CN107035519A - 一种直线对置直轴发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直线对置直轴发动机，其特征在于包括发动机体，所述的发动机体上设有缸体，所述的缸体内设有两个活塞，两所述的活塞上均铰接有活塞杆；两活塞杆之间铰接有转子架，所述的转子架内安装有转子，所述的转子与发动机体上的输出直轴连接；本发明采用两组相对设置的活塞，并通过活塞杆、转子架、转子对输出直轴做功，克服了现有的曲柄连杆式内燃机的具有机械死点的不足，提高了内燃机的燃烧效率，有效提高了内燃机的功率，活塞—转子架—转子的传动组合使发动机体积小重量，且装配维修简单，磨损降低，输出直轴基本没有磨损，寿命高。

Description

一种直线对置直轴发动机
【技术领域】
本发明涉及内燃机，尤其是一种直线对置直轴发动机。
【背景技术】
目前的内燃机技术的传动中比较成熟的有曲轴连杆式内燃机、转子式内燃机。曲轴连杆式内燃机技术成熟结构完善使用得最广，但是曲轴连杆机构有先天的不足：那就是存在机械死点，从而导致做功效率得不到充分应用。机械死点是指发动机活塞在上止点压缩行程终了后，在点火爆发瞬间产生最大压力时，用力点与支点间的臂长为零。即：臂长＝sinα(角度)×旋转半径。由于活塞压缩上止点时α(角度)为零，所以臂长为零。根据机械原理，臂长为零，作用力不仅不能做有用功，而且对支点产生有害的冲击力。只有当角度大于0°以后力臂才开始渐长，当等于90°时，力臂达到最长且等于旋转半径，但此时发动机气缸内燃烧的气体压力已经锐减。从而使发动机的功率得不到有效利用。转子式内燃机结构复杂，制造、维护成本高，不利于推广使用。
中国实用新型专利“一种替换发动机曲柄连杆机构的动力传动装置”(申请号：201520169981.2)公开了一种一种替换发动机曲柄连杆机构的动力传动装置。该专利技术旨在解决现有发动机曲柄连杆机构所存在的机械死点缺陷。虽然该专利技术避免了机械死点，并达到提高发动机做功效率的目的，但该技术仍然存在如下的不足：1、该传动装置转子部分由于重心不平衡运行起来不平衡抖动大，噪音大；2、该传动装置的活塞运行至上下止点换向时会出现卡死的现象，不能顺畅运行；3、转子架的结构设计得不合理，导致转子架强度低，不能满足实际使用。
本发明即是针对现有技术中的不足而研究提出的。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种燃烧效率高、运行平稳、振动小的直线对置直轴发动机。
为解决上述技术问题，本发明的一种直线对置直轴发动机，其特征在于包括发动机体，所述的发动机体上设有缸体，所述的缸体内设有两个活塞，两所述的活塞上均铰接有活塞杆；两活塞杆之间铰接有转子架，所述的转子架内安装有转子，所述的转子与发动机体上的输出直轴连接；所述的转子架包含：两相互平行且相对设置的上齿边和下齿边，连接上齿边与下齿边端部的左导向弧边、右导向弧边；所述的上齿边连接有与上齿边齿顶平齐的上导向直边，所述的下齿边连接有与下齿边齿顶平齐的下导向直边；所述的转子包含可分别与上齿边和下齿边交替啮合的不完全齿轮，所述的不完全齿轮包含圆弧部和齿形部，所述的不完全齿轮的两侧分别设有当不完全齿轮与上齿边或下齿边啮合时能与下导向直边或上导向直边抵触而阻止圆弧部与下齿边或上齿边碰撞的推动件，所述的推动件包含连接在不完全齿轮两侧的圆盘，所述的圆盘直径小于或等于不完全齿轮的齿根圆直径，所述的圆盘且位于不完全齿轮的圆弧部的一侧设有圆形凸出部，所述的转子架且位于左导向弧边和右导向弧边的两侧设有用于与圆形凸出部配合连接的容纳槽。
如上所述的一种直线对置直轴发动机，所述的上齿边的齿数为a，下齿边的齿数为b，不完全齿轮上齿槽数为c，其中：a、b、c满足：a＝b＝c，所述的上齿边齿根到下导向直边之间的距离等于不完全齿轮的外径，所述的上齿边的左端第一个齿与下齿边的左端第二个齿对齐。
如上所述的一种直线对置直轴发动机，所述的转子上设有平衡槽或平衡孔使转子的重心位于输出直轴的轴心。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明采用两组相对设置的活塞，并通过活塞杆、转子架、转子对输出直轴做功，克服了现有的曲柄连杆式内燃机的具有机械死点的不足，提高了内燃机的燃烧效率，有效提高了内燃机的功率，活塞—转子架—转子的传动组合使发动机体积小重量，且装配维修简单，磨损降低，输出直轴基本没有磨损，寿命高。
2、在转子上设有平衡槽或平衡孔使转子的重心位于输出直轴的轴心，保证转子转动运行的稳定性，同时有效地减少转子运行时的震动。
3、本发明只需要采用直轴传动，制造成本大幅度的降低。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本发明的运行原理图之一；
图2为本发明的运行原理图之二；
图3为本发明中转子架的结构示意图；
图4为本发明中转子的结构示意图；
图5为本发明中转子的爆炸图；
图6为发明中转子连接在转子架上的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
如图1至图6所示，本实施例中的一种直线对置直轴发动机，包括发动机体1，所述的发动机体1上设有两个缸体21，每一个缸体21内设有一个活塞24，两所述的活塞24上均铰接有活塞杆25；两活塞杆25之间铰接有转子架3，所述的转子架3内安装有转子4，所述的转子4与发动机体1上的输出直轴5连接；所述的转子架3包含：两相互平行且相对设置的上齿边31和下齿边32，连接上齿边31与下齿边32端部的左导向弧边33、右导向弧边34；所述的上齿边31连接有与上齿边31齿顶平齐的上导向直边35，所述的下齿边32连接有与下齿边32齿顶平齐的下导向直边36；所述的转子4包含可分别与上齿边31和下齿边32交替啮合的不完全齿轮41，所述的不完全齿轮41包含圆弧部411和齿形部412，所述的不完全齿轮41的两侧分别设有当不完全齿轮41与上齿边31或下齿边32啮合时能与下导向直边36或上导向直边35抵触而阻止圆弧部411与下齿边32或上齿边31碰撞的推动件413，所述的推动件413包含连接在不完全齿轮41两侧的圆盘414，所述的圆盘414直径小于或等于不完全齿轮41的齿根圆直径，所述的圆盘414且位于不完全齿轮41的圆弧部411的一侧设有圆形凸出部415，所述的转子架3且位于左导向弧边33和右导向弧边34的两侧设有用于与圆形凸出部415配合连接的容纳槽331。本发明采用两组相对设置的活塞，并通过活塞杆、转子架、转子对输出直轴(输出直轴为普通的直轴)做功，克服了现有的曲柄连杆式内燃机的具有机械死点的不足，提高了内燃机的燃烧效率。有效提高了内燃机的功率、用直轴替代曲轴制造简单且制造成本大大降低、装配维修简单，磨损降低，直轴基本没有磨损，寿命高，摩擦减小温度下降，体积减小重量降低。
如图3所示，为了提高上齿边31和下齿边32的齿的强度，因此在上齿边31两侧均设有上导向直边35，上齿边31上的齿设置在两上导向直边35之间，这样提高了上齿边31上的齿的连接强度，在下齿边32两侧均设有下导向直边36，下齿边32上的齿设置在两下导向直边36之间，这样提高了下齿边32上的齿的连接强度，综合提高转子架3的耐用性。
上齿边31的齿数为a，下齿边32的齿数为b，不完全齿轮41上齿槽数为c，其中：a、b、c满足：a＝b＝c，所述的上齿边31齿根到下导向直边36之间的距离等于不完全齿轮41的外径。
为了使转子4在转子架3的上齿边31和下齿边32之间上平衡过渡，上齿边31的左端第一个齿与下齿边32的左端第二个齿对齐。
为了减少转子4运行时的震动，在转子4上设有平衡槽或平衡孔44使转子4的重心位于输出直轴5的轴心。
本发明在运行时，两个活塞交替做吸气行程、压缩行程、做功行程、排气行程。

Claims (3)

1.一种直线对置直轴发动机，其特征在于包括发动机体(1)，所述的发动机体(1)上设有缸体(21)，所述的缸体(21)内设有两个活塞(24)，两所述的活塞(24)上均铰接有活塞杆(25)；两活塞杆(25)之间铰接有转子架(3)，所述的转子架(3)内安装有转子(4)，所述的转子(4)与发动机体(1)上的输出直轴(5)连接；所述的转子架(3)包含：两相互平行且相对设置的上齿边(31)和下齿边(32)，连接上齿边(31)与下齿边(32)端部的左导向弧边(33)、右导向弧边(34)；所述的上齿边(31)连接有与上齿边(31)齿顶平齐的上导向直边(35)，所述的下齿边(32)连接有与下齿边(32)齿顶平齐的下导向直边(36)；所述的转子(4)包含可分别与上齿边(31)和下齿边(32)交替啮合的不完全齿轮(41)，所述的不完全齿轮(41)包含圆弧部(411)和齿形部(412)，所述的不完全齿轮(41)的两侧分别设有当不完全齿轮(41)与上齿边(31)或下齿边(32)啮合时能与下导向直边(36)或上导向直边(35)抵触而阻止圆弧部(411)与下齿边(32)或上齿边(31)碰撞的推动件(413)，所述的推动件(413)包含连接在不完全齿轮(41)两侧的圆盘(414)，所述的圆盘(414)直径小于或等于不完全齿轮(41)的齿根圆直径，所述的圆盘(414)且位于不完全齿轮(41)的圆弧部(411)的一侧设有圆形凸出部(415)，所述的转子架(3)且位于左导向弧边(33)和右导向弧边(34)的两侧设有用于与圆形凸出部(415)配合连接的容纳槽(331)。
2.根据权利要求1所述的一种直线对置直轴发动机，其特征在于所述的上齿边(31)的齿数为a，下齿边(32)的齿数为b，不完全齿轮(41)上齿槽数为c，其中：a、b、c满足：a＝b＝c，所述的上齿边(31)齿根到下导向直边(36)之间的距离等于不完全齿轮(41)的外径，所述的上齿边(31)的左端第一个齿与下齿边(32)的左端第二个齿对齐。
3.根据权利要求1或2所述的一种直线对置直轴发动机，其特征在于所述的转子(4)上设有平衡槽或平衡孔(44)使转子(4)的重心位于输出直轴(5)的轴心。
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