無曲軸內燃機的製作方法

2023-05-07 20:08:41 2

專利名稱：無曲軸內燃機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種內燃機。尤其是涉及一種無曲軸內燃機。
背景技術：
目前，內燃機的往復傳動都採用曲軸連杆機構。這種往復傳動方式動力損失大，轉換效率低，轉換效率僅達40％左右，且傳動不平穩，傳動速度不均勻，機件易磨損。

發明內容
本發明的目的在於克服上述不足，提供一種轉換效率高，傳動平穩，傳動速度均勻，機件不易磨損的無曲軸內燃機。
本發明的目的是這樣實現的一種無曲軸內燃機，包括氣缸、活塞以及往復傳動機構，活塞置於氣缸內，其一端與往復傳動機構相連，其特點是往復傳動機構包括半齒框和半齒軸，半齒軸置於半齒框內，與半齒框嚙合。
內燃機在做功衝程中，活塞直線向下運動的動力通過半齒框傳遞給半齒軸，使半齒軸旋轉，獲得動能；在排氣衝程中，半齒輪將做功衝程中獲得的動能轉化成半齒框作直線運動的動力，半齒框推動活塞向上運動，排出燃氣；在吸氣過程中，半齒軸將做功衝程中獲得的動能轉化成半齒框作直線運動的動力，使半齒框帶動活塞向下運動，吸進混合氣；在壓縮衝程中，半齒軸將做功衝程中獲得的動能轉化成半齒框作直線運動的動力，使半齒框帶動活塞向上運動，壓縮混合氣。如此又從做功衝程開始，循環往復，完成內燃機的整個工作過程。
由於本發明在動力傳遞過程中，力的工作方向始終垂直於軸徑，因此在做功衝程中半齒框所做的功可以完全轉化成半齒軸的動能；而在排氣衝程、吸氣衝程和壓縮過程中只需消耗更小的能量，即可完成三衝程，所以轉化效率高，運轉平穩，傳動速度均勻，機件不易磨損。


圖1為本發明處於做功衝程的結構示意圖。
圖2為本發明處於排氣衝程的結構示意圖。
圖3為本發明處於吸氣衝程的結構示意圖。
圖4為本發明處於壓縮衝程的結構示意圖。
圖5為本發明往復傳動機構結構示意圖。
具體實施例方式如圖1～4，本發明為一種無曲軸內燃機。主要由氣缸1、活塞2以及往復傳動機構3組成。活塞2置於氣缸1內，其一端與往復傳動機構3固定相連成一個整體。
如圖5，往復傳動機構3由半齒框3.1和半齒軸3.2組成。半齒框3.1由前、後框3.1.1、3.1.3和左、右齒條3.1.2、3.1.4圍合而成一個整體。其前框3.1.1與活塞2後端固定連接。半齒軸3.2置於半齒框3.1內，與半齒框3.1內側的左齒條3.1.2或右齒條3.1.4嚙合。
傳動原理a、做功衝程當活塞2運動到最高點時，左齒條3.1.2與半齒軸3.2的嚙合點在最低點，此時左齒條3.1.2與半齒軸3.2開始嚙合，右齒條3.1.4與半齒軸3.2開始脫離，如圖1。混合氣燃燒膨脹做功，活塞2獲得向下運動的動力，通過左齒條3.1.2與半齒軸3.2的嚙合作用，將活塞2直線向下運動的動力通過左齒條3.1.2傳遞給半齒軸3.2，使半齒軸3.2逆時針轉動，獲得動能，右齒條3.1.4也隨著左齒條3.1.2一起向下運動。亦即整個半齒框3.1向下作直線運動，如圖2。
b、排氣衝程當活塞2運動到最低點時，左齒條3.1.2與半齒軸3.2的嚙合點達到最高點，燃氣做功結束，此時右齒條3.1.4與半齒軸3.2開始嚙合，左齒條3.1.2與半齒軸3.2開始脫離，如圖3。通過右齒條3.1.4與半齒軸3.2的嚙合作用，將半齒軸3.2在a做功衝程過程中獲得的動能轉化成右齒條3.1.4作直線運動的動力，由於半齒軸3.2的逆時針旋轉，使右齒條3.1.4推動活塞2向上運動，排出燃氣。左齒條3.1.2也隨著右齒條3.1.4一起向上運動。亦即整個半齒框3.1向上作直線運動，如圖4。
c、吸氣衝程當活塞2運動到最高點時，右齒條3.1.4與半齒軸3.2的嚙合點達到最低點，此時左齒條3.1.2與半齒軸3.2開始嚙合，右齒條3.1.4與半齒軸3.2開始脫離，如圖1。通過左齒條3.1.2與半齒軸3.2的嚙合作用，將半齒軸3.2在a做功衝程過程中獲得的動能轉化成左齒條3.1.2作直線運動的動力，由於半齒軸3.2的逆時針旋轉，使左齒條3.1.2帶動活塞2向下運動，吸進混合氣。右齒條3.1.4也隨著左齒條3.1.2一起向下運動。亦即整個半齒框3.1向下作直線運動，如圖2。
d、壓縮衝程當活塞2運動到最低點時，左齒條3.1.2與半齒軸3.2的嚙合點達到最高點，此時右齒條3.1.4與半齒軸3.2開始嚙合，左齒條3.1.2與半齒軸3.2開始脫離，如圖3。通過右齒條3.1.4與半齒軸3.2的嚙合作用，將半齒軸3.2在a做功衝程過程中獲得的動能轉化成右齒條3.1.4作直線運動的動力，由於半齒軸3.2的逆時針旋轉，使右齒條3.1.4推動活塞2向上運動，壓縮混合氣。左齒條3.1.2也隨著右齒條3.1.4一起向上運動。亦即整個半齒框3.1向上作直線運動，如圖4。
如此又從a做功衝程開始，循環往復，完成內燃機的整個工作過程。
權利要求
1.一種無曲軸內燃機，包括氣缸(1)、活塞(2)以及往復傳動機構(3)，活塞(2)置於氣缸(1)內，其一端與往復傳動機構(3)相連，其特徵在於往復傳動機構(3)包括半齒框(3.1)和半齒軸(3.2)，半齒軸(3.2)置於半齒框(3.1)內，與半齒框(3.1)嚙合。
2.根據權利要求1所述的一種無曲軸內燃機，其特徵在於半齒框(3.1)由前、後框(3.1.1、3.1.3)和左、右齒條(3.1.2、3.1.4)圍合而成，其前框(3.1.1)與活塞(2)後端固定連接。
3.根據權利要求1所述的一種無曲軸內燃機，其特徵在於半齒軸(3.2)與半齒框(3.1)內側的左齒條(3.1.2)或右齒條(3.1.4)嚙合。
全文摘要
本發明涉及一種無曲軸內燃機，包括氣缸1、活塞2以及往復傳動機構3，活塞2置於氣缸1內，其一端與往復傳動機構3相連，其特點是往復傳動機構3包括半齒框3.1和半齒軸3.2，半齒軸3.2置於半齒框3.1內，與半齒框3.1嚙合。本發明轉換效率高，傳動平穩，傳動速度均勻，機件不易磨損。
文檔編號F01B9/00GK1616804SQ20041006549
公開日2005年5月18日 申請日期2004年12月6日 優先權日2004年12月6日
發明者劉樹元, 周雷, 曹亞洪 申請人:劉樹元