CN203288161U - 汽车发动机工作原理教具 - Google Patents

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李东福
李世一
李强
解淑英
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Abstract

本实用新型公开了一种汽车发动机工作原理教具，包括：底板，设置有定位孔；缸体系统，包括缸体，缸体内设置有进气门、排气门、活塞和驱动凸轮；进气门和排气门通过外力在缸体内的上部的气门腔的滑动槽内滑动，并通过回位弹簧恢复至初始位置；驱动凸轮和活塞通过螺钉和螺母分别与连杆相连接，该螺钉较长而作为手柄摇动驱动凸轮转动，并通过连杆带动活塞在缸体的工作腔内的滑动槽上滑动；正时系统，设置有两个正时大齿轮、一个正时小齿轮、两个正时凸轮和两个压杆，正时大齿轮和正时小齿轮通过链条传动而同步转动两个正时凸轮分别与正时大齿轮连接而同步转动，正时凸轮分别与压杆的一端接触。结构简单，设计合理，使用安全可靠，成本低廉。

Description

汽车发动机工作原理教具
技术领域
本实用新型涉及一种教具，尤其涉及一种汽车发动机工作原理教具。
背景技术
通常在汽车专业的发动机工作原理授课过程中，教师通过在教室中播放视频或动画讲解汽车发动机的构造及工作原理，这些视频和动画都是立体结构，对发动机内的各个零部件的关系演示得不够直观，学生们往往对这类视频只有一个总体印象，而很难从根本上理解发动机工作的原理，这样的学习过程也比较枯燥，而且也不能提高学生的课堂学习兴趣，如果学生能够手动操作发动机内的各个零件，则能够极大地提高学生的学习兴趣，但把真实的发动机拆开让学生操作既不实用也不经济。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种结构简单，设计合理，使用安全可靠，成本低廉，能够直观地汽车发动机工作原理教具。
为达到上述目的，本实用新型提供一种汽车发动机工作原理教具，包括：
底板，设置有定位孔；
设置在所述底板上的缸体系统，所述缸体系统包括固定在所述底板上的缸体，所述缸体内设置有进气门、排气门、活塞和驱动凸轮；所述进气门和所述排气门通过外力在所述缸体内的上部的气门腔的滑动槽内滑动，并通过回位弹簧恢复至初始位置；所述驱动凸轮和所述活塞通过螺钉和螺母分别与连杆相连接，连接所述驱动凸轮与所述连杆的所述螺钉较长而作为手柄摇动所述驱动凸轮转动，并通过所述连杆带动所述活塞在所述缸体的工作腔内的滑动槽上滑动；
与所述缸体系统相对应的正时系统，所述正时系统设置有两个正时大齿轮和一个正时小齿轮，所述正时大齿轮和所述正时小齿轮通过链条传动而同步转动；所述正时系统还包括两个正时凸轮和两个压杆，所述两个正时凸轮分别与所述正时大齿轮连接而同步转动，所述正时凸轮分别与所述压杆的一端接触。
优选地，所述进气门和所述排气门由铁丝通过螺母和支柱固定在所述缸体上的所述气门腔内。
优选地，所述进气门和所述排气门的末端的一侧安装有拨动端，所述回位弹簧安装于所述拨动端和所述气门腔之间。
优选地，所述正时大齿轮和所述正时凸轮通过支柱和螺母固结在一起并同步转动。
优选地，所述正时小齿轮和所述驱动凸轮通过支柱与螺母固结在一起并同步转动。
优选地，所述缸体上的所述气门腔呈V型布置。
优选地，所述正时大齿轮和所述正时小齿轮的传动比为2:1。
优选地，所述压杆通过支柱固定在所述底板上并绕所述支柱的一端转动。
与现有技术相比，本实用新型的汽车发动机工作原理教具，将复杂难以理解的汽车发动机工作原理视频图像代替为平面结构的手持式教具，既能够真实地体现汽车发动机的工作原理、工作过程，学生通过手动操作该教具，又能提高学生的学习兴趣和学习效率，方便了教师课堂教学。同时充分与机械原理、机械设计等方面的知识结合，也大大提高了学生学习相关机械专业课程的兴趣。
附图说明
图1为本实用新型的汽车发动机工作原理教具的立体图；
图2为本实用新型的汽车发动机工作原理教具开始吸气的工作图；
图3为本实用新型的汽车发动机工作原理教具进气门开到最大时的工作图；
图4为本实用新型的汽车发动机工作原理教具进气过程结束的工作图；
图5为本实用新型的汽车发动机工作原理教具压缩气体完成时的工作图；
图6为本实用新型的汽车发动机工作原理教具气体做功完成时的工作图；
图7为本实用新型的汽车发动机工作原理教具排气门开口最大时的工作图；
图8为本实用新型的汽车发动机工作原理教具底板的立体图。
具体实施方式
有关本实用新型技术内容及详细说明，现配合附图说明如下：
如图1所示，本实用新型的汽车发动机工作原理教具包括有：底板38，设置在底板38上的缸体系统，与缸体系统相对应的正时系统。
底板38上设置有若干定位孔（未标出），用于将缸体系统和正时系统定位到底板38上，底板如图8所示。
缸体系统可以包括有用于安放缸体系统其它零件的缸体28、能够在缸体28的滑动槽31内滑动的活塞32、能够驱动活塞滑动的连杆21，连杆21与活塞32通过螺钉20铰接、能够带动连杆21转动的驱动凸轮29、固定在缸体28的气门槽（未标出）内的进气门35和排气门19。进气门35的末端安装有拨动端37，排气门19的末端安装有拨动端14。拨动端37与进气门腔的内壁（未标出）之间安装有回位弹簧36，拨动端19与排气门腔的内壁（未标出）之间安装有回位弹簧15，缸体28上面开有若干定位孔（未标出），分别通过定位柱34、螺母33，定位柱17、螺母16及定位柱26、螺母27固定到底板38上。螺母16和螺母33之间安装有挡位铁丝18，用以将进气门35和排气门19挡在缸体38的进气门腔的滑动槽（未标出）和排气门腔的滑动槽内（未标出）。连杆21和驱动凸轮29之间通过长螺钉22和螺母23连接，驱动凸轮29通过轴24和螺母25铰接在底板38上，且连杆21与驱动凸轮29之间可以绕长螺钉22做相对转动，长螺钉伸出螺母23的一端可以作为摇动驱动凸轮29绕轴24转动的手柄。
与缸体系统相对应的正时系统，正时系统设置有正时大齿轮1、正时大齿轮9、正时小齿轮30，两个正时大齿轮和正时小齿轮通过链条4传动并能够同步转动；正时系统还设置有正时凸轮5和正时凸轮12及压杆6和压杆13，正时凸轮5与正时大齿轮1通过支柱3和螺母2固结在一起不能相对转动，并整体铰接于底板38上，正时凸轮12与正时大齿轮9通过支柱11和螺母10固结在一起不能相对转动，并整体铰接于底板38上。正时凸轮5与压杆6的一端接触。正时凸轮12与压杆13的一端接触。压杆6的一端铰接于支柱7上，并可绕支柱7转动，支柱7固定于底板38上。压杆13的一端铰接于支柱8上，并可绕支柱8转动，支柱8固定于底板38上。正时小齿轮30与驱动凸轮29通过轴24和螺母25固结在一起并可以和轴24、螺母25一起转动，轴24铰接于底板38的相应定位孔内（未标出）。
本实用新型模拟汽车发动机工作的四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中：
模拟吸气冲程时，汽车发动机工作原理教具各个构件的初始位置与状态如图1与图2所示，图2所示的进气冲程刚开始时，回位弹簧36和回位弹簧15均处于自然状态。进气门35和排气门19均没有从缸体28的进气腔（未标出）和排气腔（未标出）伸出，此时活塞32处于行程的上止点位置。当顺时针摇动长螺钉22时，驱动凸轮29开始转动，因为驱动凸轮29与正时小齿轮30同步转动，此时正时小齿轮30带动正时链条4转动，正时链条4则带动正时大齿轮1和正时大齿轮9转动，正时大齿轮1与正时凸轮5同步转动，正时大齿轮9与正时凸轮12同步转动，正时大齿轮1从图2所示位置带动压杆6绕支柱7转动，压杆6逆时针转动的同时拨动进气门35的拨动端37，使回位弹簧36压缩，则进气门35下端进入缸体28的工作腔（未标出）上方，而排气门19此时由于正时凸轮12所处的位置，并没有开启。当活塞32继续向下运动时，正时凸轮5开始进入降程阶段，进气门35在回位弹簧36的弹力下开始复位，当活塞32向下运动至行程中点时，进气门35正好开至最大，如图3所示。当正时凸轮5的降程结束时，活塞32到达其行程下止点位置，同时进气门35完全复位并使进气腔（未标出）关闭，吸气过程完成，如图4所示。
随着驱动凸轮29的继续转动，活塞32开始向上运动，由于此时正时凸轮5和正时凸轮12上都是基圆与压杆接触，所以此时进气门35和排气门19均关闭，则该实用新型进入压缩冲程，当活塞32运动到其行程上止点位置时，压缩冲程完成，如图5所示。
此时驱动凸轮29继续转动，则该实用新型进入做功冲程。正时凸轮5和正时凸轮12继续转动，而进气门35和排气门19不动，直到活塞32运动到其行程下止点位置，做功过程结束，如图6所示。
当做功过程结束后，正时凸轮12转到刚开始升程位置，正时凸轮5还没有转到升程位置，此时驱动凸轮29继续转动，活塞32由其行程下止点开始向上运动，排气门19打开，进气门35继续关闭，则排气冲程开始。当活塞32继续向上运动时，正时凸轮12开始进入升程阶段，当正时凸轮12转至升程最大时，回位弹簧15压缩至最大，排气门19正好开口至最大，活塞32向上运动至行程中点，如图7所示，当活塞32向上继续运动时，正时凸轮12进入降程，当活塞32运动至其行程上止点时，正时凸轮12的降程结束，在回位弹簧15的回复力的作用下，排气门19恢复到初始位置，则排气门19关闭，为下一个吸气冲程做准备，如图2所示。
上述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型权利要求书所做的均等变化与修饰，均为本实用新型专利范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种汽车发动机工作原理教具，其特征在于，包括：
底板，设置有定位孔；
设置在所述底板上的缸体系统，所述缸体系统包括固定在所述底板上的缸体，所述缸体内设置有进气门、排气门、活塞和驱动凸轮；所述进气门和所述排气门通过外力在所述缸体内的上部的气门腔的滑动槽内滑动，并通过回位弹簧恢复至初始位置；所述驱动凸轮和所述活塞通过螺钉和螺母分别与连杆相连接，连接所述驱动凸轮与所述连杆的所述螺钉较长而作为手柄摇动所述驱动凸轮转动，并通过所述连杆带动所述活塞在所述缸体的工作腔内的滑动槽上滑动；
与所述缸体系统相对应的正时系统，所述正时系统设置有两个正时大齿轮和一个正时小齿轮，所述正时大齿轮和所述正时小齿轮通过链条传动而同步转动；所述正时系统还包括两个正时凸轮和两个压杆，所述两个正时凸轮分别与所述正时大齿轮连接而同步转动，所述正时凸轮分别与所述压杆的一端接触。
2.如权利要求1所述的汽车发动机工作原理教具，其特征在于，所述进气门和所述排气门由铁丝通过螺母和支柱固定在所述缸体上的所述气门腔内。
3.如权利要求1所述的汽车发动机工作原理教具，其特征在于，所述进气门和所述排气门的末端的一侧安装有拨动端，所述回位弹簧安装于所述拨动端和所述气门腔之间。
4.如权利要求1所述的汽车发动机工作原理教具，其特征在于，所述正时大齿轮和所述正时凸轮通过支柱和螺母固结在一起并同步转动。
5.如权利要求1所述的汽车发动机工作原理教具，其特征在于，所述正时小齿轮和所述驱动凸轮通过支柱与螺母固结在一起并同步转动。
6.如权利要求1所述的汽车发动机工作原理教具，其特征在于，所述缸体上的所述气门腔呈V型布置。
7.如权利要求1所述的汽车发动机工作原理教具，其特征在于，所述正时大齿轮和所述正时小齿轮的传动比为2:1。
8.如权利要求1至7中任一项所述的汽车发动机工作原理教具，其特征在于，所述压杆通过支柱固定在所述底板上并绕所述支柱的一端转动。
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