CN102996244A - 直柄发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直柄发动机，它的两大机构由直柄连杆机构和配气机构组成；直柄连杆机构的连杆通过活塞销连接两个缸套内的活塞，连杆上固定有齿条；一台发动机内有两根转动轴安装在缸体上，连杆从两根转动轴上的半圆形齿轮处穿过，每根转动轴上都固定有传递齿轮和半圆形齿轮，中间齿轮与传递齿轮啮合，半圆形齿轮能够与齿条啮合或者分开；固定在缸体上的中间轴上的缸体内有中间齿轮、缸体外有飞轮；正时齿轮固定在中间轴上或两根转动轴中的其中一根上，活塞的移动中心线垂直于两根转动轴的轴心线的连线。采用了结构合理、热效率的利用率高、实用性强的直柄内燃机后，提高了内燃发动机的功率，降低了燃油消耗。

Description

直柄发动机

技术领域

本发明涉及一种直柄发动机。

背景技术

现在使用的燃油、燃气发动机（飞机使用的旋转式发动机除外）基本上都是采用有曲拐的曲轴来传递气缸内产生的爆发力，致使曲轴在旋转时产生的阻力消耗了大量的动力，导致发动机的热效率的利用率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效利用发动机的热效率的、没有曲拐的发电机。

为实现上述目的，本发明所述的直柄发动机，其特征在于：直柄发动机的两大机构由直柄连杆机构和配气机构组成；直柄连杆机构的连杆通过活塞销连接两个在直线方向上相对的缸套内的活塞，连杆上固定有齿条；一台直柄发动机内有两根转动轴安装在缸体上并且能够转动，连杆从两根转动轴上的半圆形齿轮处穿过，每根转动轴上都固定有传递齿轮和半圆形齿轮，传递齿轮与中间齿轮啮合，半圆形齿轮能够与齿条啮合或者分开；中间齿轮固定在缸体上的中间轴上的缸体内、飞轮固定在缸体上的中间轴上的缸体外；正时齿轮固定在中间轴上或者两根转动轴中的其中一根转动轴上，直柄发动机的缸体内的缸套内的活塞的移动中心线垂直于两根转动轴的轴心线的连线。

为了方便安装和制造，所述的本发明直柄发动机的连杆上的齿条在制造时可以把连杆和齿条分开制造后再固定在一起，也可以把连杆和齿条制造成一个整体；转动轴上的半圆形齿轮在制造时可以把转动轴与半圆形齿轮分开制造后再组装在一起，也可以把转动轴和半圆形齿轮制造成一个整体。

为了使转动轴能够传递连杆传递的动力，所述的本发明直柄发动机在工作时两根转动轴的旋转的方向相同、旋转的角速度相等；一根连杆上的齿条不能与两根转动轴上的半圆形齿轮同时啮合，只能与其中的一根转动轴上的半圆形齿轮啮合。

为了半圆形齿轮能够正常工作，所述的本发明直柄发动机的半圆形齿轮是一个整体齿轮的一半或少于一半的齿。

为了提高直柄发动机的动力传动效率和减少动力的损失，所述的本发明直柄发动机的直柄连杆机构代替了曲柄连杆机构，转动轴上的半圆形齿轮和连杆上的齿条代替了曲柄连杆机构的曲轴的曲拐；连杆在工作时是做直线运动，在做功行程时，连杆上的齿条推动半圆形齿轮转动，在吸气、压缩、排气行程时，是半圆形齿轮转动而推动连杆及活塞做直线运动。

本发明直柄发动机的结构合理、热效率的利用率高、实用性强，采用了直柄发动机后，提高了内燃发动机的功率，降低了燃油消耗。

附图说明

图1是本发明直柄发动机的直柄连杆机构在发动机上安装的剖视图的结构的示意图。

 图2是本发明直柄发动机的直柄连杆机构的组合结构的示意图。

具体实施方式

本发明直柄发动机的两大机构由直柄连杆机构和配气机构组成；直柄连杆机构的连杆1通过活塞销8连接两个在直线方向上相对的缸套内的活塞6，连杆1上固定有齿条2；一台直柄发动机内有两根转动轴3安装在缸体上并且能够转动，连杆1从两根转动轴3上的半圆形齿轮4处穿过，每根转动轴3上都固定有传递齿轮5和半圆形齿轮4，传递齿轮5与中间齿轮11啮合，半圆形齿轮4能够与齿条2啮合或者分开；中间齿轮11固定在缸体上的中间轴12上的缸体内、飞轮10固定在缸体上的中间轴12上的缸体外；正时齿轮固定在中间轴12上或者两根转动轴3中的其中一根转动轴3上，直柄发动机的缸体内的缸套7内的活塞6的移动中心线垂直于两根转动轴3的轴心线的连线。

为了方便安装和制造，连杆1上的齿条2在制造时可以把连杆1和齿条2分开制造再固定在一起，也可以把连杆1和齿条2制造成一个整体；转动轴3上的半圆形齿轮4在制造时可以把转动轴3与半圆形齿轮4分开制造后再组装在一起，也可以把转动轴3和半圆形齿轮4制造成一个整体。为了使转动轴3能够传递连杆1传递出来的动力，直柄发动机在工作时两根转动轴3的旋转方向相同、旋转的角速度相等；一根连杆1上的齿条2不能与两根转动轴3上的半圆形齿轮4同时啮合，只能与其中的一根转动轴3上的半圆形齿轮4啮合。为了半圆形齿轮4能够正常工作，半圆形齿轮4是一个整体齿轮的一半或少于一半的齿。为了提高直柄发动机的动力传动效率和减少动力的损失，采用直柄连杆机构代替了曲柄连杆机构，转动轴3上的半圆形齿轮4和连杆1上的齿条2代替了曲柄连杆机构的曲轴的曲拐；连杆1在工作时是做直线运动，在做功行程时，连杆1上的齿条推动半圆形齿轮4转动，在吸气、压缩、排气行程时，是半圆形齿轮4转动而推动连杆1及活塞6做直线运动。

 本发明直柄发动机安装好后，起动发动机，飞轮10带动转动轴3转动，再带动半圆形齿轮4转动而推动连杆1做直线运动，使活塞6在缸套7内做进气、压缩、做功、排气四个行程过程。发动机正常工作时，一根转动轴3上的半圆形齿轮4的齿继续旋转而与齿条2啮合推动连杆1及活塞6向下止点移动，把空气或可燃混合气体吸入燃烧室9和缸套内，活塞6到达下止点时，这一边的半圆形齿轮4的齿与齿条2分开，完成进气行程。此时，另一边的半圆形齿轮4的齿继续旋转而与这一边的齿条2啮合，推动活塞6向上止点移动而压缩燃烧室和缸套内的空气或可燃混合气体，活塞6到达上止点时，这一边的半圆形齿轮4的齿与齿条2分开，完成压缩行程。此时，喷油嘴喷出高压燃油与压缩后的空气混合燃烧或者火花塞放电点燃压缩后的可燃混合气，燃烧室内因爆发而产生动力，推动活塞6向下止点移动，再推动连杆1移动而使齿条2与刚好旋转到此的半圆形齿轮4的齿啮合并推动半圆形齿轮4继续旋转，活塞6到达下止点时，这一边的半圆形齿轮4的齿又与齿条2分开，完成做功行程。此时，另一边的半圆形齿轮4的齿继续旋转而又与这一边的齿条2啮合，推动活塞6向上止点移动而推动缸套及燃烧室内的燃烧后的废气排除缸体外，活塞6到达上止点时，这一边的半圆形齿轮4的齿又与齿条2分开，完成排气行程。活塞6与连杆1不断往做复直线运动，带动两根转动轴3不停的转动。每根转动轴3上的半圆形齿轮4在转动时，每转动半圈开始与齿条2 啮合，再转动半圈又与齿条2分开；如此周而复始的循环进行，产生的动力传递给飞轮。

Claims (4)

1.一种直柄发动机，其特征在于：直柄发动机的两大机构由直柄连杆（1）机构和配气机构组成；直柄连杆（1）机构的连杆（1）通过活塞销（8）连接两个在直线方向上相对的缸套（7）内的活塞（6），连杆（1）上固定有齿条（2）；一台直柄内燃机内有两根转动轴（3）安装在缸体上并且能够转动，连杆（1）从两根转动轴（3）上的半圆形齿轮（4）处穿过，每根转动轴（3）上都固定有传递齿轮（5）和半圆形齿轮（4），传递齿轮（5）与中间齿轮（11）啮合，半圆形齿轮（4）能够与齿条（2）啮合或者分开；中间齿轮（11）固定在缸体上的中间轴（12）上的缸体内、飞轮（10）固定在缸体上的中间轴（12）上的缸体外；正时齿轮固定在中间轴（12）上或者两根转动轴（3）中的其中一根转动轴（3）上，直柄内燃机的缸体内的缸套（7）内的活塞（6）的移动中心线垂直于两根转动轴（3）的轴心线的连线。

2.根据权利要求1所述的直柄发动机，其特征在于：直柄发动机的连杆（1）上的齿条（2）在制造时可以把连杆（1）和齿条（2）分开制造再固定在一起，或者把连杆（1）和齿条（2）制造成一个整体也可以把连杆（1）和齿条（2）制造成一个整体；转动轴（3）上的半圆形齿轮（4）在制造时可以把转动轴（3）与半圆形齿轮（4）分开制造后再组装在一起，或者把转动轴（3）和半圆形齿轮（4）制造成一个整体。

3.根据权利要求1所述的直柄发动机，其特征在于：直柄发动机在工作时两根转动轴（3）的旋转方向相同、旋转的角速度相等；一根连杆（1）上的齿条（2）不能与两根转动轴（3）上的半圆形齿轮（4）同时啮合，只能与其中的一根转动轴（3）上的半圆形齿轮（4）啮合。

4.根据权利要求1所述的直柄发动机，其特征在于：直柄发动机的直柄连杆机构代替了曲柄连杆机构，转动轴（3）上的半圆形齿轮（4）和连杆（1）上的齿条（2）代替了曲柄连杆机构的曲轴的曲拐；连杆（1）在工作时是做直线运动，在做功行程时，连杆（1）上的齿条（2）推动半圆形齿轮（4）转动，在吸气、压缩、排气行程时，是半圆形齿轮（4）转动而推动连杆（1）及活塞（6）做直线运动。

Images