一种缸体采用水平对称布置的新型内燃机。主要由配气系统、缸盖、气缸体、活塞、连杆、18.主轴,两个单向器、连接架、飞轮和伺服电机等部件组成。连接架安装在气缸体上,主轴安装在气缸体上,单向器安装在主轴上,单向器与连接架通过齿合连接,活塞通过连杆与连接架连接,连接架通过连接杆和连接轴1与飞轮连接,飞轮通过连接轴2与主正时轮连接,正时轮通过正时皮带与正时轮连接。打破了原有发动机的曲轴连杆结构缺陷的限制。可同时做到小排量高扭矩高功率的一种新型内燃机 ;采用水平对置的方式布置缸体,结构更加紧凑发动机体积更小;没有了曲轴转动的不平衡性和采用缸体对称布置的方式,内燃机震动更小;采用可变压缩比技术,热转换率更高。
1.一种缸体采用水平对称布置的新型内燃机,主轴(18)安装在气缸体(13)上,连接架(11)安装在气缸体(13)上并能自由左右运动,活塞1(7)通过连杆1(9)与连接架(11)连接,活塞2(8)通过连杆2(10)与连接架(11)连接,活塞3(19)通过连杆3(14)与连接架(11)连接,活塞4(21)通过连杆4(15)与连接架(11)连接,连接架(11)通过连接杆(12)和连接轴(31)与飞轮(16)连接,单向器1(23)与连接架(11)下方通过齿合连接,单向器2(24)与连接架(11)上方通过齿合连接,飞轮(16)通过连接轴1(20)与主正时轮(17)连接,正时轮(17)通过正时皮带1(3)与正时轮1(1)和正时轮2(2)连接,正时轮(17)通过正时皮带2(22)与正时轮3(26)和正时轮4(27)连接;飞轮(16)上的伺服电机与连接轴(31)连接并能调节连接轴(31)与飞轮(16)中心之间的距离A;其特征是:单向器1(23)和单向器2(24)同向安装在主轴上(18), 单向器1(23)与连接架(11)下方通过齿合连接,单向器2(24)与连接架(11)上方通过齿合连接, 连接架(11)通过连接杆(12)和连接轴(31)与飞轮(16)连接,飞轮(16)通过连接轴1(20)与主正时轮(17)连接,连接架(11)安装在气缸体(13)上, 飞轮(16)上的伺服电机与连接轴2(31)连接并能调节连接轴(31)与飞轮(16)中心之间的距离A。
2.根据权利要求1所述的新型内燃机,其特征是:单向器1(23)和单向器2(24)并列同向安装在主轴上(18)。
3.根据权利要求1所述的新型内燃机,其特征是:连接轴2(31)能在飞轮(16)的半径方向上自由运动。技术领域
本发明涉及一种高性能的新型内燃机,尤其是小体积、小排量、高功率、高扭矩的内燃机。
背景技术
目前,公知内燃机有活塞式、转子和涡扇式发动机。前面两种热能转换方式主要是混合气体通过燃烧后膨胀对活塞或转子做功转换为机械能的原理来实现。后一种主要是混合气体通过燃烧后膨胀从后方喷出对空气形成冲击,利用反作用力来实现机械能的转化。涡扇式发动机的热转化率最高,但制造和维修成本高。不宜用在地面上的汽车和一些日常的设备上。活塞式发动机制造成本最低,便于维修。由于连杆曲轴这种结构的限制,存在很大的缺点。不能同时做到高功率和高扭矩,震动大,损耗大。转子式发动机运转平稳,功率大等优点。但制造精度要求高,不便于维修、使用寿命不长。
发明内容
本发明主要是在活塞试发动机的基础上进化而来,为了克服连杆曲轴这种结构的限制无法做到高功率、高扭矩和热损耗大的缺陷, 本发明提供一种新型内燃机,该内燃机不仅同时做到高扭和高功率,而且震动小体积小,还把原有的高扭矩和高功率一对矛盾体转化为统一体,可变压缩比结构大大提高热转换率。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:内燃机主要组成为配气系统、缸盖、气缸体、活塞、连杆、主轴、两个单向器、连接架等组成。发动机中取消曲轴,由一根主轴两个单向器和一个连接架代替曲轴。缸体采用水平对称布置。连接支架安装在缸体内并能左右滑动。连接架通过连杆与活塞连接,两个单向器同向并排固定在主轴上,两个单向器分别与连接架的上边和下边通过齿合的方式连接,连接架通过连接杆与飞轮连接,连接架左右移动一次时,飞轮转动一周。飞轮通过连接轴2与正时主轮连接,正时主轮通过正时皮带驱动配气机构工作。飞轮上的伺服电机可以调整连接杆与飞轮连接的连接轴与飞轮中心的距离,起到调节连接架左右移动的行程量,达到调节压缩比的目的,让每个做功冲程的压缩比尽量达到设定值,保证每个冲程的热转换率达到最佳值。当左边一个活塞做功时,连接架被推动,其它三个活塞在连接架的作用下也作左右运动。连接架与其中一个单向器锁止带动主轴转动,此时另外一个单向器处于反转脱开状态,左边另外一个活塞为进气冲程,右边两个活塞分别为排气和压缩冲程;同理右边压缩活塞做功时另外一个为进气冲程,左边两个分别为排气和压缩冲程。连接轴2与飞轮中心距离A的2倍为活塞的行程。连接轴2与飞轮中心距离的可以根据进气量由ECU发出指令到伺服电机,由伺服电机对连接轴2和飞轮中心距离A进行调整,每个做功冲程的压缩比尽量达到设定值,保证每个冲程的热转换率达到最佳值。 本发明的有益效果是,解决了因现有内燃机的连杆曲轴结构的限制无法做到高扭矩和高功率和恒压缩比造成的热转换率低的缺陷。因结构的改变把原来选择高功率就只能低扭矩这对矛盾体转化成了一对统一体,做到高扭矩可以增大活塞减小行程或加大单向器的半径,同时提高单位时间内的点火次数来提高功率;做到了压缩比可变保证每个做功冲程的热转换率达到最佳值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的主视构造图。图2是本发明的俯视图构造图。图3是局部A向视图。图4局部B-B向视图。图中1.正时轮1 ,2.正时轮2,3.正时皮带1 ,4.气缸1,5.气缸2,6.缸盖1 ,7.活塞1,8.活塞2,9.连杆1,10.连杆2,11.连接架,12.连接杆,13.气缸体。14.连杆3 ,15.连杆4,16.飞轮 ,17.主正时轮,18.主轴,19.活塞3 ,20.连接轴1,21.活塞4,22.正时皮带2,23.单向器1,24. 单向器2,25.缸盖2,26.正时轮3,27.正时轮4。28. .气缸 4,29.气缸 3,30. 伺服电机,31.连接轴2,缸盖1(6)和缸盖2(25)分别与气缸体两端连接。 具体实施方式在图1和图2中,主轴(18)安装在气缸体(13)上,单向器1(23)和单向器2(24)同向安装在主轴上(18),连接架(11)安装在气缸体(13)上并能自由左右运动,活塞1(7)通过连杆1(9)与连接架(11)连接,活塞2(8)通过连杆2(10)与连接架(11)连接,连接架(11)通过连接杆(12)和连接轴(31)与飞轮(16)连接,活塞3(19)通过连杆3(14)与连接架(11)连接,活塞4(21)通过连杆4(15)与连接架(11)连接,飞轮(16)通过连接轴1(20)与主正时轮(17)连接,正时轮(17)通过正时皮带1(3)与正时轮1(1)和与正时轮2(2)连接,正时轮(17)通过正时皮带2(22)与正时轮3(26)和与正时轮4(27)连接。图3,飞轮(16)上的伺服电机与连接轴(31)连接并能调节连接轴(31)与飞轮(16)中心之间的距离A。图4,单向器1(23)与连接架(11)下方通过齿合连接,单向器2(24)与连接架(11)上方通过齿合连接。当气缸1(4)内的混合气体燃烧对活塞1(7)做功时,汽缸2(5)开始进气,汽缸4(28)进行压缩,气缸3(29)进行排气,完成一个做功冲程;汽缸4(28)内的混合气体燃烧对活塞4(21)做功时,汽缸3(29)开始进气,汽缸2(5)进行压缩,气缸1(4)进行排气,完成一个做功冲程;当气缸2(5)内的混合气体燃烧对活塞2(8)做功时,汽缸1(4)开始进气,汽缸3(29)进行压缩,气缸4(28)进行排气,完成一个做功冲程;汽缸3(29)内的混合气体燃烧对活塞3(19)做功时,汽缸4(28)开始进气,汽缸1(4)进行压缩,气缸2(5)进行排气,完成一个做功冲程;做功过程中连接架(11)左右运动时带动飞轮(16)转动。飞轮(16)通过连接轴1(20)带动主正时轮(17)转动。主正时轮(17)通过正时皮带1(3)和正时皮带2(22)驱动正时正时轮1(1)、正时正时轮2(2)、正时正时轮3(26)和正时正时轮4(27)使进气系统工作。通过发动机ECU电脑系统来读取气缸内的压力,通过计算后发出指令让伺服电机工作调节连接轴2(31)与飞轮(16)中心之间的距离A来调整发动机的压缩比达到设定值保证每个做功冲程的热转换率达到最佳值。