專利名稱：氣缸同軸兩分式發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)，更具體地說是內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
由連桿、曲軸等組成功率傳輸機(jī)構(gòu)的往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)已經(jīng)應(yīng)用了很長時(shí)間。隨著 社會發(fā)展的需要，特別是從能源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)平衡方面考慮，曲軸連桿功率傳 輸機(jī)構(gòu)存在的問題已日漸突出。其一是熱力利用差，機(jī)械效率低。眾所周知， 一個大小 和方向確定的力，對物體所產(chǎn)生的效果取決于該力的作用線的位置。在曲軸、連桿傳輸 機(jī)構(gòu)中，由活塞傳出的燃燒膨脹壓力，其作用線是通過曲軸的回轉(zhuǎn)中心的，而不是作用 在回轉(zhuǎn)體切線上?？上攵?，這對于要求以扭矩輸出的發(fā)動機(jī)而言是不合理的、不經(jīng)濟(jì) 的。尤其是膨脹初期，按熱力過程要求，此時(shí)活塞的速度應(yīng)盡可能快，而曲軸卻位于上 止點(diǎn)附近做圓弧運(yùn)動，致使膨脹壓力80%成為破壞性的機(jī)械負(fù)荷作用在缸壁和曲軸上， 不僅傳動效率低，而且還嚴(yán)重地影響發(fā)動機(jī)的壽命和使用。其二，熱力過程對機(jī)構(gòu)的要 求和構(gòu)型的緊湊性存在著難以克服的矛盾，既要采用面容比小的燃燒室，又要有足夠的 壓縮比，則必需有細(xì)高的容腔才能實(shí)現(xiàn)。而在曲軸連桿傳輸裝置發(fā)動機(jī)中，活塞在細(xì)高 的容腔內(nèi)運(yùn)動，如果曲軸與汽缸之間的距離很近，連桿擺動受到限制，則發(fā)動機(jī)不能運(yùn) 轉(zhuǎn)。無疑要實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)，則曲軸必須遠(yuǎn)離氣缸體，如此既大又笨的構(gòu)造是不適用于汽車領(lǐng) 域的。其三，由于往復(fù)質(zhì)量引起的往復(fù)慣性力和力矩，不能得到完全的平衡。當(dāng)轉(zhuǎn)速增 加時(shí)，不平衡力和力矩急劇增加，從而使發(fā)動機(jī)的軸承和其他零件的應(yīng)力顯著增加，發(fā) 動機(jī)的振動和噪聲進(jìn)一步惡化，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的提高受到很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種動力性好、升功率大、 比質(zhì)量小、低速扭矩大、經(jīng)濟(jì)省油、尾氣排放品質(zhì)好的氣缸同軸兩分式發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案 本發(fā)明氣缸同軸兩分式發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是
設(shè)置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設(shè)置的兩缸結(jié)構(gòu)，所述兩缸為分處在同一連 桿兩端的工作缸和增壓缸；所述增壓缸的壓縮氣體輸出端口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桿間的相互平行呈橫向排列；
在所述相互平行的連桿之間設(shè)置齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)，所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)是設(shè)置所述連桿為齒條式連桿，傳動軸為齒輪軸，相鄰兩個氣缸單元的齒條式連桿共同與傳動 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(gòu)成"H"形排布的多缸聯(lián)動結(jié) 構(gòu)。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在
1、 本發(fā)明通過改變?nèi)紵龤怏w的壓力作用線位置，使燃燒產(chǎn)生的膨脹壓力直接以力矩 的方式作功，并保持膨脹壓力的作用線與輸出軸的回轉(zhuǎn)中心有一個值為常數(shù)的恒定力臂。 因而發(fā)動機(jī)的扭矩大、加速性好、傳輸效率高。
2、 本發(fā)明采用多缸聯(lián)動，使齒條與齒輪在換向運(yùn)動中無沖擊負(fù)荷產(chǎn)生。
3、 本發(fā)明將發(fā)動機(jī)所需設(shè)置的細(xì)高容腔一分為二，解決了構(gòu)型緊湊性和熱力過程對 機(jī)構(gòu)要求之間存在的矛盾，從而使整個發(fā)動機(jī)體積小、重量輕、升功率大、油耗低。
4、 本發(fā)明可以在配氣系統(tǒng)采用兩氣門一氣口的形式，在排氣的同時(shí)，新鮮空氣從氣 口螺旋進(jìn)入氣缸進(jìn)行掃氣，掃氣過程中排走的是純空氣；等排氣閥關(guān)閉后再由增壓缸向 工作缸內(nèi)噴射混合氣，這一結(jié)構(gòu)節(jié)省了燃油，同時(shí)防止了混合氣掃氣所造成對大氣的污 染。
5、 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、布置對稱、振動小、零部件制造簡單，制造成本也大大降低。


圖l本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號ll左工作缸、12右工作缸、21左增壓缸、22右增壓缸、31左連桿、32 右連桿、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(shí)施方式
，結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式
參見圖l、圖2，設(shè)置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設(shè)置的兩缸結(jié)構(gòu)，兩缸為分 處在同一連桿兩端的工作缸和增壓缸；增壓缸的壓縮氣體輸出端口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(shí)施例中，設(shè)置左右兩個氣缸單元，以其左連桿31和右連桿32間的 相互平行呈橫向排列；
在相互平行的連桿之間設(shè)置齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)，齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)是設(shè)置左連桿31 和右連桿32為齒條式連桿，傳動軸為齒輪軸，兩個氣缸單元的相互平行的左連桿31和右連桿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(gòu)成"H" 形排布的兩缸聯(lián)動結(jié)構(gòu)；
當(dāng)燃燒氣體產(chǎn)生的壓力推動左工作缸11的活塞下行，左連桿31驅(qū)動左增壓缸21壓 氣，并分別帶動傳動軸齒輪4轉(zhuǎn)動，此時(shí)，傳動軸齒輪4驅(qū)動單向輸出軸轉(zhuǎn)動；傳動軸 齒輪4同時(shí)帶動右連桿32上行，右連桿32上行使右工作缸12作回程運(yùn)動、右增壓缸吸 氣。這一過程循環(huán)往復(fù)，并通過傳動機(jī)構(gòu)使單向輸出軸實(shí)現(xiàn)功率輸出。
如圖l、圖2所示，具體實(shí)施中，設(shè)置由左連桿31驅(qū)動、與傳動軸齒輪4轉(zhuǎn)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(zhuǎn)齒輪，在傳動軸 齒輪4和另一傳動軸齒輪5的軸端分別設(shè)置單向離合齒輪61和另一單向離合齒輪62，輸 出齒輪7位于兩只單向離合齒輪6之間，形成單向轉(zhuǎn)動輸出。
當(dāng)傳動軸齒輪4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，另一傳動軸齒輪5順時(shí)針轉(zhuǎn)動，由單向離合齒輪61 單向驅(qū)動輸出齒輪7順時(shí)針轉(zhuǎn)動輸出，另一單向離合齒輪62隨輸出齒輪7空轉(zhuǎn)；當(dāng)傳動 軸齒輪4順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，另一傳動軸齒輪5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，由另一單向離合齒輪62單向驅(qū) 動輸出齒輪7同樣按順時(shí)針轉(zhuǎn)動，單向離合齒輪61因其單向離合隨輸出齒輪7空轉(zhuǎn)，以 此實(shí)現(xiàn)輸出齒輪7的單向轉(zhuǎn)動輸出。
權(quán)利要求
1、氣缸同軸兩分式發(fā)動機(jī)，其特征是設(shè)置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設(shè)置的兩缸結(jié)構(gòu)，所述兩缸為分處在同一連桿兩端的工作缸和增壓缸；所述增壓缸的壓縮氣體輸出端口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桿間的相互平行呈橫向排列；在所述相互平行的連桿之間設(shè)置齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)，所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)是設(shè)置所述連桿為齒條式連桿，傳動軸為齒輪軸，相鄰兩個氣缸單元的齒條式連桿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(gòu)成“H”形排布的多缸聯(lián)動結(jié)構(gòu)。
全文摘要
氣缸同軸兩分式發(fā)動機(jī)，其特征設(shè)置一個氣缸單元為同軸、分體且相對設(shè)置的兩缸結(jié)構(gòu)，所述兩缸為分處在同一連桿兩端的工作缸和增壓缸；所述增壓缸的壓縮氣體輸出端口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桿間的相互平行呈橫向排列；在相互平行的連桿之間設(shè)置齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)，所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)是設(shè)置所述連桿為齒條式連桿，傳動軸為齒輪軸，相鄰兩個氣缸單元的齒條式連桿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(gòu)成“H”形排布的多缸聯(lián)動結(jié)構(gòu)。本發(fā)明動力性好、升功率大、比質(zhì)量小、低速扭矩大、經(jīng)濟(jì)省油、尾氣排放品質(zhì)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(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者周為民, 周為群 申請人:周為群;周為民