CN108678860B - 一种连杆式无曲轴发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连杆式无曲轴发动机，包括一输出轴，输出轴上设有第一、第二单向轮，两个单向轮外侧面的左端或右端均设有短连接轴；输出轴上下两侧设有第一、第二活塞，两个活塞的活塞杆上分别设有第一、第二长连接轴；第一长连接轴的前后两端分别通过第一传动连杆和第一从动连杆与位于第一单向轮的短连接轴和位于第二单向轮的短连接轴连接；第二长连接轴的前后两端分别通过第二从动连杆和第二传动连杆与位于第一单向轮的短连接轴和位于第二单向轮的短连接轴连接。本发明采用连杆式传动机构，并充分利用单向轮的单向锁止特性，实现输出盘的转动，具有结构简单、体积小巧、成本低廉、工作可靠、热机效率高、应用灵活、通用性强等优势。

Description

一种连杆式无曲轴发动机

技术领域

本发明属于汽车发动机技术领域，涉及一种燃油发动机，具体涉及一种连杆式无曲轴发动机。

背景技术

目前全世界的燃油发动机均是以采用曲轴作为传动机构的往复式发动机。往复式发动机设计结构复杂，加速时噪音较大，特别是在活塞的死区，以及曲轴0度和180度区会失去动力，不仅效率低，而且需要惯性并激发延迟点实现360度旋转。迄今为止，所有的摩托车、汽车内燃机均采用上述该方案，其热机效率最高约25%左右，导致变功率工作下汽车尾排严重的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连杆式无曲轴发动机，以解决现有内燃机热机效率不高，气缸燃烧不充分，废气排放量较大的问题。

为达到上述技术目的及效果，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种连杆式无曲轴发动机，包括输出轴、第一单向轮、第二单向轮、第一活塞和第二活塞；所述第一单向轮和所述第二单向轮均套设在所述输出轴上，所述第一单向轮和所述第二单向轮的有效转动方向相同，且所述第一单向轮和所述第二单向轮外侧面的左端或右端均设置有一根短连接轴；所述第一活塞和所述第二活塞分别设置在所述输出轴的上下两侧，所述第一活塞的活塞杆上设置第一长连接轴，所述第二活塞的活塞杆上设置有第二长连接轴，所述第一长连接轴和所述第二长连接轴分别与所述输出轴平行；所述第一长连接轴的前端通过第一传动连杆与位于所述第一单向轮外侧面的所述短连接轴连接，所述第一长连接轴的后端通过第一从动连杆与位于所述第二单向轮外侧面的所述短连接轴连接；所述第二长连接轴的前端通过第二从动连杆与位于所述第一单向轮外侧面的所述短连接轴连接，所述第二长连接轴的后端通过第二传动连杆与位于所述第二单向轮外侧面的所述短连接轴连接。

进一步的，当所述第一单向轮和所述第二单向轮的有效转动方向为逆时针方向时，所述短连接轴均位于所述第一单向轮和所述第二单向轮外表面的左端；当所述第一单向轮和所述第二单向轮的有效转动方向为顺时针方向时，所述短连接轴均位于所述第一单向轮和所述第二单向轮外表面的右端。

进一步的，所述第一单向轮和所述第二单向轮的结构相同，均包括输出盘、传动轮、单向锁止机构和支撑轴承机构，所述输出盘的中央设置有用于输出轴安装的轴安装孔和轴定位槽，所述传动轮套设于所述输出盘外，所述输出盘与所述传动轮之间设置有4-8个所述单向锁止机构，每个所述单向锁止机构均包括一个开设在所述输出盘圆周上的楔形槽，所述楔形槽的底面、前侧面、后侧面和内侧面为封闭面，所述楔形槽的外侧面为开敞面，所述楔形槽的底面、前侧面、后侧面、内侧面与所述传动轮的圆周内壁共同形成一个楔形腔，所述楔形腔内容纳有一根弹簧和一个楔形块，所述弹簧安装于所述楔形腔的底部，并且顶住设置在所述楔形腔尖部的所述楔形块，所述支撑轴承机构设置在所述输出盘的圆周上或设置在所述传动轮内，且与所述输出盘并排，用于保持所述输出盘与所述传动轮之间存在间隙。

进一步的，所述输出盘为可拆卸安装。

进一步的，所述楔形腔内注入有润滑油。

进一步的，所述楔形块内侧面的弧度与所述楔形槽内侧面的弧度相匹配，所述楔形块外侧面的弧度与所述传动轮圆周内壁的弧度相匹配。

进一步的，当所述楔形块位于所述楔形腔的尖部时，所述楔形块与所述传动轮的圆周内壁为过盈配合；当所述楔形块位于所述楔形腔的中部时，所述楔形块与所述传动轮的圆周内壁为间隙配合。

优选的，所述支撑轴承机构包括若干个开设在所述输出盘圆周上的滚柱槽，所述滚柱槽的个数与所述楔形槽的个数相对应，且所述滚柱槽与所述楔形槽错位设置，每个所述滚柱槽内均设置有一个滚柱，所述滚柱横截面的直径略大于所述滚柱槽的深度，所述滚柱露出所述滚柱槽的部分与所述传动轮的圆周内壁接触，所述滚柱与所述传动轮圆周内壁的接触点到所述输出盘轴心的距离略大于所述输出盘的半径。

优选的，所述支撑轴承机构包括一个安装在所述传动轮内的轴承盘，所述轴承盘与所述输出盘并排设置，且所述轴承盘的输出轴安装孔与所述输出盘的轴安装孔同轴，所述轴承盘的圆周外壁上均匀地设置有8-16个滚珠槽，每个所述滚珠槽内均设置有一个滚珠，所述滚珠的球径略大于所述滚珠槽的深度，所述滚珠露出所述滚珠槽的部分与所述传动轮的圆周内壁接触，所述滚珠与所述传动轮圆周内壁的接触点到所述轴承盘轴心的距离略大于所述输出盘的半径。

本发明的单向轮所采用的单向锁止机构有别于传统的单向齿轮，传统的单向齿轮或是采用弹簧加滚柱与内盘圆周上棱角的配合，亦或是采用弹簧加滚柱与内盘圆周上楔形空间的配合，虽然这些方法既起到了支撑的作用，又具备了单向锁止的功能，但其都是通过滚柱与内盘外径表面之间的摩擦力来传动，极容易出现打滑的情况，传动效果并不是很好；而本发明的单向轮在将支撑轴承机构与单向锁止机构分开的同时，改进了单向锁止机构的结构，采用弹簧加楔形块与楔形腔的配合方式，相比于传统单向齿轮单向锁止机构的点接触，该单向锁止机构的楔形块与楔形腔为了面接触，这大大增加了楔形块与传动轮之间以及楔形块与输出盘之间的摩擦力，在单向轮输出动力时不易发生打滑，传动效果极佳。

本发明的单向轮的工作原理为：当传动轮按一个方向旋转时，弹簧会将楔形块顶入楔形腔的尖部，使得楔形块与传动轮的圆周内壁形成过盈配合，楔形块通过与传动轮、输出盘之间的巨大的摩擦力将传动轮顶住，从而带动输出盘转动；当传动轮按另一个方向旋转时，传动轮的圆周内壁将楔形块顶入楔形腔的中部，使得楔形块与传动轮的圆周内壁形成间隙配合，由于楔形块外侧面的弧度与传动轮圆周内壁的弧度相同，因此楔形块与传动轮圆周内壁之间的摩擦力很小，传动轮通过支承轴承机构相对于所述输出盘进行空转，无法带动所述输出盘转动。

基于上述单向轮的工作原理，本发明连杆式无曲轴发动机的工作原理为，采用两个传统的单缸往返式活塞轮流点火并压缩燃油混合气，使两套连杆机构轮流带动两个单向轮做高速往复运动，给输出轴输出扭力。

假设两个单向轮的有效转动方向均为逆时针方向，当第一活塞点火时，产生向下的爆发力，第一活塞同时带动第一传动连杆和第一从动连杆向下运动，第一传动连杆从切线方向推动第一单向轮的传动轮逆时针转动，与第一单向轮的输出盘卡死并一同进行逆时针转动，从而带动输出轴按逆时针方向运动一段距离，而第二单向轮处于打滑状态，第一从动连杆只推动第二单向轮的传动轮向顺时针方向转动，不对第二单向轮的输出盘和输出轴产生扭力输出，此时第一活塞进入死区；当第一活塞进入死区后，第一单向轮和第二单向轮分别通过第二从动连杆和第二传动连杆推动第二活塞向下运动，完成可燃气体压缩；随后第二活塞点火，产生向上的爆发力，第二活塞同时带动第二传动连杆和第二从动连杆向上运动，第二传动连杆从切线方向推动第二单向轮的传动轮逆时针转动，与第二单向轮的输出盘卡死并一同进行逆时针转动，从而带动输出轴继续按逆时针方向运动一段距离，而此时第一单向轮处于打滑状态，第二从动连杆之推动第一单向轮的传动轮向顺时针方向转动，不对第一单向轮的输出盘和输出轴产生扭力输出；与此同时，第一活塞完成扫气，并填充新燃气，当第二活塞进入死区后，第一活塞完成燃气压缩，如此往复，使得两个单向轮中的输出盘能够高速旋转，并通过输出轴输出扭力。

本发明还提供了一种连杆式无曲轴发动机的变种，包括输出轴、第一单向轮、第一活塞和空气弹簧；所述第一单向轮套设在所述输出轴上，所述第一单向轮外侧面的左右两端分别设置有一根短连接轴；所述第一活塞位于一根所述短连接轴的上方或下方，且通过第一传动连杆与该根所述短连接轴连接，所述空气弹簧位于另一根所述短连接轴的上方或下方，且通过第一从动连杆与该根所述短连接轴连接。

进一步的，当所述第一单向轮的有效转动方向为逆时针方向时，所述第一活塞设置在位于左侧的所述短连接轴的上方或位于右侧的所述短连接轴的下方，所述空气弹簧设置在位于右侧的所述短连接轴的上方或位于左侧的所述所述短连接轴的下方；当所述第一单向轮的有效转动方向为顺时针方向时，所述第一活塞设置在位于左侧的所述短连接轴的下方或位于右侧的所述短连接轴的上方，所述空气弹簧设置在位于右侧的所述短连接轴的下方或位于左侧的所述所述短连接轴的上方。

本发明的这种变种的工作原理为，采用一个或两个传统的单缸往返式活塞负责点火并提供动力输出，采用一个或两个空气弹簧负责活塞的复位和再次压缩燃油混合气，活塞和空气弹簧轮流带动两个单向轮做高速往复运动，给输出轴输出扭力。

假设两个单向轮的有效转动方向均为逆时针方向，当第一活塞点火时，产生爆发力，第一活塞通过第一传动连杆同时从切线方向推动第一单向轮和第二单向轮的外圈逆时针转动，两个单向轮的外圈分别与内盘卡死并一同进行逆时针转动，从而带动输出轴按逆时针方向转动一段距离，与此同时，第一从动连杆压缩空气弹簧，压缩弹簧进行蓄力；当第一活塞进入死区，压缩弹簧的弹力产生作用，压缩弹簧通过第一从动连杆同时从切线方向推动第一单向轮和第二单向轮的外圈顺时针转动，由于单向轮的外圈顺时针转动时，外圈相对于内盘为空转状态，因此空气弹簧只将两个单向轮的外圈向顺时针方向推动，从而通过第一传动连杆带动第一活塞完成扫气，并填充新燃气，如此往复，使得两个单向轮中的输出盘能够高速旋转，并通过输出轴输出扭力。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明的创新之处在于将传统的360度曲轴式传动机构更改为连杆式传动机构，并充分利用单向轮的单向锁止特性，实现输出盘的转动和输出轴的扭力输出，具有结构简单、体积小巧、不占车辆空间、成本低廉、工作可靠、热机效率高、应用灵活、通用性强等优势。

2、本发明将传统的活塞对中机构改变为双活塞联动机构，通过两个活塞进行对冲，创造性地采用转子切线驱动的方式带动单向轮反复切换进行传动，不牺牲转子的惯性，工作可靠，优于传统齿轮传动，动力持续均匀，完全克服了传统曲轴发动机0度角和180度角的死区，其理论热机效率值高达到50%以上，气缸燃烧充分，与现有传统燃油发动机相比，废气排放最低。

3、本发明在应用过程中可以在一根输出轴上并联多组该发动机形成矩阵式发动机组以同步增加功率。如两个五千瓦的该发动机可以叠加出十千瓦的输出功率，三个就可以叠加出十五千瓦的输出功率，并且不占用空间，可实现标准化生产，是未来超静音发电机组的动力最佳来源之一。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明发动机的一种实施例的正面示意图；

图2为本发明发动机的一种实施例的右侧面示意图；

图3为本发明发动机的另一种实施例的正面示意图；

图4为本发明单向轮的一种实施例的轴向截面示意图；

图5为本发明单向轮的一种实施例的周向截面示意图；

图6为本发明单向轮的另一种实施例的轴向截面示意图；

图7为本发明单向轮的另一种实施例的周向截面示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

实施例1

参见图1和图2所示，一种连杆式无曲轴发动机，包括输出轴1、第一单向轮2a、第二单向轮2b、第一活塞3a和第二活塞3b；所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b均套设在所述输出轴1上，所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b的有效转动方向相同，且所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b外侧面的左端或右端均设置有一根短连接轴4；所述第一活塞3a和所述第二活塞3b分别设置在所述输出轴1的上下两侧，所述第一活塞3a的活塞杆上设置第一长连接轴5a，所述第二活塞3b的活塞杆上设置有第二长连接轴5b，所述第一长连接轴5a和所述第二长连接轴5b分别与所述输出轴平行；所述第一长连接轴5a的前端通过第一传动连杆6a与位于所述第一单向轮2a外侧面的所述短连接轴4连接，所述第一长连接轴5a的后端通过第一从动连杆7a与位于所述第二单向轮2b外侧面的所述短连接轴4连接；所述第二长连接轴5b的前端通过第二从动连杆7b与位于所述第一单向轮2a外侧面的所述短连接轴4连接，所述第二长连接轴5b的后端通过第二传动连杆6b与位于所述第二单向轮2b外侧面的所述短连接轴4连接。

进一步的，当所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b的有效转动方向为逆时针方向时，所述短连接轴4均位于所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b外表面的左端；当所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b的有效转动方向为顺时针方向时，所述短连接轴4均位于所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b外表面的右端。

实施例2

参见图3所示，一种连杆式无曲轴发动机，包括输出轴1、第一单向轮2a、第一活塞3a和空气弹簧8；所述第一单向轮2a套设在所述输出轴1上，所述第一单向轮2a外侧面的左右两端分别设置有一根短连接轴4；所述第一活塞3a位于一根所述短连接轴4的上方或下方，且通过第一传动连杆6a与该根所述短连接轴4连接，所述空气弹簧8位于另一根所述短连接轴4的上方或下方，且通过第一从动连杆7a与该根所述短连接轴4连接。

进一步的，当所述第一单向轮2a的有效转动方向为逆时针方向时，所述第一活塞3a设置在位于左侧的所述短连接轴4的上方或位于右侧的所述短连接轴4的下方，所述空气弹簧8设置在位于右侧的所述短连接轴4的上方或位于左侧的所述所述短连接轴4的下方；当所述第一单向轮2a的有效转动方向为顺时针方向时，所述第一活塞3a设置在位于左侧的所述短连接轴4的下方或位于右侧的所述短连接轴4的上方，所述空气弹簧8设置在位于右侧的所述短连接轴4的下方或位于左侧的所述所述短连接轴4的上方。

实施例3

参见图4和图5所示，所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b的结构相同，均包括输出盘201、传动轮202、单向锁止机构和支撑轴承机构。所述传动轮202套设于所述输出盘201外，所述输出盘201为可拆卸安装。所述输出盘201的中央设置有用于输出轴安装的轴安装孔203和轴定位槽204。

所述输出盘201与所述传动轮202之间设置有4-8个所述单向锁止机构。每个所述单向锁止机构均包括一个开设在所述输出盘201圆周上的楔形槽205，所述楔形槽205的底面、前侧面、后侧面和内侧面为封闭面，所述楔形槽205的外侧面为开敞面，所述楔形槽205的底面、前侧面、后侧面、内侧面与所述传动轮202的圆周内壁共同形成一个楔形腔，所述楔形腔内容纳有一根弹簧206和一个楔形块207，并注入有润滑油，所述弹簧206安装于所述楔形腔的底部，并且顶住设置在所述楔形腔尖部的所述楔形块207。所述楔形块207内侧面的弧度与所述楔形槽205内侧面的弧度相匹配，所述楔形块207外侧面的弧度与所述传动轮202圆周内壁的弧度相匹配。当所述楔形块207位于所述楔形腔的尖部时，所述楔形块207与所述传动轮202的圆周内壁为过盈配合；当所述楔形块207位于所述楔形腔的中部时，所述楔形块与所述传动轮202的圆周内壁为间隙配合。

所述支撑轴承机构用于保持所述输出盘201与所述传动轮202之间存在间隙。所述支撑轴承机构包括4-8个开设在所述输出盘201圆周上的滚柱槽208，且所述滚柱槽208与所述楔形槽205错位设置，每个所述滚柱槽208内均设置有一个滚柱209，所述滚柱209横截面的直径略大于所述滚柱槽208的深度，所述滚柱209露出所述滚柱槽208的部分与所述传动轮202的圆周内壁接触，所述滚柱209与所述传动轮202圆周内壁的接触点到所述输出盘201轴心的距离略大于所述输出盘201的半径。

实施例4

参见图6和图7所示，所述第一单向轮2a和所述第二单向轮2b的结构相同，均包括输出盘201、传动轮202、单向锁止机构和支撑轴承机构。所述传动轮202套设于所述输出盘201外，所述输出盘201为可拆卸安装。所述输出盘201的中央设置有用于输出轴安装的轴安装孔203和轴定位槽204。

所述输出盘201与所述传动轮202之间设置有4-8个所述单向锁止机构。每个所述单向锁止机构均包括一个开设在所述输出盘201圆周上的楔形槽205，所述楔形槽205的底面、前侧面、后侧面和内侧面为封闭面，所述楔形槽205的外侧面为开敞面，所述楔形槽205的底面、前侧面、后侧面、内侧面与所述传动轮202的圆周内壁共同形成一个楔形腔，所述楔形腔内容纳有一根弹簧206和一个楔形块207，并注入有润滑油，所述弹簧206安装于所述楔形腔的底部，并且顶住设置在所述楔形腔尖部的所述楔形块207。所述楔形块207内侧面的弧度与所述楔形槽205内侧面的弧度相匹配，所述楔形块207外侧面的弧度与所述传动轮202圆周内壁的弧度相匹配。当所述楔形块207位于所述楔形腔的尖部时，所述楔形块207与所述传动轮202的圆周内壁为过盈配合；当所述楔形块207位于所述楔形腔的中部时，所述楔形块与所述传动轮202的圆周内壁为间隙配合。

所述支撑轴承机构用于保持所述输出盘201与所述传动轮202之间存在间隙。所述支撑轴承机构包括一个安装在所述传动轮202内的轴承盘210，所述轴承盘210与所述输出盘201并排设置，且所述轴承盘210的输出轴安装孔与所述输出盘201的轴安装孔203同轴，所述轴承盘210的圆周外壁上均匀地设置有若干个滚珠槽211，每个所述滚珠槽211内均设置有一个滚珠212，所述滚珠212的球径略大于所述滚珠槽211的深度，所述滚珠212露出所述滚珠槽211的部分与所述传动轮202的圆周内壁接触，所述滚珠212与所述传动轮202圆周内壁的接触点到所述轴承盘210轴心的距离略大于所述输出盘201的半径。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连杆式无曲轴发动机，其特征在于：包括输出轴（1）、第一单向轮（2a）、第二单向轮（2b）、第一活塞（3a）和第二活塞（3b）；所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）均套设在所述输出轴（1）上，所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）的有效转动方向相同，且所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）外侧面的左端或右端均设置有一根短连接轴（4）；所述第一活塞（3a）和所述第二活塞（3b）分别设置在所述输出轴（1）的上下两侧，所述第一活塞（3a）的活塞杆上设置第一长连接轴（5a），所述第二活塞（3b）的活塞杆上设置有第二长连接轴（5b），所述第一长连接轴（5a）和所述第二长连接轴（5b）分别与所述输出轴平行；所述第一长连接轴（5a）的前端通过第一传动连杆（6a）与位于所述第一单向轮（2a）外侧面的所述短连接轴（4）连接，所述第一长连接轴（5a）的后端通过第一从动连杆（7a）与位于所述第二单向轮（2b）外侧面的所述短连接轴（4）连接；所述第二长连接轴（5b）的前端通过第二从动连杆（7b）与位于所述第一单向轮（2a）外侧面的所述短连接轴（4）连接，所述第二长连接轴（5b）的后端通过第二传动连杆（6b）与位于所述第二单向轮（2b）外侧面的所述短连接轴（4）连接；

所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）的结构相同，均包括输出盘（201）、传动轮（202）、单向锁止机构和支撑轴承机构，所述输出盘（201）的中央设置有用于输出轴安装的轴安装孔（203）和轴定位槽（204），所述传动轮（202）套设于所述输出盘（201）外，所述输出盘（201）与所述传动轮（202）之间设置有若干个所述单向锁止机构，每个所述单向锁止机构均包括一个开设在所述输出盘（201）圆周上的楔形槽（205），所述楔形槽（205）的底面、前侧面、后侧面和内侧面为封闭面，所述楔形槽（205）的外侧面为开敞面，所述楔形槽（205）的底面、前侧面、后侧面、内侧面与所述传动轮（202）的圆周内壁共同形成一个楔形腔，所述楔形腔内容纳有一根弹簧（206）和一个楔形块（207），所述弹簧（206）安装于所述楔形腔的底部，并且顶住设置在所述楔形腔尖部的所述楔形块（207），所述支撑轴承机构设置在所述输出盘（201）的圆周上或设置在所述传动轮（202）内，用于保持所述输出盘（201）与所述传动轮（202）之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的连杆式无曲轴发动机，其特征在于：当所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）的有效转动方向为逆时针方向时，所述短连接轴（4）均位于所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）外表面的左端；当所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）的有效转动方向为顺时针方向时，所述短连接轴（4）均位于所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）外表面的右端。

3.一种连杆式无曲轴发动机，其特征在于：包括输出轴（1）、第一单向轮（2a）、第一活塞（3a）和空气弹簧（8）；所述第一单向轮（2a）套设在所述输出轴（1）上，所述第一单向轮（2a）或第二单向轮（2b）外侧面的左右两端分别设置有一根短连接轴（4）；所述第一活塞（3a）位于一根所述短连接轴（4）的上方或下方，且通过第一传动连杆（6a）与该根所述短连接轴（4）连接，所述空气弹簧（8）位于另一根所述短连接轴（4）的上方或下方，且通过第一从动连杆（7a）与该根所述短连接轴（4）连接；

所述第一单向轮（2a）和所述第二单向轮（2b）的结构相同，均包括输出盘（201）、传动轮（202）、单向锁止机构和支撑轴承机构，所述输出盘（201）的中央设置有用于输出轴安装的轴安装孔（203）和轴定位槽（204），所述传动轮（202）套设于所述输出盘（201）外，所述输出盘（201）与所述传动轮（202）之间设置有若干个所述单向锁止机构，每个所述单向锁止机构均包括一个开设在所述输出盘（201）圆周上的楔形槽（205），所述楔形槽（205）的底面、前侧面、后侧面和内侧面为封闭面，所述楔形槽（205）的外侧面为开敞面，所述楔形槽（205）的底面、前侧面、后侧面、内侧面与所述传动轮（202）的圆周内壁共同形成一个楔形腔，所述楔形腔内容纳有一根弹簧（206）和一个楔形块（207），所述弹簧（206）安装于所述楔形腔的底部，并且顶住设置在所述楔形腔尖部的所述楔形块（207），所述支撑轴承机构设置在所述输出盘（201）的圆周上或设置在所述传动轮（202）内，用于保持所述输出盘（201）与所述传动轮（202）之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的连杆式无曲轴发动机，其特征在于：当所述第一单向轮（2a）的有效转动方向为逆时针方向时，所述第一活塞（3a）设置在位于左侧的所述短连接轴（4）的上方或位于右侧的所述短连接轴（4）的下方，所述空气弹簧（8）设置在位于右侧的所述短连接轴（4）的上方或位于左侧的所述短连接轴（4）的下方；当所述第一单向轮（2a）的有效转动方向为顺时针方向时，所述第一活塞（3a）设置在位于左侧的所述短连接轴（4）的下方或位于右侧的所述短连接轴（4）的上方，所述空气弹簧（8）设置在位于右侧的所述短连接轴（4）的下方或位于左侧的所述短连接轴（4）的上方。

5.根据权利要求1或3所述的连杆式无曲轴发动机，其特征在于：所述楔形腔内注入有润滑油。

6.根据权利要求1或3所述的连杆式无曲轴发动机，其特征在于：所述楔形块（207）内侧面的弧度与所述楔形槽（205）内侧面的弧度相匹配，所述楔形块（207）外侧面的弧度与所述传动轮（202）圆周内壁的弧度相匹配。

7.根据权利要求1或3所述的连杆式无曲轴发动机，其特征在于：当所述楔形块（207）位于所述楔形腔的尖部时，所述楔形块（207）与所述传动轮（202）的圆周内壁为过盈配合；当所述楔形块（207）位于所述楔形腔的中部时，所述楔形块与所述传动轮（202）的圆周内壁为间隙配合。

8.根据权利要求1或3所述的连杆式无曲轴发动机，其特征在于：所述支撑轴承机构包括若干个开设在所述输出盘（201）圆周上的滚柱槽（208），所述滚柱槽（208）的个数与所述楔形槽（205）的个数相对应，且所述滚柱槽（208）与所述楔形槽（205）错位设置，每个所述滚柱槽（208）内均设置有一个滚柱（209），所述滚柱（209）横截面的直径略大于所述滚柱槽（208）的深度，所述滚柱（209）露出所述滚柱槽（208）的部分与所述传动轮（202）的圆周内壁接触，所述滚柱（209）与所述传动轮（202）圆周内壁的接触点到所述输出盘（201）轴心的距离略大于所述输出盘（201）的半径。

9.根据权利要求1或3所述的连杆式无曲轴发动机，其特征在于：所述支撑轴承机构包括一个安装在所述传动轮（202）内的轴承盘（210），所述轴承盘（210）与所述输出盘（201）并排设置，且所述轴承盘（210）的输出轴安装孔与所述输出盘（201）的轴安装孔（203）同轴，所述轴承盘（210）的圆周外壁上均匀地设置有若干个滚珠槽（211），每个所述滚珠槽（211）内均设置有一个滚珠（212），所述滚珠（212）的球径略大于所述滚珠槽（211）的深度，所述滚珠（212）露出所述滚珠槽（211）的部分与所述传动轮（202）的圆周内壁接触，所述滚珠（212）与所述传动轮（202）圆周内壁的接触点到所述轴承盘（210）轴心的距离略大于所述输出盘（201）的半径。