CN205780664U - 一种并联无曲轴发动机传动机构及具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种并联无曲轴发动机传动机构，包括至少一个导向轮和至少两个主齿轮，主齿轮和导向轮平行设置，并且导向轮位于最外端；主齿轮之间和主齿轮与导向轮之间都设置有气缸活塞缸杆，气缸活塞缸杆的表面上设置有齿条，齿条与主齿轮啮合传动连接；其中一个主齿轮通过单向离合器与动力输出轴套设，其余主齿轮通过单向离合器与副轴套设，单向离合器的结合方向相同；导向轮内套设有导向轴，动力输出轴与其相邻的副轴通过传动机构传动连接，相邻两个副轴之间通过传动机构传动连接。发动机传动机构不使用曲轴，传动效率超过曲轴传动的发动机10％～15％，并且振动低，机构操控响应更灵敏，可立式或卧式安装；具备压缩比可调功能。本实用新型还包括一种发动机，发动机包括所述的并联无曲轴发动机传动机构。

Description

一种并联无曲轴发动机传动机构及具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别是一种并联无曲轴发动机传动机构及具有其的发动机，同时具备可调压缩比功能。

背景技术

常见的发动机都是将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构将机械功输出，驱动从动机械工作。

采用曲轴连杆机构也成为一动力传输的经典结构；但是此机构还是存在诸多缺点。机械传动效率低：气体作用在活塞上面的力通过连杆传递给曲轴，在曲轴与连杆的连接位置产生了两个分力。其中一个与曲轴圆周方向相切，形成使曲轴旋转的驱动力做有用功，另一个分力指向曲轴回转中心，此力做无用功，且当活塞在上止点位置附近时该分力最大，基本等于汽缸爆发压力，此时汽缸爆发压力也为最大值。即做有用功的力最小时气体压力做大，做有用功的力增加到最大时气体压力已经降到峰值的一半以下了。振动问题：采用曲轴连杆机构的内燃机运转时，活塞做直线往复运动，具有往复惯性力；曲轴做旋转运动，具有旋转惯性力。在整个运动件系统中往复惯性力与旋转惯性力合成后，会产生一个合力，该合力随着曲轴转角的变化，合力的方向也不相同，造成内燃机的振动。

压缩比决定了汽油机压缩混合气的压力，汽油的燃烧特性导致了汽油发动机的混和气压力不能太高。如果气缸内的压力超过了临界值，汽油就会因为压缩而在点火之前被点燃，这种现象被称为爆燃，并产生爆震，会对发动机带来很大的伤害。对于现在广泛应用的增压发动机，当涡轮增压介入以后，燃烧室的温度和压力会大幅度升高，如果这个值过高，爆震就不可避免。这会对发动机造出巨大伤害，同时也会影响动力输出。所以，固定压缩比的涡轮增压和机械增压发动机只能把压缩比设计得比普通自然吸气发动机低一些。但是这种过低的压缩比设计，又会导致发动机在增压器(特别是涡轮增压)没有完全介入时(也就是说，发动机在低转速时)，燃烧效率非常低，能产生的动力要比普通自然吸气发动机所产生的动力要少的多。这个矛盾是促使设计师开发可变压缩比发动机的重要原因。

另外，这种技术可以让发动机在燃油适应性方面拥有巨大的优势。现在新款的主流发动机的压缩比普遍设计在10:1以上，以获得更好的动力输出和燃油经济性。但是高压缩比的发动机需要使用较高标号的燃油，这种要求会降低汽车在偏远地方的适应性，影响到车辆的销售。

可变压缩比在柴油机上的应用：柴油机为了确保起动性，而采用高压缩比但是在起动以后就不需要高压缩比。在这种场合，可变压缩比是有效的方法，或许使柴油机成为与汽油机一样的具有轻量化特点的发动机。

在自然吸气式发动机中可考虑按照负荷要求调节压缩比。这是在低负荷时提高压缩比，在高负荷时降低压缩比的方法。

实用新型内容

本实用新型提供一种并联无曲轴发动机传动机构及具有其的发动机，以解决上述传动效率低和发动机振动，以及可调压缩比的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种并联无曲轴发动机传动机构，包括至少一个导向轮和至少两个主齿轮，所述主齿轮和所述导向轮平行并列设置，并且所述导向轮位于最外端；所述主齿轮之间和所述主齿轮与所述导向轮之间都设置有气缸活塞缸杆，所述气缸活塞缸杆的表面上设置有齿条，所述齿条与所述主齿轮啮合传动连接，所述齿条与所述导向轮传动连接；所述其中一个主齿轮通过单向离合器与动力输出轴套设，所述其余主齿轮通过单向离合器与副轴套设，所述单向离合器的结合方向相同；所述导向轮内套设有导向轴，所述动力输出轴与其相邻的副轴通过传动机构传动连接，所述相邻两个副轴之间通过传动机构传动连接。

本实用新型的有益效果是：当其中一个气缸活塞缸杆通过对应的活塞运动做工时，对应的主齿轮转动，当与动力输出轴对应的主齿轮和单向离合器的结合方向相同时，与动力输出轴对应的主齿轮通过单向离合器使动力输出轴转动输出动力；当设置在副轴上的主齿轮和单向离合器的结合方向相同时，与设置在副轴上的主齿轮通过单向离合器使副轴转动，通过传动机构将带动动力输出轴转动输出动力；当其中一个副轴的主齿轮通过单向离合器使副轴转动，通过相邻两个副轴之间的传动机构带动与动力输出轴传动连接的副轴转动，然后再传动机构将带动动力输出轴转动输出动力。本实用新型的发动机传动机构不使用曲轴，传动效率超过曲轴传动的发动机10％～15％，并且振动低；发动机的传动机构不需要惯性飞轮，减少了重量和体积并降低了怠速，同时机构操控响应更灵敏；不会产生活塞侧向力摩擦，并且可立式或卧式安装；可以很方便地调整发动机重心、气动布局及与变速器配合进行横、纵、中、后置布局；各个零部件加工简单成本低，齿轮箱精度和刚性高，维修简单；由于活塞为自由活塞，很容易实现压缩比可调功能。

进一步，包括两个导向轮，所述两个导向轮分别位于至少两个所述主齿轮排列的两端。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在两端都设置导向轮，简化了发动机传动机构的整体结构。

进一步，所述导向轮为扇齿轮，所述扇齿轮和所述气缸活塞缸杆啮合传动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过扇齿轮和气缸活塞缸杆啮合传动连接，具有较高的稳定性，同时减少发动机体积和重量。

进一步，所述导向轮为槽轮轴承，所述槽轮轴承通过槽轮与所述气缸活塞缸杆的外表面滚动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过槽轮轴承的滚动连接，结构比较简单并且减小体积和重量。

进一步，所述主齿轮与所述齿条上的齿廓形状为为人字齿、斜齿或直齿。

采用上述进一步方案的有益效果是：人字齿具有重合度高，轴向载荷小，承载能力高，工作平稳的特点；斜齿的冲击和噪音比较小，传动比较平稳；直齿的加工比较简单。

进一步，所述传动机构为链传动机构或者齿轮副传动机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：链传动机构无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；齿轮副传动机构传动比较准确，效率高，结构紧凑，寿命长。

进一步，所述链传动机构包括设置在所述副轴和所述动力输出轴上的副齿轮，所述副轴上的副齿轮和所述动力输出轴上的副齿轮通过链条传动连接；所述相邻两个副轴上的副齿轮之间通过链条传动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过副齿轮和齿形链条的传动连接，敷在承载能力较强，稳定性较高。

进一步，所述至少一个主齿轮的端面上设置有位置传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在主齿轮的端面上设置位置传感器，由于齿轮齿条是啮合关系，之间不会产生位移，在主齿轮端面上设置活塞位置传感器可准确获取当前活塞位置并通过计算获得其他活塞的准确位置。

进一步，还包括压缩比调节器，所述压缩比调节器与所述位置传感器连接，并控制所述气缸活塞缸杆工作。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在主动链轮上设置压缩比调节器，通过控制发动机活塞杆的起始和终止位置，实现发动机的压缩比可调，适合多元燃料驱动、提高发动机热效率并改善发动机燃油经济性、降低排放、提高运行稳定性、匹配废气涡轮增压等诸多优点。

压缩比调节器有两种方案：第一种为利用具有进、排气独立调节VVT，即DIPS，修改ECU程序，通过活塞位置传感器的信号调整进/排气门的提前或延迟开关，进而控制改变活塞齿条杆的行程位置从而达到调节发动机压缩比的目的。第二种方案是在动力输出轴主动链轮内增设压缩比调节器，该调节器原理同相位控制器，ECU获得活塞位置传感器的信号后计算输出控制信号到OVC阀进而控制压缩比调节器，控制主动链轮相对动力输出轴旋转进而控制进/排气门的提前或延迟开关，进而控制改变活塞齿条杆的行程位置从而达到调节发动机压缩比的目的。

本实用新型还提供一种发动机，所述发动机包括上述的并联无曲轴发动机传动机构。

本发明发动机的有益效果是：由于上述传动机构不使用曲轴，传动效率超过曲轴传动的发动机10％～15％，并且振动低；发动机的传动机构不需要惯性飞轮，减少了重量和体积并降低了怠速，同时机构操控响应更灵敏；不会产生活塞侧向力摩擦，并且可立式或卧式安装；可以很方便地调整发动机重心、气动布局及与变速器配合进行横、纵、中、后置布局；各个零部件加工简单成本低，齿轮箱精度和刚性高，维修简单。

进一步，所述活塞为对置活塞，所述活塞分别位于所述气缸活塞杆的两端，并与气缸活塞杆的两端连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置对置活塞，结构更为紧凑，振动更低，传动效率更高

附图说明

图1是本实用新型实施例一结构图，

图2是图1中A-A方向剖面图，

图3是本实用新型实施例二结构图，

图4是本实用新型实施例三结构图，

图5是本实用新型实施例四结构图，

图6是本实用新型实施例五结构图，

图7是本实用新型实施例六结构图，

图8是本实用新型实施例中位置传感器的结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

011、第一主齿轮，012、第二主齿轮，013、第三主齿轮，014、第四主齿轮，015、第五主齿轮；021、第一导向轮，022、第二导向轮；031、第一单向离合器，032，第二单向离合器；04、动力输出轴，051、第一副轴，052、第二副轴，053、第三副轴，054，第四副轴；061、第一导向轴，062，第二导向轴；071、第一气缸活塞缸杆，072、第二气缸活塞缸杆，073、第三气缸活塞缸杆，074、第四气缸活塞缸杆，075、第五气缸活塞缸杆，076，第六气缸活塞缸杆；081、第一传动机构，082、第二传动机构，083、第三传动机构，084，第四传动机构；091、第一活塞，092、第二活塞，093、第三活塞，094、第四活塞，095、第五活塞，096、第六活塞，097、第七活塞，098，第八活塞；101、光电盘，102、下止点透光孔，103、紧急保护透光孔，104、光电发射器，105、光电接收器,11、压缩比调节器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型并联无曲轴发动机传动机构实施例一参见图1和图2，包括一个导向轮，为第一导向轮021；两个主齿轮分比为第一主齿轮011和第二主齿轮012，第一主齿轮011和第一导向轮021平行并列设置，并且第一导向轮021位于最外端，在图示中位于最右端；第一主齿轮011和第二主齿轮012之间设置有第二气缸活塞缸杆072，第二气缸活塞缸杆072上设置有第二活塞092，第一主齿轮011与第一导向轮021之间都设置有第一气缸活塞缸杆071，第一气缸活塞缸杆071上设置有第一活塞091；第一气缸活塞缸杆071和第一气缸活塞缸杆071的表面上设置有齿条，齿条与第一主齿轮011、第一主齿轮012啮合传动连接；其中，第一主齿轮011通过第一单向离合器031与动力输出轴04套设，另一个第二主齿轮012通过第二单向离合器032与第一副轴051套设，第一单向离合器031和第二单向离合器032的结合方向相同，即逆时针方向结合；第一导向轮021内套设有第一导向轴061，动力输出轴04与第一副轴051通过第一传动机构081传动连接；在本实施例中，述第一导向轮021为扇齿轮，扇齿轮和第一气缸活塞缸杆071啮合传动连接。

本实施例发动机传动机构的工作过程为：

第一活塞091对应的气缸动力传递链：当第一气缸活塞缸杆071向下运动，第一主齿轮011顺时针转动，由于第一单向离合器031逆时针结合，所以，第一单向离合器031不会带动动力输出轴04转动；此时，第一气缸活塞缸杆071由于第一主齿轮011的作用向上运动，第二主齿轮012逆时针转动，由于第二单向离合器032逆时针结合，所以，第二单向离合器032带动第一副轴051转动，第一副轴051通过第一传动机构081带动动力输出轴04转动。即：第一气缸活塞缸杆071→第一主齿轮011→第二气缸活塞缸杆072→第二主齿轮012→第一副轴051→单向离合器→第一传动机构081→动力输出轴04。

第二活塞092对应的气缸动力传递链：当第二气缸活塞缸杆072向下运动，第二主齿轮012顺时针转动，由于第二单向离合器032逆时针结合，所以，第二单向离合器032不会带动第一副轴051转动；此时，第一主齿轮011逆时针转动，由于第一单向离合器031逆时针结合，所以，第一单向离合器031带动动力输出轴04转动。即：第二气缸活塞缸杆072→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

本实用新型的发动机传动机构不使用曲轴，传动效率超过曲轴传动的发动机10％～15％，并且振动低；发动机的传动机构不需要惯性飞轮，减少了重量和体积并降低了怠速，同时机构操控响应更灵敏；不会产生活塞侧向力摩擦，并且可立式或卧式安装；可以很方便地调整发动机重心、气动布局及与变速器配合进行横、纵、中、后置布局；各个零部件加工简单成本低，齿轮箱精度和刚性高，维修简单。

本实用新型并联无曲轴发动机传动机构实施例一参见图3，与实施例一相比，其区别在于，在第二主齿轮012的外侧设置于其啮合传动的第三气缸活塞缸杆073，第三气缸活塞缸杆073的一端设置有第三活塞093，在第三气缸活塞缸杆073的一侧设置有与其啮合传动的第二导向轮022，第二导向轮022内套设有第二导向轴062。

本实施例发动机传动机构的工作过程为：

第一活塞091对应的气缸动力传递链：当第一气缸活塞缸杆071向下运动，根据第一主齿轮011、第二主齿轮012与第一气缸活塞缸杆071、第一气缸活塞缸杆071之间的啮合传动关系，使得第一主齿轮011顺时针转动，第二主齿轮012逆时针转动；第二单向离合器032带动第一副轴051转动，第一副轴051通过第一传动机构081带动动力输出轴04转动。即：第一气缸活塞缸杆071→第一主齿轮011→第二气缸活塞缸杆072→第二主齿轮012→第一副轴051→单向离合器→第一传动机构081→动力输出轴04。

第二活塞092对应的气缸动力传递链：当第二气缸活塞缸杆072向下运动，第二主齿轮012顺时针转动，由于第二单向离合器032逆时针结合，所以，第二单向离合器032不会带动第一副轴051转动；此时，第一主齿轮011逆时针转动，由于第一单向离合器031逆时针结合，所以，第一单向离合器031带动动力输出轴04转动。即：第二气缸活塞缸杆072→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

第三活塞093对应的气缸动力传递链：当第三气缸活塞缸杆073向下运动，第二主齿轮012逆时针转动；第二单向离合器032带动第一副轴051转动，第一副轴051通过第一传动机构081带动动力输出轴04转动。即：第三气缸活塞缸杆073→第二主齿轮012→单向离合器→第一传动机构081→动力输出轴04。

本实用新型并联无曲轴发动机传动机构实施例三参见图4，与实施例二相比，其区别在于，在第二主齿轮012和第一气缸活塞缸杆071之间依次设置有第四气缸活塞缸杆074和第三主齿轮013，第四气缸活塞缸杆074的一端设置有第四活塞094，第三主齿轮013通过单向离合器套设有第二副轴052；第二主齿轮012和第四气缸活塞缸杆074啮合传动连接，第四气缸活塞缸杆074和第一气缸活塞缸杆071通过第三主齿轮013啮合传动连接，动力输出轴04和第二副轴052通过第二传动机构082传动连接。在第一副轴051的一端设置有压缩比调节器11，压缩比调节器11与位置传感器连接，并控制所述气缸活塞缸杆工作。

第一活塞091对应的气缸动力传递链：第一气缸活塞缸杆071→第三主齿轮013→第四气缸活塞缸杆074→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

第四活塞094对应的气缸动力传递链：第四气缸活塞缸杆074→第三主齿轮013→单向离合器→第二传动机构082→动力输出轴04。

第二活塞092对应的气缸动力传递链：第二气缸活塞缸杆072→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

第三活塞093对应的气缸动力传递链：第三气缸活塞缸杆073→第二主齿轮012→单向离合器→第一传动机构081→动力输出轴04。

通过在副轴上设置压缩比调节器，通过控制发动机活塞杆的起始和终止位置，实现发动机的压缩比可调，适合多元燃料驱动、提高发动机热效率并改善发动机燃油经济性、降低排放、提高运行稳定性、匹配废气涡轮增压等诸多优点。

压缩比调节器有两种方案：第一种为利用具有进、排气独立调节VVT，即DIPS，修改ECU程序，通过活塞位置传感器的信号调整进/排气门的提前或延迟开关，进而控制改变活塞齿条杆的行程位置从而达到调节发动机压缩比的目的。第二种方案是在动力输出轴主动链轮内增设压缩比调节器，该调节器原理同相位控制器，如图4所示，ECU获得活塞位置传感器的信号后计算输出控制信号到OVC阀进而控制压缩比调节器，控制主动链轮相对动力输出轴旋转进而控制进/排气门的提前或延迟开关，进而控制改变活塞齿条杆的行程位置从而达到调节发动机压缩比的目的。

本实用新型并联无曲轴发动机传动机构实施例四参见图5，与实施例三相比，其区别在于，在第三主齿轮013和第一气缸活塞缸杆071之间依次设置有第五气缸活塞缸杆075和第四主齿轮014，第五气缸活塞缸杆075的一端设置有第五活塞095，第四主齿轮014通过单向离合器套设有第三副轴053；第三主齿轮013和第五气缸活塞缸杆075啮合传动连接，第五气缸活塞缸杆075和第一气缸活塞缸杆071通过第四主齿轮014啮合传动连接，第二副轴052和第三副轴053通过第三传动机构083传动连接。

第一活塞091对应的气缸动力传递链：第一气缸活塞缸杆071→第四主齿轮014→第五气缸活塞缸杆075→第三主齿轮013→单向离合器→第二副轴052→第二传动机构082→动力输出轴04。

第五活塞095对应的气缸动力传递链：第五气缸活塞缸杆075→第四主齿轮014→单向离合器→第三副轴053→第三传动机构083→第二副轴052→第二传动机构082→动力输出轴04。

第四活塞094对应的气缸动力传递链：第五气缸活塞缸杆075→第三主齿轮013→单向离合器→第二副轴052→第二传动机构082→动力输出轴04。

第二活塞092对应的气缸动力传递链：第二气缸活塞缸杆072→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

第三活塞093对应的气缸动力传递链：第三气缸活塞缸杆073→第二主齿轮012→单向离合器→第一传动机构081→动力输出轴04。

本实用新型并联无曲轴发动机传动机构实施例五参见图6，与实施例四相比，其区别在于，在第二主齿轮012和第三气缸活塞缸杆073之间依次设置有第六气缸活塞缸杆076和第五主齿轮015，第六气缸活塞缸杆076的一端设置有第六活塞096，第五主齿轮015通过单向离合器套设有第四副轴054；第二主齿轮012和第六气缸活塞缸杆076啮合传动连接，第六气缸活塞缸杆076和第三气缸活塞缸杆073通过第五主齿轮015啮合传动连接，第四副轴054和第一副轴051通过第四传动机构084传动连接。

第一活塞091对应的气缸动力传递链：第一气缸活塞缸杆071→第四主齿轮014→第五气缸活塞缸杆075→第三主齿轮013→单向离合器→第二副轴052→第二传动机构082→动力输出轴04。

第五活塞095对应的气缸动力传递链：第五气缸活塞缸杆075→第四主齿轮014→单向离合器→第三副轴053→第三传动机构083→第二副轴052→第二传动机构082→动力输出轴04。

第四活塞094对应的气缸动力传递链：第五气缸活塞缸杆075→第三主齿轮013→单向离合器→第二副轴052→第二传动机构082→动力输出轴04。

第二活塞092对应的气缸动力传递链：第二气缸活塞缸杆072→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

第六活塞096对应的气缸动力传递链：第六气缸活塞缸杆076→第二主齿轮012→单向离合器→第一副轴051→第一传动机构081→动力输出轴04。

第三活塞093对应的气缸动力传递链：第三气缸活塞缸杆073→主齿轮016→单向离合器→第四副轴054→第四传动机构084→第一副轴051→第一传动机构081→动力输出轴04。

本实用新型并联无曲轴发动机传动机构实施例六参见图7，与实施例一相比，其区别在于，在第一气缸活塞缸杆071的两端分别设置有第一活塞091和第七活塞097，在第二气缸活塞缸杆072的两端分别设置有第二活塞092和第八活塞098。

第一活塞091对应的气缸动力传递链：第一气缸活塞缸杆071→第一主齿轮011→第二气缸活塞缸杆072→第二主齿轮012→第一副轴051→单向离合器→第一传动机构081→动力输出轴04。

第二活塞092对应的气缸动力传递链：第二气缸活塞缸杆072→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

第七活塞097对应的气缸动力传递链：第二气缸活塞缸杆072→第一主齿轮011→单向离合器→动力输出轴04。

第八活塞098对应的气缸动力传递链：第一气缸活塞缸杆071→第一主齿轮011→第二气缸活塞缸杆072→第二主齿轮012→第一副轴051→单向离合器→第一传动机构081→动力输出轴04。

在上述实施例中，导向轮为扇齿轮，扇齿轮和气缸活塞缸杆啮合传动连接。通过扇齿轮和气缸活塞缸杆啮合传动连接，具有较高的稳定性。

在上述实施例中，主齿轮、齿条和导向轮上的齿廓形状直齿。在具体实施例中，可以设置为人字齿，人字齿具有重合度高，轴向载荷小，承载能力高，工作平稳的特点；也可以设置为斜齿，斜齿的冲击和噪音比较小，传动比较平稳；直齿的加工比较简单。

在上述实施例中，其中一个主齿轮的端面上设置有位置传感器，置传感器为光电传感器，由于气缸活塞缸杆和主齿轮是啮合关系，主齿轮之间都是啮合关系，所以确定了一个主齿轮位置即可计算出所有活塞齿条杆的位置。

位置传感器的具体结构图参见图8，位置传感器设置在第二主齿轮012的端面，以最低压缩比为上下止点透光孔位置(光电盘90°扇形分布的透光孔)，当光电盘101旋转到下止点透光孔102时，光电接收器105接收到光电发射器104的光源并传输给ECU，ECU接受到信号后计算各个汽缸的的控制程序并输出各缸对应的点火、喷油、气门及控制机构(DIPS或压缩比调节器)的控制信号进行控制(达到下止点时，ECU控制压缩冲程汽缸点火做功)。注意，活塞位置传感器有速度检测功能，根据测出的主轴速度给出惯性系数进行上述的控制和修正。上止点同理。

如果需要调整压缩比，ECU根据各类传感器的反馈信号计算决定调节到多少压缩比，并给出延迟时间后输出控制信号到对应执行机构。例如压缩比从7调整到10，ECU给出1毫秒的延迟信号，那么活塞位置传感器的光电盘透光孔越过后1毫秒才输出控制信号，此时活塞上下止点就越过压缩比7的位置达到10的位置，完成压缩比的调整。

实现常规气门机构的延迟或提前开启/关闭的控制方法类似连续可变气门正时系统VVT，只不过这套机构是放置在输出轴的链轮内如图4所示的压缩比调节器11。

因为无止点，所以该机构需要完备的保护机制。一般方法为空气弹簧，而本设计因为具有发电和压气机功能，所以设置了电磁和空气弹簧双重保护。

当光电盘转动到紧急保护透光孔103位置后，ECU执行发动机保护程序，输出紧急停机信号控制各个汽缸的气门、压气机开启电磁阀、关闭紧急停机电磁气阀并控制直线发电机反向运行。

如果使用电控气门，还可以利用缸内气体进行发动机制动，即关闭压缩和排气冲程的进排气门也可以实现发动机活塞制动。

在具体实施例中，还可以采用多个透光孔的方式进行多级控制。

另外，置传感器也可以使用霍尔元件进行控制，控制原理同光电传感器一样。

本实施例还提供一种发动机，包括气缸和控制装置，气缸内设置有活塞，活塞通上述的并联无曲轴发动机传动机构中的气缸活塞杆连接，控制装置控制气缸活塞杆工作。

由于发动机的上述传动机构不使用曲轴，传动效率超过曲轴传动的发动机10％～15％，并且振动低；发动机的传动机构不需要惯性飞轮，减少了重量和体积并降低了怠速，同时机构操控响应更灵敏；不会产生活塞侧向力摩擦，并且可立式或卧式安装；可以很方便地调整发动机重心、气动布局及与变速器配合进行横、纵、中、后置布局；各个零部件加工简单成本低，齿轮箱精度和刚性高，维修简单。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上对本实用新型的并联无曲轴发动机传动机构及具有其的发动机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，包括至少一个导向轮和至少两个主齿轮，所述主齿轮和所述导向轮平行并列设置，并且所述导向轮位于最外端；所述主齿轮之间和所述主齿轮与所述导向轮之间都设置有气缸活塞缸杆，所述气缸活塞缸杆的表面上设置有齿条，所述齿条与所述主齿轮啮合传动连接，所述齿条与所述导向轮传动连接；所述其中一个主齿轮通过单向离合器与动力输出轴套设，所述其余主齿轮通过单向离合器与副轴套设，所述单向离合器的结合方向相同；所述导向轮内套设有导向轴，所述动力输出轴与其相邻的副轴通过传动机构传动连接，所述相邻两个副轴之间通过传动机构传动连接。

2.根据权利要求1所述的并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，包括两个导向轮，所述两个导向轮分别位于至少两个所述主齿轮排列的两端。

3.根据权利要求1或2所述的并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，所述导向轮为扇齿轮，所述扇齿轮和所述气缸活塞缸杆啮合传动连接。

4.根据权利要求1或2所述的并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，所述主齿轮与所述齿条上的齿廓形状为为人字齿、斜齿或直齿。

5.根据权利要求1或2所述的并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，所述传动机构为链传动机构或者齿轮副传动机构。

6.根据权利要求5所述的并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，所述链传动机构包括设置在所述副轴和所述动力输出轴上的副齿轮，所述副轴上的副齿轮和所述动力输出轴上的副齿轮通过链条传动连接；所述相邻两个副轴上的副齿轮之间通过链条传动连接。

7.根据权利要求1或2所述的并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，所述至少一个主齿轮的端面上设置有位置传感器。

8.根据权利要求7所述的并联无曲轴发动机传动机构，其特征在于，还包括压缩比调节器，所述压缩比调节器与所述位置传感器连接，并控制所述气缸活塞缸杆工作。

9.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括权利要求1至8任一项所述的并联无曲轴发动机传动机构。

10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于，所述活塞为对置活塞，所述活塞分别位于所述气缸活塞杆的两端，并与气缸活塞杆的两端连接。