專利名稱：對(duì)置式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種對(duì)置式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的內(nèi)燃活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用曲柄式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，目前的曲柄式發(fā)動(dòng)機(jī)，其每旋轉(zhuǎn)一周360°時(shí)，實(shí)現(xiàn)2次轉(zhuǎn)向，即每次轉(zhuǎn)向角平均分為180°，其間力矩從零增至最大值時(shí)約需90°的轉(zhuǎn)向角，然后又逐漸減小直至下止點(diǎn)時(shí)為零，當(dāng)燃燒氣體點(diǎn)燃后，活塞在上止點(diǎn)時(shí)，氣壓為最大值。此時(shí)曲柄的力矩卻是最小，必須經(jīng)過大約90°的轉(zhuǎn)向角后，曲柄的力矩方為最大，但此壓力已降了一半、且當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)至125°左右時(shí)，由于力矩變小，氣壓降低，不利于再利用，必須提前排放，故曲軸機(jī)在每次工作行程中對(duì)熱能的利用率是很有限的，也就在很大的程度上限制了其熱機(jī)效率的提高，目前曲軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率約為40％～50％之間且再已很難提高。
關(guān)于散熱方面的問題曲軸式發(fā)動(dòng)機(jī)因其固有的特性，其缸徑與行程之比約為1∶1左右，按照該比例可知壓縮比在10或20時(shí)氣缸的總散熱面積與壓縮終了時(shí)的散熱面積之比并不是最為理想，由于壓縮終了時(shí)氣溫最高，其散熱面過大必然導(dǎo)至熱能的浪費(fèi)，不利于能量利用率的提高。
活塞在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生很大的側(cè)壓，這是曲軸機(jī)在運(yùn)動(dòng)中不可消除的，且工作壓力越大時(shí)，側(cè)壓就越大如此亦影響了能量的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種可有效提高熱機(jī)效率的對(duì)置式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽缸及活塞連桿、傳動(dòng)裝置、輸出輪，其特征在于傳動(dòng)裝置包括活塞連桿兩側(cè)的傳動(dòng)齒條、分布在活塞連桿兩側(cè)的可分別與傳動(dòng)齒條相嚙合的至少一組以上的半圓齒、分別與半圓齒同軸安裝的相對(duì)應(yīng)的若干組同步齒、與各同步齒相嚙合的聯(lián)動(dòng)齒、與聯(lián)動(dòng)齒同軸安裝的轉(zhuǎn)向輪，其中活塞連桿對(duì)應(yīng)傳動(dòng)齒條的兩端部位置設(shè)有兩凸柱，轉(zhuǎn)向輪上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的可容置該凸柱的一條或二條弧形槽，輸出輪與聯(lián)動(dòng)齒同軸安裝。
其中為更可靠地保證傳動(dòng)裝置工作的可靠性及輸出輪轉(zhuǎn)動(dòng)的連續(xù)性，上述傳動(dòng)裝置設(shè)置有兩組運(yùn)動(dòng)方向相反的半圓齒，其中每一組半圓齒的兩半圓齒斜對(duì)稱地分布在活塞連桿兩側(cè)，其后部分別同軸安裝有一與聯(lián)動(dòng)齒相嚙合的同步齒及一可與另一組半圓齒相聯(lián)動(dòng)的輔助同步齒。
本實(shí)用新型由于采用兩半圓齒與活塞齒條相嚙合及設(shè)置快速轉(zhuǎn)向輪的結(jié)構(gòu)，使本實(shí)用新型通過結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠的齒條傳動(dòng)來傳輸動(dòng)力，并利用活塞連桿上凸柱與轉(zhuǎn)向輪弧形槽的配合來實(shí)現(xiàn)活塞連桿在起始位置和終點(diǎn)位置精確、穩(wěn)定的快速同步轉(zhuǎn)向，從而控制整機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高效連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證發(fā)動(dòng)機(jī)可在極短的轉(zhuǎn)向角內(nèi)將力矩調(diào)升至最大，使本實(shí)用新型可充分利用汽缸高壓部分的能量從而提高利用率；同時(shí)用于本實(shí)用新型裝置利用齒條傳遞動(dòng)力，其在運(yùn)動(dòng)過程中的行程與缸徑不會(huì)受限制，可以通過優(yōu)化設(shè)計(jì)缸徑與行程之比，使活塞連桿在上止點(diǎn)時(shí)即高溫高壓時(shí)盡量縮小散熱面積減少熱能損失，從而能再進(jìn)一步提高熱機(jī)效率，而且齒條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)可使本實(shí)用新型的汽缸可以設(shè)置為一缸兩用，相對(duì)于傳統(tǒng)的曲軸機(jī)可大大減輕往復(fù)運(yùn)動(dòng)的重量，使整機(jī)的比功率可大大提高，且本實(shí)用新型設(shè)計(jì)巧妙、實(shí)用性強(qiáng)、可廣泛應(yīng)用于汽車等各種機(jī)構(gòu)中作為動(dòng)力源裝置。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)與工作原理


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2的D-D剖，視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2的E-E剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1-圖5所示，本實(shí)用新型主要包括汽缸1及活塞連桿11、傳動(dòng)裝置、輸出輪8，其特征在于傳動(dòng)裝置包括活塞連桿11兩側(cè)的傳動(dòng)齒條2、分布在活塞連桿11兩側(cè)的可分別與傳動(dòng)齒條2相嚙合的至少一組以上的半圓齒3、分別與半圓齒3同軸安裝的相對(duì)應(yīng)的若干組同步齒4、與各同步齒4相嚙合的聯(lián)動(dòng)齒5、與聯(lián)動(dòng)齒5同軸安裝的轉(zhuǎn)向輪6，其中活塞連桿11對(duì)應(yīng)傳動(dòng)齒條2的兩端部位置設(shè)有兩凸柱12，轉(zhuǎn)向輪6上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的可容置該凸柱12的一條或二條弧形槽61，其中弧形槽61及凸柱12的設(shè)置根據(jù)同步齒4與聯(lián)動(dòng)齒5之間的倍數(shù)關(guān)系來確定，如果其倍數(shù)關(guān)系為偶數(shù)倍則設(shè)置2個(gè)凸柱和2條弧形槽即可以，如果是奇數(shù)倍則應(yīng)設(shè)置兩個(gè)凸柱和一條對(duì)應(yīng)的弧形槽。輸出輪8與聯(lián)動(dòng)齒5同軸安裝。其中為更可靠地保證傳動(dòng)裝置工作的可靠性，保證輸出輪8轉(zhuǎn)動(dòng)的連續(xù)性，傳動(dòng)裝置設(shè)置有兩組運(yùn)動(dòng)方向相反的半圓齒3，其中每一組半圓齒3的兩半圓齒3斜對(duì)稱地分布在活塞連桿4兩側(cè)，其后部分別同軸安裝有一與聯(lián)動(dòng)齒5相嚙合的同步齒4及一可與另一組半圓齒相聯(lián)動(dòng)的輔助同步齒7。
本實(shí)用新型的基本工作原理是氣缸1中的活塞連桿11在氣壓的作用下向外推出，活塞連桿11向外運(yùn)動(dòng)的過程中通過其傳動(dòng)齒條2帶動(dòng)位于其兩側(cè)的兩半圓齒3中的其中一半圓齒3轉(zhuǎn)動(dòng)，另一半圓齒3作相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)且兩者為脫離狀態(tài)。該半圓齒3分別通過與其同軸固定的同步齒帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)齒5轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)動(dòng)齒5通過另一同步齒4帶動(dòng)與其呈對(duì)角的另一半圓齒3轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)與聯(lián)動(dòng)齒5同軸固定的轉(zhuǎn)向輪與聯(lián)動(dòng)齒5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)活塞連桿11外推到終止位置時(shí)，通過半圓齒3和傳動(dòng)齒條2的配合，半圓齒3剛好轉(zhuǎn)完半個(gè)圓周，使前一半圓齒3與傳動(dòng)齒條2相脫離。此時(shí)，傳動(dòng)齒條2上的凸柱12已準(zhǔn)確地進(jìn)入轉(zhuǎn)向輪6上的弧形槽61內(nèi)，轉(zhuǎn)向輪6及聯(lián)動(dòng)齒5在輸出輪8(一般為較大的壓輪，具有比較大的慣性力)慣性作用下繼續(xù)動(dòng)作，此時(shí)，活塞連桿11上的凸柱12在轉(zhuǎn)向輪6上的弧形槽61內(nèi)滑動(dòng)并帶動(dòng)活塞連桿11快速轉(zhuǎn)向使活塞連桿11向后退回，同時(shí)帶動(dòng)兩同步齒4及半圓齒3轉(zhuǎn)動(dòng)，后一半圓齒3則與傳動(dòng)齒條2實(shí)現(xiàn)同步嚙合并隨著活塞連桿11后退而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞連桿11后退到起始位置時(shí)，后一半圓齒3與傳動(dòng)齒條2脫離，此時(shí)，傳動(dòng)齒條2上的凸柱12已準(zhǔn)確地進(jìn)入轉(zhuǎn)向輪6上的弧形槽61內(nèi)，轉(zhuǎn)向輪6在慣性作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)向輪6帶動(dòng)活塞連桿11又快速轉(zhuǎn)向，使活塞連桿11向外推動(dòng)而循環(huán)前述動(dòng)作，從而通過同軸固定在聯(lián)動(dòng)齒5上的輸出輪輸出一個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。
權(quán)利要求1.一種對(duì)置式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，主要包括汽缸(1)及活塞連桿(11)、傳動(dòng)裝置、輸出輪(8)，其特征在于傳動(dòng)裝置包括活塞連桿(11)兩側(cè)的傳動(dòng)齒條(2)、分布在活塞連桿(11)兩側(cè)的可分別與傳動(dòng)齒條(2)相嚙合的至少一組以上的半圓齒(3)、分別與半圓齒(3)同軸安裝的相對(duì)應(yīng)的若干組同步齒(4)、與各同步齒(4)相嚙合的聯(lián)動(dòng)齒(5)、與聯(lián)動(dòng)齒(5)同軸安裝的轉(zhuǎn)向輪(6)，其中活塞連桿(11)對(duì)應(yīng)傳動(dòng)齒條(2)的兩端部位置設(shè)有兩凸柱(12)，轉(zhuǎn)向輪(6)上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的可容置該凸柱(12)的一條或二條弧形槽(61)，輸出輪(8)與聯(lián)動(dòng)齒(5)同軸安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)置式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于上述傳動(dòng)裝置設(shè)置有兩組運(yùn)動(dòng)方向相反的半圓齒(3)，其中每一組半圓齒(3)的兩半圓齒分別斜對(duì)稱地分布在活塞連桿(11)兩側(cè)，其后部分別同軸安裝有一與聯(lián)動(dòng)齒(5)相嚙合的同步齒(4)及一可與另一組半圓齒(3)相聯(lián)動(dòng)的輔助同步齒(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)置式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于上述各半圓齒(3)的周長等于活塞連桿(11)的一個(gè)行程。
專利摘要一種對(duì)置式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),包括汽缸及活塞連桿、傳動(dòng)裝置、輸出輪,其中傳動(dòng)裝置包括活塞連桿兩側(cè)的傳動(dòng)齒條、分布在活塞連桿兩側(cè)的可分別與傳動(dòng)齒條相嚙合的至少一組以上的半圓齒、分別與半圓齒同軸安裝的相對(duì)應(yīng)的若干組同步齒、與各同步齒相嚙合的聯(lián)動(dòng)齒、與聯(lián)動(dòng)齒同軸安裝的轉(zhuǎn)向輪,其中活塞連桿對(duì)應(yīng)傳動(dòng)齒條的兩端部位置設(shè)有兩凸柱,轉(zhuǎn)向輪上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的可容置該凸柱的一條或二條弧形槽,輸出輪與聯(lián)動(dòng)齒同軸安裝。本實(shí)用新型通過結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠的齒條傳動(dòng)來傳輸動(dòng)力,并利用活塞連桿上凸柱與轉(zhuǎn)向輪弧形槽的配合來實(shí)現(xiàn)活塞連桿在起始位置和終點(diǎn)位置精確、穩(wěn)定的快速同步轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高效連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),提高熱機(jī)效率。
文檔編號(hào)F02B75/26GK2505599SQ0125606
公開日2002年8月14日 申請(qǐng)日期2001年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月30日
發(fā)明者農(nóng)忠照 申請(qǐng)人:農(nóng)忠照