CN108798883A - 一种新型卧式齿轮齿条发动机 - Google Patents

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熊树生
马泽群
尹耀辉
易善强
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Abstract

本发明涉及发动机领域，具体公开了一种新型卧式齿轮齿条发动机。该新型卧式齿轮齿条发动机，包括壳体及与壳体旋转活动连接的输出轴，所述的输出轴上套设有至少两个传动齿轮，所述传动齿轮上轮齿所覆盖区域对应的圆心角为150°~180°；还包括与传动齿轮一一对应的传动件，所述传动件的两端分别设有活塞；所述的传动件包括两个与传动齿轮匹配的齿条，两个所述的齿条平行且相对于传动齿轮上下对称设置；工作时，最多仅有一个齿条同时与传动齿轮啮合。以上所述的新型卧式齿轮齿条发动机，采用齿轮齿条传动方式，消除现有发动机结构中所存在的死点问题，提高发动机的输出效率。

Description

一种新型卧式齿轮齿条发动机
技术领域
本发明涉及一种新型发动机结构，尤其涉及一种新型卧式齿轮齿条发动机。
背景技术
发动机是将燃料燃烧产生的热能转变为机械能的装置，是汽车的动力来源。传统发动机通过曲柄连杆机构将活塞的往复直线运动转变为曲柄的旋转运动，进而通过输出轴将能量输出。在做功冲程中，发动机将燃料燃烧产生的热能转变为推动活塞做往复运动的机械能，再通过连杆带动曲轴作旋转运动；在其它三个冲程中，又由飞轮在做功冲程中储存的能量来驱动活塞作往复运动。但是传统发动机的曲柄连杆机构在结构上存在很大的缺陷，当发动机完成压缩冲程，开始做功冲程时，连杆与活塞位于一条直线上时，活塞位于上止点。紧接着可燃混合气在燃烧室燃烧做功，瞬间输出大量的能量，而此时连杆和曲轴间的夹角过大，力臂近乎为零，这就导致在做功冲程开始，能量输出密度最大时，作用力的力臂反而最小，这不仅降低了能量的输出效率，连杆和曲柄结构所承受的压力也过大，对连杆和曲柄结构的结构强度要求更高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型卧式齿轮齿条发动机，采用齿轮齿条传动方式，消除现有发动机结构中所存在的死点问题，提高发动机的输出效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种新型卧式齿轮齿条发动机，包括壳体及与壳体旋转活动连接的输出轴，所述的输出轴上套设有至少两个传动齿轮，所述传动齿轮上轮齿所覆盖区域对应的圆心角为150°~180°；还包括与传动齿轮一一对应的传动件，所述传动件的两端分别设有活塞；所述的传动件包括两个与传动齿轮匹配的齿条，两个所述的齿条平行且相对于传动齿轮上下对称设置；工作时，最多仅有一个齿条同时与传动齿轮啮合。
与现有发动机结构曲柄连杆式的传动方式相比，由于齿条与齿轮在工作过程中始终处于垂直状态，故气缸内气体对活塞的推力所做的功可以在最大程度上传递到输出轴，并克服了现有结构存在的“死点”和敲缸问题。
作为优选，所述传动齿轮的数量为两个，且两个传动齿轮的轮齿位于同一侧。两个传动齿轮对应两个传动件，即四个气缸，合理设置发动机的进排气系统，可以达到四个气缸中始终有一个处于做功冲程，进而带动其他三个气缸完成吸气、压缩和排气冲程，与现有发动机结构相比，可以省略飞轮，简化系统结构。
作为优选，相邻两个传动件之间设有连接杆。由于其中一个气缸做功冲程的能量需要通过齿轮和齿条结构传递至另一个传动件，在这个过程中，齿轮齿条结构的在和很大，影响结构的使用寿命。连接杆将传动件连接为一体，用于驱动其余气缸完成吸气、压缩和排气冲程的能量可以部分通过连接杆进行传递，大大降低了齿轮齿条所受的载荷。
作为优选，所述的壳体内设有润滑油池；所述的输出轴内设有与润滑油池连通的润滑通道，并在输出轴上与各个传动齿轮对应的位置分别设有连通输出轴表面和润滑通道的润滑孔。润滑油经由润滑通道到达润滑孔处，并在离心力的作用下从润滑孔被甩出，对齿轮齿条传动结构进行润滑。
附图说明
图1为本实施例新型卧式齿轮齿条发动机的俯视图；
图2为本实施例新型卧式齿轮齿条发动机的侧视图；
图3为图2中A处的局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1和图2所示，一种新型卧式齿轮齿条发动机，包括壳体及与壳体旋转活动连接的输出轴5，所述的输出轴5上套设有两个传动齿轮4，所述传动齿轮4上轮齿所覆盖区域对应的圆心角为150°~180°，且两个传动齿轮4的轮齿位于同一侧。两个传动齿轮4对应两个传动件3，即四个气缸2，合理设置发动机的进排气系统，可以达到四个气缸2中始终有一个处于做功冲程，进而带动其他三个气缸2完成吸气、压缩和排气冲程，与现有发动机结构相比，可以省略飞轮，简化系统结构。
如图1和图2所示，还包括与传动齿轮4一一对应的传动件3，所述传动件3的两端分别设有活塞1；所述的传动件3包括两个与传动齿轮4匹配的齿条31，两个所述的齿条31平行且相对于传动齿轮4上下对称设置；工作时，最多仅有一个齿条31同时与传动齿轮4啮合。
如图1和图2所示，相邻两个传动件3之间设有连接杆6。由于其中一个气缸2做功冲程的能量需要通过齿轮4和齿条31结构传递至另一个传动件3，在这个过程中，齿轮4齿条31结构的在和很大，影响结构的使用寿命。连接杆6将传动件3连接为一体，用于驱动其余气缸2完成吸气、压缩和排气冲程的能量可以部分通过连接杆6进行传递，大大降低了齿轮4齿条31所受的载荷。
与现有发动机结构曲柄连杆式的传动方式相比，由于齿条31与齿轮4在工作过程中始终处于垂直状态，故气缸2内气体对活塞1的推力所做的功可以在最大程度上传递到输出轴5，并克服了现有结构存在的“死点”和敲缸问题。
进一步的，如图3所示，所述的壳体内设有润滑油池7；所述的输出轴5内设有与润滑油池7连通的润滑通道51，并在输出轴5上与各个传动齿轮4对应的位置分别设有连通输出轴5表面和润滑通道51的润滑孔52。润滑油经由润滑通道51到达润滑孔52处，并在离心力的作用下从润滑孔52被甩出，对齿轮4齿条31传动结构进行润滑。
以上所述的新型卧式齿轮齿条发动机，采用齿轮齿条传动方式，消除现有发动机结构中所存在的死点问题，提高发动机的输出效率。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型卧式齿轮齿条发动机，其特征在于：包括壳体及与壳体旋转活动连接的输出轴（5），所述的输出轴（5）上套设有至少两个传动齿轮（4），所述传动齿轮（4）上轮齿所覆盖区域对应的圆心角为150°~180°；还包括与传动齿轮（4）一一对应的传动件（3），所述传动件（3）的两端分别设有活塞（1）；所述的传动件（3）包括两个与传动齿轮（4）匹配的齿条（31），两个所述的齿条（31）平行且相对于传动齿轮（4）上下对称设置；工作时，最多仅有一个齿条（31）同时与传动齿轮（4）啮合。
2.根据权利要求1所述的新型卧式齿轮齿条发动机，其特征在于：所述传动齿轮（4）的数量为两个，且两个传动齿轮（4）的轮齿位于同一侧。
3.根据权利要求1所述的新型卧式齿轮齿条发动机，其特征在于：相邻两个传动件（3）之间设有连接杆（6）。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的新型卧式齿轮齿条发动机，其特征在于：所述的壳体内设有润滑油池（7）；所述的输出轴（5）内设有与润滑油池（7）连通的润滑通道（51），并在输出轴（5）上与各个传动齿轮（4）对应的位置分别设有连通输出轴（5）表面和润滑通道（51）的润滑孔（52）。
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