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Title:
ANNULARLY ARRANGED, MULTI-CYLINDER, FOUR-STROKE, AND SYMMETRICALLY OPERATING INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/016838
Kind Code:
A1
Abstract:
An annularly arranged, multi-cylinder, four-stroke, and symmetrically operating internal combustion engine comprises: a power output shaft sleeve (10), located at the central position; a core gear (6), formed of a circular double gear disk and supported by a bearing (13), the power output shaft sleeve (10) being sleeved over the core gear disk (6); cylinders (2), annularly arranged around the core gear disk (6), so that multiple cylinders (2) make power at the same time, at one same plane, and symmetrical to one same circle center of the power output shaft sleeve (10), each cylinder (2) being connected to a crank gear (5) through a connecting rod (4), the crank gear (5) being engaged with the core gear disk (6) through a gear, each crank gear (5) being provided with one support shaft at either side, and independently supported by the bearing (13) on a casing; and a ratchet structure (9), mounted between the power output shaft sleeve (10) and the core gear disk (6). The spare parts of such an annularly arranged, multi-cylinder, four-stroke, and symmetrically operating, internal combustion engine receive forces more properly and mostly are small parts of the same form, which facilitates processing, and some parts have multiple uses, so that the overall structure is compact, which facilitates the mounting of auxiliary equipment.

Inventors:
SU LI (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/001245
Publication Date:
February 07, 2013
Filing Date:
July 29, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SU LI (CN)
International Classes:
F02B75/32; F02B73/00; F02B75/18
Foreign References:
DE4400135A11995-07-13
DE3445430A11986-06-19
US3943894A1976-03-16
CN101109322A2008-01-23
CN101280720A2008-10-08
CN2773324Y2006-04-19
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Claims:
权 利 要 求 书

1、一种环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发动机,其特征在于:包括: --一动力输出轴套(10), 位于中心位置;

--一核心齿轮盘 (6), 为圆型双齿轮盘且由轴承 (13) 支撑, 动力输出轴套 ( 10)套装在该核心齿轮盘(6)上;

--一气缸 (2), 环型布置于核心齿轮盘 (6) 的周围, 使该机多个气缸 (2) 在同一时刻、 同一平面、 相对称于动力输出轴套 (10) 的同一圆心做功, 其 中, 每一个气缸(2)通过连杆(4)连接一个曲柄齿轮(5), 该曲柄齿轮(5) 与核心齿轮盘(6)通过齿轮啮合, 每个曲柄齿轮(5)两侧各有一个支撑轴, 由机盖 (12) 上的轴承(13) 独立支撑;

-—棘轮结构 (9), 安装于动力输出轴套(10) 与核心齿轮盘(6)之间, 当 核心齿轮盘 (6) 受力发生转动时棘轮结构 (9)将动力输出轴套 (10)和核 心齿轮盘(6)锁紧完成动力输出; 当在外力作用下动力输出轴套(10)转动, 棘轮结构(9)将放松, 使核心齿轮盘(6)不跟随动力输出轴套(10)转动。

2、 根据权利要求 1所述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发动机, 其特征在于: 所述的每一个曲柄齿轮(5) 由曲柄和装在该曲柄两侧的两个连 成一体的齿轮组成, 该两个齿轮与核心齿轮盘(6) 的齿轮啮合。

3、 根据权利要求 1所述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发动机, 其特征在于: 所述的动力输出轴套 (10) 的内径制成多个尺寸以配合阶梯截 面的动力输出轴, 以便安装多个发动机。

4、根据权利要求 1-3中任意一项所述的环型布置多气缸四冲程对称工作 内燃发动机, 其特征在于: 所述的其中一个支撑轴其一端或两端延长在机盖 ( 12)一侧或两侧上伸出形成副轴(14), 该副轴(14) 的数量根据需要设置, 可为大于等于气缸 4的数量, 可使该机的多个辅助设备制作成模块化部件, 插装到副轴 (14) 上驱动或被驱动, 其外壳或骨架可固定到机盖 (12) 或直 接嵌在机盖(12)上。

5、根据权利要求设备机 4所述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发 动机, 其特征在于: 所述的气缸(2)总数应设为 8的倍数, 所述的相邻两个 曲柄齿轮(5) 的曲柄相位应相差 180°, 当曲柄齿轮 (5) 的齿数为 z时, 核 心齿轮盘(6) 的齿数为∑= z * n/2, 其中 n=气缸总数, 核心齿轮盘(6) 与 曲柄齿轮(5) 的减速比为: 1 : n/2 。

6、 根据权利要求 5所述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发动机, 其特征在于: 所述的核心齿轮盘(6) 的两侧分别安装进、 排气控制的凸轮盘 (7),该凸轮盘的凸点数为 n/4,进、排气的凸轮盘 7的凸点相位应相差 3607n。

7、根据权利要求 1-3中任意一项所述的环型布置多气缸四冲程对称工作 内燃发动机, 其特征在于: 所述的核心齿轮盘 (8) 和曲柄齿轮 (7 )之间增 加设置了起导向作用的导向齿轮 (15)。

8、 根据权利要求 7所述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发动机, 其特征在于: 所述的气缸(2)总数应大于或等于 16, 所述的相邻两个曲柄齿 轮(5) 的曲柄相位宜相差 90°, 当曲柄齿轮(5) 的齿数为 时, 核心齿轮盘 6的齿数为 Ζ2= ζ2 * η/4, 其中 η=气缸总数; 该核心齿轮盘 (6) 与曲柄齿轮 ( 5) 的减速比为: 1 : η/4, 这样当一个气缸(2) 的活塞 (3)运动到上或下 止点即工作结束时, 其相邻的气缸 (2 ) 的活塞 (3) 正处工作进行中, 从而 消除止点的影响, 进、 排气的凸轮盘 7的凸点相位应相差 360Vn。

Description:
说 明 书

环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发动机 技术领域

本发明涉及一种气缸四冲程型内燃发动机领域 的技术改进的环型布置多 气缸四冲程对称工作内燃发动机, 特别是涉及从气缸做功到动力输出之间传 动的一种技术改进, 不涉及气缸的改进。 背景技术

一般现有的气缸式四冲程内燃发动机, 以气缸的活塞在做功阶段推动 连杆, 连杆推动曲柄和其连成一体的曲轴发生旋转, 同时以不同角度连接在 曲轴上的其他曲柄跟随其旋转并反作用连杆, 从而完成多个气缸的吸气、 压 缩、 做功、 排气工作循环, 同时进行动力输出。 但一般现有的发动机的动力 输出是由曲轴完成的, 而发动机功率的提高是靠气缸的增多即采用 I、 V、 W 等型布置气缸。 或者通过气缸的容量加大而获得的。 无论采用上述哪种方案 都会增加曲轴的长度即跨度增加和加大曲轴所 受的冲击功。 因此, 随着其 发动机功率的提高, 由于气缸四冲程工作的不对称性, 发动机的震动就会加 剧, 曲轴为了抵抗弯距、 扭距和气缸在做功时的冲击, 就会做的又大、 又重, 随之而来的是连杆为抱住曲轴而加大, 机壳、 轴承等也随之加大、 加重。

另外为维持传统发动机的连续运转, 在其动力输出轴上要安装多个转向 或减速等部件, 经多次传递, 带动其附属设备, 如电动和发电两用机、 控制气门的凸轮机构、 燃油泵、 机油泵、 冷却循环水泵、 点火配电系统、 涡 轮增压等的运转要求。 这样既降低了发动机效率又增加了发动机系统 的体积 和重量。

有鉴于上述现有的气缸式四冲程内燃发动机存 在的缺陷, 本发明人创设一 种新型结构的环型布置多气缸四冲程对称工作 内燃发动机, 能够改进一般现 有的气缸式四冲程内燃发动机, 使其减轻震动, 提高发动机系统工作效 率, 縮小、 减轻发动机整机体积和重量, 降低使用能耗, 并实现发动机生产 和使用模块化, 以适应于更广泛领域使用。 经过不断的研究、 设计, 终于创 设出确具实用价值的本发明。 发明内容

本发明的主要目的在于, 克服一般现有的气缸式四冲程内燃发动机在曲 柄曲轴组合联动方法存在的缺陷, 而提供一种新型结构的环型布置多气缸四 冲程对称工作内燃发动机, 所要解决的技术问题是采用曲柄齿轮组合联动 , 使其多个气缸在同一时刻、 同一平面、 相对称于同一圆心动力输出轴套作功。

本发明的主要目的还在于, 克服一般现有的气缸式四冲程内燃发动机在 一个动力输出轴上安装多个转向或减速等部件 , 经多次传递, 带动其附属设 备运转以维持发动机持续工作所存在的效率低 , 体积大, 重量重的缺陷, 而 提供一种新型结构的环型布置多气缸四冲程对 称工作内燃发动机, 通过采用 多副轴动力输出, 可直接或间接驱动本机自身运转所需的附属设 备, 同时也 可以在外力的作用下反驱动副轴使发动机启动 。

本发明的另一目的在于, 提供一种新型环型布置多气缸四冲程对称工作 内燃发动机, 采用发动机模块化动力输出结构即棘轮系统和 动力输出轴套组 合结构, 所要解决的技术问题是使其满足多机驱动一轴 的需要, 这样在使用 上既可以使任意单机驱动主轴, 而不带动其他发动机空转, 也可以群机共同 工作, 以适应更广泛领域的使用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技 术方案来实现的。 依据本 发明提出的一种环型布置多气缸四冲程对称工 作内燃发动机, 其包括:

-一动力输出轴套, 位于中心位置;

—-核心齿轮盘, 为圆型双齿轮盘且由机盖上的轴承支撑该园型 双齿轮盘, 动力输出轴套套装在该核心齿轮盘上;

--一气缸, 环型布置于核心齿轮盘的周围, 使该机的多个气缸在同一时刻、 同一平面、 相对称于动力输出轴套的同一圆心做功, 其中, 每一个气缸通过 连杆连接一个曲柄齿轮, 每个曲柄齿轮两侧各有一个支撑轴, 由机盖上的轴 承独立支撑, 该曲柄齿轮与核心齿轮盘通过齿轮啮合;

--一棘轮结构, 安装于动力输出轴套与核心齿轮盘之间, 当核心齿轮盘受力 发生转动时棘轮结构将动力输出轴套和核心齿 轮盘锁紧完成动力输出; 当在 外力作用下动力输出轴套转动, 棘轮结构将放松, 使核心齿轮盘不跟随动力 输出轴套转动。 本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下 技术措施进一步实现。 前述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发 动机, 其中所述的每一个 曲柄齿轮由曲柄和装在该曲柄两侧的两个连成 一体的齿轮组成, 该两个齿轮 与核心齿轮盘的齿轮啮合。

前述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发 动机, 其中所述的动力输 出轴套的内径制成多个尺寸, 以配合阶梯截面的动力输出轴, 以便安装多个 发动机。

前述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发 动机, 其中所述的其中一个 支撑轴其一端或两端延长在机盖一侧或两侧上 伸出形成副轴, 该副轴的数量 根据需要设置可大于等于气缸的数量, 该机的多个辅助设备制作成模块化部 件, 插装到副轴上驱动或被驱动, 其外壳或骨架可固定到机盖或直接嵌在机 盖上

前述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发 动机, 其中所述的气缸总数 应设为 8的倍数, 所述的相邻两个曲柄齿轮的曲柄相位应相差 180°, 当曲柄 齿轮的齿数为 z时, 核心齿轮盘的齿数为 Z= z * n/2, 其中 n=气缸总数, 核 心齿轮盘与曲柄齿轮的减速比为: 1 : n/2 。

前述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发 动机, 其中所述的核心齿 轮盘的两侧分别安装进、 排气控制的凸轮盘, 该凸轮盘的凸点数为 ri/4, 进、 排气的凸轮盘 7的凸点相位差 360°/n 。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技 术方案来实现。 依据本发 明提出的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃 发动机, 其中所述的核心齿轮 盘和曲柄齿轮之间增加设置了起导向作用的导 向齿轮。

前述的环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发 动机的改进型, 其中所述 的气缸总数应大于或等于 16, 所述的相邻两个曲柄齿轮的曲柄相位相差 90°, 当曲柄齿轮 5的齿数为 z 2 时, 核心齿轮盘的齿数为 Z 2 = z 2 * n/4, 其中 n=气 缸总数; 该核心齿轮盘与曲柄齿轮的减速比为: 1 : n/4, 这样当一个气缸的 活塞运动到上或下止点即工作结束时, 其相邻的气缸的活塞正处工作进行中 从而消除止点的影响, 进、 排气的凸轮盘 7的凸点相位差 3607η 。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益 效果。

1、 本发明是多个气缸在同一时刻、 同一平面、 相对称于同一圆心的动力 输出轴套作功与现有技术相比 (即多个气缸在不同时刻、 不同平面、 不相对 称于同一圆心作功) 具有明显降低和抵消气缸在作功时对联动部件 的冲击和 偏心施力, 从而减轻震动, 缩小其联动部件的尺寸。 另外, 由于本发明的技 术特性是发动机的动力输出轴套转速是随发动 机气缸数量的增加而降低的, 与现有技术发动机动力输出轴转速相比至少慢 4倍。 其一: 可以在机内实现 对气缸的气门进行简单而又直接的控制, 从而取代在动力输出轴上安装转向 和减速等多个部件, 经多次传递, 来带动气门控制机构实现发动机持续运转 的方法。 其二: 可简化动力系统的变速箱的减速机构的结构。 与现有技术相 比具有明显提高发动机系统工作效率, 缩小、 减轻发动机及传动系统的体积 和重量, 降低使用能耗的优点和有益效果。

2、本发明是以多副轴动力输出,取代一个动 输出轴上安装多个转向或 减速等部件, 经多次传递, 带动其附属设备运转以维持发动机持续工作。 它 可直接或间接驱动本机自身运转所需的附属设 备, 也可以在外力的作用下反 驱动副轴使发动机启动; 如在数个副轴上安装数台电动和发电两用机, 其中 一台以销键连接, 其他采用棘轮连接, 发动机启动时, 数台电动机共同工作; 发动机启动后, 由一台发电机供电、 充电, 其他不随副轴旋转, 以提高输出 功率。 而其他附属设备, 如燃油泵、 机油泵、 冷却循环水泵、 点火配电系统、 进气的涡轮增压和排气的涡轮减压等设备和空 调压缩机等辅助设备可以制作 成模块化部件, 插到副轴上固定到机盖或直接嵌在机盖上即可 使用; 与现有 技术相比具有明显» ^^附属设备 力传递环节, 提高发动机系统工作 效率, 縮小、 减轻发动机整机体积和重量, 降低使用能耗优点和有益效果。

3、本发明便于实现发动机生产和使用的模块 。即发动机可以实现轴套 动力输出 (当然也可实现轴动力输出), 也就是说将一根主轴是插入动力输出 轴套中, 可套装数个发动机, 使得多机驱动一轴。 由于有了为保证发动机动 力输出的单向性而设计的内部机构即棘轮结构 , 可使不工作的发动机不随其 他发动机工作而空转, 采用 "大功率开多机, 小功率开单机"的方法以降低使用 能耗, 当一台发动机出现故障, 其他发动机仍可继续运转, 以提高动力系统 的可靠性以适应于更广泛领域的应用。 与现有技术相比, 由于其发动机是曲 轴作为动力输出轴, 不采用间接方法无法实现 "多机驱动一轴"。

综上所述, 本发明在技术上有显著的进步, 并具有明显的积极效果,诚为 一新颖、 进步、 实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述, 为了能够更清楚了解本发明的技 术手段, 而可依照说明书的内容予以实施, 并且为了让本发明的上述和其 他目的、 特征和优点能够更明显易懂, 以下特举较佳实施例, 并配合附图,详 细说明如下。 附图的简要说明

图 1是本发明的内部结构主视图;

图 2是本发明的内部结构 E-E向剖视图;

图 3是本发明的内部结构 F-F向剖视图;

图 4是本发明的工作原理示意图;

图 5是本发明曲柄齿轮的立体示意图;

图 6是本发明无止点内燃发动机的工作原理主视 ;

图 7是本发明环型布置无止点内燃发动机的工作 理 E-E向剖视图; 图 8是本发明无止点内燃发动机的工作原理 F- F向剖视图;

其中:

1: 气门 2: 气缸

3: 活塞 4: 连杆

5: 曲柄齿轮 6: 核心齿轮盘

7: 凸轮盘 8: 气门顶杆

9: 棘轮结构 10: 动力输出轴套

11: 机架 12: 机盖

13: 轴承 14: 副轴

15: 导向齿轮

A: 吸气冲程 B: 压缩冲程

C: 做功冲程 D: 排气冲程 实现发明的最佳方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所 采取的技术手段及功效, 以下结合附图及较佳实施例, 对依据本发明提出的环型布置多气缸四冲程对 称工

作内燃发动机, 其具体实施方式、 结构、 特征及其功效, 详细说明如后。

实施例 1

请参阅图 1-3,一种环型布置多气缸四冲程对称工作内燃 发动机, 由多个 气缸 2、 多个曲柄齿轮 5、 一个动力输出轴套 10、 一个核心齿轮盘 6、 棘轮机 构 9等组成, 其中,

所述的核心齿轮盘 6为园型双齿轮盘并由轴承 13支撑。在该核心齿轮盘 6的两侧分别安装进、排气控制的凸轮盘 7。该凸轮盘的凸点数为 n/4=4。进、 排气的凸轮盘 7的凸点相位差 3607η 。

所述的动力输出轴套 10套装在核心齿轮盘 6上。所述的全部气缸 2以动 力输出轴套 10的轴心为圆心环型布置于核心齿轮盘 6的周围, 使该多个气缸 2在同一时刻、 同一平面、 相对称于动力输出轴套 10的同一圆心做功。 在动 力输出轴套 10和核心齿轮盘 6之间装有棘轮机构 9。

所述的多个气缸 2中的每一个气缸中的连杆 4一端与活塞 3连接, 另一 端与曲柄齿轮 5连接。 每一个曲柄齿轮 5是由曲柄和装在该曲柄两侧的两个 连成一体的齿轮组成 (如图 5所示), 该两个齿轮与双齿轮盘的核心齿轮盘 6 的齿轮啮合(如图 1-2所示)。

为了保证多个气缸 2在同一时刻、 同一平面、 相对称于同一圆心作功, 核心齿轮盘 6与曲柄齿轮 5之间存在密切的联动关系, 当曲柄齿轮 5的齿数 为 ζ时, 核心齿轮盘 6的齿数为 Ζ= ζ * η/2, 其中 η=气缸总数。 该核心齿轮 盘 6与曲柄齿轮 5的减速比为: 1 : η/2.本实施例中气缸 2数量为 16个, 曲 柄齿轮数为 ζ =16个, 则核心齿轮盘 4的齿数为 Ζ =128个, 核心齿轮盘 6与 曲柄齿轮 5的减速比为 1 : 8。 相邻两个曲柄齿轮的曲柄相位应相差 180°。 在 该核心齿轮盘 6的两侧分别安装能控制进、排气的凸轮盘 7 (如图 1-2所示), 该凸轮盘 7的凸点数量 =η/4=4。 当该凸轮盘 7的凸点顶到气门顶杆 8时, 此 时插于机架 11的气门顶杆 8推动安装于气缸 2上的气门 1开启; 当凸轮盘 7 的凸点旋转过后, 气门顶杆 8复位气门 1关闭, 进、 排气的凸轮盘 7的凸点 相位应相差为 22. 5"。 当核心齿轮盘 6旋转一周, 曲柄齿轮 5旋转 8周, 气缸 2工作 4次, 从而保证 4个气缸 2在同一时刻、 同一平面、相对称于同一圆心 作功。 所述的每个曲柄齿轮 5两侧各有一个支撑轴, 由机盖 12上的轴承 13 独立支撑。 所述的支撑轴的一端或两端延长在机盖 12—侧或两侧上伸出, 形 成副轴 14。该副轴 14的数量是根据需要而定,该副轴的数量为大 等于汽缸 的数量。本实施例副轴数为 16, 其以多副轴 14动力输出, 取代一个动力输出 轴上安装多个转向或减速等部件, 经多次传递, 带动其附属设备运转以维持 发动机持续工作。该副轴 14能直接或间接驱动本机自身运转所需的附属 备, 也能在外力的作用下反驱动副轴 14使发动机启动 。本实施例是在 16副轴 14 上安装数台电动和发电两用机, 其中一台以销键连接, 其他采用棘轮连接, 发动机启动时, 数台电动机共同工作; 发动机启动后, 由一台发电机供电、 充电,其他不随副轴 14旋转, 以提高输出功率。而其他附属设备, 如燃油泵、 机油泵、 冷却循环水泵、 点火配电系统、 进气的涡轮增压和排气的涡轮减压 等设备和空调压缩机等辅助设备制作成模块化 部件, 插到副轴 14上固定到机 盖 12或直接嵌在机盖 12上即可使用该模块化部件 。

为了实现发动机多个气缸 2在同一时刻、 同一平面、 相对称于同一动力 输出轴套 10的圆心作功的技术方案是采取曲柄齿轮组合 动的方案:

本实施例是以传统气缸式四冲程内燃发动机为 基础, 以气缸 2 的活塞 3 在做功阶段推动连杆 4,该连杆 4带动曲柄齿轮 5的一个曲柄旋转,该曲柄两 侧各装有一个与其连成一体的齿轮(如图 5所示) 由于其旋转, 带动与该齿 轮啮合的核心齿轮盘 6旋转, 而环绕并啮合于核心齿轮盘 6周围的其他曲柄 齿轮 5跟随其旋转, 从而在同一平面完成多个气缸的吸气、 压缩、 做功、 排 气工作循环, 同时进行动力输出。

为了保证多个气缸在同一时刻、 同一平面、 相对称于同一圆心作功, 应 满足三个条件, 其一: 本实施例的气缸 2总数应设为 8的倍数, (当气缸 2总 数为 n= 8时, 核心齿轮盘 6每转一圈, 每个气缸 2上、 下运行 4次, 做功 2 次, 即同一时刻可保证有两个气缸在作功)本实施 例例举的是 8的 2倍, 同 一时刻可保证有 4个气缸在作功。 其二: 相邻两个曲柄齿轮 5的曲柄相位应 相差 180° (如图 1所示); 其三: 控制进、 排气门依次序开、 闭, 使各气缸 2 按顺序要求依次循环工作。 (如图 4所示) 当气缸 2作功时, 其活塞 3向发动 机的轴心运动, 连杆 4推动处于做功冲程 C的气缸 2的曲柄齿轮 5顺时针转 动, 带动核心齿轮盘 6逆时针转动, 并带动其他曲柄齿轮 5也顺时针转动, 同时安装核心齿轮盘 8两侧上的凸轮盘 7的凸点均未顶到气门顶杆 8,此时进、 排气门 1关闭进行做功冲程工作; 此时, 处于排气冲程 D的气缸 2的曲柄齿 轮 5推动连杆 4使活塞 3向远离发动机的轴心运动, 同时安装核心齿轮盘 6 一侧上的凸轮盘 7的凸点顶到气门顶杆 8时, 此时插于机架 11的气门顶杆 8 推动安装于气缸 2上的气门 1开启进行排气冲程工作; 同时处于吸气冲程 A 的气缸 2的曲柄齿轮 5拉动连杆 4使活塞 3向发动机的轴心运动, 此时安装 核心齿轮盘 6另一侧上的凸轮盘 7的凸点顶到气门顶杆 8时, 此时插于机架 11的气门顶杆 8推动安装于气缸 2上的气门 1开启进行吸气冲程工作; 同时 处于压缩冲程 B的气缸 2的曲柄齿轮 5推动连杆 4使活塞 3向远离发动机的 轴心运动, 同时安装核心齿轮盘 8两侧上的凸轮盘 7的凸点均未顶到气门顶 杆 8, 此时进、排气门 1关闭进行压缩冲程工作; 这样顺时针转动排序每 4个 气缸完成、 分别完成吸气、 压缩、 做功、 排气四个冲程的工作循环, 当核心 齿轮盘 6旋转一周, 曲柄齿轮 5旋转 8周, 气缸 2工作 4次, 从而保证在同 一时刻有 4个气缸 2、 同一平面、 相对称于同一圆心作功。 (如图 1所示)。

本实施例由于所有曲柄齿轮 5和核心齿轮盘 6始终处于啮合状态, 当气 缸 2作功时, 曲柄齿轮 5带动核心齿轮盘 6; 当气缸 2不作功即进行排气、吸 气、压缩三个冲程时, 将由核心齿轮盘 6带动曲柄齿轮 5, 因此所有曲柄齿轮 5转速一致, 所有曲柄齿轮 5都具有动力。 两者之间的转速比为齿数比 =z : Z。 当发动机运转时, 副轴 14带动其附属设备运转满足发动机持续工作的 求. 当发动机启动时, 外力带动个别副轴 14, 通过曲柄齿轮 5和核心齿轮盘 6的 联动关系使其他副轴 14也跟着运转,从而带动附属设备运转配合发 机启动。

本实施例的所有气缸 2作的功都汇集到核心齿轮盘 6,当核心齿轮盘 6受 力发生正确转动时, 该棘轮机构 9将动力输出轴套 10和核心齿轮盘 6锁紧完 成动力输出; 当在外力作用下动力输出轴套 10转动, 棘轮机构 9将放松, 使 核心齿轮盘 6不跟随动力输出轴套转动 (如图 1所示) 。

实施例 2

参阅附图 6-8,本发明第二最佳实施例, 是在实施例 1的基础上的改进形 式, 最大区别是在核心齿轮盘 6和曲柄齿轮 5之间增设导向齿轮 15, 其他结 构基本与实施例 1相同。 此时, 相邻两个曲柄齿轮 5的曲柄相位宜相差 90°, 可相差大于或小于 90°错开即可, (如图 6-8所示); 即当一半数量的气缸 4的 活塞 5运动达到上、 下止点时, 另一半数量的气缸的活塞正处于工作中。 因 此, 气缸总数宜设大于或等于 16, 本实施例的气缸总数为 16个, 当曲柄齿轮 5的齿数为 z 2 时, 该核心齿轮盘 6的齿数为 Z 2 = z 2 * n/4 (其中 n=气缸总数、 z 2 为曲柄齿轮齿数为 16, Z 2 =64);该核心齿轮盘 6与曲柄齿轮 5的减速比为: 1: n/4=l : 4。在该机核心齿轮盘 6的两侧分别安装控制进、排气的凸轮盘 7, 该 机凸轮盘 7的凸点数量 =n/8=2, 进、 排气的凸轮盘 7的凸点相位应相差 360° /n=22. 5°。 本实施例的工作原理同于实施例 1, 气缸 2的工作顺序只不过是每 间隔一个气缸 2按吸气冲程 A、 压缩冲程8、 做功冲程 (:、 排气冲程 D顺序完 成四个冲程的 (如图 6所示), 相当于实例 1的两个 8缸发动机交替工作, 这 样可使发动机动力输出更平稳。

实施例 3

将上述实施例 1-2中所述的动力输出轴套 10的内径可以加工成多个尺寸 以配合阶梯截面的动力输出轴, 动力输出轴套 10中插入一根主轴, 可套装数 个发动机, 使得多机驱动一轴。 由于有了为保证发动机动力输出的单向性而 设计的内部机构即棘轮结构 9,可使不工作的发动机不随其他发动机工作 空 转。

总之, 本发明的工作原理是 "众多单缸发动机, 共用一个齿轮箱", 是完 全可以实现的, 现以现有的气缸式四冲程发动机的技术参数, 对本机将来进 入使用阶段的技术参数进行估算和推理: (仅以环置 16缸汽油发动机为例) 其中排气总量与估算功率是依据现有的气缸式 四冲程发动机的技术参数推算 而成; 轴套内径、 主机直径、 主机厚度是根据汽缸直径 =100mm发动机按收放 一定比例而成。 汽缸官 活塞行 气缸 减速 排气总量 估算功 轴套内 主机官 主机厚

50腿 44mm 16 1 :8 1. 38L 95kw 75mm 600mm 150mm

60mm 53mm 16 1 : 8 2. 39L 164kw 90mm 720圆 180mm

70mm 62mm 16 1 : 8 3. 79L 261kw 105mm 840mm 210mm

80mm 70mm 16 1 : 8 5. 66L 390kw 120mra 960mm 240mm

90mm 79mm 16 1 : 8 8. 06L 556kw 135mm 1080匪 270蘭

100mm 88mm 16 1 :8 11. 05L 762kw 150讓 1200讓 300mm

120mm 106mm 16 1 : 8 19. 10L 1318kw 180蘭 1440mm 360mm 140mm 123mm 16 1 : 8 30. 33L 2092kw 210mm 1680mm 420mm

160mm 141mm 16 1 : 8 45. 27L 3123kw 240mm 1920腿 480蘭

180mm 158腿 16 1 : 8 64. 46L 4448kw 270mm 2160mm 540mm

200mm 176mm 16 1 :8 88. 42L 6101kw 300讓 2400mm 600腿

220mm 194mm 16 1 : 8 117. 7L 8120kw 330醒 2640mm 660蘭

240mm 211mm 16 1 : 8 152. 8L 10542k 360醒 2880mm 720mm

260mm 229mm 16 1 : 8 194. 3L 13404k 390mm 3120mm 780讓

280mm 246mm 16 1 : 8 242. 6L 16742k 420mm 3360mm 840mm

300讓 264腿 16 1 :8 298. 4L 20591k 450mm 3600mm 900mm 以上所述, 仅是本发明的较佳实施例而已, 并非对本发明作任何形式上 的限制, 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上, 然而并非用以限定本发明,任 何熟悉本专业的技术人员, 在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上 述揭 示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化 的等效实施例,但凡是未脱离 本发明技术方案的内容, 依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任 何简 单修改、 等同变化与修饰, 均仍属于本发明技术方案的范围内。

工业应用性

本发明与传统机型相比, 各部为零、 部件受力相对合理并多为重样的小 零件便于加工, 有些零件为一件多用途, 整机结构紧凑, 便于附属设备安装, 如果研制成功, 会比现有的任何同功率的气缸式四冲程发动机 的体积小、 重 量轻、 噪音低、 能耗少且适用更广泛。 这将会提高我国内燃发动机技术水平。