動力單元組發動機的製作方法

2023-12-09 07:32:41 2

專利名稱：動力單元組發動機的製作方法
技術領域：
動力單元組發動機技術領域[0001]本實用新型涉及熱能與動力領域，尤其是一種動力單元組發動機。
技術背景[0002]傳統發動機中，不論是活塞式還是其他形式的發動機都存在這如何高效率滿足負 載的變化的問題，即所謂負荷響應的問題。在這個方面，人們想了很多的辦法，如調整發動 機的進氣量，調整供油量，可變壓縮比，部分停缸等方案，但是這些方案中均存在多種問題。 例如活塞式發動機，如採用調整進氣量，則會影響壓縮衝程完了時缸內氣體的狀態，如採用 調整進油量，則會影響燃燒後的缸內高壓工質的狀態，如採用可變壓縮比，則機構複雜，如 採用部分停缸，則由於活塞仍在運動，所以仍消耗大量機械功，因此並不能實現真正意義的 停缸。眾所周知，負荷響應問題是影響發動機，特別是車輛用發動機效率和排放的最重要的 問題之一，為此，急需發明一種新型發動機，使發動機能夠在高工作效率和低排放的狀態下 能夠滿足負荷響應的要求。發明內容[0003]為了解決上述問題，本實用新型提出的技術方案如下[0004]一種動力單元組發動機，包括至少兩個動力單元和動力輸出總軸，所述每一個動 力單元分別經通斷器與所述動力輸出總軸連接。[0005]所述通斷器設為由齒輪A和齒輪B構成，所述齒輪A與所述動力單元的動力輸出 軸固連，所述齒輪B與所述動力輸出總軸軸向滑動徑向連動設置，所述齒輪B與所述齒輪A 受控制機構控制相互嚙合或分離。[0006]設置齒輪A和齒輪B，所述齒輪A與所述動力單元1的動力輸出軸固連，所述齒輪 B與所述動力輸出總軸共軸線非連動設置，所述齒輪A和所述齒輪B相嚙合，所述通斷器設 為離合器，所述齒輪B經所述離合器與所述動力輸出總軸分離或連動。[0007]在所述齒輪A和/或所述齒輪B上設平衡塊。[0008]所述動力單元設為由氣缸、活塞、連杆和曲軸構成的活塞往復式動力單元。[0009]兩個或兩個以上所述動力單元設置在一個機體內。[0010]所述動力單元設為轉子發動機式動力單元。[0011]所述動力單元設為渦輪式動力單元。[0012]所述動力單元設為電動機。[0013]在同一所述動力單元組發動機中，所述動力單元的類型設為不相同，和/或所述 動力單元的輸出功率設為不相同。[0014]本實用新型所公開的動力單元組發動機的原理是讓每個動力單元處於高效、低排 放工作狀態，由兩個或多個這樣的動力單元通過不同組合的形式共同對外輸出動力，以滿 足負荷響應的要求(所謂負荷響應就是根據負荷的變化，調整發動機的輸出功率)。通過 這種方式，可以實現在需要高功率輸出時，由多個動力單元在高效、低汙染狀態下共同輸出動力，在需要低功率輸出時，可由一個動力單元在高效、低汙染狀態下單獨輸出動力或由少 數幾個動力單元在高效、低汙染狀態下共同輸出動力。每個動力單元的功率可相同，也可不 同。[0015]本實用新型所謂的動力單元是指能夠單獨對外輸出動力的獨立作功單元，動力單 元可以是傳統單個缸或多個缸的曲柄活塞往復式動力單元，可以是轉子發動機動力單元， 可以是電機動力單元，也可以是渦輪機動力單元。本實用新型所謂的動力單元組發動機中 的動力單元可以是一種類型，也可以是不同類型的動力單元之間的不同組合，比如活塞往 複式動力單元與電機動力單元之間的組合，或者渦輪機動力單元與電機動力單元之間的組 合，或者活塞往復式動力單元、渦輪式動力單元、電機動力單元之間的組合，以及上述的動 力單元與其它的動力單元的不同組合；每個動力單元輸出的功率可以相同也可以不同，比 如一個動力單元的功率是lkw，另一個動力單元是2kw，第三個動力單元是5kw，第四個動力 單元是10kw，這樣就可以組合出動力單元組發動機的輸出功率為最小lkw，中間為2、3、5、 6、7、10、11、12和15kw，最大為18kw的11種輸出功率組合，優化好每一個動力單元的輸出 功率，可以大幅度提高發動機的效率。[0016]本實用新型中所謂動力單元也可以是由多缸構成，多渦輪構成，多轉子構成。；例 如，為了實現動力單元自我動平衡，可以將兩個活塞互成180度設置構成雙缸機，此雙缸機 作為一個動力單元使用。[0017]本實用新型所謂的通斷器是指具有接通和斷開動力傳遞功能的裝置，所述通斷器 可以是通過滑動齒輪進行齒輪嚙合的機械接通或分離裝置，也可以是彈簧式、液壓式或電 磁式等離合器；所謂平衡塊是指用來進行動平衡的質量塊；所謂A與B連動是指A轉動B必 須轉動；所謂A與B非連動是指A的轉動不迫使B轉動，B的轉動也不迫使A轉動；所謂控 制機構是指控制所述動力單元與所述動力輸出總軸之間的連動或非連動的裝置。[0018]所述動力單元可以是自我動平衡的機構，也可以是需要兩個或兩個以上動力單元 按一定相位關係共同工作才能達到動平衡的機構，還可以是需要與設有平衡塊的齒輪B相 嚙合才能實現自我平衡的機構。每個動力單元可以不設飛輪而在動力輸出總軸設置飛輪； 如果每個動力單元都具有飛輪，本身具有動平衡能力，則在動力輸出總軸上不需要再設置 飛輪。動力單元可以在一定範圍內調整自身的輸出功率，例如動力單元的進氣量和/或噴 油量可以進行調整，但調整的幅度可以大幅度減少，以維持動力單元在高效、低汙染區工 作。[0019]本實用新型的有益效果如下[0020]本實用新型能夠實現高效、低汙染的負荷響應，節能環保。

[0021]圖1為本實用新型的實施例1的示意圖；[0022]圖2為本實用新型的實施例2的示意圖；[0023]圖3為本實用新型的實施例3的示意圖；[0024]圖4為本實用新型的實施例4的示意圖；[0025]圖5為本實用新型的實施例5的示意圖；[0026]圖6為本實用新型的實施例6的示意圖；[0027]圖7為本實用新型的實施例7的示意圖；[0028]圖8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21 和 22 為本實用新型的實施例 7的示意圖。
具體實施方式
[0029]實施例1[0030]如圖1所示的動力單元組發動機，包括至少兩個動力單元1和動力輸出總軸2，所 述每一個動力單元1分別經通斷器3與所述動力輸出總軸2連接。[0031]實施例2[0032]如圖2所示的動力單元組發動機，其與實施例1的區別在於所述通斷器3設為由 齒輪A301和齒輪B302構成，所述齒輪A301與所述動力單元1的動力輸出軸固連，所述齒 輪B302與所述動力輸出總軸2軸向滑動徑向連動設置，所述齒輪B302與所述齒輪A301受 控制機構303控制相互嚙合或分離。在所述齒輪B302上設平衡塊222。所述動力單元1設 為由氣缸、活塞、連杆和曲軸構成的活塞往復式動力單元100。兩個或兩個以上所述動力單 元1設置在一個機體200內。在同一所述動力單元組發動機中，所述動力單元1的類型設 為不相同，和/或所述動力單元1的輸出功率設為不相同。[0033]此外，所述動力單元還可以設為轉子發動機式動力單元、渦輪式動力單元、或電動 機。[0034]實施例3[0035]如圖3所示的動力單元組發動機，其與實施例2的區別在於設置齒輪A301和齒 輪B302，所述齒輪A301與所述動力單元1的動力輸出軸固連，所述齒輪B302與所述動力輸 出總軸2共軸線非連動設置，所述齒輪A301和所述齒輪B302相嚙合，所述通斷器3設為離 合器333，所述齒輪B302經所述離合器333與所述動力輸出總軸2分離或連動。[0036]實施例4[0037]如圖4所示的動力單元組發動機，其與實施例2的區別在於所述齒輪A301設為 雙聯齒輪A401，所述齒輪B302設為雙聯齒輪B402，形成封閉的框架受力結構使得所述動力 單元組發動機結構剛性、穩定性更好。[0038]實施例5[0039]如圖5所示的動力單元組發動機，其與實施例2的區別在於相鄰的所述往復式動 力單元100的曲軸相互套裝在一起，使得發動機結構更加緊湊。[0040]實施例6[0041]如圖6所示的動力單元組發動機，其與實施例2的區別在於所述往復式動力單元 100包含由兩個氣缸，每個氣缸所對應的曲柄成180度設置，以達到更好的動平衡。[0042]實施例7[0043]如圖7所示的動力單元組發動機，其與實施例1的區別在於動力單元1設為由 氣缸、活塞、連杆和曲軸構成的往復式動力單元100，三個的往復式動力單元100共面、互成 120度設置。[0044]實施例8[0045]如圖8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21 或 22 所示的動力單元組發動機，其與實施例1的區別在於動力單元1設為由氣缸、活塞、連杆和曲軸構成的往復式動 力單元100，曲軸由曲軸銷軸7、曲柄8和曲軸主軸9構成，即曲軸分體加工，這樣可以將曲 軸做得很小，使發動機結構更緊湊，容易實現發動機的小型化；而且可以使加工曲軸的設備 簡化，便於曲軸的加工生產。其中，圖8中曲軸銷軸7、曲柄8和曲軸主軸9三部分設為一 體式；圖9中曲軸銷軸7單獨加工，曲柄8和曲軸主軸9設為一體式，曲軸銷軸7與曲柄8 上的曲軸銷軸孔固定連接(包括過盈配合連接、螺栓連接等)；圖10中曲軸銷軸7和曲柄 8設為一體式，曲軸主軸9單獨加工，曲軸主軸9與曲柄8上的曲軸主軸孔固定連接；圖11 中在每個往復式動力單元100中，曲軸銷軸7與其中一個曲柄8、一個曲軸主軸9設為一體 式，另一個曲柄8和另一個曲軸主軸9分別單獨加工，加工好的單獨曲柄8與單獨的曲軸主 軸9轉動連接，與曲軸銷軸7固定連接，單獨的曲軸主軸9與機體固定連接；圖12與圖11 的區別在於兩個曲柄8上都有曲軸銷軸7，其中一個曲軸銷軸7上有孔，另一個曲軸銷軸 7插入其孔內組成套裝曲軸銷軸結構，同時單獨的曲軸主軸9與曲柄固定連接，與機體轉動 連接；圖13與圖12的區別在於兩個曲軸主軸9均為單獨加工，曲軸銷軸7與一個曲柄8 設為一體式，曲軸銷軸7與另一個曲柄8固定連接，兩個曲柄8與兩個曲軸主軸9均為轉動 連接，兩個曲軸主軸9與機體固定連接；圖14與圖13的區別在於曲軸銷軸7單獨加工， 且曲軸主軸9與機體設為一體式；圖15與圖14的區別在於兩個曲軸主軸9與兩個曲柄均 固定連接，與機體均為轉動連接；圖16與圖11的區別在於單獨加工的曲軸主軸9與曲柄 8固定連接，與機體轉動連接；圖17、18和19中曲軸銷軸7與連杆設為一體式；圖20、21和 圖22中每個往復式動力單元100包括兩組氣缸、活塞、連杆和曲軸。
權利要求1.一種動力單元組發動機，包括至少兩個動力單元(1)和動力輸出總軸O)，其特徵在 於所述每一個動力單元(1)分別經通斷器C3)與所述動力輸出總軸( 連接。
2.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於所述通斷器(3)設為由齒輪 A(301)和齒輪B(3(^)構成，所述齒輪A(301)與所述動力單元(1)的動力輸出軸固連，所述 齒輪B(3(^)與所述動力輸出總軸( 軸向滑動徑向連動設置，所述齒輪B(3(^)與所述齒 輪A(301)受控制機構(303)控制相互嚙合或分離。
3.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於設置齒輪A(301)和齒輪 B(302)，所述齒輪A(301)與所述動力單元(1)的動力輸出軸固連，所述齒輪B(302)與所述 動力輸出總軸( 共軸線非連動設置，所述齒輪A(301)和所述齒輪B(302)相嚙合，所述通 斷器(3)設為離合器(333)，所述齒輪B (302)經所述離合器(333)與所述動力輸出總軸(2) 分離或連動。
4.如權利要求2或3所述動力單元組發動機，其特徵在於在所述齒輪A(301)和/或 所述齒輪B (30 上設平衡塊022)。
5.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於所述動力單元(1)設為由氣缸、 活塞、連杆和曲軸構成的活塞往復式動力單元(100)。
6.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於兩個或兩個以上所述動力單元 (1)設置在一個機體O00)內。
7.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於所述動力單元(1)設為轉子發 動機式動力單元。
8.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於所述動力單元(1)設為渦輪式 動力單元。
9.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於所述動力單元(1)設為電動機。
10.如權利要求1所述動力單元組發動機，其特徵在於在同一所述動力單元組發動機 中，所述動力單元(1)的類型設為不相同，和/或所述動力單元(1)的輸出功率設為不相 同。
專利摘要本實用新型公開了一種動力單元組發動機，包括至少兩個動力單元和動力輸出總軸，所述每一個動力單元分別經通斷器與所述動力輸出總軸連接。本實用新型能夠實現高效、低汙染的負荷響應，節能環保。
文檔編號F02B61/06GK201818364SQ20102056287
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月9日
發明者靳北彪 申請人:靳北彪