CN106812600A - 一种发动机动力输出机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机动力输出机构，利用导轮将发动机活塞往复运动产生的推力转化为拉力，拉动钢索往复运动，由于钢索和输出轴导轮之间受到发动机活塞压力的紧固，同时钢索又有往复运动的存在，从而钢索和输出轴导轮间能够产生较大的静摩擦力从而输出扭矩；同时利用双棘轮、皮带轮实现输出轴的单向旋转。通过上述方式，本发明的动力输出机构省去了曲柄连杆机构，同时利用钢索实现了对汽缸活塞的复位和对活塞行程的限制，省去了传统曲轴上的飞轮，使得系统的结构更为简单。

Description

一种发动机动力输出机构
技术领域
本发明涉及汽车发动机领域，特别是涉及一种发动机动力输出机构。
背景技术
目前汽车发动机的动力输出主要采用曲柄连杆机构，该机构虽然十分成熟，但是其仍然存在着几点问题，而这几点问题是由其本身的技术特点造成的。
第一个问题就是曲柄连杆机构容易使汽车发动机产生敲缸现象。所谓敲缸现象就是活塞在压缩行程中受侧压力即连杆给活塞的作用力沿水平方向的分力作用，活塞经过上止点时侧压力或水平分力的作用方向改变，使活塞瞬时换向从靠汽缸壁一侧迅速转变到靠向另一侧，与汽缸壁发生撞击而产生响声。同时由于侧压力的存在会导致气缸活塞与气缸壁的摩擦加剧从而影响其使用寿命。
第二个问题是死点问题。当活塞运动到上止点或者下止点时曲柄连杆处在同一条直线上，此时发动机输出的力矩为零，因此需要有飞轮机构依靠惯性带动曲轴旋转。
第三个问题是由于使用曲柄连杆机构，曲轴转动两圈发动机活塞才做一次功，因此发动机运行的平稳性会受到影响。
第四个问题是曲柄连杆机构输出扭矩的力臂是在不断变化的，其最大值是曲轴半径，通过活塞输出的推力在曲柄和连杆的连接处分解为一个切向力和径向力，而只有切向力能够提供扭矩，因而造成了能量的浪费。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种发动机动力输出机构，能够解决上述由于使用传统曲柄连杆机构而造成的发动机敲缸现象、曲柄连杆机构的死点问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种发动机动力输出机构，该机构包括：第一驱动部、第二驱动部、动力输出部及连接所述第一驱动部、第二驱动部和动力输出部的传动带；所述第一驱动部包括连接第一发动机活塞的同轴设置的导轮一和导轮二，第二驱动部包括连接第二发动机活塞的同轴设置的导轮三和导轮四，动力输出部包括安装于动力输出轴上的导轮五、导轮六、齿轮一和皮带轮一，以及安装于传动轴上的齿轮二和皮带轮二；所述传动带包括并排设置的传动带一和传动带二，所述传动带一和传动带二的两端均固定于支架上，所述动力输出部位于传动带的中间位置，并通过导轮五和导轮六连接传动带，所述第一驱动部和第二驱动部与动力输出部相对设置，分别位于动力输出部两侧，且第一驱动部通过导轮一和导轮二连接传动带，第二驱动部通过导轮三和导轮四连接传动带；
其中，所述导轮一、导轮三、导轮五与所述传动带一相匹配，导轮二、导轮四、导轮六与所述传动带二相匹配，所述导轮五与齿轮一固定连接，所述齿轮一与齿轮二啮合，所述导轮六通过第一棘轮安装于动力输出轴上，所述皮带轮一通过第二棘轮安装于动力输出轴上，并通过皮带连接皮带轮二，所述第一棘轮与第二棘轮的方向相同；所述导轮一、导轮二、导轮三、导轮四和导轮五活动安装于相应的轴上，所述齿轮二和皮带轮二固定安装于传动轴上。
优选的，所述传动带由弹性钢索制成。
进一步的，所述导轮一、导轮二、导轮三、导轮四、导轮五和导轮六的轮槽内设有防滑橡胶圈。
本发明的有益效果是：首先，本发明将发动机活塞输出的推力转化为对钢索的拉力，从而实现了利用钢索与导轮间的摩擦力来输出扭矩；因为省去了曲柄连杆机构，所以不存在三点一线、侧压力的问题。其次，利用钢索实现了对汽缸活塞的复位和对活塞行程的限制，省去了传统曲轴上的飞轮，使得系统的结构更为简单。再次，由于钢索存在柔性，起到了缓冲作用，使得发动机在工作时的噪声和震动减小，从而使得发动机的运行更加平稳；同时，由于一对活塞始终是一上一下运动，大大减小了发动机工作时的震动。最后，由于带轮的半径是固定的，因此输出扭矩的力臂是恒定的，从而减少了能量的浪费，提高了发动机效率。
附图说明
图1为本发明的发动机动力输出机构较佳实施例的结构示意图。
图2是图1中实施例的正视图。
图3是图1中实施例的俯视图。
附图标记说明：11-第一发动机活塞，12-导轮一，13-导轮二，14-活塞轴一，21-第二发动机活塞，22-导轮三，23-导轮四，24-活塞轴二，31-导轮五，32-导轮六，33-齿轮一，34-皮带轮一，35-齿轮二，36-皮带轮二，37-皮带，38-动力输出轴，39-传动轴，41-传动带一，42-传动带二，43-支架一，44-支架二，45-机台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅附图1-3，本发明实施例包括：
一种发动机动力输出机构，该机构包括：由第一发动机活塞11、导轮一12和导轮二13组成的第一驱动部；由第二发动机活塞21、导轮三22和导轮四23组成的第二驱动部，由导轮五31、导轮六32、齿轮一33、皮带轮一34、齿轮二35和皮带轮二36组成的动力输出部，以及连接第一驱动部、第二驱动部和动力输出部的传动带。
其中，动力输出部位于传动带的中间位置，并通过导轮五和导轮六连接传动带，第一驱动部和第二驱动部与动力输出部相对设置，分别位于动力输出部两侧，且第一驱动部通过导轮一和导轮二连接传动带，第二驱动部通过导轮三和导轮四连接传动带。
具体的，导轮一12和导轮二13同轴设置，通过活塞轴一14连接第一发动机活塞11；导轮三22和导轮四23同轴设置，通过活塞轴二24连接第二发动机活塞21。传动带包括并排设置的传动带一41和传动带二42，传动带一41和传动带二42的两端分别固定于支架一43和支架二44上，支架一43和支架二44安装于机台45上。
导轮一12、导轮三22、导轮五31与传动带一41相匹配，导轮二13、导轮四23、导轮六32与传动带二42相匹配，导轮五31与齿轮一33固定连接，齿轮一33与齿轮二35啮合，导轮六32通过第一棘轮安装于动力输出轴38上，皮带轮一34通过第二棘轮安装于动力输出轴38上，且第一棘轮与第二棘轮的方向相同，本实施例中为逆时针方向。皮带轮二36通过皮带37连接皮带轮一34。导轮一12、导轮二13、导轮三22、导轮四23和导轮五31通过轴承活动安装于相应的轴上，齿轮二35和皮带轮二36固定安装于传动轴39上。
作为优选实施方案，传动带一41和传动带二42均由弹性钢索制成，且导轮一12、导轮二13、导轮三22、导轮四23、导轮五31和导轮六32的轮槽内设有防滑橡胶圈。
上述发动机动力输出机构的工作原理如下：
当第一发动机活塞11向下移动时，其拉动传动带一41和传动带二42同时向下移动，通过传动带二42带动导轮六32逆时针转动，并通过第一棘轮带动动力输出轴38逆时针转动；同时第二驱动部侧的传动带受到拉力绷紧推动第二发动机活塞21向上移动，此时导轮五31、齿轮一33、齿轮二35、皮带轮二36和皮带轮一34均处于空转状态。
当第一发动机活塞11移动到下止点时，第二发动机活塞21完成压缩行程，第二发动机活塞21的气缸点火推动第二发动机活塞21向下移动，此时传动带一41带动导轮五31顺时针转动，由于齿轮一33和导轮五31为一体，所以齿轮一33同样为顺时针旋转；而齿轮二35与齿轮一33转向相反为逆时针旋转，皮带轮二36与齿轮二35转向相同，且由于皮带轮一34和皮带轮二36以皮带37连接，因此皮带轮一34与皮带轮二36转向相同，所以此时皮带轮一34的转向为逆时针，进而通过第二棘轮带动动力输出轴38逆时针转动，从而完成了转向，使该机构的动力输出轴38能够一直以逆时针方向旋转。当第二发动机活塞21到达下止点时，第一发动机活塞11完成压缩行程，再次向下移动，如此完成一个循环。通过周而复始的循环，就能够通过动力输出轴38不断输出扭矩。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种发动机动力输出机构，其特征在于，该机构包括：第一驱动部、第二驱动部、动力输出部及连接所述第一驱动部、第二驱动部和动力输出部的传动带；所述第一驱动部包括连接第一发动机活塞的同轴设置的导轮一和导轮二，第二驱动部包括连接第二发动机活塞的同轴设置的导轮三和导轮四，动力输出部包括安装于动力输出轴上的导轮五、导轮六、齿轮一和皮带轮一，以及安装于传动轴上的齿轮二和皮带轮二；所述传动带包括并排设置的传动带一和传动带二，所述传动带一和传动带二的两端均固定于支架上，所述动力输出部位于传动带的中间位置，并通过导轮五和导轮六连接传动带，所述第一驱动部和第二驱动部与动力输出部相对设置，分别位于动力输出部两侧，且第一驱动部通过导轮一和导轮二连接传动带，第二驱动部通过导轮三和导轮四连接传动带；
其中，所述导轮一、导轮三、导轮五与所述传动带一相匹配，导轮二、导轮四、导轮六与所述传动带二相匹配，所述导轮五与齿轮一固定连接，所述齿轮一与齿轮二啮合，所述导轮六通过第一棘轮安装于动力输出轴上，所述皮带轮一通过第二棘轮安装于动力输出轴上，并通过皮带连接皮带轮二，所述第一棘轮与第二棘轮的方向相同；所述导轮一、导轮二、导轮三、导轮四和导轮五活动安装于相应的轴上，所述齿轮二和皮带轮二固定安装于传动轴上。
2.如权利要求1所述的发动机动力输出机构，其特征在于，所述传动带由弹性钢索制成。
3.如权利要求2所述的发动机动力输出机构，其特征在于，所述导轮一、导轮二、导轮三、导轮四、导轮五和导轮六的轮槽内设有防滑橡胶圈。
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