具有平衡机构的直列式活塞发动机、航空发动机和飞行器制造技术

本公开的实施例涉及一种直列式活塞发动机、航空发动机以及飞行器。直列式活塞发动机包括：曲柄连杆机构和平衡机构，曲柄连杆机构包括曲轴、与曲轴动力连接的活塞以及设置在第一驱动齿轮上的第一驱动齿轮。平衡机构与第一驱动齿轮动力连接，并且平衡机构包括分别设置在曲轴的不同侧的至少两个平衡配重，被设置在第一驱动齿轮不同侧的平衡配重被配置成能够沿相反的方向转动。本公开的直列式活塞发动机能够极其显著减少振动。

【技术实现步骤摘要】
具有平衡机构的直列式活塞发动机、航空发动机和飞行器
本公开的各实施例涉及航空发动机领域，更具体地涉及具有平衡机构的直列式活塞发动机、航空发动机以及飞行器。
技术介绍
与对置式活塞发动机相比，直列式活塞发动机具有自重小、功重比(即每单位自重的功率)大的特点，因此，多数动力设备采用直列式活塞发动机。但是，对于具有相同功率的对置式活塞发动机和直列式活塞发动机，直列式活塞发动机的各个缸体在曲轴轴向上彼此间隔且设有配重，这会促使直列式活塞发动机的总体长度较大。在用于安置发动机的发动机室空间有限的情况下，所需功率较大的动力设备因此仍采用自重大、功重比较低的对置式活塞发动机。除了具有总体长度长的不足外，直列式活塞发动机同时还具有振动明显的缺陷。由于传统的小型飞行器(例如无人机、小型飞机等)要求发动机具有较高的功率以及较小的振动，以此满足自身高速飞行、机动性能良好的飞行需求，因此现有的小型飞行器多采用水平对置式活塞发动机。综上，传统的直列式活塞发动机存在振动明显和外形轮廓大等不足之处。并且，传统的航空发动机以及飞行器因采用水平对置式活塞发动机，因而存在自重大、功重比较低的不足之处。
技术实现思路
本公开提出了一种直列式活塞发动机，其能够显著减少震动。本公开提出了一种航空发动机以及飞行器，能够克服自重大、功重比较低的不足之处。根据本公开的第一方面，其提供了一种直列式活塞发动机，包括曲柄连杆机构和平衡机构。其中曲柄连杆机构包括曲轴、与曲轴动力连接的活塞以及设置在曲轴上的第一驱动齿轮。平衡机构与第一驱动齿轮动力连接，并且平衡机构包括分别设置在第一驱动齿轮的不同侧的至少两个平衡配重，被设置在不同侧的平衡配重被配置成能够沿相反的方向转动。根据本公开的第二方面，还提供了一种航空发动机，该航空发动机至少包括曲柄连杆机构和平衡机构。其中曲柄连杆机构包括曲轴、与曲轴动力连接的活塞以及设置在曲轴上的第一驱动齿轮。平衡机构与第一驱动齿轮动力连接，并且平衡机构包括分别设置在曲轴的不同侧的至少两个平衡配重，被设置在不同侧的平衡配重被配置成能够沿相反的方向转动。根据本公开的第三方面，还提供了一种飞行器，该飞行器包括直列式活塞发动机，该直列式活塞发动机包括曲柄连杆机构和平衡机构。其中曲柄连杆机构包括曲轴、与曲轴动力连接的活塞以及设置在曲轴上的第一驱动齿轮。平衡机构与第一驱动齿轮动力连接，并且平衡机构包括分别设置在曲轴的不同侧的至少两个平衡配重，被设置在不同侧的平衡配重被配置成能够沿相反的方向转动。在一些实施例中，直列式活塞发动机还包括第二驱动齿轮，第二驱动齿轮被固定在曲轴上并且被用于驱动飞行器的螺旋桨。在一些实施例中，被设置在不同侧的平衡配重位于曲轴的轴向中心面。在一些实施例中，不同侧的平衡配重被配置成具有相同转速，并且平衡配重的转速为曲轴的转速的整数倍，优选地为2倍。在一些实施例中，被设置在不同侧的平衡配重的重心被布置成在竖直方向上位于相同高度。在一些实施例中，平衡机构包括：位于曲轴一侧的第一平衡组件，第一平衡组件包括与第一驱动齿轮啮合的惰轮、与惰轮动力连接的第一平衡齿轮、以及与第一平衡齿轮同轴的第一平衡配重；以及位于曲轴另一侧的第二平衡组件，第二平衡组件包括与第一驱动齿轮啮合的第二平衡齿轮、以及与第二平衡齿轮同轴的第二平衡配重，至少两个平衡配重包括第一平衡配重和第二平衡配重。在一些实施例中，惰轮包括惰轮轴以及固定在惰轮轴上的第一惰轮和第二惰轮，第一惰轮和第一驱动齿轮啮合，第二惰轮和第一平衡齿轮啮合。在一些实施例中，其中曲柄连杆机构包括多个活塞，至少两个平衡配重中的每个平衡配重的重心被配置为在重心的运动轨迹上具有最高位置，并且当多个活塞中的至少一个活塞位于上止点时，每个平衡配重的重心位于最高位置。在一些实施例中，其中每个平衡配重的重心在在重心的运动轨迹上具有最低位置，并且当多个活塞中的至少一个活塞位于下止点时，每个平衡配重的重心位于最低位置。在一些实施例中，其中至少一个平衡配重的竖向移动趋势和邻近曲轴的轴向中心的中心活塞的竖向移动趋势匹配，使得至少一个平衡配重的重心位于最高位置时，中心活塞位于上止点或下止点。在一些实施例中，其中直列式活塞发动机为四缸直列式活塞发动机。在一些实施例中，其中不同侧的平衡配重的中心轴线位于曲轴的中心轴线的下方。还应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了根据本公开的实施例的直列式活塞发动机的总体示意图。图2示出了根据本公开的实施例的直列式活塞发动机的曲柄连杆机构和活塞、平衡机构的立体图。图3示出了图2的俯视图。图4示出了图2的左视图。图5示出了根据本公开的实施例的处于0°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图6示出了根据本公开的实施例的处于45°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图7示出了根据本公开的实施例的处于90°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图8示出了根据本公开的实施例的处于135°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图9示出了根据本公开的实施例的处于180°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图10示出了根据本公开的实施例的处于225°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图11示出了根据本公开的实施例的处于270°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图12示出了根据本公开的实施例的处于315°曲轴转角的发动机的侧视图，其中视图方向与图4相同。图13示出了根据本公开的实施例的发动机与未设有平衡机构的发动机在上下方向的振动力对比图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。下文所描述的仅仅是根据本公开的优选实施方式，本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本专利技术的其他方式，其他方式同样落入本专利技术的范围。在以下的具体描述中，例如“上”、“下”、“内”、“外”、“纵”、“横”、“前”、“后”等方向性的术语，参考附图中描述的方向使用。本专利技术的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。如前文描述，传统的对置式活塞发动机具有振动小的优点，但同时存在自重大、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直列式活塞发动机，包括：/n曲柄连杆机构，包括曲轴、与所述曲轴动力连接的活塞以及设置在所述曲轴上的第一驱动齿轮；以及/n平衡机构，所述平衡机构与所述第一驱动齿轮动力连接，并且所述平衡机构包括分别设置在所述第一驱动齿轮的不同侧的至少两个平衡配重，被设置在不同侧的平衡配重被配置成能够沿相反的方向转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种直列式活塞发动机，包括：
曲柄连杆机构，包括曲轴、与所述曲轴动力连接的活塞以及设置在所述曲轴上的第一驱动齿轮；以及
平衡机构，所述平衡机构与所述第一驱动齿轮动力连接，并且所述平衡机构包括分别设置在所述第一驱动齿轮的不同侧的至少两个平衡配重，被设置在不同侧的平衡配重被配置成能够沿相反的方向转动。


2.根据权利要求1所述的直列式活塞发动机，还包括：
第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮被固定在所述曲轴上并且被用于驱动飞行器的螺旋桨。


3.根据权利要求1所述的直列式活塞发动机，其中被设置在不同侧的所述平衡配重位于所述曲轴的轴向中心面。


4.根据权利要求3的直列式活塞发动机，其中不同侧的平衡配重被配置成具有相同转速，并且所述平衡配重的转速为曲轴的转速的整数倍。


5.根据权利要求4的直列式活塞发动机，其中所述平衡配重的转速为曲轴的转速的2倍。


6.根据权利要求2-5中任一项所述的直列式活塞发动机，其中被设置在不同侧的所述平衡配重的重心被布置成在竖直方向上位于相同高度。


7.根据权利要求2-5中任一项所述的直列式活塞发动机，其中所述平衡机构包括：
位于所述曲轴一侧的第一平衡组件，所述第一平衡组件包括与所述第一驱动齿轮啮合的惰轮、与所述惰轮动力连接的第一平衡齿轮、以及与所述第一平衡齿轮同轴的第一平衡配重；以及
位于所述曲轴另一侧的第二平衡组件，所述第二平衡组件包括与所述第一驱动齿轮啮合的第二平衡齿轮、以及与所述第二平衡齿轮同轴的第二平衡配重，所述至少两个平衡配重包括所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许筠，
申请(专利权)人：上海易多思航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31