專利名稱：氣缸對置式內燃機的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種內燃機(發動機)，尤其是指一種氣缸對置式內燃機。
背景技術：
現有的內燃機多為四沖程活塞式內燃機，具有多個氣缸，其結構已被民眾所熟知，以圖1為例，為一種單缸內燃機，氣缸9具有活塞92往復運動于缸體91內腔,缸體91頂部具有缸蓋93，缸蓋上開設有進氣門97和排氣門98 (亦或進氣門98和排氣97)，活塞開設有活塞銷座，通過結合于活塞銷座的活塞銷樞接一連桿94的一端，連桿94的另一端與曲軸95的曲柄96連接。當曲軸轉動時，通過曲柄連桿帶動活塞在氣缸中完成往復運動，再通過進、排氣門的配合完成進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。對于多缸內燃機而言，只是延長曲軸長度，在與曲軸垂直的不同平面內設置如上的單缸內燃機，再通過各缸體之間的不同設置角度，形成諸如直列四缸、V型六缸等內燃機。然而，現有內燃機的每個氣缸均對應一套活塞、活塞銷、連桿、曲柄機構，多個氣缸造成結構重復冗余、機構復雜、零件多、重量大、所占體積大，導致制造材料浪費、成本增大、并且增加燃油消耗，不利于環保。

實用新型內容本實用新型的目的，即是提供一種氣缸對置式內燃機，通過改變氣缸排列方式，實現每兩個氣缸共用一個活塞，每四個氣缸共用一個曲柄連桿，如此便達到減少零件重復率、減輕內燃機重量、節省材料、降低成本的效果；同時，還對缸體體積利用率有較大的提高，使內燃機整體體積大幅減小。上述本實用新型的目的，是由以下的技術方案所實現:一種氣缸對置式內燃機，具有至少一個互相平行的氣缸布置平面，每個氣缸布置平面上設有左右兩組互相平行的對置式氣缸組，各對置式氣缸組具有一個一體成型的空心圓柱缸套，缸套兩端分別具有缸蓋，各缸蓋均設有進氣門和排氣門；一活塞能上下往復運動地套設于缸套內腔的中部位置，并將缸套內腔分成上缸體和下缸體；所述左右兩組對置式氣缸組的缸套側壁在互相面對的方向沿缸套軸向開設有條形導槽，一橫向布置的連接件的兩端穿設各條形導槽并與左右兩組對置式氣缸組的活塞固定結合；所述氣缸對置式內燃機還具有一垂直穿設各氣缸布置平面、并位于左右兩組對置式氣缸組中部所夾空間的曲軸，曲軸在每個氣缸布置平面內均設有曲柄，曲柄樞接一曲柄連桿的一端，曲柄連桿的另一端與相應氣缸布置平面內的連接件相樞接。如圖2所示。如上所述的氣缸對置式內燃機，所述各氣缸布置平面內的左右兩組對置式氣缸組的活塞在其側壁上對應該缸套的條形導槽的位置還開設有活塞連接孔座，所述連接件的兩端穿設各條形導槽，并固定結合于各活塞的活塞連接孔座中。如圖2所示。如上所述的氣缸對置式內燃機，所述曲柄連桿和連接件的樞接位置與所述曲軸的軸心縱向對齊。借此，保證左右兩組對置式氣缸組的受力平均，使其運行更穩定。[0009]如上所述的氣缸對置式內燃機，所述連接件為一直線型連桿，所述曲柄連桿的所述另一端樞接于該直線型連桿的中點位置。如圖2所示。亦或是，所述連接件為一體成型的X型連桿，X型連桿的四角分別與兩側的兩個活塞相固定，而所述曲柄連桿的所述另一端樞接于X型連桿的交叉點位置。如圖3所示。連接件設置成X型能保證承載更大的扭力，不至常期使用后產生彎曲。如上所述的氣缸對置式內燃機，所述缸套的條形導槽被所述活塞側壁密封，且所述活塞的軸向長度大于條形導槽的長度的二倍。借此，保證了氣缸的密封性能。如上所述的氣缸對置式內燃機在具有多個氣缸布置平面時，每個氣缸布置平面均布置有四個氣缸，而位于相鄰氣缸布置平面內的兩曲柄的夾角度數為360除以所述氣缸對置式內燃機的氣缸總數。例如在具有兩個所述平面，共8個氣缸的情況下，位于這兩個平面內的曲柄的夾角為360除以8等于45度。借由以上技術方案，在氣缸數與現有技術的內燃機相同的情況下，本實用新型可帶來以下的優點:1.本實用新型的氣缸對置式內燃機的活塞數量為現有內燃機的1/2，而曲柄連桿數量為現有內燃機的1/4，因此節省了內燃機所用材料，減輕了內燃機總重，更輕的內燃機重量可以帶來更好的燃油經濟性、環保型、更短的剎車距離以提高安全性、更大的功率質量比和扭矩質量比；同時，節省的材料還降低了內燃機制造成本，給裝載該內燃機的車輛、船舶、飛機等帶來更多的價格優勢。2.因本實用新型的氣缸對置式內燃機在每個氣缸布置平面內布置有四個氣缸，并且因缸體零件的減少，使結構緊湊，相比傳統直列發動機體積減小25%左右，順應內燃機減重減體積的發展潮流，同時可為諸如汽車發動機倉提供更多的容納空間。

圖1為現有技術的單缸內燃機的示意圖；圖2為本實用新型的氣缸對置式內燃機第一實施例在一個氣缸布置平面內的示意圖；圖3為本實用新型的氣缸對置式內燃機第二實施例在一個氣缸布置平面內的示意圖。
具體實施方式
為令本實用新型的發明目的、技術手段及技術效果有更完整及清楚的揭露，以下進行詳細說明，并請一并參閱附圖及部件標號。本實用新型提供一種氣缸對置式內燃機，具有至少一個互相平行的氣缸布置平面，請參閱圖2所示，每個氣缸布置平面上設有左右兩組互相平行的對置式氣缸組1，各對置式氣缸組I具有一個一體成型的空心圓柱缸套2，缸套2兩端分別具有缸蓋3，各缸蓋3均設有進氣門31和排氣門32 (亦或進氣門32和排氣門31);—活塞4能上下往復運動地套設于缸套2內腔的中部位置，并將缸套2內腔分成上缸體51和下缸體52 ;所述左右兩組對置式氣缸組I的缸套2側壁在互相面對的方向沿缸套2軸向開設有條形導槽21，一橫向布置的連接件6的兩端穿設各條形導槽21并與左右兩組對置式氣缸組2的活塞4固定結合；所述氣缸對置式內燃機還具有一垂直穿設各氣缸布置平面、并位于左右兩組對置式氣缸組I中部所夾空間的曲軸7，曲軸7在每個氣缸布置平面內均設有曲柄71，曲柄71樞接一曲柄連桿72的一端，曲柄連桿72的另一端與相應氣缸布置平面內的連接件6相樞接。如此布置，使曲軸箱位于氣缸的側面，使曲軸箱不與活塞直接接觸。較佳地，所述各氣缸布置平面內的左右兩組對置式氣缸組I的活塞4在其側壁上對應該缸套2的條形導槽21的位置還開設有活塞連接孔座41，所述連接件6的兩端穿設各條形導槽21，并固定結合于各活塞4的活塞連接孔座41中。較佳地，所述曲柄連桿72和連接件6的樞接位置與所述曲軸7的軸心縱向對齊。借此，保證左右兩組對置式氣缸組2的受力平均，使其運行更穩定。在本實用新型的第一實施例中，所述連接件6為一直線型連桿，如圖2所示，所述曲柄連桿72的所述另一端樞接于該直線型連桿的中點位置。在本實用新型的第二實施例中，所述連接件6為一體成型的X型連桿，X型連桿的四角分別與兩側的兩個活塞4相固定，而所述曲柄連桿72的所述另一端樞接于X型連桿的交叉點位置，如圖3所示，連接件設置成X型能保證承載更大的扭力，不至常期使用后產生彎曲；同時，采用一體成型的工藝也更提高連接件的抗扭強度。當然，本實用新型并不受上述兩個實施例的限制，連接件6還可以為其他抗扭力強的形狀，如可設置成底邊對接的兩個等邊三角形，三角形的頂角朝外，并固定于所述活塞
4;等等。此外，所述缸套2的條形導槽21被所述活塞4側壁密封，且所述活塞的軸向長度大于條形導槽的長度的二倍，從而才能使整個活塞運動行程中，活塞4的側壁始終密封該條形導槽21，以此保證氣缸的密封性能。由于上下都構成密閉氣缸，活塞上下都需設置活塞環。圖2和圖3僅為一個氣缸布置平面內的不意表不，如果氣缸個數為8、或12、或16、…，則每四個氣缸按相同方式設置于每個氣缸布置平面內，各氣缸布置平面平行布置且具有一定間隔。[0028]下面以本實用新型的較佳實施例為例，描述其工作原理如下:[0029]總體來說，氣缸對置式內燃機與現有內燃機的物理原理基本相同，即將燃料與空氣進行混合并在機體內燃燒，推動活塞往復運動再帶動曲軸旋轉，從而將化學能轉變為內能，再把內能轉變為機械能向汽車提供動力。對于每個氣缸，都是曲軸轉兩圈(720° )，活塞往復運動2次完成一個工作循環，每個工作循環由進氣、壓縮、做功和排氣四個行程組成。由于氣缸對置式內燃機的氣缸不再與活塞一一對應，所以各氣缸的工作順序與現有技術有所不同。氣缸對置式內燃機保留了現有內燃機各氣缸輪流做功并盡量減小做功間歇角的特點以保證動力輸出盡量平順，但在實現方式上有所不同。氣缸對置式內燃機由于兩個活塞由一根連接件連接而保持聯動，則在任意時刻每個氣缸布置平面內有兩個氣缸體積減小，另兩個氣缸體積增大。為保證各氣缸輪流做功，使體積減小的兩個氣缸一個處于排氣沖程，另一個處于壓縮沖程，而使體積增大的兩個氣缸一個處于進氣沖程，另一個處于做功沖程。而對于每個氣缸來說，體積增大或縮小隨曲軸旋轉交替進行，使每缸依次完成每個工作循環中的四個沖程。如此便可以在任意時刻使每個平面內的四個氣缸總是分別處于進氣、壓縮、做功、排氣沖程，做功沖程的氣缸通過活塞、連接件、曲柄連桿將動力傳到曲軸使其轉動為車輛提供動力，并為其他氣缸完成行程提供作用力。為更清晰地體現一個氣缸布置平面內的四個氣缸的沖程關系，以下通過列表列出氣缸一種可能的工作順序:
權利要求1.一種氣缸對置式內燃機，其特征在于，具有至少一個互相平行的氣缸布置平面，每個氣缸布置平面上設有左右兩組互相平行的對置式氣缸組，各對置式氣缸組具有一個一體成型的空心圓柱缸套，缸套兩端分別具有缸蓋，各缸蓋均設有進氣門和排氣門；一活塞能上下往復運動地套設于缸套內腔的中部位置，并將缸套內腔分成上缸體和下缸體；所述左右兩組對置式氣缸組的缸套側壁在互相面對的方向沿缸套軸向開設有條形導槽，一橫向布置的連接件的兩端穿設各條形導槽并與左右兩組對置式氣缸組的活塞固定結合；所述氣缸對置式內燃機還具有一垂直穿設各氣缸布置平面、并位于左右兩組對置式氣缸組中部所夾空間的曲軸，曲軸在每個氣缸布置平面內均設有曲柄，曲柄樞接一曲柄連桿的一端，曲柄連桿的另一端與相應氣缸布置平面內的連接件相樞接。
2.根據權利要求1所述的氣缸對置式內燃機，其特征在于，所述各氣缸布置平面內的左右兩組對置式氣缸組的活塞在其側壁上對應該缸套的條形導槽的位置還開設有活塞連接孔座，所述連接件的兩端穿設各條形導槽，并固定結合于各活塞的活塞連接孔座中。
3.根據權利要求1所述的氣缸對置式內燃機，其特征在于，所述曲柄連桿和連接件的樞接位置與所述曲軸的軸心縱向對齊。
4.根據權利要求1 3任一項所述的氣缸對置式內燃機，其特征在于，所述連接件為一直線型連桿，所述曲柄連桿的所述另一端樞接于該直線型連桿的中點位置。
5.根據權利要求1 3任一項所述的氣缸對置式內燃機，其特征在于，所述連接件為一體成型的X型連桿，X型連桿的四角分別與兩側的兩個活塞相固定，而所述曲柄連桿的所述另一端樞接于X型連桿的交叉點位置。
6.根據權利要求4所述的氣缸對置式內燃機，其特征在于，所述缸套的條形導槽被所述活塞側壁密封，且所述活塞的軸向長度大于條形導槽的長度的二倍。
7.根據權利要求5所述的氣缸對置式內燃機，其特征在于，所述缸套的條形導槽被所述活塞側壁密封，且所述活塞的軸向長度大于條形導槽的長度的二倍。
8.根據權利要求1 3任一項所述的氣缸對置式內燃機，其特征在于，具有多個氣缸布置平面，每個氣缸布置平面均布置有四個氣缸，而位于相鄰氣缸布置平面內的兩曲柄的夾角度數為360除以所述氣缸對置式內燃機的氣缸總數。
專利摘要本實用新型是關于一種氣缸對置式內燃機，具有至少一互相平行的氣缸布置平面，各氣缸布置平面設有左右兩組對置式氣缸組，各對置式氣缸組具有一缸套，缸套兩端具有缸蓋，各缸蓋設有進、排氣門；一活塞套設于缸套內腔的中部，并劃分出上缸體和下缸體；缸套側壁開設條形導槽，一連接件的兩端穿設條形導槽并與左右兩活塞固定結合；氣缸對置式內燃機還具有一曲軸，曲軸在每個氣缸布置平面內均設有曲柄，曲柄樞接一曲柄連桿的一端，曲柄連桿的另一端與相應氣缸布置平面內的連接件相樞接。通過改變氣缸排列方式，實現每兩氣缸共用一活塞，每四氣缸共用一曲柄連桿，如此便達到減輕內燃機重量、節省材料、降低成本、整體體積大幅減小的優良效果。
文檔編號F02B75/24GK203050887SQ201320005839
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者常博宇 申請人:常博宇