一种水平对置发动的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种针对传统发动机现有的技术弊端，提供一种新的技术方案，是一种能改善发动机动力输出的平顺性、降低发动机重心、提高车辆经济性的水平对置发动机。它采用水平对置气缸结构，在传统发动机的连杆、曲柄机构和曲轴组件上，于活塞与连杆之间增加了一根螺旋直轴杆、轴套和单向离合器的传动组件，使活塞每一次直线运动做功产生的动力既能如传统的发动机通过连杆、曲柄传递至曲轴输出，又能以90度的方向通过螺旋直轴杆、轴套和单向离合器的传动组件，使动力的作用半径保持以九十度传动至曲轴输出。
【专利说明】一种水平对置发动机
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种汽车发动机，特别是一种水平对置气缸结构的内燃发动机，属于燃烧发动机【技术领域】。
【背景技术】:
[0002]传统汽车发动机一般为四冲程的内燃机，采用直列或V型布局排列的形式，其转动惯性量较大，转速受限制，功率难以提高；由于各个汽缸的非对称结构，其平衡性差，产生的震动也较大。另外，传统的车载发动机还存在体积大，重心高的弊端，很不利于整车的稳定性，也使得整个车体的造型很难与空气动力学特性匹配。
[0003]传统发动机活塞是通过连杆将力传到曲轴上，只有当连杆与曲轴的作用半径夹角成九十度时，活塞对曲轴的作用力矩最大，因而所输出的功率才最大。由于，曲轴是在不断的转动，连杆与曲轴的作用半径夹角在不断变化，因此活塞对曲轴所作的功将因夹角的变化而会损失一部分，这样发动机由于本身结构的缺陷将达不到其应有的最佳效率。
【发明内容】
:
[0004]本发明的目的在于针对现有技术弊端，提供一种新的技术方案，是一种能改善发动机动力输出的平顺性、降低发动机重心、提高车辆经济性的水平对置发动机。
[0005]本发明是如下所述技术方案实现的:
[0006]一种水平对置发动机，所述发动机其特别之处在于:其气缸设置均为水平对置，所述水平对置的气缸中的活塞均固定装配有一根螺旋直轴杆，通过连接连杆、曲柄和曲轴成为一体，所述曲轴上固定设置有一个大伞齿轮。
[0007]上述水平对置发动机，在每一根螺旋直轴杆上设置有轴套，通过卡梢由轴套上的梢孔键入活塞螺旋直轴杆的螺旋槽中使之成为一体，所述轴套能通过卡梢滑动旋转。
[0008]上述水平对置发动机，轴套上固定设置有单向离合器齿轮，所述轴套通过轴承固定在发动机的机壳体上。
[0009]上述水平对置发动机，单向离合器齿轮与传递齿轮常啮合，传递齿轮通过传递轴和轴上固定的小伞齿轮连接成为一体，所述小伞齿轮与曲轴上的大伞齿轮常啮合。
[0010]上述水平对置发动机，在气缸的顶部设置有进气门与及排气门，所述排气门与进气门均通过发动机的凸轮轴组件控制其开闭状态。
[0011]上述水平对置发动机，在气缸的侧壁上设置冷却腔，所述冷却腔与发动机的散热系统的储液罐管路连通。
[0012]本发明采用水平对置气缸结构，在传统发动机的连杆、曲柄机构和曲轴组件上，于活塞与连杆之间增加了一个螺旋直轴杆和轴套、单向离合器齿轮、传递齿轮、传递轴、小伞齿轮与及曲轴大伞齿轮的传动组件，使得活塞直线运动做功产生的动力既能如传统的发动机通过连杆、曲柄传递至曲轴输出，又能通过螺旋直轴杆、轴套和单向离合器齿轮的传动组件，使动力的作用半径能以九十度传动至曲轴输出。既活塞的每一次做功产生的动力，通过螺旋直轴杆由连杆、曲柄传递到曲轴输出；同时，又以90度的方向由螺旋直轴杆、轴套和单向离合器齿轮组件传递到曲轴输出。活塞的每一次做功使得动力均由两个方向同时向曲轴传递。
[0013]另外，本发明与传统发动机结构上只是增加了一个活塞螺旋直轴杆和轴套、单向离合器齿轮、传递齿轮、小伞齿轮以及曲轴大伞齿轮的传动组件，相比较其结构上并不显得更为复杂，在制造上并不会造成更大的困难。
[0014]本发明对于传统发动机的结构上的改进，不仅改善了发动机的输出平顺性，提高车辆的经济性能，而且，水平对置气缸的结构便于整车的布置，有利于车体造型与空气动力学特性的匹配。
【专利附图】
【附图说明】:
[0015]图1是本发明结构示意图。
[0016]图2是本发明侧视结构示意图。
[0017]图3是本发明螺旋直轴杆、轴套和卡梢示意图。
[0018]图4是本发明单向离合器结构示意图。
[0019]图中名称:
[0020]图中各标号清单:1、活塞A，2、螺旋直轴杆A，3、轴套A，4、单向离合器齿轮A，5、连杆A，6、曲柄，7、曲轴，8、传递齿轮A，9、传递轴A，10、小伞齿轮A，11、活塞B，12、螺旋直轴杆B，13、轴套B，14、单向离合器齿轮B，15、连杆B，16、卡梢，17、曲轴大伞齿轮，18、传递齿轮B，19、传递轴B，20、小伞齿轮B，21、发动机壳体，22、喷油器，23、火花塞，24、进排气门、25、冷却腔。
【具体实施方式】:
[0021]参看图1、图3，本发明它设有水平对置的两个气缸，其中一个气缸中的活塞Al固定设置的螺旋直轴杆A2与连杆A5连接到曲柄6和曲轴7 ;所述的螺旋直轴杆A2上设置有轴套A3，卡梢16由轴套A3的梢孔键入至螺旋直轴杆A2的螺旋槽中，轴套A3上设置有单向离合器齿轮A4，单向离合器齿轮A4与传递齿轮A8常啮合，所述的传递齿轮A8由传递轴A9与小伞齿轮AlO连接固定成为一体，所述的小伞齿轮AlO与曲轴大伞齿轮17常啮合。另夕卜，对置的另一个气缸中的活塞Bll固定设置的螺旋直轴杆B12与连杆B15连接到曲柄6和曲轴7 ;所述的螺旋直轴杆B12上设置有轴套B13，卡梢16由轴套B13上的梢孔键入至螺旋直轴杆B12的螺旋槽中，轴套B13上设置有单向离合器齿轮B14，单向离合器齿轮B14与传递齿轮B18常啮合，所述的传递齿轮B18由传递轴B19与小伞齿轮B20连接固定成为一体，所述的小伞齿轮B20与曲轴大伞齿轮17常啮合。
[0022]参看图1，所述的单向离合器齿轮A4和传递齿轮A8的齿轮比，与对置气缸的单向离合器齿轮B14和传递齿轮B18的齿轮比相同。
[0023]参看图1，所述的小伞齿轮AlO的直径大小、齿数和小伞齿轮B20直径大小、齿数均相同。
[0024]参看图2,本发明在每一气缸的气缸盖上设置喷油器22、火花塞23与及进排气门24，在气缸的外则设有冷却腔25，所有冷却腔25与冷却液管路连通，冷却液在冷却腔25循环过程吸收发动机壳体21散发的热量，为发动机降温。
[0025]本发明水平对置发动机的工作循环过程如下:进气门打开，油嘴喷油，活塞压缩，点火，活塞在受到燃油爆发压力推动下直线运动做功，活塞做功的直线运动的推动力使得卡销滑动于螺旋直轴杆的螺旋槽中，轴套在卡销的作用力下转动，转动力使得内部啮合的单向离合器齿轮做功转动，带动常啮合的传递齿轮转动，从而，通过传递轴上的小伞齿轮啮合曲轴大伞齿轮转动曲轴旋转，最终对外输出转动力。同时，推动力也使得螺旋直轴杆推动连杆和曲柄做杠杆运动的惯性转动，带动曲轴旋转对外输出转动力。
[0026]活塞的返回行程是通过连杆和曲柄旋转惯性力的杠杆传动机构，变为驱动螺旋直轴杆的往复力。螺旋直轴杆回行过程中的往复力，也使得卡销滑动于螺旋直轴杆的螺旋槽中，轴套在卡销的作用力下转动，旋转的轴套与惯性转动的单向离合器齿轮的外套齿圈正好行成反向转动，使得单向离合器齿轮的内部产生相对滑动，不会产生磨擦阻力，也不会输出转动力。
[0027]活塞做功运动的作用力，通过螺旋直轴杆分别由两个方向同时向曲轴传递。作用于单向离合器齿轮上的力与其作用半径夹角始终保持在九十度，由单向离合器齿轮通过传递齿轮、小伞齿轮传递到曲轴上的大伞齿轮转动曲轴对外输出转动力。作用于连杆、曲柄力又如传统的发动机，通过连杆和曲柄旋转惯性力的杠杆传动机构持续连惯的传递到曲轴上，对外输出转动力。
[0028]上述内容，仅为本发明较佳的实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域技术人员根据本发明的构思，所作的适当修改或变通，都应在本发明的保护范围内。另外，在实际的制造过程中，可以在本发明如上所述两个气缸的实施例中，相应增加更多数量的气缸，以得到更高的输出功率。
【权利要求】
1.一种水平对置发动机，所述的发动机设置有两个气缸，它由包括活塞A、螺旋直轴杆A、轴套A、单向离合器齿轮A、连杆A、曲柄、曲轴、传递齿轮A、传递轴A、小伞齿轮A,以及活塞B、螺旋直轴杆B、轴套B、单向离合器齿轮B、连杆B、卡梢、曲轴大伞齿轮、传递齿轮B、传递轴B、小伞齿轮B、发动机壳体、喷油器、火花塞和进排气门所构成，其特征是:它的气缸设置为水平对置，所述气缸的顶部设置有进气门和排气门，所述排气门和进气门均通过发动机的凸轮轴组件控制其开闭状态，所述气缸的侧壁上设置冷却腔，所述冷却腔与发动机的散热系统的储液罐管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种水平对置发动机，其特征是:每个气缸中的活塞均固定装配有一根螺旋直轴杆，通过连杆、曲柄和曲轴相连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种水平对置发动机，其特征是:曲轴上固定设置有一个大伞齿轮。
4.根据权利要求2所述的一种水平对置发动机，其特征是:每一根螺旋直轴杆上设置有轴套，所述的轴套上固定设置有单向离合器齿轮。
5.根据权利要求4所述的一种水平对置发动机，其特征是:螺旋直轴杆上设置的轴套，通过卡梢由轴套上的梢孔键入螺旋直轴杆的螺旋槽中使之成为一体,所述轴套通过卡梢滑动于螺旋直轴杆的螺旋槽中而旋转。
6.根据权利要求1或4所述的一种水平对置发动机，其特征是:单向离合器齿轮A与传递齿轮A啮合，单向离合器齿轮B与传递齿轮B啮合，每一个传递齿轮均通过传递轴与轴上的小伞齿轮连接固定成为一体，所述小伞齿轮均与曲轴上的大伞齿轮啮合。
7.根据权利要求6所述的一种水平对置发动机，其特征是:单向离合器齿轮A和传递齿轮A的齿轮比，与对置气缸的单向离合器齿轮B和传递齿轮B的齿轮比相同。
8.根据权利要求1或6所述的一种水平对置发动机，其特征是:小伞齿轮A的直径大小、齿数与小伞齿B的直径大小、齿数相同。
9.根据权利要求6所述的一种水平对置发动机，其特征是:所有齿合关系的齿轮均为常啮合。
【文档编号】F02B75/24GK103670699SQ201410005539
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】黄明清 申请人:黄明清