弧摆凸轮活塞内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于内燃机技术领域，它适用于航空轻型飞机、重型运输机、农业机械、工程机械、发电机组、船舶动力、军用装甲、全地形越野车辆、雪地车辆、冷藏集装箱等用途的内燃机。
【背景技术】
[0002]目前一般活塞式内燃机(除少量转子内燃机)全部采用100多年前就已经出现的经典的“曲轴一一连杆”机构，将活塞的往复运动通过连杆传输带动曲轴，变为轴的旋转运动，这种内燃机技术早已非常成熟了，在汽车、船舶、铁路、飞机和其他工业中得到了广泛应用，100多年来活塞式内燃机的设计改革没有太大的变化，例如美国，大批生产的400马力一下航空活塞式内燃机与上世纪40年代的设计基本相同。曲轴一连杆机构带来了一系列问题至今无法克服，如体积大，缸体大，(曲轴箱)、重量大、震动大、噪音大，燃油利用率低。输出扭矩脉动大等。一台水冷内燃机零部件最少在4500个以上，最多达5000个左右，不可避免带来原材料的消耗、加工设备的投入和庞大的配套体系。
【发明内容】
[0003]针对以上问题，本发明的目的在于提供一种全新的弧摆凸轮活塞式内燃机，它是采用弧摆曲线凸轮替代曲轴，使活塞直线运动变为旋转运动，在弧摆凸轮表面布置曲线弧形脊梁，利用自由双向活塞中间凹槽骑浮在脊梁中，平行于主轴，弧摆曲线凸轮旋转过程，由表面脊梁摆动推动自由双向活塞沿着缸筒导向作直线运动，完成吸气、压缩、作功、排气四冲程循环，把化学能转换为机械能再传输与弧摆曲线凸轮，迫使脊梁曲弧高点往低点旋转。自由双向活塞在两端气缸内沿轴向往复运动，完成四冲程的进气、压缩、作功和排气的工作。
[0004]本发明的技术方案是通过以下方式实现的:弧摆凸轮活塞式内燃机，由二个左右对称的气缸单元组、主轴、弧摆双曲线凸轮、双头自由浮动活塞组成，所述的气缸单元组由气缸体、气缸盖、气缸盖罩、配气分配盘、进排气门、液压挺筒组成，主轴设在气缸体的中心，有滚柱轴承做支撑，二端通过轴承和锁紧螺帽固定在缸体上，其特征在于:所述的主轴的中部设有弧摆双曲线凸轮，双头自由浮动活塞中间凹槽骑浮在弧摆曲线凸轮的脊梁中，并平行于主轴，弧摆曲线凸轮旋转过程由表面脊梁旋转摆动推动双头自由浮动活塞沿着左侧的缸筒作直线运动，通过气缸体左侧的进排气门完成吸气、压缩、作功、排气四冲程循环，把化学能转换为机械能；双头自由浮动活塞再由弧摆曲线凸轮旋转向右移动，迫使脊梁的曲弧高点往低点旋转，推动右侧的进排气门完成吸气、压缩、作功、排气四冲程循环。
[0005]所述的气缸体的二端围绕弧摆曲线凸轮中心均匀分布等距离六或四缸筒，按照点火或者压燃工作顺序完成，依次循环；自由双向活塞的运动通过2个推力滚柱轴承推动主轴上的弧摆曲线凸轮，带动主轴旋转。
[0006]所述的气缸体二端与缸筒连接处分别设有配气分配盘，与主轴同步旋转，配气分配盘上分配有六个或四个气缸作功的控制进排气门机构，进排气门机构控制进排气门的开闭，主轴旋转一周，12个气缸中6个气缸点火一次、8个气缸中4个气缸点火一次。
[0007]所述的弧摆曲线凸轮的曲面上面设有作为机油飞溅泼、润滑活塞表面的工艺孔，弧摆曲线凸轮二侧的脊梁曲面是工作面，双头自由浮动活塞沿着缸筒在气缸体内左右移动，推动弧摆凸轮旋转，周而复始工作。
[0008]所述的气缸盖的上部还设有空气滤清器、进气歧管、节气门总成和电子喷油嘴，火花塞，气缸体的下部设有排气歧管，涡轮增压器设在排气歧管的管路上，气缸体的两侧设有缸套、进排气门和配气相位盘。
[0009]本发明，在缸体上围绕中心弧摆曲线凸轮均匀分布等距离六缸筒或者四缸筒，按照各工作顺序(点火或者压燃)循环作功，该产品完成作功后排气。间隔时间较现有技术缩短了一半，一个是720°作功一次，一个是360°作功一次，(彻底改变了传统内燃机配气相位采用正时齿轮链条，凸轴结合，链条固定架；涨紧器等等复杂机构。二比一传动方式。)把有效动能即时传输给主轴输出扭矩，降低空转内耗动能，输出扭矩比曲轴传统内燃机增加了一倍动力。周而复始完成工作循环作功。至于主要支撑件、缸体为可分开式组合件，为满足不同领域使用需要，外观设计两种，一种对称长方圆角，中间圆鼓形，一种腰鼓形。摒弃了传统内燃机体积庞大笨重、零部件众多、结构复杂、装配繁琐的缺点，整机是一个革命性的突破和创新。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构剖视图。
[0011]图2是弧摆曲线凸轮的主视图。
[0012]图3是图2的侧视图。
[0013]图4是图2的俯视图。
[0014]图5是图4的A-A剖视图。
[0015]图6是配气分配盘结构示意图。
[0016]图7是气缸体端面示意图。
[0017]图中:I空气滤清器，2进气歧管，3弧摆曲线凸轮，4双头自由浮动活塞，5气缸体，6气缸盖，7气缸盖罩，8涡轮增压器，9火花塞，10锁紧螺帽，11启动飞轮，12缸套，13电子喷油嘴，14配气分配盘，15排气歧管，16推力滚柱轴承，17进排气门，18液压廷筒，19主轴，20节气门总成。
【具体实施方式】
[0018]由图1知，弧摆凸轮活塞式内燃机，由二个左右对称的气缸单元组、主轴19、弧摆曲线凸轮3、双头自由浮动活塞4组成，所述的气缸单元组由气缸体5、气缸盖6、气缸盖罩7、配气分配盘14、进排气门17、液压廷筒18组成，主轴19设在气缸体5的中心，二端通过锁紧螺帽10固定在启动飞轮11上，所述的主轴19的中部设有弧摆曲线凸轮3，双头自由浮动活塞4中间凹槽骑浮在弧摆曲线凸轮3的脊梁3-1中，并平行于主轴19，弧摆曲线凸轮3旋转过程由表面脊梁3-1摆动推动双头自由浮动活塞4沿着左侧的缸筒5-1作直线运动，通过气缸体5左侧的进排气门17完成吸气、压缩、作功、排气四冲程循环，把化学能转换为机械能；双头自由浮动活塞4再由弧摆曲线凸轮3旋转向右移动，迫使脊梁3-1的曲弧高点往低点旋转，推动右侧的进排气门17完成吸气、压缩、作功、排气四冲程循环。
[0019]由图2、图3、图4知，是弧摆曲线凸轮的示意图。所述的弧摆曲线凸轮3的曲面上设有多个工艺孔，二侧的脊梁3-1是工作面，双头自由浮动活塞4沿着脊梁3-1在气缸体5内左右移动。本发明主要采用弧摆曲线凸轮3替代曲轴使活塞直线运动带动主轴变为旋转运动，在弧摆曲线凸轮3表面布置曲线弧形脊梁3-1，利用双头自由浮动活塞4中间凹槽骑浮在脊梁3-1中，平行于主轴19，弧摆曲线凸轮3旋转过程由表面脊梁3-1摆动推动自由活塞沿着缸筒导向作直线运动，完成吸气、压缩、作功、排气四冲程循环，把化学能转换为机械能再传输与弧摆曲线凸轮，迫使脊梁曲弧高点往低点旋转，因弧摆曲线凸轮3是轴承支撑自由体而通过中心轴向外输出扭力(也称动力)。控制进排气门机构采用一件满足所有六缸作功。在气缸体5两端与主轴19组合形成同步旋转，利用端面安装微型轴承，分配好角度，按工作顺序完成开闭目的。所述的气缸体5的二端围绕弧摆曲线凸轮3中心均匀分布等距离六或四缸筒5-1，按照点火或者压燃工作顺序完成先作功后排气，依次循环。
[0020]由图5知，是弧摆曲线凸轮的A-A剖视图。所述的弧摆曲线凸轮3的曲面上设有多个工艺孔，二侧的脊梁3-1是工作面，双头自由浮动活塞4沿着脊梁3-1在气缸体5内左右移动。弧摆曲线凸轮的截面还设计成特殊几何形状(曲弧接触面)。使活塞滚子运动过程中不发生咬紧又不产生空隙，保证顺畅运动。极其可靠的自由调整结构。
[0021]图6是配气分配盘结构示意图。所述的配气分配盘14设在气缸体5的二端，配