CN101109322A - 无死点双曲柄往复活塞发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无死点双曲柄往复活塞发动机，包括连杆和与连杆一端转动连接的往复运动活塞，连杆的另一端转动连接有双曲柄动力传输机构，双曲柄动力传输机构由带有动力输出齿轮的大曲柄和安装在大曲柄上的一号、二号和三号齿轮组成，与二号齿轮相啮合的一号齿轮上固定安装有小曲柄，小曲柄与连杆转动连接，与二号齿轮相啮合的三号齿轮上固定安装有三号转轴，三号转轴穿过大曲柄上的轴套与机体固定；一号齿轮的齿数为三号齿轮齿数的一半；往复运动活塞位于上止点时，大曲柄和小曲柄不在同一直线上。本发明发动机无死点，连杆推动小曲柄的切向力和法向力都推动大曲柄转动，同时气体在温度、压力最大时效率也很高，所以发动机整体效率得到显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种往复活塞发动机，特别是涉及一种无死点双曲柄往复活塞发动机。
背景技术
传统往复活塞发动机采用曲柄连杆机构，由于有死点，对机件冲击力大，对机件强度要求高。连杆推动曲柄时只有切向力做了功，法向力不做功。又因气体在温度压力最大时，效率却很低，所以整体效率很低。
发明内容
本发明的目的是为了克服背景技术的不足，而提供一种工作效率高，传力效果好，对发动机机件无冲击，且使用寿命长的无死点双曲柄往复活塞发动机。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无死点双曲柄往复活塞发动机，包括连杆和与连杆一端转动连接的往复运动活塞，其特征在于：所述连杆的另一端转动连接有双曲柄动力传输机构，所述双曲柄动力传输机构由带有动力输出齿轮的大曲柄和安装在大曲柄上的一号齿轮、二号齿轮和三号齿轮组成，与二号齿轮相啮合的一号齿轮上固定安装有小曲柄，所述小曲柄与连杆转动连接，与二号齿轮相啮合的三号齿轮上固定安装有三号转轴，三号转轴穿过大曲柄上的轴套与机体固定；所述一号齿轮的齿数为三号齿轮齿数的一半；往复运动活塞位于上止点时，大曲柄和小曲柄不在同一直线上。
所述大曲柄上固定安装有一号转轴和二号转轴，一号齿轮转动安装在一号转轴上，二号齿轮转动安装在二号转轴上。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明发动机无死点，连杆推动小曲柄的切向力和法向力都推动大曲柄转动，同时气体在温度、压力最大时效率也很高，所以发动机整体效率得到显著提高，解决了现有连杆活塞发动机存在死点及传力效率低的技术问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明双曲柄动力传输机构的组装图。
图3为本发明大曲柄5-1和小曲柄1-2的运动轨迹示意图。
图4a为本发明发动机的进气冲程示意图。
图4b为本发明发动机的压缩冲程示意图。
图4c为本发明发动机的做功冲程示意图。
图4d为本发明发动机的排气冲程示意图。
图5a为本发明连杆6传到小曲柄1-2上的切向分力F1作用到二号转轴5-3上的传力效率曲线图。
图5b为本发明连杆6传到小曲柄1-2上的法向分力F2作用到一号转轴5-2后，法向分力F2的切向分力F3作用到一号转轴5-2上的传力效率曲线图。
图5c为本发明的传力效率曲线图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括连杆6和与连杆6一端转动连接的往复运动活塞7，所述连杆6的另一端转动连接有双曲柄动力传输机构，所述双曲柄动力传输机构由带有动力输出齿轮5-4的大曲柄5-1和安装在大曲柄5-1上的一号齿轮1-1、二号齿轮2和三号齿轮3-1组成，与二号齿轮2相啮合的一号齿轮1-1上固定安装有小曲柄1-2，所述小曲柄1-2与连杆6转动连接，与二号齿轮2相啮合的三号齿轮3-1上固定安装有三号转轴3-2，三号转轴3-2穿过大曲柄5-1上的轴套5-5与机体固定，使得三号齿轮3-1始终不转，二号齿轮2转动时仅在三号齿轮3-1上滚动；所述一号齿轮1-1的齿数为三号齿轮3-1齿数的一半，所以一号齿轮1-1自转一周的同时并绕三号齿轮3-1公转一周；往复运动活塞7位于上止点时，大曲柄5-1和小曲柄1-2不在同一直线上。图1中，F表示连杆6对小曲柄1-2的作用力，F1为F的切向分力，F2为F的法向分力，F2传递到一号转轴5-2后，F2又分解为切向分力F3和法向分力F4。对大曲柄3-1转动有效的力是切向分力F1和F3。与传统发动机相比多了一做功的切向分力F3。
如图1所示，所述大曲柄5-1上固定安装有一号转轴5-2和二号转轴5-3，一号齿轮1-1转动安装在一号转轴5-2上，二号齿轮2转动安装在二号转轴5-3上。
如图1和图2所示，连杆6推动小曲柄1-2时，切向分力F1推动一号齿轮1-1转动，一号齿轮1-1带动二号齿轮2在固定的三号齿轮3-1上滚动，也即二号齿轮2推动固定在大曲柄5-1上的二号转轴5-3绕三号齿轮3-1转动。法向分力F2的一个切向分力F3直接推动固定在大曲柄5-1上的一号转轴5-2绕三号齿轮3-1转动，最后从大曲柄5-1上的输出齿轮5-4上输出动力。
如图3所示，连杆6与小曲柄1-2的连接点的运动轨迹为椭圆状，往复运动活塞7运动所在直线与椭圆状图形的长对称轴MN成锐角α，往复运动活塞7运动到上止点时，小曲柄1-2和大曲柄5-1就不在一条直线上，所以本发明发动机无死点。
如图4a所示，往复运动活塞7向下运动，一号齿轮1-1逆时针转动，大曲柄5-1顺时针转动。
如图4b所示，往复运动活塞7向上运动，一号齿轮1-1逆时针转动，大曲柄5-1顺时针转动。
如图4c所示，爆炸气体推动往复运动活塞7向下运动，一号齿轮1-1逆时针转动，大曲柄5-1顺时针转动，动力输出齿轮54随大曲柄5-1顺时针转动并输出动力。
如图4d所示，往复运动活塞7向上运动，一号齿轮1-1逆时针转动，大曲柄5-1顺时针转动。
如图5a、5b和5c所示，图中η、η1、η2表示传力效率，β表示大曲柄5-1与往复运动活塞7轴线的夹角。
如图5c所示为本发明发动机综合传力效率曲线图。在β为0度时本发明发动机传力效率就达到0.9即无死点，曲线高于0.9的区域为β从0度到128度，占128度。β从22度到67度，本发明发动机传力效率几乎为1，可见做功气体在高能区时，本发明发动机传力效率很高。而传统发动机传力效率在β为0度时传力效率为0既死点，曲线高于0.9的区域为β从约58度到约88度，β的范围约占30度。由此可见本发明发动机的传力效率远高于传统发动机。
Claims (2)
1.一种无死点双曲柄往复活塞发动机，包括连杆(6)和与连杆(6)一端转动连接的往复运动活塞(7)，其特征在于：所述连杆(6)的另一端转动连接有双曲柄动力传输机构，所述双曲柄动力传输机构由带有动力输出齿轮(5-4)的大曲柄(5-1)和安装在大曲柄(5-1)上的一号齿轮(1-1)、二号齿轮(2)和三号齿轮(3-1)组成，与二号齿轮(2)相啮合的一号齿轮(1-1)上固定安装有小曲柄(1-2)，所述小曲柄(1-2)与连杆(6)转动连接，与二号齿轮(2)相啮合的三号齿轮(3-1)上固定安装有三号转轴(3-2)，三号转轴(3-2)穿过大曲柄(5-1)上的轴套(5-5)与机体固定；所述一号齿轮(1-1)的齿数为三号齿轮(3-1)齿数的一半；往复运动活塞(7)位于上止点时，大曲柄(5-1)和小曲柄(1-2)不在同一直线上。
2.根据权利要求1所述的无死点双曲柄往复活塞发动机，其特征在于：所述大曲柄(5-1)上固定安装有一号转轴(5-2)和二号转轴(5-3)，一号齿轮(1-1)转动安装在一号转轴(5-2)上，二号齿轮(2)转动安装在二号转轴(5-3)上。
Priority Applications (1)
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| CNA2007100184908A CN101109322A (zh) | 2007-08-15 | 2007-08-15 | 无死点双曲柄往复活塞发动机 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN101109322A true CN101109322A (zh) | 2008-01-23 |
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ID=39041541
Family Applications (1)
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| CN (1) | CN101109322A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013016838A1 (zh) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Su Li | 环型布置多气缸四冲程对称工作内燃发动机 |
| CN105134377A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-12-09 | 胡章地 | 一种双曲柄连杆机构发动机 |
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2007
- 2007-08-15 CN CNA2007100184908A patent/CN101109322A/zh active Pending
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