CN112145629B - 一种正时传动系统、发动机及机动车 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种正时传动系统、发动机及机动车，本正时传动系统包括锥齿轮组，发动机曲轴可通过锥齿轮组与进气凸轮轴和排气凸轮轴同时传动连接。锥齿轮组包括：发动机输出轴和发动机输出锥齿轮；第一传动轴锥齿轮、第二传动轴锥齿轮和若干传动轴；进气凸轮轴柱齿轮和排气凸轮轴柱齿轮；分动轴、分动轴柱齿轮以及分动轴锥齿轮，分动轴柱齿轮与分动轴锥齿轮装设在分动轴两端，分动轴锥齿轮与第二传动轴锥齿轮啮合连接，分动轴柱齿轮可与进气凸轮轴柱齿轮和排气凸轮轴柱齿轮同时啮合连接。本发明通过在发动机曲轴与进气凸轮轴和排气凸轮轴之间装设锥齿轮组，实现了具有该正时传动系统的装置结构紧凑、重量轻、使用寿命长的目的。

Description

一种正时传动系统、发动机及机动车

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体的说，涉及一种正时传动系统、发动机及机动车。

背景技术

目前车辆系统的倒车功能主要通过变速箱或其它换向装置实现的，如专利号CN101224700B《具有机械反转功能的混合动力车辆传动系统》，也是通过在发动机外部的行星齿轮传动装置实现机械反转，并没有实现发动机反转功能。除部分安装两冲程发动机的车辆外，仅有少量通过发动机反转实现倒车功能的车辆，如专利号CN101293476B《具有反转发动机的混合动力系统》，通过在曲轴上安装电子控制器，控制凸轮轴转动，进而控制配气阀门，实现发动机反转功能。

实现发动机反转，最大的障碍是与发动机曲轴连接的配气系统是一套正时系统，其凸轮轴转动与发动机曲轴严格匹配，以精准控制发动机进气和排气时机，使发动机工作平稳且燃油效率最高。

目前发动机实现正时系统控制的传动装置分别为：齿轮正时传动、链条正时传动、皮带正时传动以及电子控制传动系统，其中由于发动机配气系统与曲轴距离较远，齿轮正时传动的尺寸偏大，重量较大，且制造成本较高，逐渐被链条正时传动和皮带正时传动取代，然而链条正时传动和皮带正时传动噪音较大，使用寿命短。电子控制传动系统由于结构复杂、成本高，也并没有推广使用。

因此，设计一种结构紧凑、重量轻、使用寿命长的正时传动系统，是本专利想要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的以上缺陷，本发明提供了一种正时传动系统、发动机及机动车，实现了整体结构紧凑、重量轻、使用寿命长的目的。

本发明提供的技术方案如下：

一种正时传动系统，所述正时传动系统包括锥齿轮组，发动机曲轴可通过所述锥齿轮组与进气凸轮轴和排气凸轮轴同时传动连接。

本技术方案公开了一种正时传动系统，通过利用锥齿轮组代替齿轮正时传动、链条正时传动压机皮带正时传动，解决了传统齿轮正时传动系统尺寸偏大，重量较大，且制造成本较高，皮带正时传动系统寿命短的问题。进而实现了整体结构紧凑、重量轻、使用寿命长的目的。

进一步地，所述锥齿轮组包括：发动机输出轴和发动机输出锥齿轮，所述发动机输出轴可与所述曲轴连接，所述发动机输出锥齿轮装设在所述发动机输出轴上；第一传动轴锥齿轮、第二传动轴锥齿轮和若干传动轴，所述第一传动轴锥齿轮与所述第二传动轴锥齿轮通过至少一根所述传动轴连接，所述第一传动轴锥齿轮与所述发动机输出锥齿轮啮合连接；进气凸轮轴柱齿轮和排气凸轮轴柱齿轮，所述进气凸轮轴柱齿轮可装设在所述进气凸轮轴上，所述排气凸轮轴柱齿轮可装设在所述排气凸轮轴上；分动轴、分动轴柱齿轮以及分动轴锥齿轮，所述分动轴柱齿轮与所述分动轴锥齿轮装设在所述分动轴两端，所述分动轴锥齿轮与所述第二传动轴锥齿轮啮合连接，所述分动轴柱齿轮可与进气凸轮轴柱齿轮和排气凸轮轴柱齿轮同时啮合连接。

本技术方案进一步公开了锥齿轮组的具体组成结构，通过调整锥齿轮组中的传动轴长度，实现发动机曲轴与进气凸轮轴以及排气凸轮轴之间长距离自由动力传输，避免了传统齿轮正时传动系统尺寸大的问题，结构紧凑、重量轻；避免了皮带正时传动中皮带易磨损，使用成本高的问题。

进一步地，所述锥齿轮组还包括：正反转锥齿轮组，包括若干惰轮锥齿轮、正转锥齿轮和反转锥齿轮，所述正转锥齿轮的小端和所述反转锥齿轮的小端相向设置，且之间通过至少一个所述惰轮锥齿轮啮合连接；所述传动轴分为第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴一端与所述第一传动轴锥齿轮连接，另一端与所述正转锥齿轮连接；所述第二传动轴一端与所述第二传动轴锥齿轮连接；正反转切换器，径向固定在所述第二传动轴远离所述第二传动轴锥齿轮的一端，轴向具有第一连接位和第二连接位，其中，正转状态下，所述正反转切换器位于第一连接位，所述第一传动轴与所述第二传动轴间接连接，且与所述第二传动轴旋转方向相同；反转状态下，所述正反转切换器位于第二连接位，所述第一传动轴与所述反转锥齿轮间接连接，且与所述反转锥齿轮旋转方向相同。

本技术方案进一步公开了该锥齿轮组的具体组成结构，通过正反转切换装置，控制锥齿轮组进行正向传动或反向传动，实现发动机曲轴与进气凸轮轴以及排气凸轮轴之间的正向正时传动或反向正时传动。该装置通过正反转切换装置，在不改变发动机进气和排气系统的正时情况下，可实现自由切换发动机正转或反转工作状态。

进一步地，所述锥齿轮组还包括：反转轴，所述反转轴固定在所述反转锥齿轮的大端；反转柱齿轮，装设在所述反转轴上；正转柱齿轮，装设在所述第一传动轴上；其中，所述正转状态下，所述正反转切换器与所述正转柱齿轮啮合连接；所述反转状态下，所述正反转切换器与所述反转柱齿轮啮合连接。

本技术方案进一步公开了正反转锥齿轮组的具体组成结构，通过在反转轴上装设反转柱齿轮，在第一传动轴上装设正转柱齿轮、第一传动轴锥齿轮以及正转锥齿轮。各个部件结构紧凑，功能完善，可行性高。

进一步地，所述正转锥齿轮和所述反转锥齿轮通过一个或两个所述惰轮锥齿轮啮合连接，且两所述惰轮锥齿轮的小端相向设置，大端分别通过两惰轮锥齿轮轴可拆卸连接。

本技术方案进一步公开了惰轮锥齿轮的具体排布，通过在正转锥齿轮和反转锥齿轮之间设置两个同轴的惰轮锥齿轮，使正转锥齿轮在向反转锥齿轮传递力矩的过程中，反转锥齿轮受力平衡，使装置运行稳定。

进一步地，所述第二传动轴沿其轴线方向上设置有腰型孔；所述正反转切换器包括：切换器主体、正转传动轴、反转传动轴、反转传动柱齿轮以及正转传动柱齿轮，其中，所述正转传动轴、所述切换器主体和所述反转传动轴均为中空结构，依次套设在所述第二传动轴表面，均位于同一轴线，所述正转传动轴通过所述正转传动柱齿轮与所述正转柱齿轮啮合连接，所述反转传动轴通过所述反转传动柱齿轮与所述反转柱齿轮啮合连接，且所述切换器主体与所述腰型孔可滑移连接，在所述第一连接位所述切换器主体与所述正转传动轴轴向卡合，在所述第二连接位所述切换器主体与所述反转传动轴轴向卡合；

和/或；所述反转轴、所述反转锥齿轮以及所述反转柱齿轮为一体式结构；

和/或；所述分动轴、所述分动轴柱齿轮以及所述分动轴锥齿轮为一体式结构；

和/或；所述第一传动轴、所述正转锥齿轮、所述正转柱齿轮以及所述第一传动轴锥齿轮为一体式结构

一种发动机，包括上述的正时传动系统，还包括：壳体；发动机主体，所述发动机主体装设在所述壳体内，具有发动机气缸、曲轴、进气凸轮轴以及排气凸轮轴；其中，所述曲轴与发动机输出轴连接，所述进气凸轮轴上装设有进气凸轮轴柱齿轮，所述排气凸轮轴上装设有排气凸轮轴柱齿轮。

本技术方案进一步公开了一种具有该正时传动系统的发动机，通过锥齿轮组进行传动，可实现发动机输出轴与进气凸轮轴和排气凸轮轴之间长距离机械能传输，传动精准、可靠、效率高，而且结构紧凑，重量轻；锥齿轮正时传动装置可实现与发动机同寿命，可将其封闭在发动机缸体内，润滑条件好，而且噪声小。

进一步地，所述曲轴和所述进气凸轮轴以及所述排气凸轮轴之间设置有正反转锥齿轮组和正反转切换器；所述曲轴处设置曲轴对中调整装置，用于实现所述曲轴对中，使所述发动机气缸的活塞处于上止点或下止点位置；其中，所述对中调整装置包括：对中标识传感器，装设在所述发动机输出轴上；对中控制器，装设在所述壳体内部，与所述对中标识传感器相对应；其中，所述中标识传感器与所述对中控制器正对时，所述活塞处于上止点或下止点；所述发动机正常工作时，对中控制器停止工作，所述对中标识传感器随所述发动机输出轴旋转；所述发动机停止工作时，所述对中控制器接受停车信号，并跟踪所述对中标识传感器的运动状态，在指定低转速时，所述对中控制装置通过电磁力或机械力捕获所述对中标识传感器并锁死；所述发动机启动时，所述中控制器接受启动信号，松开对所述中标识传感器的连接，可由电动机带动所述发动机进行正转或反转工作。

本技术方案进一步公开了该发动机的结构，通过发动机曲轴对中调整装置，实现发动机曲轴对中，即发动机气缸活塞处于上止点或下止点位置；通过正反转切换装置，控制锥齿轮组进行正向传动或反向传动，实现发动机曲轴与进气凸轮轴以及排气凸轮轴之间的正向正时传动或反向正时传动。该装置通过正反转切换装置，在不改变发动机进气和排气系统的正时情况下，可实现自由切换发动机正转或反转工作状态。

进一步地，当所述发动机由静止状态正常启动，所述曲轴对中，所述正反转切换器位于所述第一连接位，所述正转传动轴与所述第二传动轴连接；所述电动机正转带动所述曲轴正向转动，使所述发动机输出轴正向转动；通过所述发动机输出轴锥齿轮带动所述第一传动轴锥齿轮和所述第一传动轴正向转动，所述第一传动轴通过所述正转柱齿轮带动所述正转传动柱齿轮正向转动，所述正转传动柱齿轮带动所述正转传动轴和所述第二传动轴一起正向转动；所述第二传动轴通过所述第二传动轴锥齿轮和所述分动轴锥齿轮带动所述分动轴正向转动，所述分动轴通过所述分动轴柱齿轮同时带动所述进气凸轮轴柱齿轮和所述排气凸轮轴柱齿轮正向转动，以使所述发动机输出轴与所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴同向联动转动；

当所述发动机由静止状态反转启动，所述曲轴对中，所述正反转切换器位于所述第二连接位，所述反转传动轴与所述第二传动轴连接；所述电动机正转带动所述曲轴反向转动，使所述发动机输出轴反向转动；通过所述发动机输出轴锥齿轮带动所述第一传动轴锥齿轮和所述第一传动轴反向转动，所述第一传动轴通过所述正转锥齿轮带动所述反转锥齿轮正向转动，所述反转锥齿轮通过所述反转轴带动所述反转柱齿轮正向转动；所述反转柱齿轮带动所述反转传动柱齿轮正向转动，所述反转传动柱齿轮带动所述正转传动轴和所述第二传动轴一起正向转动；所述第二传动轴通过所述第二传动轴锥齿轮带动所述分动轴正向转动，所述分动轴通过所述分动轴柱齿轮同时带动所述进气凸轮轴柱齿轮和所述排气凸轮轴柱齿轮正向转动，以使所述发动机输出轴与所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴反向联动转动。

一种机动车，包括上述任一所述发动机，还包括变速箱系统。

本技术方案进一步公开了一种机动车，通过在该机动车中装设上述发动机，可充分利用现有的变速箱系统，并取消倒档装置，实现倒档可操作档位数与正档档位数一致，提高车辆倒车行驶性能；对于采用换向装置实现倒挡功能的车辆，可取消换向装置，减轻结构重量，并提高传动效率。

本发明的技术效果在于：

1、通过利用锥齿轮组代替齿轮正时传动、链条正时传动压机皮带正时传动，解决了传统齿轮正时传动系统尺寸偏大，重量较大，且制造成本较高，皮带正时传动系统寿命短的问题。进而实现了整体结构紧凑、重量轻、使用寿命长的目的；

2、通过调整锥齿轮组中的传动轴长度，实现发动机曲轴与进气凸轮轴以及排气凸轮轴之间长距离自由动力传输，避免了传统齿轮正时传动系统尺寸大的问题，结构紧凑、重量轻；避免了皮带正时传动中皮带易磨损，使用成本高的问题；

3、通过正反转切换装置，控制锥齿轮组进行正向传动或反向传动，实现发动机曲轴与进气凸轮轴以及排气凸轮轴之间的正向正时传动或反向正时传动。该装置通过正反转切换装置，在不改变发动机进气和排气系统的正时情况下，可实现自由切换发动机正转或反转工作状态；

4、通过在反转轴上装设反转柱齿轮，在第一传动轴上装设正转柱齿轮、第一传动轴锥齿轮以及正转锥齿轮。各个部件结构紧凑，功能完善，可行性高；

5、通过在正转锥齿轮和反转锥齿轮之间设置两个同轴的惰轮锥齿轮，使正转锥齿轮在向反转锥齿轮传递力矩的过程中，反转锥齿轮受力平衡，使装置运行稳定；

6、通过锥齿轮组进行传动，可实现发动机输出轴与进气凸轮轴和排气凸轮轴之间长距离机械能传输，传动精准、可靠、效率高，而且结构紧凑，重量轻；锥齿轮正时传动装置可实现与发动机同寿命，可将其封闭在发动机缸体内，润滑条件好，而且噪声小；

7、通过在该机动车中装设上述发动机，可充分利用现有的变速箱系统，并取消倒档装置，实现倒档可操作档位数与正档档位数一致，提高车辆倒车行驶性能；对于采用换向装置实现倒挡功能的车辆，可取消换向装置，减轻结构重量，并提高传动效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明一种实施例的正时传动系统主视图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明一种实施例的正时传动系统主视图；

图4是图3的侧视图；

图5是本发明一种实施例的正反转切换装置主视图；

图6是图5的剖视图；

图7是图6在A-A方向的剖视图；

图8是图6在B-B方向的剖视图；

图9是本发明一种实施例的对中调整装置示意图。

附图标号说明：

100.锥齿轮组；

111.发动机输出轴，112.发动机输出锥齿轮，113.曲轴对中调整装置， 114.对中标识传感器，115.对中控制器；

120.传动轴，121.第一传动轴锥齿轮，122.第一传动轴，123.第二传动轴锥齿轮，124.第二传动轴，125.反转传动轴，126.反转传动柱齿轮，127. 正转传动轴，128.正转传动柱齿轮，129.切换器主体；

131.分动轴锥齿轮，132.分动轴，133.分动轴柱齿轮；

141.进气凸轮轴柱齿轮，142.进气凸轮轴；

151.排气凸轮轴柱齿轮，152.排气凸轮轴；

161.正转柱齿轮，162.正转锥齿轮，163.反转锥齿轮，164.反转轴， 165.反转柱齿轮，166.惰轮锥齿轮，167.惰轮锥齿轮轴。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

【实施例一】

本实施例为一种正时传动系统，如图1和图2所示，所述正时传动系统包括锥齿轮组100，发动机曲轴可通过所述锥齿轮组100与进气凸轮轴142和排气凸轮轴152同时传动连接。需要说明的是锥齿轮组100具有多种结构形式或组成，其与现有正时传动系统的，区别在于锥齿轮组100具有远距离传动的能力，并且可与发动机具有相同的寿命。即可通过调整锥齿轮组100中的传动轴长度，实现发动机曲轴与进气凸轮轴142以及排气凸轮轴152之间长距离自由动力传输，避免了传统齿轮正时传动系统尺寸大的问题，结构紧凑、重量轻；避免了皮带正时传动中皮带易磨损，使用成本高的问题。

进一步优选地，如图2所示，锥齿轮组100包括发动机输出轴111、发动机输出锥齿轮112、第一传动轴锥齿轮121、第二传动轴锥齿轮123、若干传动轴、进气凸轮轴柱齿轮141、排气凸轮轴柱齿轮151、分动轴132、分动轴柱齿轮133以及分动轴锥齿轮131。实现发动机输出轴111与进气凸轮轴142 和排气凸轮轴152联动；发动机输出轴111与进气凸轮轴142和排气凸轮轴 152之间的传动比均为2：1。

具体地，所述发动机输出轴111可与所述曲轴连接，所述发动机输出锥齿轮112装设在所述发动机输出轴111上。所述第一传动轴锥齿轮121与所述第二传动轴锥齿轮123通过至少一根所述传动轴连接，所述第一传动轴锥齿轮121与所述发动机输出锥齿轮112啮合连接。所述进气凸轮轴柱齿轮141 可装设在所述进气凸轮轴142上，所述排气凸轮轴柱齿轮151可装设在所述排气凸轮轴152上。所述分动轴柱齿轮133与所述分动轴锥齿轮131装设在所述分动轴132两端，所述分动轴锥齿轮131与所述第二传动轴锥齿轮123 啮合连接，所述分动轴柱齿轮133可与进气凸轮轴柱齿轮141和排气凸轮轴柱齿轮151同时啮合连接。优选地，分动轴132、所述分动轴柱齿轮133以及所述分动轴锥齿轮131为一体式结构。

进一步优选地，如图3和图4所示，锥齿轮组100还包括正反转锥齿轮组和正反转切换器。正反转锥齿轮组包括若干惰轮锥齿轮166、正转锥齿轮 162和反转锥齿轮163，所述正转锥齿轮162的小端和所述反转锥齿轮163的小端相向设置，且之间通过至少一个所述惰轮锥齿轮166啮合连接；所述传动轴分为第一传动轴122和第二传动轴124，所述第一传动轴122一端与所述第一传动轴锥齿轮121连接，另一端与所述正转锥齿轮162连接；所述第二传动轴124一端与所述第二传动轴锥齿轮123连接。

优选地，正转锥齿轮162和所述反转锥齿轮163通过两个所述惰轮锥齿轮166啮合连接，且两所述惰轮锥齿轮166的小端相向设置，大端分别通过两惰轮锥齿轮轴167可拆卸连接。

具体地，所述正反转锥齿轮组还包括：反转轴164、反转柱齿轮165以及正转柱齿轮161。其中，反转轴164固定在所述反转锥齿轮163的大端，反转柱齿轮165装设在所述反转轴164上，正转柱齿轮161装设在所述第一传动轴122上。优选地，所述反转轴164、所述反转锥齿轮163以及所述反转柱齿轮165为一体式结构。

进一步地，正反转切换器径向固定在所述第二传动轴124远离所述第二传动轴锥齿轮123的一端，轴向具有第一连接位和第二连接位。其中发动机输出轴111有正反两种转动方向，正转状态下，所述正反转切换器位于第一连接位，正反转切换器与所述正转柱齿轮161啮合连接，所述第一传动轴122 与所述第二传动轴124间接连接，且与所述第二传动轴124旋转方向相同；反转状态下，所述正反转切换器位于第二连接位，正反转切换器与所述反转柱齿轮165啮合连接，所述第一传动轴122与所述反转锥齿轮163间接连接，且与所述反转锥齿轮163旋转方向相同。

进一步优选地，如图5和图6所示，所述第二传动轴124沿其轴线方向上设置有腰型孔；所述正反转切换器包括：切换器主体129、正转传动轴127、反转传动轴125、反转传动柱齿轮126以及正转传动柱齿轮128。

具体地，如图7和图8所示，所述正转传动轴127、所述切换器主体129 和所述反转传动轴125均为中空结构，依次套设在所述第二传动轴124表面，均位于同一轴线。所述正转传动轴127通过所述正转传动柱齿轮128与所述正转柱齿轮161啮合连接，所述反转传动轴125通过所述反转传动柱齿轮126与所述反转柱齿轮165啮合连接。且所述切换器主体129与所述腰型孔可滑移连接，在所述第一连接位所述切换器主体129与所述正转传动轴127轴向卡合，在所述第二连接位所述切换器主体129与所述反转传动轴125轴向卡合。优选地，第一传动轴122、所述正转锥齿轮162、所述正转柱齿轮161以及所述第一传动轴锥齿轮121为一体式结构。

【实施例二】

本实施例为一种发动机，如图1和图2所示，本实施例包括上述实施例中描述的正时传动系统，其相同部分在此不再赘述。

具体地，该发动机还包括：壳体和装设在壳体内部的发动机主体。发动机主体为发动机的动力部分，具有发动机气缸、曲轴、进气凸轮轴142以及排气凸轮轴152。

进一步地，其中，所述曲轴与发动机输出轴111连接，所述进气凸轮轴142上装设有进气凸轮轴柱齿轮141，所述排气凸轮轴152上装设有排气凸轮轴柱齿轮151。进而避免了传统齿轮正时传动系统尺寸大的问题，结构紧凑、重量轻；避免了皮带正时传动中皮带易磨损，使用成本高的问题。

【实施例三】

本实施例为一种发动机，如图3和图4所示，本实施例在实施例二中提出的发动机的基础上增加了正反转功能，其相同部分在此不再赘述。

具体地，所述曲轴和所述进气凸轮轴142以及所述排气凸轮轴152之间设置有正反转锥齿轮组和正反转切换器；所述曲轴处设置有曲轴对中调整装置113，用于实现所述曲轴对中，使所述发动机气缸的活塞处于上止点或下止点位置。

进一步优选地，如图9所示，对中调整装置包括对中标识传感器114和对中控制器115。其中，对中标识传感器114装设在所述发动机输出轴111上。对中控制器115装设在所述壳体内部，与所述对中标识传感器114相对应。所述中标识传感器与所述对中控制器115正对时，所述活塞处于上止点或下止点。

具体地，发动机在不同地状态下情况如下：所述发动机正常工作时，对中控制器115停止工作，所述对中标识传感器114随所述发动机输出轴111旋转。所述发动机停止工作时，所述对中控制器115接受停车信号，并跟踪所述对中标识传感器114的运动状态，在指定低转速时，所述对中控制装置通过电磁力或机械力捕获所述对中标识传感器114并锁死。所述发动机启动时，所述中控制器接受启动信号，松开对所述中标识传感器的连接，可由电动机带动所述发动机进行正转或反转工作。

在实际应用中，当所述发动机由静止状态正常启动，所述曲轴对中，所述正反转切换器位于所述第一连接位，所述正转传动轴127与所述第二传动轴124 连接。所述电动机正转带动所述曲轴正向转动，使所述发动机输出轴111正向转动。通过所述发动机输出轴锥齿轮带动所述第一传动轴锥齿轮121和所述第一传动轴122正向转动，所述第一传动轴122通过所述正转柱齿轮161带动所述正转传动柱齿轮128正向转动，所述正转传动柱齿轮128带动所述正转传动轴127和所述第二传动轴124一起正向转动。所述第二传动轴124通过所述第二传动轴锥齿轮123和所述分动轴锥齿轮131带动所述分动轴132正向转动，所述分动轴132通过所述分动轴柱齿轮133同时带动所述进气凸轮轴柱齿轮 141和所述排气凸轮轴柱齿轮151正向转动，实现所述发动机输出轴111与所述进气凸轮轴142和所述排气凸轮轴152同向联动转动。

当所述发动机由静止状态反转启动，所述曲轴对中，所述正反转切换器位于所述第二连接位，所述反转传动轴125与所述第二传动轴124连接。所述电动机正转带动所述曲轴反向转动，使所述发动机输出轴111反向转动。通过所述发动机输出轴锥齿轮带动所述第一传动轴锥齿轮121和所述第一传动轴122 反向转动，所述第一传动轴122通过所述正转锥齿轮162带动所述反转锥齿轮 163正向转动，所述反转锥齿轮163通过所述反转轴164带动所述反转柱齿轮 165正向转动。所述反转柱齿轮165带动所述反转传动柱齿轮126正向转动，所述反转传动柱齿轮126带动所述正转传动轴127和所述第二传动轴124一起正向转动。所述第二传动轴124通过所述第二传动轴锥齿轮123带动所述分动轴132正向转动，所述分动轴132通过所述分动轴柱齿轮133同时带动所述进气凸轮轴柱齿轮141和所述排气凸轮轴柱齿轮151正向转动，实现所述发动机输出轴111与所述进气凸轮轴142和所述排气凸轮轴152反向联动转动。

【实施例四】

本实施例为一种机动车，该机动车包括实施例二或实施例三中的发动机，此外，还包括变速箱系统。发动机具体结构与组成与实施例二或实施例三类似，在此不再赘述。

通过在该机动车中装设上述发动机，可充分利用现有的变速箱系统，并取消倒档装置，实现倒档可操作档位数与正档档位数一致，提高车辆倒车行驶性能；对于采用换向装置实现倒挡功能的车辆，可取消换向装置，减轻结构重量，并提高传动效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种正时传动系统，其特征在于，

所述正时传动系统包括锥齿轮组，发动机曲轴可通过所述锥齿轮组与进气凸轮轴和排气凸轮轴同时传动连接；

所述锥齿轮组包括正反转锥齿轮组、正反转切换器、第一传动轴和第二传动轴；其中，

所述正反转锥齿轮组包括若干惰轮锥齿轮、正转锥齿轮和反转锥齿轮，所述正转锥齿轮的小端和所述反转锥齿轮的小端相向设置，且之间通过至少一个所述惰轮锥齿轮啮合连接；所述第一传动轴与所述正转锥齿轮连接，所述第二传动轴沿其轴线方向上设置有腰型孔；

所述正反转切换器轴向具有第一连接位和第二连接位；正转状态下，所述正反转切换器位于第一连接位，所述第一传动轴与所述第二传动轴间接连接，且与所述第二传动轴旋转方向相同；反转状态下，所述正反转切换器位于第二连接位，所述第一传动轴与所述反转锥齿轮间接连接，且与所述反转锥齿轮旋转方向相同；

所述正反转切换器包括：切换器主体、正转传动轴、反转传动轴、反转传动柱齿轮以及正转传动柱齿轮；所述正转传动轴、所述切换器主体和所述反转传动轴依次套设在所述第二传动轴表面，均位于同一轴线，所述正转传动轴通过所述正转传动柱齿轮与所述正转柱齿轮啮合连接，所述反转传动轴通过所述反转传动柱齿轮与所述反转柱齿轮啮合连接，且所述切换器主体与所述腰型孔可滑移连接，在所述第一连接位所述切换器主体与所述正转传动轴轴向卡合，在所述第二连接位所述切换器主体与所述反转传动轴轴向卡合。

2.根据权利要求1所述的一种正时传动系统，其特征在于，所述锥齿轮组包括：

发动机输出轴和发动机输出锥齿轮，所述发动机输出轴可与所述曲轴连接，所述发动机输出锥齿轮装设在所述发动机输出轴上；

第一传动轴锥齿轮、第二传动轴锥齿轮和若干传动轴，所述第一传动轴锥齿轮与所述第二传动轴锥齿轮通过至少一根所述传动轴连接，所述第一传动轴锥齿轮与所述发动机输出锥齿轮啮合连接；

进气凸轮轴柱齿轮和排气凸轮轴柱齿轮，所述进气凸轮轴柱齿轮可装设在所述进气凸轮轴上，所述排气凸轮轴柱齿轮可装设在所述排气凸轮轴上；

分动轴、分动轴柱齿轮以及分动轴锥齿轮，所述分动轴柱齿轮与所述分动轴锥齿轮装设在所述分动轴两端，所述分动轴锥齿轮与所述第二传动轴锥齿轮啮合连接，所述分动轴柱齿轮可与进气凸轮轴柱齿轮和排气凸轮轴柱齿轮同时啮合连接。

3.根据权利要求2所述的一种正时传动系统，其特征在于，

所述传动轴分为所述第一传动轴和所述第二传动轴，所述第一传动轴一端与所述第一传动轴锥齿轮连接，另一端与所述正转锥齿轮连接；所述第二传动轴一端与所述第二传动轴锥齿轮连接；

所述正反转切换器径向固定在所述第二传动轴远离所述第二传动轴锥齿轮的一端。

4.根据权利要求3所述的一种正时传动系统，其特征在于，所述正反转锥齿轮组还包括：

反转轴，所述反转轴固定在所述反转锥齿轮的大端；

反转柱齿轮，装设在所述反转轴上；

正转柱齿轮，装设在所述第一传动轴上；其中，

所述正转状态下，所述正反转切换器与所述正转柱齿轮啮合连接；

所述反转状态下，所述正反转切换器与所述反转柱齿轮啮合连接。

5.根据权利要求3所述的一种正时传动系统，其特征在于：

所述正转锥齿轮和所述反转锥齿轮通过一个或两个所述惰轮锥齿轮啮合连接，且两所述惰轮锥齿轮的小端相向设置，大端分别通过两惰轮锥齿轮轴可拆卸连接。

6.根据权利要求4所述的一种正时传动系统，其特征在于，

所述反转轴、所述反转锥齿轮以及所述反转柱齿轮为一体式结构；

和/或；

所述分动轴、所述分动轴柱齿轮以及所述分动轴锥齿轮为一体式结构；

和/或；

所述第一传动轴、所述正转锥齿轮、所述正转柱齿轮以及所述第一传动轴锥齿轮为一体式结构。

7.一种发动机，其特征在于，包括权利要求2所述的正时传动系统，还包括：

壳体；

发动机主体，所述发动机主体装设在所述壳体内，具有发动机气缸、曲轴、进气凸轮轴以及排气凸轮轴；

其中，所述曲轴与发动机输出轴连接，所述进气凸轮轴上装设有所述进气凸轮轴柱齿轮，所述排气凸轮轴上装设有所述排气凸轮轴柱齿轮。

8.根据权利要求7所述的一种发动机，其特征在于，

所述曲轴和所述进气凸轮轴以及所述排气凸轮轴之间设置有正反转锥齿轮组和正反转切换器；

所述曲轴处设置有曲轴对中调整装置，用于实现所述曲轴对中，使所述发动机气缸的活塞处于上止点或下止点位置；其中，所述对中调整装置包括：

对中标识传感器，装设在所述发动机输出轴上；

对中控制器，装设在所述壳体内部，与所述对中标识传感器相对应；其中，

所述中标识传感器与所述对中控制器正对时，所述活塞处于上止点或下止点；

所述发动机正常工作时，对中控制器停止工作，所述对中标识传感器随所述发动机输出轴旋转；

所述发动机停止工作时，所述对中控制器接受停车信号，并跟踪所述对中标识传感器的运动状态，在指定低转速时，所述对中控制装置通过电磁力或机械力捕获所述对中标识传感器并锁死；

所述发动机启动时，所述中控制器接受启动信号，松开对所述中标识传感器的连接，可由电动机带动所述发动机进行正转或反转工作。

9.根据权利要求8所述的一种发动机，其特征在于，

当所述发动机由静止状态正常启动，所述曲轴对中，所述正反转切换器位于所述第一连接位，所述正转传动轴与所述第二传动轴连接；所述电动机正转带动所述曲轴正向转动，使所述发动机输出轴正向转动；通过所述发动机输出轴锥齿轮带动所述第一传动轴锥齿轮和所述第一传动轴正向转动，所述第一传动轴通过所述正转柱齿轮带动所述正转传动柱齿轮正向转动，所述正转传动柱齿轮带动所述正转传动轴和所述第二传动轴一起正向转动；所述第二传动轴通过所述第二传动轴锥齿轮和所述分动轴锥齿轮带动所述分动轴正向转动，所述分动轴通过所述分动轴柱齿轮同时带动所述进气凸轮轴柱齿轮和所述排气凸轮轴柱齿轮正向转动，以使所述发动机输出轴与所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴同向联动转动；

当所述发动机由静止状态反转启动，所述曲轴对中，所述正反转切换器位于所述第二连接位，所述反转传动轴与所述第二传动轴连接；所述电动机正转带动所述曲轴反向转动，使所述发动机输出轴反向转动；通过所述发动机输出轴锥齿轮带动所述第一传动轴锥齿轮和所述第一传动轴反向转动，所述第一传动轴通过所述正转锥齿轮带动所述反转锥齿轮正向转动，所述反转锥齿轮通过所述反转轴带动所述反转柱齿轮正向转动；所述反转柱齿轮带动所述反转传动柱齿轮正向转动，所述反转传动柱齿轮带动所述正转传动轴和所述第二传动轴一起正向转动；所述第二传动轴通过所述第二传动轴锥齿轮带动所述分动轴正向转动，所述分动轴通过所述分动轴柱齿轮同时带动所述进气凸轮轴柱齿轮和所述排气凸轮轴柱齿轮正向转动，以使所述发动机输出轴与所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴反向联动转动。

10.一种机动车，其特征在于包括权利要求7-9任一所述的发动机，还包括变速箱系统。

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