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CN201963401U - 高效内燃机传动机构 - Google Patents

高效内燃机传动机构 Download PDF

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CN201963401U CN2011200342759U CN201120034275U CN201963401U CN 201963401 U CN201963401 U CN 201963401U CN 2011200342759 U CN2011200342759 U CN 2011200342759U CN 201120034275 U CN201120034275 U CN 201120034275U CN 201963401 U CN201963401 U CN 201963401U
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Abstract

本实用新型公开了一种高效内燃机传动机构，特征是把原内燃机的连杆改为齿条，曲轴改为齿轮，齿条是齿轮的切线，切线总是垂直于过切点的半径。无论活塞运动到那个位置，力臂总是等于齿轮的半径。而且活塞的运动方向与齿条在同一直线上，角度为0。其结构传动是主动力齿轮两侧啮合第一齿条、第二齿条，齿条两端分别连接左右四个气缸，主动力轴同轴安装顺时针单向齿轮和逆时针单向齿轮，动力输出轴同轴安装动力输出大齿轮和动力输出小齿轮。不管主动力齿轮顺转或逆转，动力输出轴总是逆时针转动，结构简单，设计合理，制造容易，效率高，压缩力大，可以取代现有的曲轴连杆传动机构。

Description

高效内燃机传动机构
技术领域
本实用新型涉及内燃机，特别是一种高效内燃机传动机构。
背景技术
目前的内燃机是利用连杆曲轴把活塞的往复运动转变成圆周运动。这样的结构效率不高，当压缩冲程终了，活塞运动到上止点时，缸内混合气燃烧，此时缸内压力最大，但此时连杆与曲轴成一条直线，没有力臂，也就是此时根本没有动力输出，如图4所示；在惯性作用下，使曲轴与连杆不在同一条直线上，如图5所示，才有力臂L，L＝SinM·R，其中M为曲轴角，R为曲轴长度；当曲轴角从0度转到90度时，力臂L也从0逐渐增长为R，当曲轴角(M)为90度时，力臂最长L＝R，如图6所示。当曲轴角从90度转向180度时，力臂L又从R逐渐减小到0。还有连杆与活塞的运动方向存在一个角度N，这样会使活塞的裙部与缸套产生磨擦阻力，角度N越大，磨擦阻力就越大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种把连杆改成齿条，曲轴改为齿轮。齿条是齿轮的切线，切线总是垂直于过切点的半径。从这种结构可以看出无论活塞运动到那个位置，力臂总是等于齿轮的半径。而且活塞与齿条在同一直线上，角度为0，所以活塞与缸套无磨擦力。本实用新型可以取代活塞连杆传动曲轴作动力的结构，设计合理，制造容易，结构简单，传动路线可行，效率高，压缩力大。
本实用新型的技术解决方案是这样的，其特征在于第一齿条与第二齿条之间啮合主动力齿轮，第一齿条一端通过第一连接轴连接第一气缸的第一活塞，第二齿条一端通过第三连接轴连接第三气缸的第三活塞，另一端通过第四连接轴连接第四气缸的第四活塞，主动力轴安装主动力齿轮、顺时针单向齿轮、逆时针单向齿轮，动力输出轴安装动力输出大齿轮、动力输出小齿轮。从动齿轮轴安装从动齿轮。顺时针单向齿轮啮合动力输出大齿轮，逆时针单向齿轮啮合从动齿轮，从动齿轮啮合动力输出小齿轮。
顺时针单向齿轮、逆时针单向齿轮采用单向转动的齿轮。
本实用新型的优点是把连杆改成齿条，曲轴改为齿轮。齿条是齿轮的切线，切线总是垂直于过切点的半径，无论活塞运动到那个位置，力臂总是等于齿轮的半径，而且活塞运动方向与齿条在同一直线上，角度为0，所以活塞与缸套无磨擦力。用四个气缸的工作完成各个冲程，其工作顺序与目前四缸内燃机相同。结构简单，设计合理，制造容易，效率高，压缩力大，取代目前的内燃机用曲轴连杆传动机构。
附图说明
本实用新型的结构构成是这样的；
图1为本实用新型的齿条啮合齿轮传动结构原理示意图。
图2为本实用新型的齿条连接气缸传动结构示意图。
图3为本实用新型的整体结构传动装配示意图。
图4为现有技术结构的点火燃烧状态图。
图5为现有技术结构的连杆与曲轴成夹角状态图。
图6为现有技术结构的曲轴成90度角状态图。
图1～图6中，主动力齿轮(1)、第一齿条(2)、第一连接轴(3)，第一活塞(4)、第一气缸(5)、第二连接轴(6)、第二活塞(7)、第二气缸(8)、第三连接轴(9)、第三活塞(10)、第三气缸(11)、第四连接轴(12)、第四活塞(13)、第四气缸(14)、第二齿条(15)，顺时针单向齿轮(16)、逆时针单向齿轮(17)、从动力齿轮(18)、动力输出小齿轮(19)、动力输出大齿轮(20)、主动力轴(21)、从动力轴(22)、动力输出轴(23)，曲轴角M、连杆角N、力臂L。
具体实施方式
本实用新型的最佳实施例是这样的，参照附图，第一齿条(2)与第二齿条(15)之间啮合传动主动力齿轮(1)，第一齿条(2)两端连接有第一活塞(4)和第二活塞(7)；第二齿条(15)两端连接第三活塞(10)和第四活塞(13)。主动力轴(21)装有主动力齿轮(1)、顺时针单向齿轮(16)、逆时针单向齿轮(17)；从动力轴(22)装有从动力齿轮(18)；动力输出轴(23)装有动力输出大齿轮(20)和动力输出小齿轮(19)；从动力齿轮(18)是逆时针单向齿轮(17)与动力输出小齿轮(19)的中间齿轮。
如图1所示，第一活塞(4)连接第一连接轴(3)，第一连接轴(3)再连接第一齿条(2)，第一齿条(2)啮合主动力齿轮(1)。
如图2所示，第一气缸(5)工作时，第一活塞(4)的动力通过第一连接轴(3)推动第一齿条(2)；第二气缸(8)工作时，第二活塞(7)的动力通过第二连接轴(6)推动第一齿条(2)；第一齿条(2)再推动主动力齿轮(1)。第三气缸(11)工作时，第三活塞(10)的动力通过第三连接轴(9)推动第二齿条(15)；第四气缸(14)工作时，第四活塞(13)的动力通过第四连接轴(12)推动第二齿条(15)；第二齿条(15)再推动主动力齿轮(1)。第一齿条(2)的一端通过第一连接轴(3)与第一气缸(5)的第一活塞(4)连接，第一齿条(2)的另一端通过第二连接轴(6)与第二气缸(8)的第二活塞(7)连接；第二齿条(15)的一端通过第三连接轴(9)与第三气缸(11)的第三活塞(10)连接，第二齿条(15)的另一端通过第四连接轴(12)与第四气缸(14)的第四活塞(13)连接。第一齿条(2)与第二齿条(15)两条齿条共同推动主动力齿轮(1)作往复转动。气缸的工作顺序路线为第一气缸(5)→第二气缸(8)→第三气缸(11)→第四气缸(14)→第一气缸(5)这样往复循环。
如图3所示，主动力齿轮(1)通过主动力轴(21)把动力传给顺时针单向齿轮(16)和逆时针单向齿轮(17)。顺时针单向齿轮(16)和动力输出大齿轮(20)啮合，逆时针单向齿轮(17)与从动力齿轮(18)啮合、从动力齿轮(18)又与动力输出小齿轮啮合。当主动力齿轮(1)顺时针转动时，逆时针单向齿轮(17)不做工，只有顺时针单向齿轮(16)把动力传给动力输出大齿轮(20)。使动力输出大齿轮(20)作逆时针转动，同时也使动力输出轴(23)逆时针转动。当主动力齿轮(1)逆时针转动时，顺时针单向齿轮(16)不做工，只有逆时针单向齿轮(17)做工，把动力传给从动力齿轮(18)作顺时针转动，从动力齿轮(18)再推动动力输出小齿轮(19)作逆时针转动，同时也使动力输出轴(23)逆时针转动。不管主动力齿轮(1)顺转还是逆转，动力输出轴(23)总是逆时针转动。

Claims (2)

1.一种高效内燃机传动机构，其特征在于第一齿条(2)与第二齿条(15)啮合主动力齿轮(1)，第一齿条(2)一端通过第一连接轴(3)连接第一气缸(5)的第一活塞(4)，另一端通过第二连接轴(6)连接第二气缸(8)的第二活塞(7)，第二齿条(15)一端通过第三连接轴(9)连接第三气缸(11)的第三活塞(10)，另一端通过第四连接轴(12)连接第四气缸(14)的第四活塞(13)，主动力轴(21)安装主动力齿轮(1)、顺时针单向齿轮(16)、逆时针单向齿轮(17)，动力输出轴(23)安装动力输出大齿轮(20)、动力输出小齿轮(19)，从动力轴(22)安装从动力齿轮(18)，顺时针单向齿轮(16)啮合动力输出大齿轮(20)，逆时针单向齿轮(17)啮合从动力齿轮(18)，从动力齿轮(18)啮合动力输出小齿轮(19)。
2.按照权利要求1所述的高效内燃机传动机构，其特征在于顺时针单向齿轮(16)、逆时针单向齿轮(17)采用单向转动的齿轮。
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