[其他]一種新型四桿機構擺動活塞式發動機

無效

• 申請號: 85105436
• 申請日: 1985-07-17
• 公開（公告）號: CN85105436B
• 公開（公告）日: 1987-06-17
• 發明（設計）人: 雷良榆
• 申請（專利權）人: 雷良榆
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00;F01C9/00
• 代理公司: 核工業部專利法律事務所
• 代理人: 董同源

本發明涉及一種擺動活塞式發動機。

這方面的已有技術中公布了一種擺動活塞式發 動機(US4106441)，其活塞為平板形雙作用式活塞， 密封系統中一部分密封條安裝在活塞上，隨活塞而運 動，另一部分密封條是靜止的。這種活塞的兩面受到 不同的壓力、溫度交變載荷，運動和靜止的密封條之 間的交接處存在相對運動，活塞與密封系統工作的可 靠性及密封效果均不夠理想。

本發明的任務是設計一種新型的四桿機構擺動 活塞式發動機，其結構簡單、密封性好、工作可靠。

本發明任務的解決方案是：擺動活塞采用扇形活 塞，為了保持平衡，活塞上加有平衡配重；密封系統由 至少一道封閉的矩形密封條和至少一個圓環形密封 環組成，密封條安裝在汽缸壁上的槽內，由槽內的波 形彈簧壓緊于扇形活塞的表面上，密封環套在活塞軸 上，由汽缸端蓋壓緊于擺動活塞的端面上，密封條與 密封環互不連接。這種方案的發動機密封性好、工作 可靠、結構簡單。

下面借助附圖詳細描述本發明的一個實施例。

圖1發動機結構示意圖

圖2發動機原理示意圖

圖3密封系統示意圖

圖4密封條接頭示意圖

這種擺動活塞式發動機主要由汽缸〔22〕、擺動 塞〔2〕、曲軸〔7〕、凸輪軸〔10〕、氣門〔14〕、密封系 〔19，20〕和火花塞〔21〕等組成，圖1中畫出了對稱 安裝在曲軸〔7〕兩側的一對汽缸〔22〕缸數也可為 缸、六缸、八缸或更多的偶數缸。擺動活塞采用扇 活塞〔2〕，作為一種懸臂梁式構件，其斷面系數遠大 板式結構活塞，同時本發明的扇形活塞是單作用 的，只是一面承受汽缸內氣體壓力的載荷，而板式 塞則是兩面受到不同壓力溫度交變的反復載荷，所 本發明扇形活塞的潤滑、冷卻工作條件及可靠性都 顯優于板式活塞。為了保持平衡，活塞上加有平衡 重〔24〕。本發動機的工作過程與普通活塞式發動 一樣，可以是汽油機、柴油機或其他燃料內燃機，按 行程循環，其點火次序及平衡情況相當于普通水平 置雙缸或同樣缸數的發動機。本發明亦采用的四 機構傳動，曲軸〔7〕完全位于兩汽缸之間的相對空 內、擺動活塞〔2〕繞活塞軸〔1〕往復旋轉擺動，活塞 〔3〕、連桿小頭軸套〔4〕、連桿大頭軸承〔6〕的軌跡都 圓弧，因而所形成的是慣性力偶而不是慣性力，加 配重后，第一、二級慣性力偶及離心慣性力的矢量和 均等于零，連桿〔5〕擺動慣性力偶因方向相反、大小 等，也等于零，平衡良好。同時，四桿機構只由轉動 組成，結構簡單，工作可靠。

本發明只用一根凸輪軸〔10〕驅動兩側氣門，凸軸 軸〔10〕位于曲軸〔7〕的上方，二者互相平行；兩列氣 〔14〕對稱地布置在凸輪軸〔10〕的兩側，每對汽缸的 排氣門〔14〕水平對置，共用一對凸輪〔10a〕，其軸線 凸輪中心位于同一直線上；曲軸〔7〕通過曲軸齒軸 〔13〕、中間齒輪〔12〕和正時齒輪〔11〕傳動，按一定的 相位角度和次序推動兩側的氣門〔14〕。

由于采用扇形活塞，對稱布置發動機機構與配氣 機構，充分地利用了空間，所以本發明的發動機結構 特別緊湊，尺寸小、重量輕，外形體積只相當同類型、 同汽缸總容積普通發動機的二分之一，重量相當于普 通發動機的五分之三左右。這一點對于直升飛機、坦 克、車輛等有著特別重要的意義。

本發明的汽缸體〔18〕分為兩部分，汽缸〔22〕與兩 端的端蓋〔27〕用螺栓連接；用貫穿連接螺栓〔23〕將以 上兩部件連成一體。汽缸體〔18〕上方有氣門機構檢 查蓋〔17〕，下方有油底殼〔25〕，傳動裝置與曲軸輸出 端分別位于發動機前后兩端。

密封問題，對旋轉活塞發動機(例如NSU- Wanker發動機)迄今尚未完滿解決。本發明的密封 系統由至少一個密封環〔19〕和至少一道封閉的矩形 密封條〔20〕兩部分組成。密封條〔1〕上，位于汽缸端 面〔27〕相應的圓環槽內，密封環〔19〕的截面亦為矩 形。圖3為密封系統示意圖，每道密封由兩端面密封 條、兩柱面封條相應互成直角搭接(見圖4)組成封閉 矩形，由汽缸壁槽內的波形彈簧〔26〕壓緊包圍在擺動 活塞〔2〕四周表面上。如圖3所示，本實施例采用四 道密封，其中靠擺動活塞軸的一道為油密封條，其它 三道為氣密封條；活塞軸〔1a〕上的為密封油環，本實 施例采用一個密封環。

本發明的密封元件是靜止的，沒有離心慣性力的 作用，由于受到水套的冷卻，改善了工作條件；波形彈 簧〔26〕亦因工作溫度低而始終保持一定彈力。擺動 活塞〔2〕與汽缸〔22〕之間，由于密封條〔20〕、密封環 〔19〕的存在，即使在熱狀態下也有細微的間隙，并不 直接接觸，因此互相沒有摩擦，也沒有普通發動機那 樣對汽缸的側壓力，汽缸壁不會磨損，相應地提高了 發動機的機械效率與耐久性。本發明也可以采用四 道以上的密封來依次加強密封效果。