一种新型内燃机制造技术

本发明专利技术公开了一种新型内燃机，包括缸体、主轴、动力输出件、供气机构、供油机构和点火机构；所述缸体内部具有内腔，所述内腔中设置有与所述主轴传动相连的所述动力输出件，所述主轴用于输出动力；所述供气机构包括进气孔、进气门和排气孔，所述缸体上设置有所述进气孔和排气孔，且所述进气孔处安装有所述进气门；所述供油机构包括固定安装在缸体上的喷油嘴；所述点火机构包括固定安装在缸体上的火花塞；其特征在于：所述动力输出件包括设置于所述内腔中的转臂和推力板。本发明专利技术的新型内燃机具有运行振动更小，热效率和运行效率更高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动力机械领域，具体涉及一种使燃料燃烧的热能转换为动力输出的内燃机。
技术介绍
目前，现有技术中将燃料燃烧的热能，以转轴输出动能的内燃机主要有三种，分别是：涡轴式发动机、燃气轮机和往复式活塞发动机。其中，涡轴式发动机和燃气轮机，由于工作效率高，推重比大，输出功率大，多用于大型装备。但这两种发动机的结构复杂，制作难度大，制作工艺复杂，对材质要求高，造价高。相对于涡轴式发动机和燃气轮机而言，往复式活塞发动机(包括汽油机和柴油机)则具有结构简单，热效率相对较高，尾气与噪音较小并可控的优点，故广泛用于汽车和摩托车。现有的往复式活塞发动机主要包括气缸、主轴(曲轴)、动力输出件(由活塞、曲柄连杆机构和飞轮等构成)、供气机构、供油机构和点火机构(柴油发动机无点火机构)；在做功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，使得曲轴能够向外输出动力。其中的供气机构是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启进气门和排气门，使得可燃混合气或空气进入气缸，使得废气从气缸内排出，实现换气过程。往复式活塞发动机从十九世纪专利技术至今，虽经过不断改进，但仍存有以下不足之处：1、热效率的提升有限。在气缸内，气体的进气容积与活塞的工作容积一样大；这样会导致气缸内混合气体燃烧后产生的膨胀气体所蕴含的能量，还未充分用尽就会从出气口排除，限制了热效率的提升。2、能量转换过程中有较大的损失。该往复式活塞发动机在运行时：活塞运行至上死点时(此时连杆垂直连接在活塞与曲轴之间)点火器点火引爆气缸内空气与燃油的混合气体，此时气体所含能量最大，但由于此时连杆垂直连接在活塞与曲轴之间，所以，气体膨胀产生的冲击力经活塞、连杆传递至曲轴抵消，故此时不能做有用功，该冲击力作用于曲轴的径向，并使轴承受巨大的径向力，阻止曲轴的正常转动。3、做功周期长，运行效率不高。该发动机做功一次需四个冲程，即曲轴需要旋转760度才做功一次，故做功周期长，运行效率不高。4、振动和噪音较大。曲轴在传动时偏振大，故会产生较大的振动和噪音。以上往复式活塞发动机存有的不足之处，也是本领域长久以来未曾解决的技术难题。基于此，申请人首要考虑如何提供一种运行时振动更小的内燃机；随后进一步考虑在运行时振动更小的前提下，如何提升内燃机的热效率和运行效率。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种运行时振动更小的新型内燃机。进一步解决的技术问题是：如何提供一种能够在运行时振动更小的前提下，具有更高的热效率和运行效率的新型内燃机。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种新型内燃机，包括缸体、主轴、动力输出件、供气机构、供油机构和点火机构；所述缸体内部具有内腔，所述内腔中设置有与所述主轴传动相连的所述动力输出件，所述主轴用于输出动力；所述供气机构包括进气孔、进气门和排气孔，所述缸体上设置有所述进气孔和排气孔，且所述进气孔处安装有所述进气门；所述供油机构包括固定安装在缸体上的喷油嘴；所述点火机构包括固定安装在缸体上的火花塞；其特征在于：所述主轴整体为长条形，所述内腔为柱形，所述主轴沿着所述内腔的柱形长度方向贯穿该内腔，并通过轴承连接在所述缸体上，且所述主轴的至少一端位于所述缸体外部并形成动力输出端；所述动力输出件包括设置于所述内腔中的转臂和推力板；所述转臂整体呈块状，该转臂固定安装在所述主轴上且能够随所述主轴一同在内腔中旋转，所述转臂在主轴逆时针旋转方向上的后侧面为与所述推力板相配合的推进面，且所述推进面整体呈前倾状；所述推力板整体为板状结构，且该推力板的一个板面面向主轴，另一板面面向内腔的侧壁且为能够与该内腔的侧壁相贴合的受力面；所述推力板在主轴逆时针旋转方向的前端通过一根垂直于内腔的端壁且与主轴轴向一致的枢轴铰接安装在内腔中，后端为用于推动转臂的推进面的推进端；所述内腔的侧壁与推力板的受力面相贴合的位置处内凹形成有供气用凹槽，所述供气用凹槽能够与推力板的受力面共同围成封闭状的燃烧室；所述喷油嘴的喷油口与所述火花塞的点火端均位于所述燃烧室内，所述供气用凹槽的内壁上设置有所述进气孔；所述缸体在主轴逆时针旋转方向上邻近推力板且位于推力板前方的位置处贯穿设置有与大气连通的所述排气孔。上述新型内燃机在使用时可采用启动机构(内燃机上启动机构的设置为现有技术，在此不作赘述)来启动，所述启动机构包括启动轮(可为齿轮或皮带轮中的任意一种)和启动电机；所述启动轮同轴固定在缸体的内腔外部的主轴上，所述启动轮与所述启动电机之间驱动相连。启动时，开启启动电机，即可使得主轴旋转。上述新型内燃机启动后，转臂随主轴旋转，且转臂外端可使得推力板回退至推力板的受力面与内腔的侧壁贴合并形成燃烧室，此时，在燃烧室内进气门开启并向该燃烧室供气、喷油嘴的喷油口喷油后；当转臂的顶端随主轴逆时针旋转且刚位于推力板的推进端的前方位置处时(转臂的位置可根据主轴旋转位置来获得)，火花塞的点火端点火引爆燃烧室内的混合气体，并使得混合气体迅速膨胀并作用于推力板的受力面，使得推力板的推进端沿枢轴旋转并同时推动转臂的推进面来使得主轴旋转并向外输出动力。由上可见，本专利技术的新型内燃机通过引爆空气与燃油的混合气体产生膨胀气体，来推动推力板来推动转臂和主轴旋转向外输出动力。不同于往复式活塞发动机中主轴为曲轴的结构，本专利技术中主轴整体为长条形且不会产生曲轴旋转过程因偏振导致的振动，故运行起来振动更小。与此同时，不同于往复式活塞发动机中采用曲柄连杆机构与活塞配合会使得主轴承受径向压力的情况(详见
技术介绍
)，会导致主轴对强度要求更高，更难制造。本专利技术的内燃机中，由燃烧室喷出的膨胀气体推动转臂的力始终沿转臂旋转的圆周切线方向，故本专利技术中的主轴无需承受径向力，故更易满足强度要求，易制造。作为一种优选方案：所述内腔为圆柱形，所述主轴与所述内腔同轴设置；所述推力板的板状结构整体呈外凸圆弧形状，所述内腔的侧壁内凹形成有推力板用凹槽，所述推力板用凹槽的容腔空间的形状大小与推力板的形状大小相匹配，且该推力板用凹槽中设置有一块所述推力板。实施上述结构后，推力板能够整体落入推力板用凹槽内；这样一来，即可使得该内燃机整体结构能够为紧凑，利于在保证输出功率的前提下，缩小内燃机的整体体积。作为一种优选方案：所述推力板的推进端的端面与其正对的推力板用凹槽的侧面为两个相互配合连接的台阶面。上述两个相互配合连接的台阶面的结构，能够提升推力板的推进端与推力板用凹槽之间的密封效果，从而有效预防燃烧室中空气泄露，提升燃烧室内混合气体的燃烧效率。作为一种优选方案：所述推力板用凹槽为在所述内腔的圆周方向均匀内凹设置的两个；所述排气孔为设置在所述内腔的端面上且与两个推力板用凹槽中的推力板一一对应设置的两个；所述转臂为在所述主轴的外侧面的圆周方向上均匀设置的两个。上述两个推力板用凹槽(对应设置有两个推力板、两个燃烧室)和两个转臂的结构，能够在不增加缸体体积的情况下，双倍提升内燃机的输出功率。作为一种优选方案：所述推力板的轴向长度与所述内腔的轴向长度相匹配；所述转臂在主轴的轴向的两个端面的边缘与内腔的两个端面之间为滑动配合连接，所述转臂在主轴的径向的外端与所述内腔的侧壁之间为滑动配合连接。实施上述结构后，不仅能够提升推力板与内腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型内燃机，包括缸体、主轴、动力输出件、供气机构、供油机构和点火机构；所述缸体内部具有内腔，所述内腔中设置有与所述主轴传动相连的所述动力输出件，所述主轴用于输出动力；所述供气机构包括进气孔、进气门和排气孔，所述缸体上设置有所述进气孔和排气孔，且所述进气孔处安装有所述进气门；所述供油机构包括固定安装在缸体上的喷油嘴；所述点火机构包括固定安装在缸体上的火花塞；其特征在于：所述主轴整体为长条形，所述内腔为柱形，所述主轴沿着所述内腔的柱形长度方向贯穿该内腔，并通过轴承连接在所述缸体上，且所述主轴的至少一端位于所述缸体外部并形成动力输出端；所述动力输出件包括设置于所述内腔中的转臂和推力板；所述转臂整体呈块状，该转臂固定安装在所述主轴上且能够随所述主轴一同在内腔中旋转，所述转臂在主轴逆时针旋转方向上的后侧面为与所述推力板相配合的推进面，且所述推进面整体呈前倾状；所述推力板整体为板状结构，且该推力板的一个板面面向主轴，另一板面面向内腔的侧壁且为能够与该内腔的侧壁相贴合的受力面；所述推力板在主轴逆时针旋转方向的前端通过一根垂直于内腔的端壁且与主轴轴向一致的枢轴铰接安装在内腔中，后端为用于推动转臂的推进面的推进端；所述内腔的侧壁与推力板的受力面相贴合的位置处内凹形成有供气用凹槽，所述供气用凹槽能够与推力板的受力面共同围成封闭状的燃烧室；所述喷油嘴的喷油口与所述火花塞的点火端均位于所述燃烧室内，所述供气用凹槽的内壁上设置有所述进气孔；所述缸体在主轴逆时针旋转方向上邻近推力板且位于推力板前方的位置处贯穿设置有与大气连通的所述排气孔。...

【技术特征摘要】
2015.12.28 CN 20151098988041.一种新型内燃机，包括缸体、主轴、动力输出件、供气机构、供油机构和点火机构；所述缸体内部具有内腔，所述内腔中设置有与所述主轴传动相连的所述动力输出件，所述主轴用于输出动力；所述供气机构包括进气孔、进气门和排气孔，所述缸体上设置有所述进气孔和排气孔，且所述进气孔处安装有所述进气门；所述供油机构包括固定安装在缸体上的喷油嘴；所述点火机构包括固定安装在缸体上的火花塞；其特征在于：所述主轴整体为长条形，所述内腔为柱形，所述主轴沿着所述内腔的柱形长度方向贯穿该内腔，并通过轴承连接在所述缸体上，且所述主轴的至少一端位于所述缸体外部并形成动力输出端；所述动力输出件包括设置于所述内腔中的转臂和推力板；所述转臂整体呈块状，该转臂固定安装在所述主轴上且能够随所述主轴一同在内腔中旋转，所述转臂在主轴逆时针旋转方向上的后侧面为与所述推力板相配合的推进面，且所述推进面整体呈前倾状；所述推力板整体为板状结构，且该推力板的一个板面面向主轴，另一板面面向内腔的侧壁且为能够与该内腔的侧壁相贴合的受力面；所述推力板在主轴逆时针旋转方向的前端通过一根垂直于内腔的端壁且与主轴轴向一致的枢轴铰接安装在内腔中，后端为用于推动转臂的推进面的推进端；所述内腔的侧壁与推力板的受力面相贴合的位置处内凹形成有供气用凹槽，所述供气用凹槽能够与推力板的受力面共同围成封闭状的燃烧室；所述喷油嘴的喷油口与所述火花塞的点火端均位于所述燃烧室内，所述供气用凹槽的内壁上设置有所述进气孔；所述缸体在主轴逆时针旋转方向上邻近推力板且位于推力板前方的位置处贯穿设置有与大气连通的所述排气孔。2.根据权利要求1所述的新型内燃机，其特征在于：所述内腔为圆柱形，所述主轴与所述内腔同轴设置；所述推力板的板状结构整体呈外凸圆弧形状，所述内腔的侧壁内凹形成有推力板用凹槽，所述推力板用凹槽的容腔空间的形状大小与推力板的形状大小相匹配，且该推力板用凹槽中设置有一块所述推力板。3.根据权利要求2所述的新型内燃机，其特征在于：所述推力板的推进端的端面与其正对的推力板用凹槽的侧面为两个相互配合连接的台阶面。4.根据权利要求2所述的新型内燃机，其特征在于：所述推力板用凹槽为在所述内腔的圆周方向均匀内凹设置的两个；所述排气孔为设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维，
申请(专利权)人：杨维，
类型：发明
国别省市：重庆;50