CN113123863A - 一种内燃机动力源机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机技术领域，具体公开了一种内燃机动力源机构，包括内燃机壳体、发电机和电动机，内燃机壳体内设有燃烧室，燃烧室的两侧分别设有进气口和排气口，燃烧室底端连通有转换腔，燃烧室内滑动密封连接有活塞，活塞下表面铰接有连杆，连杆底端伸入转换腔内铰接有转换曲柄，转换曲柄一侧设有圆形转动槽，转动槽内壁设有齿圈，齿圈啮合有齿轮，齿轮转动连接在转换腔内且与齿圈不同圆心，转换曲柄固接有传动轴，传动轴与发电机的转子同轴连接，电动机的输出轴与齿轮同轴连接，发电机与电动机电连接，解决了传统的内燃机动力源机构通过活塞往复带动曲轴产生扭矩时，活塞载荷较大导致内燃机排放量增大污染环境的问题。

Description

一种内燃机动力源机构
技术领域
本申请涉及内燃机技术领域，具体公开了一种内燃机动力源机构。
背景技术
内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
活塞往复式发动机是内燃机的一种，是让油气混合气体燃烧爆炸产生热膨胀，从而推动活塞作，活塞带动连杆，连杆摇动曲轴产生扭力，但热效率不是很高，最高只发挥出30％至45％热效率，甚至更低，而其余的能量通过摩擦散热、做无用功或者不充分燃烧等排出，也对环境造成了污染。
活塞运行的越省力，越轻松，就意味着越省油，排放量也就越低，反之运转的载荷越大也就越废油，排放也就越大，曲轴也是一样，内燃机的根本目的是为了让曲轴产生扭力，曲轴在没有活塞运动之前是不产生扭力的，如果让曲轴自身旋转产生扭力，就会使活塞作功时减少负载，因此，发明人有鉴于此，提供了一种内燃机动力源机构，以便解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于解决传统的内燃机动力源机构通过活塞往复带动曲轴产生扭矩时，活塞载荷较大导致内燃机排放量增大污染环境的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种内燃机动力源机构，包括内燃机壳体、发电机和电动机，内燃机壳体内设有燃烧室，燃烧室的两侧分别设有进气口和排气口，燃烧室底端连通有转换腔，燃烧室内滑动密封连接有活塞，活塞下表面铰接有连杆，连杆底端伸入转换腔内铰接有转换曲柄，转换曲柄一侧设有圆形转动槽，转动槽内壁设有齿圈，齿圈啮合有齿轮，齿轮转动连接在转换腔内且与齿圈不同圆心；
转换曲柄固接有传动轴，传动轴与发电机的转子同轴连接，电动机的输出轴与齿轮同轴连接，发电机与电动机电连接。
本基础方案的原理及效果在于：
1.本发明设有发电机和电动机，在内燃机工作的过程中，燃料燃烧带动转换曲柄在转换腔内转动，转换曲柄在转动的过程中带动发电机的转子转动，使发电机发电，发电机带动电动机转动，电动机通电带动齿轮转动，齿轮与齿圈啮合，带动齿圈转动，即降低了转换曲柄在转动过程中的载荷，从而降低排放量，起到了对环境进行防护的效果。
2.本发明的转换曲柄在转换腔内偏心转动，带动转动槽内的齿圈偏心转动，由于齿圈与齿轮不同轴心，齿圈转动不能带动齿轮转动，而是齿圈的周端不断与齿轮啮合，所以齿轮不会增加转换曲柄的负载，相反，齿轮在电动机的带动下同轴心转动，所以齿轮在转动的过程中将带动齿圈的转动，即可降低转换曲柄工作过程中的负载。
3.本发明通过设有转换曲柄、发电机和电动机等，使内燃机在工作的过程中，燃料在燃烧室内燃烧，推动活塞往复运动，活塞带动连杆运动，连杆通过转换曲柄带动发电机发电，再通过电动机带动齿轮作用于转换曲柄本身，使转换曲柄在工作的过程中负载减小，同时减低摩擦所消耗的能量，进一步减少内燃机的排放量，从而起到节能减排，保护环境的作用，解决了传统的内燃机动力源机构通过活塞往复带动曲轴产生扭矩时，活塞载荷较大导致内燃机排放量增大污染环境的问题。
进一步，所述齿圈与齿轮均为倾斜齿。倾斜齿更便于协调转换曲柄的转动。
进一步，所述所述活塞的运动轨迹为弧形。活塞的运动轨迹为弧形，即燃烧室部分为弧形结构，可以加大压缩比，加长燃烧时间，稀薄燃烧，抗击爆震反应。
进一步，所述壳体密封转动连接有转换管，所述齿轮固接在转换管上，转换管与电动机输出轴同轴连接。通过转换管将电机的输出轴与齿轮连接，连接紧固且易与安装拆卸，传动紧凑。
进一步，所述转换曲柄的形状为勒洛三角形。勒洛三角形的转换曲柄可在转换腔内以固定的轨迹进行偏心转动，且来勒三角形的特殊结构形式，使三角形顶角转一圈时，对应的转轴转三圈，更便于与电机协调配合。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
图1示出了本申请实施例提出的一种内燃机动力源机构的正面剖视图；
图2示出了本申请实施例提出的一种内燃机动力源机构的侧面剖视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
说明书附图中的附图标记包括：壳体1、燃烧室2、活塞3、连杆4、转换腔5、转换曲柄6、齿圈7、齿轮8、传动轴9、进气口10、排气口11、转换管12、输入轴13、电动机输出轴14。
一种内燃机动力源机构，实施例如图1和图2所示：包括内燃机壳体1、发电机和电动机，内燃机壳体1内设有燃烧室2，燃烧室2的左右两侧分别设有进气口10和排气口11，燃烧室2底端连通有转换腔5，转换腔5内偏心转动连接有由可燃料燃烧产生的热能带动转动的转换曲柄6，转换曲柄6的形状为勒洛三角形，勒洛三角形的转换曲柄6可在转换腔5内以固定的轨迹偏心转动，燃烧室2内滑动密封连接有活塞3，活塞3的运动轨迹为弧形，活塞3下表面铰接有连杆4，连杆4底端伸入转换腔5内并与转换曲柄6铰接，具体的，转换曲柄6周端设有卡槽，连杆4底端可入卡槽内并与卡槽滑动连接，转换曲柄6前侧设有圆形转动槽，转动槽内壁设有齿圈7，齿圈7啮合有齿轮8，齿轮8转动连接在转换腔5内且与齿圈7不同圆心。
转换曲柄6固接有传动轴9，转动轴与齿轮8同轴心，传动轴9内部设有通孔，通孔内键连接有输入轴13，输入轴13与发电机的转子同轴连接，壳体1密封转动连接有转换管12，齿轮8固接在转换管12上，转换管12与电动机输出轴14同轴连接，输入轴13和转换管12与壳体1连接处均设有稳固套环，防止输入轴13和转换管12轴向跳动过大造成安全隐患，发电机与电动机电连接。
在本发明的实施过程中，燃料燃烧，使热空气从进气口10进入，并带动转换曲柄6偏心转动，并从排气口11流出，燃料燃烧产生的热能带动活塞3沿弧形轨迹往复运动，活塞3带动连杆4的顶端往复运动，使连杆4的底端带动转换曲柄6偏心转动，带动齿圈7偏心转动，但是对应的传动轴9并不是偏心转动的，转换曲柄6带动传动轴9转动，传动轴9带动输入轴13转动，输入轴13带动发电机的转子转动，进行发电，产生的电量带动电动机转动，电动机的输出轴带动转换管12转动，从而带动齿轮8转动，齿轮8与齿圈7啮合，带动齿圈7转动，从而降低转换曲柄6在工作过程中的负载，即降低摩擦，减少排放量，提高能量利用率，起到节能减排的效果。
本发明的转换曲柄6采用勒洛三角形的形状，使转换曲柄6在转换腔5内转动时为偏心转动，带动齿圈7偏心转动，齿圈7上的斜齿依次与齿轮8啮合，但不带动齿轮8转动，即齿轮8不为转换曲柄6的转动增加负载，但齿轮8的转动可带动齿圈7转动，从而对转换曲柄6转动过程中，起到了减小负载的作用；同时，活塞3的运动轨迹为弧形，即燃烧室2部分为弧形结构，可以加大压缩比，加长燃烧时间，稀薄燃烧，抗击爆震反应。
与现有技术相比，本发明通过设置转换曲柄6、发电机和电动机等，使内燃机在工作的过程中，燃料在燃烧室2内燃烧，推动活塞3往复运动，活塞3带动连杆4运动，连杆4通过转换曲柄6带动发电机发电，再通过电动机带动齿轮8作用于转换曲柄6本身，使转换曲柄6在工作的过程中负载减小，同时减低摩擦所消耗的能量，进一步减少内燃机的排放量，从而起到节能减排，保护环境的作用，解决了传统的内燃机动力源机构通过活塞3往复带动曲轴产生扭矩时，活塞3载荷较大导致内燃机排放量增大污染环境的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种内燃机动力源机构，其特征在于：包括内燃机壳体、发电机和电动机，内燃机壳体内设有燃烧室，燃烧室的两侧分别设有进气口和排气口，燃烧室底端连通有转换腔，燃烧室内滑动密封连接有活塞，活塞下表面铰接有连杆，连杆底端伸入转换腔内铰接有转换曲柄，转换曲柄一侧设有圆形转动槽，转动槽内壁设有齿圈，齿圈啮合有齿轮，齿轮转动连接在转换腔内且与齿圈不同圆心；
转换曲柄固接有传动轴，传动轴与发电机的转子同轴连接，电动机的输出轴与齿轮同轴连接，发电机与电动机电连接。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机动力源机构，其特征在于，所述齿圈与齿轮均为倾斜齿。
3.根据权利要求1所述的一种内燃机动力源机构，其特征在于，所述活塞的运动轨迹为弧形。
4.根据权利要求1所述的一种内燃机动力源机构，其特征在于，所述壳体密封转动连接有转换管，所述齿轮固接在转换管上，转换管与电动机输出轴同轴连接。
5.根据权利要求1至5任一所述的一种内燃机动力源机构，其特征在于，所述转换曲柄的形状为勒洛三角形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113922694A (zh) * 2021-08-30 2022-01-11 北京精密机电控制设备研究所 一种传感自供电、结构紧凑型伺服机构

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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