同时沿槽侧面滑动，推动摆杆，使环摆体摆动；滑盘随环摆体同步摆动，同时驱使滑盘中可滑动的滑块，带动曲轴绕其轴线转动。活塞作功和排气行程功能每交替变化一次，曲轴完成一周旋转运动。
本实用新型的优点在于由于发动机活塞平动转换成曲轴转动过程中采用环摆体结构，活塞运动方向与施力方向一致，对气缸无侧向压力，力传递过程中损耗较少，机械能转化率高、能耗小，对气缸的磨损小，延长气缸使用寿命。对应的缸体间对发动机的非作功分力均得到平衡，从而保证了发动机工作平稳性。本发动机传动系结构简单紧凑。
为了更加清楚的说明本实用新型，下面将结合附图来进行详细说明
图1是目前活塞连杆式发动机活塞处受力图。
图2是本实用新型的整体结构示意图(右侧活塞未示出)。
图3是本实用新型的剖视图。
图4是本实用新型双连活塞运动输出部示意图。
如
图1所示，目前广泛使用的发动机由于活塞运动方向V与连杆L方向不一致，活塞对缸体产生了较大的侧向压力Fx，使能量损失较大，产生了较大的振动和噪声。
如图2、图3所示，本实用新型所提出的发动机传动系，机座上装配有双曲拐曲轴1，双拐曲轴中部设有惯性轮2，两摆盘3轴头向外相对放置，由中梁4相连构成环摆体5，滑盘6对称分布于环摆体中心轴线两侧，其中心轴线与环摆体5轴线平行且共面，曲轴1的两曲柄部分别设有滑块7，滑块在滑盘6中可沿其轴线方向往复滑移，曲轴1轴线与环摆体5轴线于其二者中点处正交，夹板8和摆杆9与摆盘3同轴，摆杆9与摆盘3是一体的，夹板8与摆杆9的上、下端分别与各自双连活塞10相连，双连活塞10的进气口与配气部分相接。
如图4所示，双连活塞是直缸型活塞，活塞10的中心矩形滑11槽中装有滑块轴12，滑块轴12一端轴头装入摆盘3端面外的摆杆9孔中，另一端装入夹板8孔中，中部位于活塞10的中心矩形滑槽中，夹板8和摆杆9与双连活塞的滑块轴间可以转动，滑块轴12可在矩形滑槽11中滑动。
结合图2、图3、图4所示，在本实用新型中，高压气体推动活塞10运动，并带动活塞中心矩形滑槽11中的滑块轴12运动，滑块轴12带动摆杆9运动，使环摆体3摆动；活塞的平动通过滑块轴转化为作用在摆杆9上的切向力和一个微小的法向力，切向力形成的力矩驱动环摆体的摆动；法向力为平衡力相互抵消，机械能损失小。双拐曲轴安装于机架上，环摆体3摆动迫使滑块7在滑盘6中滑动，带动曲轴1转动半周。下半周的转动由另一组缸体作功，上一组缸体排气，以上过程周而复始，完成连续转动。
滑块7在滑盘6中滑移越接近中间部时刻其滑移速率越小，在接近行程中止点时刻其滑移速率越大，故在行程作功区间，曲轴获得的有效转矩大。同时，环摆体与它一起摆动的滑盘与滑块构成一个典型的物理摆(尽管它不断受活塞策动力周期性作用)，这一突出的运动特点使整个传动部分机械效率大幅度提高。
在本实用新型中，活塞仅有全行程排气和全行程作功的交替变化，不存在传统二行程发动机难以摆脱的换气过程，减少能量损耗。活塞运动方向与施力方向基本一致，对缸体无侧向压力，使能量损失较小，对应的缸体间对发动机的侧向力相互抵消，减小了发动机振动和噪声，使发动机工作平稳。
在本实用新型中，所述的双连活塞可以是如前所述的直缸型，也可以采用环缸型的，环缸型的活塞仅在活塞与摆杆部改进即可。
权利要求1.一种发动机传动系，双曲拐曲轴安装于机座上，其特征在于两摆盘轴头向外相对放置，由中梁相连构成环摆体，滑盘对称分布于环摆体中心轴线两侧，其中心轴线与环摆体轴线平行且共面，曲轴的两曲柄部分别设有滑块，滑块在滑盘中可沿其轴线方向往复滑移，曲轴轴线与环摆体轴线于其二者中点处正交，摆杆与摆盘同轴，摆杆的上、下端分别与各自活塞相连。
2.根据权利要求1所述的发动机传动系，其特征在于所述的双拐曲轴中部设有惯性轮，摆杆与摆盘是一体的，摆盘外侧设有夹板，夹板与摆盘同轴，所述的活塞是同轴圆柱型双连活塞，活塞中心矩形滑槽中装有滑块轴，滑块轴一端轴头装入摆杆孔中，另一端装入夹板孔中，中部位于活塞的中心矩形滑槽中，夹板和摆杆与双连活塞的滑块轴间是活动连接，滑块轴可在矩形滑槽中滑动。
专利摘要一种发动机传动系,两摆盘轴头向外相对放置,由中梁相连构成环摆体,曲轴的两曲柄部分别设有滑块,滑块在滑盘中可沿其轴线方向往复滑移,曲轴轴线与环摆体轴线于其二者中点处正交,摆杆与摆盘同轴,摆杆的上、下端分别与活塞相连。由于本发动机传动系采用环摆体结构,活塞运动方向与施力方向一致,对气缸无侧向压力,力传递过程中损耗较少,机械能转化率高,对气缸的磨损小,延长气缸使用寿命。
文档编号F02B75/32GK2394011SQ99239090
公开日2000年8月30日 申请日期1999年7月27日 优先权日1999年7月27日
发明者王亚民, 许廷智, 陈卓资, 陈醒宇, 姚天文 申请人:王亚民, 许廷智, 陈卓资, 陈醒宇, 姚天文