摆轴发动机的制作方法
【专利说明】摆轴发动机
[0001]本申请是原申请号为201210343157.5、原申请日为2012年09月14日、名称为摆轴发动机的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种发动机。
【背景技术】
[0003]自由活塞发动机在上止点时有力矩、效率高，但是由于容易发生失火(即由于负载变化导致压缩冲程不到位而使发动机熄火)，因而不易实际应用。传统曲柄连杆机构发动机在曲轴的作用下不仅活塞处于上止点时没有力矩，而且这一结构要求曲轴及其连接件的轴瓦具有相当高的承载能力，因此造价高、体积庞大、笨重。为此，需要发明一种新型发动机。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
[0005]一种摆轴发动机，包括两个以上流体工作区和摆轴，所述流体工作区共轴线设置，所述流体工作区的往复运动体经连杆与所述摆轴的连杆轴颈转动连接，在所述摆轴上设惯量体，在所述往复运动体的每个单向运动中所有所述流体工作区中至少一个所述流体工作区处于压缩冲程。
[0006]所述流体工作区由固定气缸套和滑动活塞构成，相间的所述滑动活塞与A类连接件固连，其余的所述滑动活塞与B类连接件固连，所述往复运动体分别设为所述A类连接件及其连接的所述滑动活塞和所述B类连接件及其连接的所述滑动活塞，所述A类连接件和所述B类连接件分别经连杆与相位不同的所述连杆轴颈连接。
[0007]共轴线设置的所述流体工作区设为流体工作区组合体，两个或多个所述流体工作区组合体的往复运动体分别经所述连杆与同一所述摆轴的同一个或不同所述连杆轴颈转动连接。
[0008]在所述摆轴的同一段摆动轴线上对应设置两个所述连杆轴颈，两个所述连杆轴颈各自经连杆与不同的两个所述流体工作区组合体的往复运动体转动连接。
[0009]所述摆轴与负载连接。
[0010]所述流体工作区的承压能力大于IMPa。
[0011]所述摆轴的摆角为α，所述摆角α小于170°。
[0012]所述摆轴的摆角为α，所述摆角α大于90°。
[0013]所述流体工作区设为由滑动气缸套、静止活塞和密封隔板构成，在所述滑动气缸套内设密封隔板，所述密封隔板与所述滑动气缸套固连，所述静止活塞设置在所述滑动气缸套内，所述往复运动体设为所述滑动气缸套。
[0014]在所述静止活塞上设配气门，在所述摆轴上设齿轮；
[0015]所述齿轮经齿条与凸轮齿轮相啮合，所述凸轮齿轮与凸轮固连，所述配气门受所述凸轮控制，
[0016]或所述齿轮与齿条相啮合，在所述齿条上设凸轮形线结构体，所述配气门受凸轮形线结构体控制。
[0017]在所述固定气缸套的端部设气缸盖，所述气缸盖、固定气缸套和滑动活塞构成附属流体工作区。
[0018]在所述气缸盖上设配气门，在所述摆轴上设齿轮；
[0019]所述齿轮经齿条与凸轮齿轮相啮合，所述凸轮齿轮与凸轮固连，所述配气门受所述凸轮控制，
[0020]或所述齿轮与齿条相啮合，在所述齿条上设凸轮形线结构体，所述配气门受凸轮形线结构体控制。
[0021]一种摆轴发动机，包括两个以上流体工作区和齿轮轴，所述流体工作区共轴线设置，在所述流体工作区的往复运动体上设齿条，所述齿条与所述齿轮轴上的齿轮啮合，在所述齿轮轴上设惯量体，在所述往复运动体的每个单向运动中所有所述流体工作区中至少一个所述流体工作区处于压缩冲程。
[0022]所述流体工作区由固定气缸套和滑动活塞构成，相间的所述滑动活塞与A类连接件固连，其余的所述滑动活塞与B类连接件固连，所述往复运动体分别设为所述A类连接件及其连接的所述滑动活塞和所述B类连接件及其连接的所述滑动活塞，所述A类连接件上的所述齿条和所述B类连接件上的所述齿条分别与所述齿轮轴上的不同的齿轮啮合或分别与所述齿轮轴上的同一齿轮的不同部位啮合。
[0023]在所述固定气缸套的端部设气缸盖，所述气缸盖、固定气缸套和滑动活塞构成附属流体工作区。
[0024]共轴线设置的所述流体工作区设为流体工作区组合体，两个或多个所述流体工作区组合体的往复运动体分别经所述齿条与所述齿轮轴上的同一个或不同齿轮啮合。
[0025]所述齿轮轴与负载连接。
[0026]所述齿轮轴的摆角为β，所述摆角β小于170°。
[0027]所述齿轮轴的摆角为β，所述摆角β大于90°。
[0028]所述流体工作区设为由滑动气缸套、静止活塞和密封隔板构成，在所述滑动气缸套内设密封隔板，所述密封隔板与所述滑动气缸套固连，所述静止活塞设置在所述滑动气缸套内，所述往复运动体设为所述滑动气缸套。
[0029]所述滑动气缸套及其固定连接件的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述滑动气缸套内的气体被压缩终了时气体压力对所述密封隔板所产生的作用力的绝对值的0.1倍，小于所述滑动气缸套内的气体被压缩终了时气体压力对所述密封隔板所产生的作用力的绝对值的2倍。
[0030]所述滑动气缸套及其固定连接件的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述滑动气缸套内的气体最大压力对所述密封隔板所产生的作用力的绝对值的0.1倍，小于所述滑动气缸套内的气体最大压力对所述密封隔板所产生的作用力的绝对值的2倍。
[0031]所述流体工作区的轴线设为直线或设为弧线。
[0032]所述流体工作区设为由固定气缸套、滑动活塞和密封隔板构成，所述滑动活塞设在所述固定气缸套内；一个所述固定气缸套内设置一个所述滑动活塞的，在所述固定气缸套的两端设密封隔板，所述密封隔板与所述固定气缸套固连，所述往复运动体设为所述滑动活塞，
[0033]或一个所述固定气缸套内设置两个以上所述滑动活塞，至少在相邻的所述滑动活塞之间设密封隔板，所述密封隔板与所述固定气缸套固连，所有所述滑动活塞相互固连构成滑动活塞组合体，所述往复运动体设为所述滑动活塞组合体。
[0034]在端部的所述密封隔板上设配气门，在所述摆轴上设齿轮；
[0035]所述齿轮经齿条与凸轮齿轮相啮合，所述凸轮齿轮与凸轮固连，所述配气门受所述凸轮控制，
[0036]或所述齿轮与齿条相啮合，在所述齿条上设凸轮形线结构体，所述配气门受凸轮形线结构体控制。
[0037]所述滑动活塞及其固定连接件的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述固定气缸套内的气体被压缩终了时气体压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的0.1倍，小于所述固定气缸套内的气体被压缩终了时气体压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的2倍。
[0038]所述滑动活塞及其固定连接件的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述固定气缸套内的气体最大压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的0.1倍，小于所述固定气缸套内的气体最大压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的2倍。
[0039]所述往复运动体与负载连接。
[0040]所述流体工作区的数量为四个以上。
[0041 ] 所述流体工作区的数量为与冲程数相同或为冲程数的整数倍。
[0042]在做功冲程中，所述流体工作区内的气体对所述往复运动体所做的功为E，所述往复运动体在整个做功冲程中的平均速度为V，所述往复运动体的质量为M，所述往复运动体的能量 0.5MV2> 0.05E。
[0043]选择性地，所述往复运动体的能量0.5MV2〉0.1E、0.5MV2〉0.15Ε、0.5MV2>
0.2Ε、0.5MV2> 0.25Ε 或 0.5MV 2> 0.5E。
[0044]所述摆轴发动机设为柴油摆轴发动机，所述柴油摆轴发动机的燃油喷射提前角大于15度。
[0045]选择性地，所述柴油摆轴发动机的燃油喷射提前角大于17度、大于19度或大于20度。
[0046]所述摆轴发动机设为汽油摆轴发动机，所述汽油摆轴发动机的点火提前角大于5度。
[0047]选择性地，所述汽油摆轴发动机的点火提前角大于7度、大于9度、大于11度、大于13度、大于15度、大于17度或大于20度。
[0048]与所述A类连接件连接的所述滑动活塞的连接点和所述滑动活塞的中心线所形成的平面A，和与所述B类连接件连接的所述滑动活塞的连接点和所述滑动活塞的中心线所形成的平面B之间的夹角小于90度。
[0049]所述A类连接件及其连接的所述滑动活塞的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述流体工作区内的气体被压缩终了时气体压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的ο.1倍，小于所述流体工作区内的气体被压缩终了时气体压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的2倍。
[0050]所述A类连接件及其连接的所述滑动活塞的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述流体工作区内的气体的最大压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的0.1倍，小于所述流体工作区内的气体的最大压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的2倍。
[0051]所述B类连接件及其连接的所述滑动活塞的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述流体工作区内的气体被压缩终了时气体压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的0.1倍，小于所述流体工作区内的气体被压缩终了时气体压力对所述滑动活塞所产生的作用力的绝对值的2倍。
[0052]所述B类连接件及其连接的所述滑动活塞的往复运动的最大惯性力的绝对值大于所述流体工作区内的气体的最