氣缸同軸兩分式發動機的製作方法
2023-06-03 05:23:06
專利名稱：氣缸同軸兩分式發動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及發動機，更具體地說是內燃發動機。
背景技術：
由連杆、曲軸等組成功率傳輸機構的往復式活塞發動機已經應用了很長時間。隨著 社會發展的需要，特別是從能源短缺、環境汙染和生態平衡方面考慮，曲軸連杆功率傳 輸機構存在的問題已日漸突出。其一是熱力利用差，機械效率低。眾所周知， 一個大小 和方向確定的力，對物體所產生的效果取決於該力的作用線的位置。在曲軸、連杆傳輸 機構中，由活塞傳出的燃燒膨脹壓力，其作用線是通過曲軸的迴轉中心的，而不是作用 在迴轉體切線上。可想而知，這對於要求以扭矩輸出的發動機而言是不合理的、不經濟 的。尤其是膨脹初期，按熱力過程要求，此時活塞的速度應儘可能快，而曲軸卻位於上 止點附近做圓弧運動，致使膨脹壓力80%成為破壞性的機械負荷作用在缸壁和曲軸上， 不僅傳動效率低，而且還嚴重地影響發動機的壽命和使用。其二，熱力過程對機構的要 求和構型的緊湊性存在著難以克服的矛盾，既要採用面容比小的燃燒室，又要有足夠的 壓縮比，則必需有細高的容腔才能實現。而在曲軸連杆傳輸裝置發動機中，活塞在細高 的容腔內運動，如果曲軸與汽缸之間的距離很近，連杆擺動受到限制，則發動機不能運 轉。無疑要實現運轉，則曲軸必須遠離氣缸體，如此既大又笨的構造是不適用於汽車領 域的。其三，由於往復質量引起的往復慣性力和力矩，不能得到完全的平衡。當轉速增 加時，不平衡力和力矩急劇增加，從而使發動機的軸承和其他零件的應力顯著增加，發 動機的振動和噪聲進一步惡化，使發動機轉速和功率的提高受到很大的限制。
發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種動力性好、升功率大、 比質量小、低速扭矩大、經濟省油、尾氣排放品質好的氣缸同軸兩分式發動機。
本發明解決技術問題採用如下技術方案 本發明氣缸同軸兩分式發動機的結構特點是
設置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設置的兩缸結構，所述兩缸為分處在同一連 杆兩端的工作缸和增壓缸；所述增壓缸的壓縮氣體輸出埠與工作缸的工作容腔之間通 過外接氣路形成氣路相通；
至少兩個氣缸單元以其連杆間的相互平行呈橫向排列；
在所述相互平行的連杆之間設置齒輪齒條傳動結構，所述齒輪齒條傳動結構是設置所述連杆為齒條式連杆，傳動軸為齒輪軸，相鄰兩個氣缸單元的齒條式連杆共同與傳動 軸齒輪相嚙合，以所述傳動軸齒輪與相鄰的兩個氣缸單元構成"H"形排布的多缸聯動結 構。
與已有技術相比，本發明有益效果體現在
1、 本發明通過改變燃燒氣體的壓力作用線位置，使燃燒產生的膨脹壓力直接以力矩 的方式作功，並保持膨脹壓力的作用線與輸出軸的迴轉中心有一個值為常數的恆定力臂。 因而發動機的扭矩大、加速性好、傳輸效率高。
2、 本發明採用多缸聯動，使齒條與齒輪在換向運動中無衝擊負荷產生。
3、 本發明將發動機所需設置的細高容腔一分為二，解決了構型緊湊性和熱力過程對 機構要求之間存在的矛盾，從而使整個發動機體積小、重量輕、升功率大、油耗低。
4、 本發明可以在配氣系統採用兩氣門一氣口的形式，在排氣的同時，新鮮空氣從氣 口螺旋進入氣缸進行掃氣，掃氣過程中排走的是純空氣；等排氣閥關閉後再由增壓缸向 工作缸內噴射混合氣，這一結構節省了燃油，同時防止了混合氣掃氣所造成對大氣的汙 染。
5、 本發明結構簡單、布置對稱、振動小、零部件製造簡單，製造成本也大大降低。
圖l本發明結構示意圖。
圖2為本發明傳動機構結構示意圖。
圖中標號ll左工作缸、12右工作缸、21左增壓缸、22右增壓缸、31左連杆、32 右連杆、4傳動軸齒輪、5另一傳動軸齒輪、61單向離合齒輪、62另一單向離合齒輪、7 輸出齒輪。
以下通過具體實施方式
，結合附圖對本發明作進一步說明。
具體實施例方式
參見圖l、圖2，設置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設置的兩缸結構，兩缸為分 處在同一連杆兩端的工作缸和增壓缸；增壓缸的壓縮氣體輸出埠與工作缸的工作容腔 之間通過外接氣路形成氣路相通；
圖1所示，本實施例中，設置左右兩個氣缸單元，以其左連杆31和右連杆32間的 相互平行呈橫向排列；
在相互平行的連杆之間設置齒輪齒條傳動結構，齒輪齒條傳動結構是設置左連杆31 和右連杆32為齒條式連杆，傳動軸為齒輪軸，兩個氣缸單元的相互平行的左連杆31和右連杆32共同與傳動軸齒輪4相嚙合，以傳動軸齒輪4與相鄰的兩個氣缸單元構成"H" 形排布的兩缸聯動結構；
當燃燒氣體產生的壓力推動左工作缸11的活塞下行，左連杆31驅動左增壓缸21壓 氣，並分別帶動傳動軸齒輪4轉動，此時，傳動軸齒輪4驅動單向輸出軸轉動；傳動軸 齒輪4同時帶動右連杆32上行，右連杆32上行使右工作缸12作回程運動、右增壓缸吸 氣。這一過程循環往復，並通過傳動機構使單向輸出軸實現功率輸出。
如圖l、圖2所示，具體實施中，設置由左連杆31驅動、與傳動軸齒輪4轉動方向 相反的另一傳動軸齒輪5，傳動軸齒輪4和另一傳動軸齒輪5均為正反轉齒輪，在傳動軸 齒輪4和另一傳動軸齒輪5的軸端分別設置單向離合齒輪61和另一單向離合齒輪62，輸 出齒輪7位於兩隻單向離合齒輪6之間，形成單向轉動輸出。
當傳動軸齒輪4逆時針轉動時，另一傳動軸齒輪5順時針轉動，由單向離合齒輪61 單向驅動輸出齒輪7順時針轉動輸出，另一單向離合齒輪62隨輸出齒輪7空轉；當傳動 軸齒輪4順時針轉動時，另一傳動軸齒輪5逆時針轉動，由另一單向離合齒輪62單向驅 動輸出齒輪7同樣按順時針轉動，單向離合齒輪61因其單向離合隨輸出齒輪7空轉，以 此實現輸出齒輪7的單向轉動輸出。
權利要求
1、氣缸同軸兩分式發動機，其特徵是設置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設置的兩缸結構，所述兩缸為分處在同一連杆兩端的工作缸和增壓缸；所述增壓缸的壓縮氣體輸出埠與工作缸的工作容腔之間通過外接氣路形成氣路相通；至少兩個氣缸單元以其連杆間的相互平行呈橫向排列；在所述相互平行的連杆之間設置齒輪齒條傳動結構，所述齒輪齒條傳動結構是設置所述連杆為齒條式連杆，傳動軸為齒輪軸，相鄰兩個氣缸單元的齒條式連杆共同與傳動軸齒輪相嚙合，以所述傳動軸齒輪與相鄰的兩個氣缸單元構成「H」形排布的多缸聯動結構。
全文摘要
氣缸同軸兩分式發動機，其特徵設置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設置的兩缸結構，所述兩缸為分處在同一連杆兩端的工作缸和增壓缸；所述增壓缸的壓縮氣體輸出埠與工作缸的工作容腔之間通過外接氣路形成氣路相通；至少兩個氣缸單元以其連杆間的相互平行呈橫向排列；在相互平行的連杆之間設置齒輪齒條傳動結構，所述齒輪齒條傳動結構是設置所述連杆為齒條式連杆，傳動軸為齒輪軸，相鄰兩個氣缸單元的齒條式連杆共同與傳動軸齒輪相嚙合，以所述傳動軸齒輪與相鄰的兩個氣缸單元構成「H」形排布的多缸聯動結構。本發明動力性好、升功率大、比質量小、低速扭矩大、經濟省油、尾氣排放品質好。
文檔編號F02B75/28GK101619673SQ20081002146
公開日2010年1月6日 申請日期2008年8月4日 優先權日2008年8月4日
發明者周為民, 周為群 申請人:周為群;周為民