往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，尤其是一種直軸輸出動(dòng)力、換氣無凸輪的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，當(dāng)氣缸內(nèi)燃?xì)鈮毫ψ罡邥r(shí)連桿獲得活塞的推力最大，但連桿作用在曲軸上的力并不大，在上止點(diǎn)時(shí)為零。當(dāng)曲軸可以獲得連桿更大作用力時(shí)，由于活塞下行缸內(nèi)壓力下降，連桿與活塞角度的改變，致使曲軸所獲扭力也不大。另外由于曲軸連桿傳動(dòng)，非做功缸所消耗主軸扭力也很大。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)換氣機(jī)構(gòu)為凸輪頂升，氣閥啟閉受機(jī)器轉(zhuǎn)速、凸輪相對角度等因素制約，換氣時(shí)間短，質(zhì)量差，同時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)又消耗主軸一部分有用功。所以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)由于受自身結(jié)構(gòu)所限，機(jī)器內(nèi)耗大，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種直軸輸出往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，替代傳統(tǒng)曲軸連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與凸輪換氣，電磁換氣質(zhì)量高，高壓縮比燃燒充分減小尾氣排放，直軸輸出動(dòng)力機(jī)械效率高。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括箱體氣缸、活塞，箱體內(nèi)有對稱布置的輸出軸與聯(lián)動(dòng)軸，在輸出軸上有往復(fù)齒輪和從動(dòng)齒輪，往復(fù)齒輪與連桿通過拉線相連，連桿與活塞固定連接，輸出軸與聯(lián)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在箱體上，進(jìn)氣閥和排氣閥的上部設(shè)有電磁鐵；其中:所述輸出軸為一直軸，所述連桿拉線往復(fù)拉動(dòng)往復(fù)齒輪，往復(fù)齒輪單向驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪，動(dòng)力輸出軸與從動(dòng)齒輪一起旋轉(zhuǎn)做功。
[0005]本實(shí)用新型的效果是采用電磁驅(qū)動(dòng)換氣，氣閥開度與時(shí)間不受機(jī)器轉(zhuǎn)速與凸輪角度所限制，使換氣更充分燃燒好排放小。由于主軸不再驅(qū)動(dòng)凸輪使主軸效率增加。由于采用電磁換氣，可很好實(shí)施可變進(jìn)排氣定時(shí)與氣閥開度調(diào)節(jié)。采用直軸為動(dòng)力輸出軸，連桿拉線齒輪把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿拉線的作用力始終作用在齒輪的切線方向上，輸出軸所獲得的扭力始終是活塞的最大推力，提高了機(jī)械效率減小了燃料消耗。由于采用直軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使非做功缸消耗做功缸活塞推力的內(nèi)耗減小，效率增加。由于連桿與活塞固定連接，連桿只隨活塞做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)不會對氣缸壁產(chǎn)生側(cè)壓力，氣缸磨損均勻氣密性加強(qiáng)。連桿無擺動(dòng)使振動(dòng)減小。輸出軸上齒輪直徑不受活塞行程制約，可根據(jù)需要選擇大扭矩或高轉(zhuǎn)速。連桿直線運(yùn)動(dòng)而無擺動(dòng)可大幅提高壓縮比，使燃料燃燒更充分，排放減小。連桿直線運(yùn)動(dòng)易于改變壓縮比適用多種燃料。采用直軸齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力連續(xù)平順。采用直軸齒輪機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電混合動(dòng)力。采用直軸相比曲軸強(qiáng)度高、制造工藝簡單。該直軸傳動(dòng)方式不僅限于四沖程內(nèi)燃機(jī)，同樣適用二沖程內(nèi)燃機(jī)。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的四缸四沖程結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是圖1的側(cè)視圖。
[0008]圖中:
[0009]1、往復(fù)齒輪2、從動(dòng)齒輪3、連桿4、輸出軸5、箱體
[0010]6、氣缸7、活塞8、進(jìn)氣閥9、排氣閥10、拉線
[0011]11、聯(lián)動(dòng)軸12、連桿拉線13、復(fù)位彈簧
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)加以說明。
[0013]本實(shí)用新型的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)思想是改變傳統(tǒng)活塞往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，用凸輪控制進(jìn)排氣閥換氣的結(jié)構(gòu)方式。本實(shí)用新型的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)的活塞與進(jìn)排氣閥的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相同，而是改變了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與換氣機(jī)構(gòu)，用直軸齒輪替代曲柄連桿，用電磁鐵替代凸輪。
[0014]如圖1、2所示，本實(shí)用新型的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)是，該內(nèi)燃機(jī)包括箱體5氣缸6、活塞7，箱體5內(nèi)有對稱布置的輸出軸4與聯(lián)動(dòng)軸11，在輸出軸4上有往復(fù)齒輪1和從動(dòng)齒輪2，往復(fù)齒輪1與連桿3通過拉線12相連，連桿3與活塞7固定連接，輸出軸4與聯(lián)動(dòng)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在箱體5上，進(jìn)氣閥8和排氣閥9的上部設(shè)有電磁鐵，所述進(jìn)氣閥8和排氣閥9通過電磁鐵的吸合、斷開進(jìn)行進(jìn)排氣。所述輸出軸4為一直軸，所述連桿拉線12往復(fù)拉動(dòng)往復(fù)齒輪1，往復(fù)齒輪1單向驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪2，動(dòng)力輸出軸4與從動(dòng)齒輪2 —起旋轉(zhuǎn)做功。
[0015]所述連桿3與活塞7固定連接，連桿3只隨活塞7做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)而無擺動(dòng)。所述輸出軸4上等間隔設(shè)有多對互相嚙合的往復(fù)齒輪1和從動(dòng)齒輪2。
[0016]所述往復(fù)齒輪1與連桿3由連桿拉線12相連，隨連桿3做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連桿拉線12的兩端固定連接在連桿3上，連桿拉線12纏繞在往復(fù)齒輪1上，往復(fù)齒輪1在輸出軸4上往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述往復(fù)齒輪1與從動(dòng)齒輪2的端面上開有互相嚙合的斜齒，使往復(fù)齒輪1單向扭動(dòng)從動(dòng)齒輪2。所述往復(fù)齒輪1與聯(lián)動(dòng)軸11由拉線10相連，所述聯(lián)動(dòng)軸11隨往復(fù)齒輪1做往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述往復(fù)齒輪1滑動(dòng)的固定在輸出軸4上，所述從動(dòng)齒輪2固定連接在輸出軸4上。所述輸出軸4與聯(lián)動(dòng)軸11均轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在箱體5上。所述往復(fù)齒輪1的一端有復(fù)位彈簧13。所述連桿拉線12在活塞中心線上。
[0017]所述氣缸設(shè)置包括有直列式并列式或?qū)χ檬?，所述直列式氣缸為氣缸排列在一條直線上，并列式為氣缸對稱排列在兩條直線上，對置式為兩氣缸共用一根連桿3的排列。
[0018]本實(shí)用新型的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)具體動(dòng)作過程如下:
[0019]第一缸為膨脹沖程，第一缸進(jìn)氣閥8與排氣閥9在關(guān)閉位置，第二缸為排氣沖程，第二缸的排氣閥9在開啟位置進(jìn)氣閥8在關(guān)閉位置，第三缸為吸氣沖程，第三缸的進(jìn)氣閥8在開啟位置排氣閥9在關(guān)閉位置，第四缸為壓縮沖程，第四缸的進(jìn)氣閥8與排氣閥9在關(guān)閉位置。第一缸的連桿3在第一缸活塞7的推動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，第一缸連桿3通過連桿拉線12拉動(dòng)第一缸往復(fù)齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一缸往復(fù)齒輪1扭動(dòng)第一缸從動(dòng)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸4同從動(dòng)齒輪2 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，向外輸出動(dòng)力。與此同時(shí)，第一缸的往復(fù)齒輪1通過拉線10拉動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸11順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)動(dòng)軸11拉動(dòng)第三缸的往復(fù)齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第三缸的往復(fù)齒輪1拉動(dòng)第三缸的連桿3下行，聯(lián)動(dòng)軸11還拉動(dòng)第二缸和第四缸的往復(fù)齒輪1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第二缸和第四缸的往復(fù)齒輪1通過連桿拉線12向上拉動(dòng)第二缸和第四缸的連桿向上運(yùn)動(dòng)，第二缸和第四缸的往復(fù)齒輪1與第二缸和第四缸的從動(dòng)齒輪2為分離狀態(tài)，第二缸和第四缸的從動(dòng)齒輪2隨輸出軸一起做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谒母谆钊竭_(dá)上止點(diǎn)時(shí)，第四缸燃燒膨脹做功，第四缸活塞7開始下行，第四缸連桿3通過拉線12拉動(dòng)第四缸往復(fù)齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第四缸往復(fù)齒輪1在復(fù)位彈簧13的作用下與第四缸的從動(dòng)齒輪2嚙合，開始扭動(dòng)第四缸從動(dòng)齒輪2，輸出軸4與第四缸的從動(dòng)齒輪2 —起繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力。與此同時(shí)，第四缸往復(fù)齒輪1通過拉線10拉動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸11逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)動(dòng)軸11拉動(dòng)第二缸的往復(fù)齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在復(fù)位彈簧的作用下第二缸的往復(fù)齒輪1與第二缸的從動(dòng)齒輪2嚙合，第二缸的往復(fù)齒輪1通過拉線12拉動(dòng)第二缸的連桿下行，聯(lián)動(dòng)軸11此時(shí)也拉動(dòng)第一缸和第三缸的往復(fù)齒輪1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一缸和第三缸的往復(fù)齒輪1與第一缸和第三缸的從動(dòng)齒輪2自動(dòng)分離，第一缸和第三缸的往復(fù)齒輪1拉動(dòng)第一缸和第三缸的連桿3，使第一缸和第三缸的連桿3上行。第二缸和第三缸膨脹做功時(shí)與第一缸和第四缸動(dòng)作同理。四個(gè)氣缸總有一個(gè)在做功，做功的同時(shí)驅(qū)動(dòng)另外三個(gè)缸的準(zhǔn)確動(dòng)作，將動(dòng)力從輸出軸4連續(xù)輸出。
[0020]綜上所述，本實(shí)用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識之士在本實(shí)用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)輕易提出其他的實(shí)施例，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括箱體(5)氣缸(6)、活塞(7)，箱體(5)內(nèi)有對稱布置的輸出軸(4)與聯(lián)動(dòng)軸(11)，在輸出軸(4)上有往復(fù)齒輪(1)和從動(dòng)齒輪(2)，往復(fù)齒輪⑴與連桿⑶通過拉線(12)相連，連桿(3)與活塞(7)固定連接，輸出軸⑷與聯(lián)動(dòng)軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在箱體(5)上，進(jìn)氣閥(8)和排氣閥(9)的上部設(shè)有電磁鐵；其特征是:所述輸出軸(4)為一直軸，所述連桿拉線(12)往復(fù)拉動(dòng)往復(fù)齒輪(1)，往復(fù)齒輪(1)單向驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪(2)，動(dòng)力輸出軸(4)與從動(dòng)齒輪(2) —起旋轉(zhuǎn)做功。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，其特征是:所述進(jìn)氣閥(8)和排氣閥(9)通過電磁鐵的吸合、斷開進(jìn)行進(jìn)排氣。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，其特征是:所述連桿(3)與活塞(7)固定連接，連桿(3)只隨活塞(7)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)而無擺動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直軸內(nèi)燃機(jī)，其特征是:所述輸出軸(4)上等間隔設(shè)有多對互相嚙合的往復(fù)齒輪(1)和從動(dòng)齒輪(2)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，其特征是:所述往復(fù)齒輪(1)與連桿(3)由連桿拉線(12)相連，隨連桿(3)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述往復(fù)齒輪(1)與從動(dòng)齒輪(2)的端面上開有互相嚙合的斜齒，使往復(fù)齒輪(1)單向扭動(dòng)從動(dòng)齒輪(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，其特征是:所述往復(fù)齒輪(1)與聯(lián)動(dòng)軸(11)由拉線(10)相連，所述往復(fù)齒輪(1)滑動(dòng)的固定在輸出軸(4)上，所述從動(dòng)齒輪(2)固定連接在輸出軸(4)上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，其特征是:所述聯(lián)動(dòng)軸(11)隨往復(fù)齒輪(1)做往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，其特征是:所述氣缸設(shè)置包括有直列式并列式或?qū)χ檬剑鲋绷惺綒飧诪闅飧着帕性谝粭l直線上，并列式為氣缸對稱排列在兩條直線上，對置式為兩氣缸共用一根連桿(3)的排列。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種往復(fù)活塞式直軸內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括箱體氣缸、活塞，箱體內(nèi)有對稱布置的輸出軸與聯(lián)動(dòng)軸，在輸出軸上有往復(fù)齒輪和從動(dòng)齒輪，往復(fù)齒輪與連桿通過拉線相連，連桿與活塞固定連接，輸出軸與聯(lián)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在箱體上，進(jìn)氣閥和排氣閥的上部設(shè)有電磁鐵，所述輸出軸為一直軸，所述連桿拉線往復(fù)拉動(dòng)往復(fù)齒輪，往復(fù)齒輪單向驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪，動(dòng)力輸出軸與從動(dòng)齒輪一起旋轉(zhuǎn)做功。本實(shí)用新型的效果是用電磁力驅(qū)動(dòng)氣閥使換氣迅速·質(zhì)量提高。用直軸輸出動(dòng)力活塞推力始終作用在主軸最大力臂上，使燃?xì)鈮毫Φ靡猿浞掷?。電磁換氣，直軸輸出動(dòng)力，可提高壓縮比，使結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度提高，機(jī)械效率提高。
【IPC分類】F01L9/04, F02B75/32
【公開號】CN204984599
【申請?zhí)枴緾N201520540045
【發(fā)明人】馬浩
【申請人】馬浩
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月24日