專利名稱：直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，具體為一種直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法和直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今汽車和輪船使用的動(dòng)力中，絕大多數(shù)是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，使用的燃料有汽油或柴油。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四行程和二行程兩種，在做功行程其驅(qū)動(dòng)過程是燃料在氣缸內(nèi)燃燒對活塞產(chǎn)生推力，活塞推動(dòng)連桿，連桿驅(qū)動(dòng)曲柄使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)而對外做功；在進(jìn)氣行程、壓縮行程和排氣行程中，利用內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，曲軸經(jīng) 連桿推動(dòng)或拉動(dòng)活塞而完成這三個(gè)行程。由于連桿和曲柄在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，連桿與曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的平面形成一個(gè)可變的夾角，連桿作用到曲柄上的力分解為曲柄徑向的徑向力和曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)圓周切向的切向力，只有切向力推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對外做功，而徑向力只對曲軸產(chǎn)生壓力和拉力，它不僅不對外做功，而且使活塞與氣缸產(chǎn)生摩擦力而出現(xiàn)摩擦損失，阻礙了內(nèi)燃機(jī)的輸出扭矩，浪費(fèi)燃料。當(dāng)連桿和曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)到同一個(gè)直線上時(shí)，即在四行程的內(nèi)燃機(jī)中，連桿運(yùn)動(dòng)到0°、180°、360°、720°的四個(gè)時(shí)刻，連桿的作用力只有徑向方向的徑向力，在這四個(gè)時(shí)刻，連桿只對曲軸產(chǎn)生壓力或拉力，這時(shí)靠內(nèi)燃機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，使曲軸迅速轉(zhuǎn)過這四個(gè)時(shí)刻而維持整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對傳統(tǒng)曲柄連桿內(nèi)燃機(jī)的不足之處，本發(fā)明提出了一最大限度提高切向力而減小了徑向力，減小了活塞與氣缸的摩擦力和摩擦損失，提高內(nèi)燃機(jī)的輸出扭矩的直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法和直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法，是通過連桿來帶動(dòng)氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)而完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣的工作循環(huán)，所不同的是將連桿的布置方向與活塞的運(yùn)動(dòng)方向一致而成為直連桿，同時(shí)還設(shè)置一根與直連桿平行且聯(lián)動(dòng)的副連桿，直連桿與副連桿之間設(shè)置一根直軸，所述直軸上安裝傳動(dòng)輪和飛輪，所述傳動(dòng)輪與直連桿和副連桿處于同一平面內(nèi)，傳動(dòng)輪的半周輪緣上設(shè)有傳動(dòng)副，在傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，所述傳動(dòng)副交替與直連桿和副連桿作用而產(chǎn)生對兩者相反的推動(dòng)，使直連桿和副連桿同時(shí)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)單氣缸的活塞的工作循環(huán)。本發(fā)明技術(shù)方案中，用直軸替代曲軸，氣缸的工作過程與曲軸驅(qū)動(dòng)的工作過程相同，但直連桿驅(qū)動(dòng)的不是曲柄而是直軸上的傳動(dòng)輪，直連桿的作用力方向始終與傳動(dòng)輪的半徑垂直，使直軸轉(zhuǎn)動(dòng)而對外輸出扭矩，或者將直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性經(jīng)傳動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)直連桿或副連桿，推動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng)。所述傳動(dòng)副采用半周齒輪，所述直連桿與副連桿上均設(shè)置與半周齒輪相嚙合的齒條。
于所述直連桿末端的進(jìn)氣或做功行程位置上設(shè)置限位機(jī)構(gòu)，當(dāng)活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)附近時(shí)，即直軸轉(zhuǎn)動(dòng)到接近η或3π的時(shí)刻，限位機(jī)構(gòu)開始起作用，限制直連桿繼續(xù)向外運(yùn)動(dòng)，限位機(jī)構(gòu)還具有儲(chǔ)能的功能，吸收直連桿的剩余能量，當(dāng)直軸轉(zhuǎn)過Π或3 31的時(shí)刻時(shí)，限位機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)存能量釋放給直連桿。以上本發(fā)明的技術(shù)方案描述是針對單缸四行程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)而言，當(dāng)副連桿連接另一氣缸的活塞時(shí)，本發(fā)明的方法可實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的雙缸驅(qū)動(dòng)。當(dāng)所述直軸上安裝兩個(gè)、或四個(gè)或六個(gè)傳動(dòng)輪并對應(yīng)設(shè)置兩套、或四套或六套直連桿和副連桿時(shí)，用本發(fā)明方法可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的四缸驅(qū)動(dòng)、或八缸驅(qū)動(dòng)或十二缸驅(qū)動(dòng)。在使用四個(gè)氣缸時(shí)，應(yīng)合理地控制各缸的行程順序，使傳動(dòng)輪在一個(gè)工作循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩周中的每個(gè)半周都有一個(gè)氣缸處于做功行程，這樣內(nèi)燃機(jī)在工作循環(huán)中出力均勻，運(yùn)行平穩(wěn)。
根據(jù)直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法設(shè)計(jì)的直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置，包括連桿及連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述連桿連接氣缸內(nèi)的活塞，所不同的是所述連桿包括與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同的直連桿和與直連桿平行且聯(lián)動(dòng)的副連桿，所述連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括于直連桿與副連桿之間設(shè)置的直軸以及于直軸上安裝的傳動(dòng)輪和飛輪，所述傳動(dòng)輪與直連桿和副連桿處于同一平面內(nèi)，傳動(dòng)輪的半周輪緣上設(shè)有在傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中交替與直連桿和副連桿作用而產(chǎn)生對兩者相反推動(dòng)的傳動(dòng)副。所述傳動(dòng)副為半周齒輪，所述直連桿與副連桿上開設(shè)有與半周齒輪相嚙合的齒條。所述直連桿進(jìn)氣或做功行程的末端位置設(shè)置有限位機(jī)構(gòu)。所述副連桿連接另一氣缸的活塞，實(shí)現(xiàn)一套傳動(dòng)輪與直連桿和副連桿驅(qū)動(dòng)雙缸。所述直軸上安裝對應(yīng)于四缸驅(qū)動(dòng)、八缸驅(qū)動(dòng)和十二缸驅(qū)動(dòng)的兩套、四套、六套傳動(dòng)輪與直連桿和副連桿，實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的四缸驅(qū)動(dòng)、或八缸驅(qū)動(dòng)或十二缸驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明也能夠以相應(yīng)的方式應(yīng)用于二行程往復(fù)活塞式的內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明適用于四行程的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)和二行程的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，是一種直軸驅(qū)動(dòng)的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)具有一條直軸作為驅(qū)動(dòng)軸，直軸上安裝有傳動(dòng)輪和飛輪，直軸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)可以帶動(dòng)直軸和飛輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)燃機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，對外輸出扭矩，與曲軸驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)相比，輸出效率更高，節(jié)約燃料。2、本發(fā)明的直連桿、副連桿作用力方向始終與傳動(dòng)輪的半徑垂直，最大限度地將直連桿的作用力轉(zhuǎn)化成傳動(dòng)輪的切向力，最大限度地提高了直連桿的有效推力，同時(shí)也最大限度地減小了徑向力，最大限度地減小了活塞對氣缸的側(cè)向壓力和活塞與氣缸的摩擦損失。3、本發(fā)明直軸驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)與現(xiàn)行使用的曲軸驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)相比，可以提高50%至70%的輸出效率。


圖I為本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，反映單缸活塞的進(jìn)氣及作功行程。圖2為圖I實(shí)施方式中單缸活塞的壓縮及排氣行程。
圖3為圖I、圖2實(shí)施方式中使用雙氣缸時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖I、圖2實(shí)施方式中使用四氣缸時(shí)各連桿及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置結(jié)構(gòu)示意圖。圖號標(biāo)識(shí)1、內(nèi)燃機(jī)；2、氣缸；3、直軸；4、傳動(dòng)輪；5、半周齒輪；6、活塞；7、直連桿；8、副連桿；9、限位機(jī)構(gòu)；10、進(jìn)氣門；11、排氣門；12、火花塞；13、飛輪；14、齒條；15、傳動(dòng)桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明裝置和方法和的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。本發(fā)明直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置由連桿和連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述連桿由平行的直連桿7和副連桿8構(gòu)成，所述副連桿8通過垂直的傳動(dòng)桿15與直連桿7的桿體連接(傳動(dòng)桿15與副連桿8成“L”型)；所述連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直軸3、傳動(dòng)輪4、相互嚙合的半周齒輪5與齒條14和飛輪13，所述傳動(dòng)輪4和飛輪13同軸安裝于直軸3上，傳動(dòng)輪4置于直連桿7和副連桿8所在平面內(nèi)，傳動(dòng)輪4的半邊輪緣上設(shè)置半周齒輪5，與傳動(dòng)輪4位置對應(yīng)的直連桿7和副連桿8設(shè)置齒條14 ;所述直連桿7布置方向同活塞6 (于內(nèi)燃機(jī)I的氣缸2內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng))的運(yùn)動(dòng)方向，直連桿7的前端連接活塞6，對應(yīng)于直連桿7末端的進(jìn)氣或做功行程位置設(shè)有限位機(jī)構(gòu)9，如圖I、圖2所示。圖I、圖2所示為四行程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)I的單缸(第一氣缸2)實(shí)施例，活塞6的一個(gè)工作循環(huán)過程中包括進(jìn)氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程I、進(jìn)氣行程。第一氣缸2的進(jìn)氣門10打開，排氣門11關(guān)閉，可燃混合氣體從進(jìn)氣門10進(jìn)入氣缸2 ;在這個(gè)行程中傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與直連桿7的齒條14嚙合，而副連桿8的齒條14與傳動(dòng)輪4之間懸空。利用內(nèi)燃機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)慣性，繼續(xù)維持直軸3、傳動(dòng)輪4和飛輪13等轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與直連桿7的齒條14嚙合，驅(qū)動(dòng)直連桿7直線運(yùn)動(dòng)，直連桿7拉動(dòng)活塞6從上止點(diǎn)(活塞6壓縮氣缸2內(nèi)的氣體至最小容積時(shí)的位置)向下止點(diǎn)(活塞6移動(dòng)至使氣缸2內(nèi)的氣體容積最大時(shí)的位置)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞6移動(dòng)至下止點(diǎn)附近時(shí)完成了進(jìn)氣行程的過程；同時(shí)直軸3和傳動(dòng)輪4轉(zhuǎn)過半周(O至π )，半周齒輪5最后一齒離開直連桿7的齒條14,半周齒輪5最前一齒開始與副連桿8的齒條14嚙合，準(zhǔn)備進(jìn)行下一壓縮行程。2、壓縮行程。進(jìn)氣門10關(guān)閉,排氣門11關(guān)閉,可燃混合氣體在第一氣缸2內(nèi)被壓縮。在這個(gè)行程中傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與副連桿8的齒條14嚙合，而直連桿7的齒條14 與傳動(dòng)輪4之間懸空。利用內(nèi)燃機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)慣性，繼續(xù)維持直軸3、傳動(dòng)輪4和飛輪13等轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，半周齒輪5與副連桿8的齒條14嚙合，驅(qū)動(dòng)副連桿8直線運(yùn)動(dòng)，由副連桿8帶動(dòng)直連桿7推動(dòng)活塞6從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞6移動(dòng)至上止點(diǎn)附近時(shí)完成壓縮行程的過程。同時(shí)直軸3和傳動(dòng)輪4轉(zhuǎn)過一周整(O至2 π )，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5最后一齒離開副連桿8的齒條14，半周齒輪5最前一齒開始與直連桿7的齒條14嚙合，準(zhǔn)備進(jìn)行下一做功行程。3、做功行程。進(jìn)氣門10關(guān)閉,排氣門11關(guān)閉,可燃混合氣體在第一氣缸2內(nèi)燃燒而做功。在這個(gè)行程中傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與直連桿7的齒條14嚙合，而副連桿8的齒條14與傳動(dòng)輪4之間懸空。當(dāng)可燃混合氣體在第一氣缸2內(nèi)被活塞6壓縮至上止點(diǎn)附近時(shí)，火花塞12點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣體，可燃混合氣體在第一氣缸2內(nèi)迅速燃燒，放出大量熱能，第一氣缸2內(nèi)同時(shí)形成很高的壓力，推動(dòng)活塞6從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞6推動(dòng)直連桿7，而直連桿7的齒條14驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)輪4的半周齒輪5使直軸3轉(zhuǎn)動(dòng)而做功，除一部分功用于維持內(nèi)燃機(jī)I自身的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，其余部分用于對外做功即對外輸出扭矩。當(dāng)活塞6移動(dòng)至下止點(diǎn)附近時(shí)，直連桿7的一端與限位機(jī)構(gòu)9接觸并壓縮限位機(jī)構(gòu)9，限位機(jī)構(gòu)9限制直連桿7繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，這時(shí)直軸3和傳動(dòng)輪4轉(zhuǎn)過一周半(O至3 Ji )，活塞6完成做功行程的過程，并準(zhǔn)備進(jìn)行下一排氣行程。4、排氣行程。當(dāng)做功行程中活塞6移動(dòng)到下止點(diǎn)附近時(shí)，進(jìn)氣門10關(guān)閉，排氣門11打開，可燃混合氣體燃燒后形成的廢氣經(jīng)排氣門11排出；這時(shí)第一氣缸2內(nèi)壓力迅速減小，活塞6的推力也迅速減小，直連桿7末端與限位機(jī)構(gòu)9接觸，限位機(jī)構(gòu)9釋放儲(chǔ)存能量反推動(dòng)直連桿7。在這個(gè)行程的開始，直軸和直軸輪旋轉(zhuǎn)一周半，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與副連桿8的齒條14開始嚙合，而直連桿7的齒條14與傳動(dòng)輪4之間懸空。利用內(nèi)燃機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)慣性，繼續(xù)維持直軸3、傳動(dòng)輪4和飛輪13等轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，半周齒輪5與副 連桿8的齒條14嚙合，驅(qū)動(dòng)副連桿8直線運(yùn)動(dòng)，副連桿8帶動(dòng)直連桿7推動(dòng)活塞6從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞6移動(dòng)至上止點(diǎn)附近時(shí)，將可燃混合氣體燃燒后形成的廢氣最大程度地經(jīng)排氣門11排出，從而完成排氣行程的過程。同時(shí)直軸3、飛輪13和傳動(dòng)輪4轉(zhuǎn)過兩周整(O至4 ),半周齒輪5最后一齒離開副連桿8的齒條14,半周齒輪5最前一齒開始與直連桿7的齒條14嚙合，從而完成一個(gè)工作循環(huán)，可以重復(fù)下一個(gè)工作循環(huán)的進(jìn)氣行程。圖3所示為四行程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)I的雙缸(第一氣缸2和第二氣缸2)驅(qū)動(dòng)實(shí)施例，通過將第二氣缸2的活塞6連接于副連桿8而實(shí)現(xiàn)，兩個(gè)氣缸2共同使用同一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(直軸3、傳動(dòng)輪4、飛輪13、直連桿7和副連桿8)，合理安排一對氣缸2在一個(gè)工作循環(huán)不同時(shí)刻的工作狀態(tài)，可以使內(nèi)燃機(jī)I平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行。I、當(dāng)傳動(dòng)輪4處于O至Ji的第一半周時(shí)，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與第一氣缸2的直連桿7的齒條14嚙合，而第二氣缸2的副連桿8的齒條14懸空，這時(shí)第一氣缸2做進(jìn)氣行程，第二氣缸2做壓縮行程。利用內(nèi)燃機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)慣性，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5拉動(dòng)第一氣缸2的直連桿7直線運(yùn)動(dòng),直連桿7拉動(dòng)活塞6完成第一氣缸2的進(jìn)氣行程，同時(shí)直連桿7帶動(dòng)副連桿8推動(dòng)第二氣缸2的活塞6完成第二氣缸2的壓縮行程。2、當(dāng)傳動(dòng)輪4處于Ji至2 的第二個(gè)半周時(shí)，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與第二氣缸2的副連桿8的齒條14哨合,而第一氣缸2的直連桿7的齒條14懸空,這時(shí)控制第一氣缸2做壓縮行程，第二氣缸2做做功行程。第二氣缸2在做功行程中其活塞6推動(dòng)副連桿8，副連桿8經(jīng)其齒條14驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)直連桿7推動(dòng)第一氣缸2的活塞6向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)地完成第一氣缸2的壓縮行程。3、當(dāng)傳動(dòng)輪4處于2 Ji至3 Ji的第三個(gè)半周時(shí)，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與第一氣缸2的直連桿7的齒條14嚙合，而第二氣缸2的副連桿8的齒條14懸空，這時(shí)控制第一氣缸2做做功行程,第二氣缸2做排氣行程。第一氣缸2在做功行程中其活塞6推動(dòng)直連桿7，直連桿7經(jīng)其齒條14驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)副連桿8推動(dòng)第二氣缸2的活塞6壓縮第二氣缸2內(nèi)可燃混合氣體燃燒后形成的廢氣排出，相應(yīng)地完成第二氣缸2的排氣行程。4、當(dāng)傳動(dòng)輪4處于3 至4 的第四個(gè)半周時(shí)，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5與第二氣缸2的副連桿8的齒條14哨合,而第一氣缸2的直連桿7的齒條14懸空,這時(shí)控制第一氣缸2做排氣行程，第二氣缸2做進(jìn)氣行程。利用內(nèi)燃機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)慣性，傳動(dòng)輪4的半周齒輪5拉動(dòng)第二氣缸2的副連桿8運(yùn)動(dòng)，副連桿8帶動(dòng)直連桿7推動(dòng)活塞6壓縮第一氣缸2內(nèi)可燃混合氣體燃燒后形成的廢氣排出，完成第一氣缸2的排氣行程。至此雙缸內(nèi)燃機(jī)I完成一個(gè)工作循環(huán)，接著重復(fù)下一個(gè)工作循環(huán)。同理，可以兩套、四套、六套傳動(dòng)輪4、直連桿7和副連桿8來實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)I的四氣缸、八缸和十二缸驅(qū)動(dòng)。以內(nèi)燃機(jī)I的四缸驅(qū)動(dòng)為例，兩個(gè)相同傳動(dòng)輪4于直軸3上同軸固連，兩傳動(dòng)輪4之間的直軸3同軸固連飛輪13，對應(yīng)于兩個(gè)傳動(dòng)輪4布置兩套直連桿7和副連桿8，每套直 連桿7和副連桿8分別連接兩氣缸2的活塞6，如圖4所示?？梢园凑障卤矸峙鋬?nèi)燃機(jī)I的四缸在一個(gè)工作循環(huán)中的工作狀態(tài)
權(quán)利要求
1.直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法，是通過連桿來帶動(dòng)氣缸(2)的活塞(6)運(yùn)動(dòng)而完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣的工作循環(huán)，其特征在于將連桿的布置方向與活塞(6)的運(yùn)動(dòng)方向一致而成為直連桿(7)，同時(shí)還設(shè)置一根與直連桿(7)平行且聯(lián)動(dòng)的副連桿(8)，直連桿(7)與副連桿(8)之間設(shè)置一根直軸(3)，所述直軸(3)上安裝傳動(dòng)輪(4)和飛輪(13)，所述傳動(dòng)輪(4)與直連桿(7)和副連桿(8)處于同一平面內(nèi)，傳動(dòng)輪(4)的半周輪緣上設(shè)有傳動(dòng)副，在傳動(dòng)輪(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，傳動(dòng)副交替與直連桿(7)和副連桿(8)作用而產(chǎn)生對兩者相反的推動(dòng)，使直連桿(7)和副連桿(8)同時(shí)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)單氣缸(2)的活塞(6)的エ作循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法，其特征在于所述傳動(dòng)副為半周齒輪(5),所述直連桿(7)與副連桿(8)上設(shè)置與半周齒輪(5)相嚙合的齒條(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法，其特征在于于所述直連桿(7)末端的進(jìn)氣或做功行程位置上設(shè)有限位機(jī)構(gòu)(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法，其特征在于將所述副連桿(8)連接另ー氣缸(2)的活塞(6)而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)(I)的雙缸驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法，其特征在于在所述直軸(3)上安裝兩個(gè)、或四個(gè)或六個(gè)傳動(dòng)輪(4)并對應(yīng)設(shè)置兩套、或四套或六套直連桿(7)和副連桿(8)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)(I)的四缸驅(qū)動(dòng)、或八缸驅(qū)動(dòng)或十二缸驅(qū)動(dòng)。
6.直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置，包括連桿及連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述連桿連接氣缸(2)內(nèi)的活塞(6 )，其特征在干所述連桿包括與活塞(6 )運(yùn)動(dòng)方向相同的直連桿(7 )和與直連桿(7 )平行且聯(lián)動(dòng)的副連桿(8)，所述連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括于直連桿(7)與副連桿(8)之間設(shè)置的直軸(3)，以及于直軸(3)上安裝的傳動(dòng)輪(4)和飛輪(13)，所述傳動(dòng)輪(4)與直連桿(7)和副連桿(8)處于同一平面內(nèi)，傳動(dòng)輪(4)的半周輪緣上設(shè)有在傳動(dòng)輪(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中交替與直連桿(7)和副連桿(8)作用而產(chǎn)生對兩者相反推動(dòng)的傳動(dòng)副。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置，其特征在干所述傳動(dòng)副為半周齒輪(5)，所述直連桿(7)與副連桿(8)上開設(shè)有與半周齒輪(5)相嚙合的齒條(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置，其特征在于所述直連桿(7)進(jìn)氣或做功行程的末端位置設(shè)置有限位機(jī)構(gòu)(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置，其特征在于所述副連桿(8)連接另一氣缸(2)的活塞(6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)裝置，其特征在于所述直軸(3)上安裝對應(yīng)于四缸驅(qū)動(dòng)、八缸驅(qū)動(dòng)和十二缸驅(qū)動(dòng)的兩套、四套、六套傳動(dòng)輪(4)與直連桿(7)和副連桿(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)方法和裝置，是通過直連桿來帶動(dòng)氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)而完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣的工作循環(huán)，直連桿的布置方向與活塞運(yùn)動(dòng)方向一致，還設(shè)置與直連桿平行聯(lián)動(dòng)的副連桿，直連桿與副連桿之間設(shè)置直軸，直軸上安裝傳動(dòng)輪和飛輪，所述傳動(dòng)輪與直連桿和副連桿處于同一平面內(nèi)，傳動(dòng)輪上設(shè)有半周齒輪，在傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，半周齒輪交替與直連桿和副連桿上的齒條嚙合而產(chǎn)生對兩者相反的推動(dòng)，使直連桿和副連桿同時(shí)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)活塞的工作循環(huán)；運(yùn)用本發(fā)明技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)單缸驅(qū)動(dòng)、雙缸驅(qū)動(dòng)、四缸驅(qū)動(dòng)、八缸驅(qū)動(dòng)和十二缸驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明可提高內(nèi)燃機(jī)的輸出效率50%～70%。
文檔編號F02B75/18GK102661199SQ201210142248
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者曹德新 申請人:曹德新