專利名稱：雙缸對置式發電機的制作方法
技術領域：
本發明屬于內燃機驅動的發電機結構改進技術領域，具體涉及一種雙缸 對置式發電機。
技術背景目前市場上的內燃機驅動型發電機，尤其是便攜式發電機中，作為動力 機構的汽油發動機，其動力輸出軸或者曲軸上往往只有一個輸出端連接安裝 發電裝置，機械能的利用率和發電效率較低。如果動力輸出軸或者曲軸的兩 端都連接安裝發電裝置，就能在一定程度上提高機械能的利用率，也就提高 了發電效率，但是以現有的內燃機驅動型發電機，尤其是便攜式發電機要做 到這點還存在困難，其原因如下這類發電機的動力機構多為單缸式或者雙 缸式汽油發動機，以單缸四沖程發動機為例，其曲軸每轉兩圈才燃燒做功一 次，因此，能明顯地感到發動機的工作是斷續的，排氣聲音的斷續性更強。 在相同排量條件下，和雙缸式發動機相比，單缸發動機的運動件慣性力不易 互相抵消，因此，在噪聲振動方面，單缸式發動機的振動大，特別是高轉速 時，這個問題表現得尤為突出。與之相反雙缸式發動機由于往復運動及回轉運動零件的質量小，其慣性 力相對較小，且發動機的爆發次數是單缸發動機的兩倍，因此，發動機扭矩 變動幅度小，振動比單缸發動機小許多，排氣噪聲也明顯低于單缸機，而輸 出功率卻要比單缸發動機高，也就帶來了發電效率的提高。然而目前市場上 可用于便攜式發電機的具有代表性的小型雙缸發動機是V型雙缸發動機和直 列雙缸發動機，先以V型雙缸發動機為例，它將兩個氣缸都設計成V型排列， 即將兩個氣缸錯開一個角度，使每個氣缸的風冷效果等同于單缸風冷機，但 四沖程發動機每一個氣缸工作循環為720° ， V型雙缸機的兩個氣缸錯開一 個角度后， 一般為90° ，則兩個氣缸分別在90° 270°和540° 720°爆 燃作功，相交角為270°和450° ,所以工作較不平穩，而且由于相交角的 不同造成進氣管壓力不同，所以就必須使用兩個化油器，而一般化油器很難 保證在每個角度供油、氣量的一致，需通過匹配或制造雙聯化油器來解決， 用在便攜式發電機中無疑也增加了成本。相比V型雙缸發動機，直列雙缸發動機的兩個氣缸正好相隔360度做功一次，因此工作更加平穩，噪音低；且消除了 V型雙缸機由進氣相交角不同 造成進氣管壓力不同的情況，由于不存在相位差，所以化油器、配氣機構等 附件要簡單得多。但是目前的直列雙缸發動機主要是水冷式發動機，結構布 置方式較復雜其在發動機外設計散熱水箱，而缸頭內有水道與水箱連接成 一個密閉循環水道，然后用水泵使水道中水流動，將發動機的熱能從散熱水 箱中帶走。缸頭由于水道的原因必須用低壓鑄造方式制造，加工困難且成本 高；而箱體內的配氣機構布局一般使用頂置凸輪設計，凸輪軸需經同步帶或 同步鏈與正時齒輪連接，使得箱體結構大而復雜，不僅占據了氣缸體前后的 空間體積，且使得相應的控制氣門的搖臂、凸輪軸等配氣機構附件的制造成 本均相應提高，為此目前常規的上述水冷發動機缸頭和箱體必須分開制造， 再進行分段式連接，顯然其結構本身不適合被用于便攜式發電機，更何況還 要在其動力輸出軸兩端均連接安裝發電裝置，無疑使得最終的便攜式發電機 包括外在隔音箱體在內的結構體積更大。 發明內容本發明目的是提供一種在動力機構的輸出軸兩端均同軸安裝發電裝置 的雙缸對置式發電機，能在提高發電效率的同時，保持工作穩定，噪音低并 具有結構簡單，體積小，制造成本低的特點。本發明的技術方案是 一種雙缸對置式發電機，包括發動機和與發動機 連接的發電裝置，所述發動機具有位于氣缸頭內平行排列的兩個氣缸以及位 于曲軸箱內的一個曲軸，兩個氣缸內的活塞分別通過連桿帶動曲軸；其特征 在于所述曲軸的兩端均連接一套發電裝置。本發明進一步的技術方案是 一種雙缸對置式發電機，包括發動機和與 發動機連接的發電裝置，所述發動機具有位于氣缸頭內平行排列的兩個氣缸 以及位于曲軸箱內的曲軸，兩個氣缸內的活塞分別通過連桿帶動曲軸；每個 氣缸都具有一套獨立的配氣機構，兩套配氣機構分別位于兩個氣缸的外側， 并相對于兩個氣缸的結合面對置，同時曲軸的兩端均連接一套發電裝置。所 述曲軸的每一端進一步均固定有飛輪，飛輪上設有風葉；發電裝置包括轉子 和定子，轉子和定子均同軸安裝在曲軸上。而所述發動機和發電裝置均安裝 固定在導風罩內。而每個配氣機構中的正時齒輪安裝在曲軸上并帶動凸輪 軸，凸輪軸上的凸輪頂觸挺桿，挺桿頂觸推桿，推桿通過搖臂控制氣門的開關；對于每個配氣機構而言，所述凸輪軸有兩根，這兩根凸輪軸并列且分別 與曲軸平行設置，每根凸輪軸上設有一個凸輪，所述曲軸上的正時齒輪為主 動齒輪，并與固定在其中一個凸輪軸上的從動齒輪嚙合，兩根凸輪軸上分別 固定有互相嚙合的傳動齒輪。本發明更詳細的技術方案是 一種雙缸對置式發電機，包括發動機和與 發動機連接的發電裝置，所述發動機具有位于氣缸頭內平行排列的兩個氣缸 以及位于曲軸箱內的曲軸，兩個氣缸內的活塞分別通過連桿帶動曲軸；每個 氣缸都具有一套獨立的配氣機構，兩套配氣機構分別位于兩個氣缸的外側， 并相對于兩個氣缸的結合面對置，同時曲軸的兩端均連接一套發電裝置。所 述曲軸的每一端進一步均固定有飛輪，飛輪上設有風葉；發電裝置包括轉子 和定子，轉子和定子均同軸安裝在曲軸上。而所述發動機和發電裝置均安裝 固定在導風罩內。而每個配氣機構中的正時齒輪安裝在曲軸上并帶動凸輪 軸，凸輪軸上的凸輪頂觸挺桿，挺桿頂觸推桿，推桿通過搖臂控制氣門的開 關；對于每個配氣機構而言，所述凸輪軸有兩根，這兩根凸輪軸并列且分別 與曲軸平行設置，每根凸輪軸上設有一個凸輪，所述曲軸上的正時齒輪為主 動齒輪，并與固定在其中一個凸輪軸上的從動齒輪嚙合，兩根凸輪軸上分別 固定有互相嚙合的傳動齒輪。所述兩個凸輪軸上的凸輪位于同一平面內，且 該平面與曲軸和凸輪軸垂直；所述同一氣缸上的氣門為進氣門和出氣門，它 們的連線與曲軸和凸輪軸垂直。即本發明中每一氣缸上的進氣門和出氣門對置分布在曲軸兩側，而曲軸 的兩端均安裝風葉，故每個配氣機構上的進氣門和出氣門間的連線與冷卻風 的風向垂直。對于本發明來說相當于兩個單氣缸頭背靠背的并列組合，每個 氣缸頭的配氣機構都是朝向外側，且組合后的整個雙缸對置式發電機的整體 結構可以是完全對稱的。本發明的優點是-1.本發明雙缸對置式發電機中為兩個氣缸分別設置了獨立且對置于氣 缸頭兩側的配氣機構，同常規的直列雙缸發動機結構比較，簡化了復雜的箱 體結構，使得常規直列雙缸發動機的缸頭和箱體可以一體設計，省去了缸頭 昂貴的低壓鑄造費用；模具出模，零件加工都十分方便，大大降低了成本， 而相比V型雙缸發動機，又保持了低噪音，工作穩定，化油器、配氣機構等附件結構簡單的特點，因此適合用作體積較小的便攜式發電機動力輸出機 構，也就保證了本發明能在曲軸兩端安裝兩個發電裝置以提高發電效率。2. 由于本發明中的每個配氣機構均設有兩根與曲軸平行的凸輪軸，兩 根凸輪軸上分別設置一個凸輪，因此，縮短了凸輪軸的長度，減小了曲軸箱 的體積，進一步減小了發動機體積和重量，因此也就保證了本發明能在曲軸 兩端安裝兩個發電裝置，提高發電效率，同時也便于用戶攜帶。3. 由于本發明中的每個配氣機構的兩根凸輪軸并列設置，兩個凸輪位 于同一平面內，因此，同一氣缸的兩個氣門之間的連線與曲軸和凸輪軸相垂 直，也就是與冷卻風的風向垂直，與現有技術相比轉過90度，從而有利于 氣缸頭的散熱，也就有利于減小了氣缸內的噪音，也就保證了能在曲軸兩端 安裝兩個發電裝置，提高發電效率。
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述圖1為本發明的整體結構示意圖； 圖2為圖1的A-A剖面視圖；圖3為本發明控制同一氣缸氣門的傳動齒輪組結構簡圖。 其中1、氣缸頭；2、氣缸；3、曲軸箱；4、曲軸；5、活塞；6、連桿； 7、正時齒輪；8、凸輪軸；9、凸輪；10、挺桿；11、推桿；12、搖臂；13、 進氣門；14、出氣門；15、從動齒輪；16、傳動齒輪；17、飛輪；18、風葉； 19、轉子；20、定子；21、導風罩。
具體實施方式
實施例結合圖1、圖2、圖3所示為本發明雙缸對置式發電機的的具 體實施方式，它包括位于氣缸頭1內的平行排列的兩個氣缸2和位于曲軸箱 3內的曲軸4，每個氣缸2內的活塞5通過連桿10帶動曲軸4，曲軸4的每 一端均固定有飛輪17，飛輪17上設有風葉18;曲軸4的每一端還安裝有發 電裝置，所述發電裝置為現有技術，包括轉子19和定子20，轉子19和定子 20均同軸安裝在曲軸4上。同時本實施例中的發動機和發電裝置均安裝固定 在導風罩21內。本實施例中每個氣缸2都具有一套獨立的配氣機構，而兩個配氣機構分 別位于兩個氣缸2的外側，并相對于兩個氣缸2的結合面對置。所述的每套配氣機構包括正時齒輪7、凸輪周8、凸輪9、挺桿10、推 桿11和搖臂12，正時齒輪7安裝在曲軸4上并帶動凸輪軸8，凸輪軸8上 的凸輪9頂觸對應的挺桿10，挺桿10頂觸對應的推桿11，推桿11通過對 應的搖臂12控制氣缸2上的進氣門13和出氣門14的開關，且進氣門13和 出氣門14之間的連線與曲軸4和凸輪軸8垂直。每個配氣機構中的凸輪軸8有兩根，這兩根凸輪軸8并列且分別與曲軸 4平行設置，每根凸輪軸8上設有一個凸輪9，兩個凸輪9位于同一平面內， 且該平面與曲軸4和凸輪軸8垂直。所述曲軸4上的正時齒輪7為主動齒輪， 其與固定在其中一個凸輪軸8上的從動齒輪15嚙合，而兩個凸輪軸8上又 分別固定有互相嚙合的傳動齒輪16。對于本實施例來說相當于兩個單氣缸頭背靠背的并列組合，每個氣缸頭 的配氣機構都是朝向外側，且組合后的整個雙缸對置式發電機的整體結構是 完全對稱的。本實施例的雙缸對置式發電機中為兩個氣缸2分別設置了獨立且對置 于氣缸頭1兩側的配氣機構，同常規的直列雙缸發動機結構比較，簡化了復 雜的箱體結構，使得常規直列雙缸發動機的缸頭和箱體可以一體設計，省去 了缸頭昂貴的低壓鑄造費用；模具出模，零件加工都十分方便，大大降低了 成本，而相比V型雙缸發動機，又保持了低噪音，工作穩定，化油器、電子 燃油噴射系統等附件結構簡單的特點，因此適合用作體積較小的便攜式發電 機動力輸出機構，也就保證了本發明能在曲軸兩端安裝兩個發電裝置以提高 發電效率。由于本實施例中的每個配氣機構均設有兩根與曲軸4平行的凸輪軸8， 兩根凸輪軸8上又分別設置一個凸輪9，因此，縮短了凸輪軸8的長度，減 小了曲軸箱3的體積，進一步減小了發動機體積和重量，因此也就保證了能 在曲軸兩端安裝兩個發電裝置，提高發電效率，便于用戶攜帶。由于本實施例中的每個配氣機構的兩根凸輪軸8并列設置，兩個凸輪9 位于同一平面內，因此，同一氣缸2的兩個氣門之間的連線與曲軸4和凸輪 軸8相垂直，也就是與冷卻風的風向垂直，與現有技術相比轉過90度，從 而有利于氣缸頭的散熱，也就有利于減小了氣缸內的噪音，這也保證了能在 曲軸兩端安裝兩個發電裝置，提高發電效率。
權利要求
1.一種雙缸對置式發電機，包括發動機和與發動機連接的發電裝置，所述發動機具有位于氣缸頭(1)內平行排列的兩個氣缸(2)以及位于曲軸箱(3)內的一個曲軸(4)，兩個氣缸(2)內的活塞(5)分別通過連桿(6)帶動曲軸(4)；其特征在于所述曲軸(4)的兩端均連接一套發電裝置。
2. 根據權利要求1所述的雙缸對置式發電機，其特征在于所述每個氣 缸(2)都具有一套獨立的配氣機構，兩套配氣機構分別位于兩個氣缸(2) 的外側，并相對于兩個氣缸(2)的結合面對置。
3. 根據權利要求2所述的雙缸對置式發電機，其特征在于所述每個配 氣機構包括正時齒輪(7)、凸輪軸(8)、凸輪(9)、挺桿(10)、推桿(11) 和搖臂(12)，安裝在曲軸(4)上的正時齒輪(7)帶動凸輪軸(8)，凸輪 軸(8)上的凸輪(9)頂觸挺桿(10)，挺桿(10)頂觸推桿(11)，推桿(11) 通過搖臂(12)控制氣門的開閉。
4. 根據權利要求3所述的雙缸對置式發電機，其特征在于每個配氣 機構中的凸輪軸(8)有兩根，這兩根凸輪軸(8)并列且都與曲軸(4)平 行設置，每根凸輪軸(8)上設有一個凸輪(9)。
5. 根據權利要求4所述的雙缸對置式發電機，其特征在于對于每個 配氣機構而言，安裝在曲軸(4)上的正時齒輪(7)為主動齒輪，并與固定 在一個凸輪軸(8)上的從動齒輪(15)嚙合，而兩個凸輪軸(8)上分別固 定有互相嚙合的傳動齒輪(16)。
6. 根據權利要求4或5所述的雙缸對置式發電機，其特征在于對于 每個配氣機構而言，兩根凸輪軸(8)上的凸輪(9)位于同一平面內。
7. 根據權利要求4或5所述的雙缸對置式發電機，其特征在于每個 配氣機構中的進氣門(13)和出氣門(14)之間的連線與曲軸(4)和凸輪 軸(8)垂直。
8. 根據權利要求1所述的雙缸對置式發電機，其特征在于所述曲軸(4) 的每一端均固定有飛輪(17)，飛輪(17)上設有風葉(18);發電裝置包括 轉子(19)和定子(20)，轉子(19)和定子(20)均同軸安裝在曲軸(4) 上。
9. 根據權利要求1所述的雙缸對置式發電機，其特征在于所述發動機 和發電裝置均安裝固定在導風罩(21)內。
全文摘要
本發明公開了一種雙缸對置式發電機，包括發動機和與發動機連接的發電裝置，所述發動機具有位于氣缸頭內平行排列的兩個氣缸以及位于曲軸箱內的一個曲軸，兩個氣缸內的活塞分別通過連桿帶動曲軸；其特征在于所述曲軸的兩端均連接一套發電裝置。本發明在提高發電效率的同時，保持工作穩定，噪音低并具有結構簡單，體積小，制造成本低的特點。
文檔編號F02B63/04GK101215991SQ200810019119
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月10日 優先權日2008年1月10日
發明者陳維加 申請人:陳維加