CN212535856U - 一种齿条杆棘轮内燃式发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种齿条杆棘轮内燃式发动机，包括燃烧室扭矩输出系统、运动控制系统；所述燃烧室扭矩输出系统包括机箱、至少两件主轴、至少四个燃烧室、与燃烧室个数对应的主棘轮；所述运动控制系统包括差速轴、安装在差速轴上的可控棘轮装置，所述运动控制系统通过主轴、差速轴和可控棘轮装置为主棘轮“失速”未走完“压缩”行程提供动力，使主棘轮走完“压缩”行程。本实用新型向外输出的扭矩的力臂L恒等于主棘轮的主齿圈的节圆半径，因此不存在即是背景中Ⅱ和Ⅲ区域的“曲柄轴机构损失”；燃烧室的活塞不存在对气缸套内壁的侧向力，避免了因侧向力产生的磨损间隙，“漏气损失”大量减少。

Description

一种齿条杆棘轮内燃式发动机

技术领域

本实用新型属于内燃机领域，涉及一种齿条杆棘轮内燃式发动机。

背景技术

目前发动机最广泛应用的是活塞连杆曲柄轴内燃式发动机，由燃烧室内燃烧产生的压力作用在活塞上，推动活塞在气缸内做直线运动，并通过连杆传递施加在曲柄轴上，驱使曲柄轴旋转输出扭矩，气缸内的工作压力随活塞的移动呈线性下降，其压力变化符合线性函数式：P＝A-kx，见图48中的(a)图，又由于曲柄轴产生扭矩的力臂L随曲柄轴的转动而变化，即力臂

见图48中的(b)，有效压力函数

将斜线P＝A-kx及曲线

绘入同一数轴中，就得到曲柄轴有效扭矩原理图-图48中的(a)图，再联合绘出曲柄轴力臂变化图-图48 中的(b)图和活塞行程图-图48中的(c)图，就得到曲柄轴有效扭矩原理图48，在图 48中的(a)图中，由数轴、斜线、曲线围出的大三角形面积是气缸内燃烧产生的总能量，图示Ⅰ区域面积就是曲柄轴实际输出的有效扭矩，Ⅱ和Ⅲ区域面积是无法输出的扭矩，即“曲柄轴机构损失”；经积分计算Ⅰ区域只占由排气门开启线Z线分割出梯形面积的3/4，Ⅱ和Ⅲ区域合占梯形面积的1/4；再有因曲柄轴与连杆的分力作用，活塞侧压在气缸内壁作用上下运动，经过一段时间工作后，会造成气缸内壁磨损，内径被磨成类椭圆状，活塞无法有效密封而产生“漏气损失”；Ⅳ区域面积是排气门开启释放掉的能量，即“排气损失”，由图48中的(a)图可见，随发动机负荷的增大，幅值A上移，Ⅳ区域面积急剧增大，原因是活塞的行程短，仅是等于或略大于气缸的内径，且这个行程固定不能改变，造成发动机在高负荷时，气缸内剩有大量的能量因行程短未能向外燃烧做功，即被排气门开启而释放掉产生“排气损失”；当发动机的燃料为汽油、燃气或油气类时，发动机在低负荷时需要节气而产生“泵气损失”；还有发动机因负荷的变化其进气量也随之变化而压缩室固定不变，造成了压缩比不是恒定最佳比值，而是动态变化的比值，这样又造成了“动态压缩比损失”。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种齿条杆棘轮内燃式发动机，向外输出的扭矩的力臂L恒等于主棘轮的主齿圈的节圆半径，因此不存在即是背景中Ⅱ和Ⅲ区域的“曲柄轴机构损失”；燃烧室的活塞不存在对气缸套内壁的侧向力，避免了因侧向力产生的磨损间隙，“漏气损失”大量减少。

本实用新型的通过如下技术方案实现。

一种齿条杆棘轮内燃式发动机，包括燃烧室扭矩输出系统、运动控制系统；

所述燃烧室扭矩输出系统包括机箱、至少两件主轴、至少四个燃烧室、与燃烧室个数对应的主棘轮，所述燃烧室包括气缸套、活塞、齿条杆、导向机构，所述主轴由右到左分别命名为第一主轴、第二主轴，第一主轴和第二主轴安装在机箱上,第一主轴和第二主轴同步转动，第一主轴和/或第二主轴的一端设置有飞轮，至少两个所述主棘轮安装在第一主轴上且至少两个所述主棘轮安装在第二主轴上，至少两个燃烧室设置在第一主轴和第二主轴之间且燃烧室的齿条杆分别同时与位于主轴上的两个主棘轮啮合，至少两个燃烧室设置在第一主轴或第二主轴的另一侧且燃烧室的齿条杆分别与位于主轴上的一个主棘轮啮合，所述导向机构设置在齿条杆的运动方向上用于限制齿条杆的运动防止齿条杆偏摆，位于同一主轴上的主棘轮同步转动，所述活塞在所述气缸套内作直线往复运动，所述齿条杆与活塞连接；

所述运动控制系统包括差速轴、安装在差速轴上的可控棘轮装置，所述主轴通过传动机构与差速轴连接，所述可控棘轮装置通过传动机构与主棘轮连接，所述运动控制系统通过主轴、差速轴和可控棘轮装置为主棘轮“失速”未走完“压缩”行程提供动力，使主棘轮走完“压缩”行程。

优选的，所述第一主轴和第二主轴同一端均设置有主齿轮，两个主齿轮通过设置在机箱上的过渡齿轮轴啮合并同步转动。

优选的，所述燃烧室扭矩输出系统还包括联接辘，位于同一主轴上的主棘轮通过联接辘连接并同步转动。

优选的，所述导向机构包括凸台、抵紧滚轮，所述凸台设置在齿条杆的长度方向上，所述抵紧滚轮设置在主轴或过渡轴上，所述过渡轴设置在第一主轴或第二主轴的一侧且满足至少两个燃烧室位于第一主轴或第二主轴与过渡轴之间。

优选的，所述主棘轮的楔紧方向一致。

优选的，所述主棘轮的齿数与主齿轮的齿数相同。

优选的，所述主棘轮包括主齿圈、主芯轮，所述主齿圈上设置有拨爪，所述联接辘设置有缺槽，所述拨爪与所述缺槽相嵌合，使得位于同一主轴上的主棘轮通过联接辘连接并同步转动。

优选的，所述齿条杆与活塞铰接。

优选的，所述主轴为两件；所述燃烧室为四个，四个燃烧室呈矩阵排列在两件主轴的侧边；或者所述燃烧室为五个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，其中另一件主轴的侧边排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为六个，两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室；或者所述燃烧室为六个，其中一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另一件主轴的侧边排列四个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另一件主轴的侧边排列五个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，另一件主轴的侧边排列四个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另一件主轴的侧边排列六个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，另一件主轴的侧边排列五个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，两件主轴的侧边分别各自排列四个燃烧室。

优选的，所述主轴为三件；所述燃烧室为五个，其中两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；所述燃烧室为六个，其中三件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为六个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，其中另外两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列五个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，一件主轴的侧边排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，其中另外两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室，另外一件主轴的侧边排列两个燃烧室。

优选的，所述主轴为四件；所述燃烧室为六个，其中两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中三件主轴的侧边分别排列两个燃烧室，另外一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，两件主轴的侧面分别各自排列两个燃烧室，另外一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，四件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室。

优选的，所述活塞无传统活塞的裙边。

优选的，所述第一主轴通过中间齿轮轴与安装在第一差速轴上的第一差速齿轮连接，将主轴的动力传送至第一差速轴，所述第二主轴通过减速齿轮与安装在第二差速轴上的第二差速齿轮连接，将主轴的动力传送至第二差速轴。

优选的，所述可控棘轮装置包括可控棘轮机构，所述可控棘轮机构包括可控齿圈、可控芯轮，所述可控芯轮安装在差速轴上，所述可控齿圈通过过渡齿轮与主棘轮的主齿圈啮合。

优选的，所述可控棘轮机构还包括滚子限位座、楔紧腔控制机构，所述可控芯轮包括可控滚子、滚子弹性体，所述可控芯轮在可控滚子的楔紧腔位置开设有容纳槽，所述可控滚子两端设置可控轴；

所述楔紧腔控制机构包括杠杆支架、滚子杠杆、杠杆起翘器，所述滚子杠杆安装在杠杆支架上，所述滚子杠杆的一端位于所述容纳槽内用于建立可控楔紧腔，所述杠杆起翘器位于滚子杠杆的另一端对滚子杠杆施加起翘力；

所述滚子限位座设置在可控芯轮的前后两端，所述滚子限位座上设置有腰型孔，所述可控轴与所述腰型孔间隙配合，所述可控轴受所述腰型孔控制在所述腰型孔里运动，所述腰型孔控制所述可控轴使得所述可控滚子处于“楔紧”位置或处于“脱楔”位置；

当滚子杠杆受力翘起建立可控楔紧腔，同时腰型孔控制所述可控轴使得所述可控滚子处于“楔紧”位置时，可控滚子可起到楔紧作用。

优选的，所述杠杆起翘器为锥碟，所述滚子杠杆位于锥碟的一端设置有滚轮，滚轮在所述锥碟的内壁锥面上运动，通过对锥碟施加轴向推力，迫使滚子杠杆起翘建立可控楔紧腔。

优选的，所述滚子限位座包括可控前端盖和可控后端盖，所述可控前端盖和可控后端盖的对称位置上设置所述腰型孔，所述可控前端盖和可控后端盖套在所述可控芯轮的轮毂上且可在轮毂上转动，所述可控前端盖和可控后端盖受锁定机构和解锁机构控制其相对于可控芯轮的轮毂转动，进而促使腰型孔控制可控滚子的位置。

优选的，所述锁定机构包括座销、销弹性体、动销，所述销弹性体设置在座销和动销之间且处于受压状态，所述座销固定在可控芯轮上开设的第一弧形长孔内，所述动销两端设置有动销推杆，所述动销推杆与设置在可控前端盖和可控后端盖上的推力孔配合，受销弹性体的作用，动销推动可控前端盖和可控后端盖朝一个方向同步转动。

优选的，所述解锁机构包括弧齿顶推杆，所述可控前端盖和可控后端盖开设有与所述弧齿顶推杆配合的“八”字弧形扩口孔，通过推动所述弧齿顶推杆使所述弧齿顶推杆与所述“八”字弧形扩口孔的一个侧面贴合，通过继续推动所述弧齿顶推杆使弧齿顶推杆的侧面挤压“八”字弧形扩口孔的侧面，迫使可控前端盖和可控后端盖作压迫锁定机构的动销去压缩销弹性体而作同步转动，所述弧齿顶推杆穿过可控芯轮上开设的第二弧形长孔，第二弧形长孔限制弧齿顶推杆只能沿轴向移动。

优选的，所述可控棘轮装置还包括棘轮控制机构，所述棘轮控制机构包括凸底拨叉、拨叉回复机构、棘杆机构，所述可控齿圈一端设置有凸爪，所述凸底拨叉的叉尖设置有与所述凸爪卡合的滑槽，所述滑槽在所述凸爪上滑动，所述凸底拨叉沿轴向相对于可控齿圈滑动且随可控齿圈转动，所述凸底拨叉底部设有两侧为斜面的扇形凸台，所述棘杆机构包括链轮底座、滚轮棘杆、棘杆回复弹性体，所述滚轮棘杆呈“L”型，“L”型滚轮棘杆的转角与链轮底座铰接，“L”型滚轮棘杆的立杆顶端设置有滚轮，滚轮抵在凸底拨叉底平面上；当凸底拨叉顺时针转动时，“L”型滚轮棘杆从左侧上坡进入扇形凸台时，“L”型滚轮棘杆受其横杆作用保持挺立状态，使得“L”型滚轮棘杆推动凸底拨叉向前运动，所述拨叉回复机构使凸底拨叉不受棘杆机构作用时回复至未被推动状态；当凸底拨叉逆时针转动时，“L”型滚轮棘杆从右侧上坡进入扇形凸台时，“L”型滚轮棘杆受扇形凸台的斜面分力作用保持推倒状态，不推动凸底拨叉向前运动，滚轮越过下坡时，棘杆回复弹性体使得“L”型滚轮棘杆回复挺立状态。

优选的，拨叉回复机构包括相对设置的两个顶碟和设置在两个顶碟之间的顶碟回复弹性体。

优选的，所述可控棘轮装置还包括推力轴承，所述推力轴承设置在凸底拨叉和杠杆起翘器之间，使得凸底拨叉推动杠杆起翘器的同时不影响凸底拨叉和杠杆起翘器之间的相对转动。

优选的，所述可控棘轮装置还包括二次顶推器，所述二次顶推器设置在推力轴承和杠杆起翘器之间，所述二次顶推器包括顶芯、顶推筒、顶推弹性体、筒底板，所述顶推筒固定在所述筒底板上，所述顶芯设置在所述顶推筒内贯穿所述顶推筒，所述顶推弹性体设置在顶芯和筒底板之间，所述顶推弹性体受压储能，初始状态下顶芯受顶推弹性体作用处在最凸出位置，当顶芯受力足以克服顶推弹性体时，顶芯逐渐缩入顶推筒内，所述二次顶推器受力向前运动时，顶芯抵在杠杆起翘器上，推动杠杆起翘器向前运动，进而促使滚子杠杆翘起建立可控楔紧腔。

优选的，所述滚子杠杆包括杠杆体和弧底楔块，所述杠杆体伸入可控楔紧腔的一端杆面开设有与所述弧底楔块的的弧底相契合的弧面。

优选的，还包括压缩室调节机构，所述压缩室调节机构包括至少两个链轮底座、链条、调节链轮、调速手柄装置，所述链轮底座和调节链轮通过链条连接传动，所述调节链轮设置在调速手柄装置上，通过转动调速手柄装置带动调节链轮转动，进而调节链轮带动链轮底座转动，所述链轮底座上固定安装滚轮棘杆，通过链轮底座的转动从而改变滚轮棘杆的触发位置，进而改变压缩室容积的大小。

优选的，还包括正时输出系统，所述正时输出系统包括正时曲柄轴、弓形连杆、短连杆、滚轮导轨板，正时曲柄轴上设置有曲拐，所述弓形连杆的一端连接主棘轮，另一端连接短连杆的一端，所述短连杆的另一端连接正时曲柄轴上的曲拐，所述弓形连杆与短连杆的连接处设置有肘节滚轮，肘节滚轮受滚轮导轨板上的导轨曲线约束，所述正时曲柄轴安装在机箱上，所述主棘轮、弓形连杆、短连杆、正时曲柄轴组成五连杆机构。

优选的，所述正时曲柄轴设有两个曲拐，所述短连杆有两个，所述弓形连杆包括第一弓形连杆和第二弓形连杆，所述滚轮导轨板包括第一滚轮导轨板和第二滚轮导轨板，所述第一弓形连杆一端连接位于右侧的主棘轮，所述第二弓形连杆的一端连接位于左侧的主棘轮，所述第一弓形连杆和第二弓形连杆的另一端分别连接其中一个短连杆，两个短连杆分别连接正时曲柄轴的两个曲拐。

优选的，所述弓形连杆的一端连接在主棘轮的联接辘上。

优选的，所述正时曲柄轴的一端安装有正时输出链轮。

优选的，还包括凸轮配气系统，所述凸轮配气系统包括进气凸轮轴、排气凸轮轴、凸轮拨框、配气链轮、弧形调速板，所述进气凸轮轴安装有进气凸轮，所述进气凸轮在进气凸轮轴上轴向移动，所述排气凸轮轴安装有排气凸轮，所述排气凸轮在排气凸轮轴上轴向移动，所述进气凸轮和排气凸轮通过凸轮拨框控制移动，所述凸轮拨框与弧形调速板连接，通过弧形调速板控制凸轮拨框移动，所述进气凸轮的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述配气链轮固定在进气凸轮轴和排气凸轮轴上，所述配气链轮与正时输出链轮通过链条连接传动。

优选的，所述进气凸轮的凸尖从后向前渐宽，延时关闭进气阀门。

优选的，所述进气凸轮的凸尖从后向前右旋渐宽，延时关闭进气阀门。

优选的，所述排气凸轮的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述排气凸轮的凸尖从后向前渐宽，提前打开排气阀门。

优选的，所述排气凸轮的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述排气凸轮的凸尖从后向前左旋渐宽，提前打开排气阀门。

优选的，所述进气凸轮和排气凸轮的相位与其控制的燃烧室的冲程相对应。

优选的，所述凸轮配气系统还包括拨框回复弹性体，所述凸轮拨框与拨框回复弹性体连接，当无外力作用下，拨框回复弹性体将凸轮拨框回复至初始状态。

优选的，所述进气凸轮和排气凸轮通过键安装在所述进气凸轮轴和排气凸轮轴上。

优选的，所述进气凸轮和排气凸轮通过平键或花键安装在所述进气凸轮轴和排气凸轮轴上。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本实用新型向外输出的扭矩的力臂L恒等于主棘轮的主齿圈的节圆半径，因此不存在即是背景中Ⅱ和Ⅲ区域的“曲柄轴机构损失”；

2、本实用新型燃烧室的活塞不存在对气缸套内壁的侧向力，避免了因侧向力产生的磨损间隙，“漏气损失”大量减少；

3、本实用新型可以将气缸套加长至气缸套内燃烧能量全部向外燃烧做功，减少“排气损失”，甚至理论上可以达到没有“排气损失”；

4、本实用新型通过设计运动控制系统，在主棘轮“失速”未走完“压缩”行程时提供动力，使主棘轮走完“压缩”行程，从而点燃燃烧做功；

5、本实用新型通过设计压缩室调节机构，可以根据工况调节压缩室容积大小，配合进气量，使压缩比保持接近最佳压缩比，减少“动态压缩比损失”；

6、本实用新型通过设计正时输出系统，满足本实用新型的燃烧室扭矩输出系统的需求，将燃烧室的运动状态和正时动力准确的输出；

7、本实用新型通过设计凸轮配气系统，可以根据工况调节进气阀门和排气阀门的开关时间，从而控制进气量和排气，减少“泵气损失”。

附图说明

图1为本实用新型的俯视示意图；

图2为本实用新型的图1中的A向局部视图；

图3为本实用新型的图1中的B-B局部视图；

图4为本实用新型的图3中的B向局部视图；

图5为本实用新型的燃烧室扭矩输出系统俯视示意图；

图6为本实用新型的图5中的A向局部视图；

图7为本实用新型的图5中的A-A局部视图；

图8为本实用新型的图7中的B向局部视图；

图9为本实用新型的齿条杆的三视图；

图10为本实用新型的主棘轮的主视图和左视图；

图11为本实用新型的联接辘的主视图和左视图；

图12为本实用新型的抵紧滚轮的主视图和左视图；

图13为本实用新型的过渡齿轮轴的主视图和左视图；

图14为本实用新型的可控棘轮机构剖视图；

图15为本实用新型的可控齿圈和可控芯轮组装图；

图16为本实用新型的可控芯轮示意图；

图17为本实用新型的可控芯轮体示意图；

图18为本实用新型的可控滚子示意图；

图19为本实用新型的动销、座销、销弹性体组装示意图；

图20为本实用新型的可控前端盖示意图；

图21为本实用新型的可控前端盖另一视角示意图；

图22为本实用新型的可控后端盖示意图；

图23为本实用新型的杠杆支架示意图；

图24为本实用新型的滚轮杠杆示意图；

图25为本实用新型的滚轮杠杆的两视图；

图26为本实用新型的弧底楔块的两视图；

图27为本实用新型的锥碟的两视图；

图28为本实用新型的二次顶推器剖视图；

图29为本实用新型的凸底拨叉的三视图；

图30为本实用新型的弧齿顶推杆的三视图；

图31为本实用新型的弧齿顶推杆推动可控前端盖和可控后端盖相对运动示意图；

图32为本实用新型的棘杆机构示意图；

图33为本实用新型的链轮底座的三视图；

图34为本实用新型的滚轮棘杆的两视图；

图35为本实用新型的压缩室调节机构示意图；

图36为本实用新型的其中一套五连杆机构示意图；

图37为本实用新型的其中另一套五连杆机构示意图；

图38为本实用新型的正时曲柄轴的两视图；

图39为本实用新型的第一弓形连杆的两视图；

图40为本实用新型的第二弓形连杆的两视图；

图41为本实用新型的第一滚轮导轨板的两视图；

图42为本实用新型的第二滚轮导轨板的两视图；

图43为本实用新型的肘节滚轮在第一滚轮导轨板上运动轨迹示意图；

图44为本实用新型的肘节滚轮在第二滚轮导轨板上运动轨迹示意图；

图45为本实用新型的凸轮配气系统示意图；

图46为本实用新型的进气凸轮的三视图；

图47为本实用新型的排气凸轮的三视图；

图48为传统的曲柄轴有效扭矩原理图；

图中：1、燃烧室扭矩输出系统，2、运动控制系统，3、压缩室调节机构，4、正时输出系统，5、凸轮配气系统；

1-1、机箱，1-2、气缸套，1-3、活塞，1-4、齿条杆，1-5、第一主轴，1-6、第二主轴，1-7、主棘轮，1-8、联接辘，1-9、抵紧滚轮，1-10、飞轮，1-11、主轴齿轮，1-12、过渡齿轮轴，1-13、过渡轴；

1-4-1、凸台；

1-7-1、主齿圈，1-7-2、主芯轮，1-7-1-1、拨爪；

1-8-1、缺槽；

2-1、差速轴，2-2、第一差速齿轮，2-3、第二差速齿轮，2-4、中间齿轮轴，2-5、减速齿轮，2-6、过渡齿轮，2-7、可控棘轮装置；

2-1-1、第一差速轴，2-1-2、第二差速轴；

2-7-1、拨叉回复机构，2-7-1-1、顶碟，2-7-1-2、顶碟回复弹性体；

2-7-2、可控棘轮机构，2-7-2-1、可控齿圈，2-7-2-2、可控芯轮，2-7-2-3、可控前端盖，2-7-2-4、可控后端盖，2-7-2-5、杠杆支架，2-7-2-6、滚轮杠杆，2-7-2-7、锥碟， 2-7-2-8、二次顶推器，2-7-2-9、推力轴承，2-7-2-10、凸底拨叉，2-7-2-11、弧齿顶推杆；

2-7-2-1-1、凸爪；

2-7-2-2-1、容纳槽，2-7-2-2-2、滚子弹性体，2-7-2-2-3、可控滚子，2-7-2-2-4、座销，2-7-2-2-5、销弹性体，2-7-2-2-6、动销，2-7-2-2-7、第一弧形长孔，2-7-2-2-8、第二弧形长孔，2-7-2-2-3-1、可控轴，2-7-2-2-6-1、动销推杆；

2-7-2-3-1、腰型孔，2-7-2-3-2、“八”字弧形扩口孔，2-7-2-3-3、推力孔；

2-7-2-6-1、杠杆体，2-7-2-6-2、弧底楔块；

2-7-2-8-1、顶芯，2-7-2-8-2、顶推筒，2-7-2-8-3、顶推弹性体，2-7-2-8-4、筒底板；

2-7-2-10-1、滑槽，2-7-2-10-2、扇形凸台，

2-7-3-1、链轮底座，2-7-3-2、滚轮棘杆，2-7-3-3、棘杆回复弹性体；

3-1、链条，3-2、调节链轮，3-3、调速手柄装置；

4-1、正时曲柄轴，4-2、第一弓形连杆，4-3、第二弓形连杆，4-4、短连杆，4-5、正时输出链轮，4-6肘节滚轮，4-7、第一滚轮导轨板，4-8、第二滚轮导轨板；

5-1、进气凸轮轴5-2、排气凸轮轴5-3、凸轮拨框，5-4、配气链轮，5-5、拨框回复弹性体，5-6、弧形调速板，5-1-2、进气凸轮，5-2-1、排气凸轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

如图1至图47所示，一种齿条杆棘轮内燃式发动机，包括燃烧室扭矩输出系统1、运动控制系统2、压缩室调节机构3、正时输出系统4、凸轮配气系统5；

所述燃烧室扭矩输出系统1包括机箱1-1、两件主轴、四个燃烧室、与燃烧室个数对应的主棘轮1-7，所述燃烧室包括气缸套1-2、活塞1-3、齿条杆1-4、导向机构，所述主轴由右到左分别命名为第一主轴1-5、第二主轴1-6，第一主轴1-5和第二主轴1-6安装在机箱1-1上,第一主轴1-5和第二主轴1-6同步转动，第一主轴1-5和/或第二主轴1-6 的一端设置有飞轮1-10，两个所述主棘轮1-7安装在第一主轴1-5上且两个所述主棘轮 1-7安装在第二主轴1-6上，两个燃烧室设置在第一主轴1-5和第二主轴1-6之间且燃烧室的齿条杆1-4分别同时与位于主轴上的两个主棘轮1-7啮合，两个燃烧室设置在第一主轴1-5或第二主轴1-6的另一侧且燃烧室的齿条杆1-4分别与位于主轴上的一个主棘轮1-7 啮合，所述导向机构设置在齿条杆1-4的运动方向上用于限制齿条杆1-4的运动防止齿条杆1-4偏摆，位于同一主轴上的主棘轮1-7同步转动，所述活塞1-3在所述气缸套1-2内作直线往复运动，所述齿条杆1-4与活塞1-3连接；

所述运动控制系统2包括差速轴2-1、安装在差速轴2-1上的可控棘轮装置2-7，所述主轴通过传动机构与差速轴2-1连接，所述可控棘轮装置2-7通过传动机构与主棘轮1-7连接，所述运动控制系统2通过主轴、差速轴2-1和可控棘轮装置2-7为主棘轮1-7“失速”未走完“压缩”行程提供动力，使主棘轮1-7走完“压缩”行程。

所述压缩室调节机构3包括两个链轮底座2-7-3-1、链条3-1、调节链轮3-2、调速手柄装置3-3，所述链轮底座2-7-3-1和调节链轮3-2通过链条3-1连接传动，所述调节链轮3-2设置在调速手柄装置3-3上，通过转动调速手柄装置3-3带动调节链轮3-2转动，进而调节链轮3-2带动链轮底座2-7-3-1转动，所述链轮底座2-7-3-1上固定安装滚轮棘杆2-7-3-2，通过链轮底座2-7-3-1的转动从而改变滚轮棘杆2-7-3-2的触发位置，进而改变压缩室容积的大小；

所述正时输出系统4包括正时曲柄轴4-1、弓形连杆、短连杆、滚轮导轨板，正时曲柄轴4-1上设置有曲拐，所述弓形连杆的一端连接主棘轮1-7，另一端连接短连杆的一端，所述短连杆的另一端连接正时曲柄轴4-1上的曲拐，所述弓形连杆与短连杆的连接处设置有肘节滚轮4-6，肘节滚轮4-6受滚轮导轨板上的导轨曲线约束，所述正时曲柄轴4-1安装在机箱1-1上，所述主棘轮1-7、弓形连杆、短连杆、正时曲柄轴4-1组成五连杆机构；

所述凸轮配气系统5包括进气凸轮轴5-1、排气凸轮轴5-2、凸轮拨框5-3、配气链轮5-4、弧形调速板5-6，所述进气凸轮轴5-1安装有进气凸轮5-1-2，所述进气凸轮5-1-2 在进气凸轮轴5-1上轴向移动，所述排气凸轮轴5-2安装有排气凸轮5-2-1，所述排气凸轮5-2-1在排气凸轮轴5-2上轴向移动，所述进气凸轮5-1-2和排气凸轮5-2-1通过凸轮拨框5-3控制移动，所述凸轮拨框5-3与弧形调速板5-6连接，通过弧形调速板5-6控制凸轮拨框5-3移动，所述进气凸轮5-1-2的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述配气链轮5-4固定在进气凸轮轴5-1和排气凸轮轴5-2上，所述配气链轮与正时输出链轮通过链条连接传动。作为优选的实施方案，所述第一主轴1-5和第二主轴1-6同一端均设置有主齿轮1-11，两个主齿轮1-11通过设置在机箱1-1上的过渡齿轮轴1-12啮合并同步转动。

作为优选的实施方案，所述燃烧室扭矩输出系统1还包括联接辘1-8，位于同一主轴上的主棘轮1-7通过联接辘1-8连接并同步转动。

作为优选的实施方案，所述导向机构包括凸台1-4-1、抵紧滚轮1-9，所述凸台1-4-1 设置在齿条杆1-4的长度方向上，所述抵紧滚轮1-9设置在主轴或过渡轴1-13上，所述过渡轴1-13设置在第一主轴1-5或第二主轴1-6的一侧且满足两个燃烧室位于第一主轴 1-5或第二主轴1-6与过渡轴1-13之间。

作为优选的实施方案，所述主棘轮1-7的楔紧方向一致。

作为优选的实施方案，所述主棘轮1-7的齿数与主齿轮1-11的齿数相同。

作为优选的实施方案，所述主棘轮1-7包括主齿圈1-7-1、主芯轮1-7-2，所述主齿圈1-7-1上设置有拨爪1-7-1-1，所述联接辘1-8设置有缺槽1-8-1，所述拨爪1-7-1-1 与所述缺槽1-8-1相嵌合，使得位于同一主轴上的主棘轮1-7通过联接辘1-8连接并同步转动。

作为优选的实施方案，所述齿条杆1-4与活塞1-3铰接。

作为优选的实施方案，所述主轴为两件；所述燃烧室为四个，四个燃烧室呈矩阵排列在两件主轴的侧边；或者所述燃烧室为五个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，其中另一件主轴的侧边排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为六个，两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室；或者所述燃烧室为六个，其中一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另一件主轴的侧边排列四个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另一件主轴的侧边排列五个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，另一件主轴的侧边排列四个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另一件主轴的侧边排列六个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，另一件主轴的侧边排列五个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，两件主轴的侧边分别各自排列四个燃烧室。

作为优选的实施方案，所述主轴为三件；所述燃烧室为五个，其中两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；所述燃烧室为六个，其中三件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为六个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，其中另外两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列五个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，一件主轴的侧边排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，其中另外两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室，另外一件主轴的侧边排列两个燃烧室。

作为优选的实施方案，所述主轴为四件；所述燃烧室为六个，其中两件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为七个，其中三件主轴的侧边分别排列两个燃烧室，另外一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列四个燃烧室，一件主轴的侧边排列两个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中两件主轴的侧边分别各自排列三个燃烧室，另外两件主轴的侧边分别各自排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，其中一件主轴的侧边排列三个燃烧室，两件主轴的侧面分别各自排列两个燃烧室，另外一件主轴的侧边排列一个燃烧室；或者所述燃烧室为八个，四件主轴的侧边分别各自排列两个燃烧室。

作为优选的实施方案，所述活塞1-3无传统活塞的裙边。

作为优选的实施方案，所述第一主轴1-5通过中间齿轮轴2-4与安装在第一差速轴2-1-1上的第一差速齿轮2-2连接，将主轴的动力传送至第一差速轴2-1-1，所述第二主轴1-6通过减速齿轮2-5与安装在第二差速轴2-1-2上的第二差速齿轮2-3连接，将主轴的动力传送至第二差速轴2-1-2。

作为优选的实施方案，所述可控棘轮装置2-7包括可控棘轮机构2-7-2，所述可控棘轮机构2-7-2包括可控齿圈2-7-2-1、可控芯轮2-7-2-2，所述可控芯轮2-7-2-2安装在差速轴2-1上，所述可控齿圈2-7-2-1通过过渡齿轮2-6与主棘轮1-7的主齿圈1-7-1啮合。

作为优选的实施方案，所述可控棘轮机构2-7-2还包括滚子限位座、楔紧腔控制机构，所述可控芯轮2-7-2-2包括可控滚子2-7-2-2-3、滚子弹性体2-7-2-2-2，所述可控芯轮2-7-2-2在可控滚子2-7-2-2-3的楔紧腔位置开设有容纳槽2-7-2-2-1，所述可控滚子2-7-2-2-3两端设置可控轴2-7-2-2-3-1；

所述楔紧腔控制机构包括杠杆支架2-7-2-5、滚子杠杆2-7-2-6、杠杆起翘器，所述滚子杠杆2-7-2-6安装在杠杆支架2-7-2-5上，所述滚子杠杆2-7-2-6的一端位于所述容纳槽2-7-2-2-1内用于建立可控楔紧腔，所述杠杆起翘器位于滚子杠杆2-7-2-6的另一端对滚子杠杆2-7-2-6施加起翘力；

所述滚子限位座设置在可控芯轮2-7-2-2的前后两端，所述滚子限位座上设置有腰型孔2-7-2-3-1，所述可控轴2-7-2-2-3-1与所述腰型孔2-7-2-3-1间隙配合，所述可控轴2-7-2-2-3-1受所述腰型孔2-7-2-3-1控制在所述腰型孔2-7-2-3-1里运动，所述腰型孔 2-7-2-3-1控制所述可控轴2-7-2-2-3-1使得所述可控滚子2-7-2-2-3处于“楔紧”位置或处于“脱楔”位置；

当滚子杠杆2-7-2-6受力翘起建立可控楔紧腔，同时腰型孔2-7-2-3-1控制所述可控轴2-7-2-2-3-1使得所述可控滚子2-7-2-2-3处于“楔紧”位置时，可控滚子2-7-2-2-3 可起到楔紧作用。

作为优选的实施方案，所述杠杆起翘器为锥碟2-7-2-7，所述滚子杠杆2-7-2-6位于锥碟2-7-2-7的一端设置有滚轮，滚轮在所述锥碟2-7-2-7的内壁锥面上运动，通过对锥碟2-7-2-7施加轴向推力，迫使滚子杠杆2-7-2-6起翘建立可控楔紧腔。

作为优选的实施方案，所述滚子限位座包括可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖 2-7-2-4，所述可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖2-7-2-4的对称位置上设置所述腰型孔2-7-2-3-1，所述可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖2-7-2-4套在所述可控芯轮2-7-2-2 的轮毂上且可在轮毂上转动，所述可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖2-7-2-4受锁定机构和解锁机构控制其相对于可控芯轮2-7-2-2的轮毂转动，进而促使腰型孔2-7-2-3-1控制可控滚子2-7-2-2-3的位置。

作为优选的实施方案，所述锁定机构包括座销2-7-2-2-4、销弹性体2-7-2-2-5、动销2-7-2-2-6，所述销弹性体2-7-2-2-5设置在座销2-7-2-2-4和动销2-7-2-2-6之间且处于受压状态，所述座销2-7-2-2-4固定在可控芯轮2-7-2-2上开设的第一弧形长孔 2-7-2-2-7内，所述动销2-7-2-2-6两端设置有动销推杆2-7-2-2-6-1，所述动销推杆 2-7-2-2-6-1与设置在可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖2-7-2-4上的推力孔2-7-2-3-3 配合，受销弹性体2-7-2-2-5的作用，动销2-7-2-2-6推动可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖2-7-2-4朝一个方向同步转动。

作为优选的实施方案，所述解锁机构包括弧齿顶推杆2-7-2-11，所述可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖2-7-2-4开设有与所述弧齿顶推杆2-7-2-11配合的“八”字弧形扩口孔2-7-2-3-2，通过推动所述弧齿顶推杆2-7-2-11使所述弧齿顶推杆2-7-2-11与所述“八”字弧形扩口孔2-7-2-3-2的一个侧面贴合，通过继续推动所述弧齿顶推杆2-7-2-11 使弧齿顶推杆2-7-2-11的侧面挤压“八”字弧形扩口孔2-7-2-3-2的侧面，迫使可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖2-7-2-4作压迫锁定机构的动销2-7-2-2-6去压缩销弹性体 2-7-2-2-5而作同步转动，所述弧齿顶推杆2-7-2-11穿过可控芯轮2-7-2-2上开设的第二弧形长孔2-7-2-2-8，第二弧形长孔2-7-2-2-8限制弧齿顶推杆2-7-2-11只能沿轴向移动。

作为优选的实施方案，所述可控棘轮装置2-7还包括棘轮控制机构，所述棘轮控制机构包括凸底拨叉2-7-2-10、拨叉回复机构2-7-1、棘杆机构2-7-3，所述可控齿圈2-7-2-1一端设置有凸爪2-7-2-1-1，所述凸底拨叉2-7-2-10的叉尖设置有与所述凸爪卡合的滑槽2-7-2-10-1，所述滑槽在所述凸爪上滑动，所述凸底拨叉2-7-2-10沿轴向相对于可控齿圈2-7-2-1滑动且随可控齿圈2-7-2-1转动，所述凸底拨叉2-7-2-10底部设有两侧为斜面的扇形凸台2-7-2-10-2，所述棘杆机构2-7-3包括链轮底座2-7-3-1、滚轮棘杆2-7-3-2、棘杆回复弹性体2-7-3-3，所述滚轮棘杆2-7-3-2呈“L”型，“L”型滚轮棘杆2-7-3-2 的转角与链轮底座2-7-3-1铰接，“L”型滚轮棘杆2-7-3-2的立杆顶端设置有滚轮，滚轮抵在凸底拨叉2-7-2-10底平面上；当凸底拨叉2-7-2-10顺时针转动时，“L”型滚轮棘杆2-7-3-2从左侧上坡进入扇形凸台2-7-2-10-2时，“L”型滚轮棘杆2-7-3-2受其横杆作用保持挺立状态，使得“L”型滚轮棘杆2-7-3-2推动凸底拨叉2-7-2-10向前运动，所述拨叉回复机构2-7-1使凸底拨叉2-7-2-10不受棘杆机构2-7-3作用时回复至未被推动状态；当凸底拨叉2-7-2-10逆时针转动时，“L”型滚轮棘杆2-7-3-2从右侧上坡进入扇形凸台2-7-2-10-2时，“L”型滚轮棘杆2-7-3-2受扇形凸台2-7-2-10-2的斜面分力作用保持推倒状态，不推动凸底拨叉2-7-2-10向前运动，滚轮越过下坡时，棘杆回复弹性体2-7-3-3使得“L”型滚轮棘杆2-7-3-2回复挺立状态。

作为优选的实施方案，拨叉回复机构2-7-1包括相对设置的两个顶碟2-7-1-1和设置在两个顶碟2-7-1-1之间的顶碟回复弹性体2-7-1-2。

作为优选的实施方案，所述可控棘轮装置2-7还包括推力轴承2-7-2-9，所述推力轴承2-7-2-9设置在凸底拨叉2-7-2-10和杠杆起翘器之间，使得凸底拨叉2-7-2-10推动杠杆起翘器的同时不影响凸底拨叉2-7-2-10和杠杆起翘器之间的相对转动。

作为优选的实施方案，所述可控棘轮装置2-7还包括二次顶推器2-7-2-8，所述二次顶推器2-7-2-8设置在推力轴承2-7-2-9和杠杆起翘器之间，所述二次顶推器2-7-2-8包括顶芯2-7-2-8-1、顶推筒2-7-2-8-2、顶推弹性体2-7-2-8-3、筒底板2-7-2-8-4，所述顶推筒2-7-2-8-2固定在所述筒底板2-7-2-8-4上，所述顶芯2-7-2-8-1设置在所述顶推筒2-7-2-8-2内贯穿所述顶推筒2-7-2-8-2，所述顶推弹性体2-7-2-8-3设置在顶芯 2-7-2-8-1和筒底板2-7-2-8-4之间，所述顶推弹性体2-7-2-8-3受压储能，初始状态下顶芯2-7-2-8-1受顶推弹性体2-7-2-8-3作用处在最凸出位置，顶芯2-7-2-8-1抵在杠杆起翘器上，顶推筒(2-7-2-8-2)抵在弧齿顶推杆2-7-2-11的后端的圆柱凸台端面上，二次顶推器2-7-2-8受力向前，推着杠杆起翘器，弧齿顶推杆2-7-2-11前行，直至滚子杠杆2-7-2-6翘起建立可控楔紧腔，杠杆起翘器被杠杆支架2-7-2-5阻挡，可控楔紧腔被固定，随后二次顶推器继续前行，顶芯2-7-2-8-1逐渐缩入顶推筒2-7-2-8-2内，不会阻挡二次顶推器2-7-2-8推送弧齿顶推杆2-7-2-11去推转可控前端盖2-7-2-3和可控后端盖 2-7-2-4“放”可控滚子2-7-2-2-3进入“楔紧”位置，建立起完备的可控楔紧腔。

作为优选的实施方案，所述滚子杠杆2-7-2-6包括杠杆体2-7-2-6-1和弧底楔块2-7-2-6-2，所述杠杆体2-7-2-6-1伸入可控楔紧腔的一端杆面开设有与所述弧底楔块 2-7-2-6-2的的弧底相契合的弧面。

作为优选的实施方案，以图1中位于右侧的1#和2#燃烧室为第一列，图1中位于左侧的3#和4#燃烧室，所述正时曲柄轴4-1设有两个曲拐，所述短连杆有两个，所述弓形连杆包括第一弓形连杆4-2和第二弓形连杆4-3，所述滚轮导轨板包括第一滚轮导轨板4-7 和第二滚轮导轨板4-8，所述第一弓形连杆4-2一端连接1#燃烧室的主棘轮1-7，所述第二弓形连杆4-3的一端连接3#燃烧室的主棘轮1-7，所述第一弓形连杆4-2和第二弓形连杆4-3的另一端分别连接其中一个短连杆4-4，两个短连杆4-4分别连接正时曲柄轴4-1 的两个曲拐。

作为优选的实施方案，所述弓形连杆的一端连接在主棘轮1-7的联接辘1-8上。

作为优选的实施方案，所述正时曲柄轴4-1的一端安装有正时输出链轮4-5。

作为优选的实施方案，所述进气凸轮5-1-2的凸尖从后向前渐宽，延时关闭进气阀门。

作为优选的实施方案，所述进气凸轮5-1-2的凸尖从后向前右旋渐宽，延时关闭进气阀门。

作为优选的实施方案，所述排气凸轮5-2-1的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述排气凸轮5-2-1的凸尖从后向前渐宽，提前打开排气阀门。

作为优选的实施方案，所述排气凸轮5-2-1的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述排气凸轮5-2-1的凸尖从后向前左旋渐宽，提前打开排气阀门。

作为优选的实施方案，所述进气凸轮5-1-2和排气凸轮5-2-1的相位与其控制的燃烧室的冲程相对应。

作为优选的实施方案，所述凸轮配气系统还包括拨框回复弹性体5-5，所述凸轮拨框 5-3与拨框回复弹性体5-5连接，当无外力作用下，拨框回复弹性体5-5将凸轮拨框5-3回复至初始状态。

作为优选的实施方案，所述进气凸轮5-1-2和排气凸轮5-2-1通过键安装在所述进气凸轮轴5-1和排气凸轮轴5-2上。

作为优选的实施方案，所述进气凸轮5-1-2和排气凸轮5-2-1通过平键或花键安装在所述进气凸轮轴5-1和排气凸轮轴5-2上。

以图1中位于右侧的1#和2#燃烧室为第一列，图1中位于左侧的3#和4#燃烧室为第二列来叙述本实用新型的工作原理如下：

燃烧室扭矩输出系统

第一步，当第一列燃烧室的活塞运行到上止点，1#燃烧室已完成了“压缩”冲程，这时1#燃烧室被点燃转而向下作“燃烧做功”冲程，同轴的2#燃烧室作“吸气”冲程，在燃烧气体的作用下，1#气缸的活塞和齿条杆向下运行，驱使与之啮合的1#主齿圈1-7-1作顺时针转动，1#主棘轮1-7处在楔紧状态，第一主轴被楔紧作顺时针转动向外输出扭矩；第二主轴1-6在两个主轴齿轮1-11和过渡齿轮轴1-12的传动下同作顺时针转动，而3# 和4#主齿圈1-7-1作逆时针转动，因而3#和4#主棘轮1-7处在脱楔状态，不干涉3#和4# 燃烧室向上运行分别做“压缩”“排气”冲程；

第二步，当第二列的燃烧室向上运行到上止点时，3#燃烧室已完成了“压缩”冲程，这时3#燃烧室被点燃转而向下作“燃烧做功”冲程，同轴的4#燃烧室作“吸气”冲程，在燃烧气体的作用下，3#气缸的活塞和齿条杆向下运行，3#和4#主棘轮1-7由脱楔状态变成了楔紧状态，驱使与之啮合的3#主齿圈1-7-1作顺时针转动，第二主轴被楔紧作顺时针转动向外输出扭矩，1#和2#燃烧室向上运行分别做“排气”“压缩”冲程，而1#和2#主棘轮因主齿圈1-7-1作逆时针转动处在脱楔状态，使两件主轴的顺时针运转和扭矩输出无障碍；

第三步，当第一列燃烧室的活塞运行到上止点，第二列两个燃烧室下行至下止点时， 2#燃烧室已完成了“压缩”冲程，这时2#燃烧室被点燃转而向下作“燃烧做功”冲程，同轴的1#燃烧室作“吸气”冲程，3#和4#燃烧室向上运行分别做“排气”“压缩”冲程，整个过程如同第一步，只是同列的燃烧室冲程互换；

第四步，当第一列燃烧室的活塞运行到下止点，第二列两个燃烧室上行至上止点时， 4#燃烧室已完成了“压缩”冲程，这时4#燃烧室被点燃转而向下作“燃烧做功”冲程，同轴的3#燃烧室作“吸气”冲程，1#和2#燃烧室向上运行分别做“压缩”“排气”冲程，整个过程如同第二步，只是同列的燃烧室冲程互换；第四步运行结束又回到第一步重新开始，燃烧室扭矩输出系统重新按着四步运行，周而复始循环不断地向外输出扭矩。

运动控制系统

当为了减少“排气损失”，将气缸套加长至气缸套内燃烧能量全部向外燃烧做功时，燃烧室扭矩输出系统1工作，“燃烧做功”产生动力的燃烧室会因另一列做“压缩”燃烧室的压力对冲而停顿，导致出现如上所述的主棘轮“失速”未走完“压缩”行程，运动控制系统2的两套可控棘轮机构2-7适时地联合控制燃烧室，帮助燃烧室完成各冲程，整个过程都由两套棘杆机构2-7-3去触发两套可控棘轮2-7-2各种状态来完成，两套可控棘轮2-7-2做方向相反的来回转动，两套滚轮棘杆2-7-3-2相对地“行驶”在凸底拨叉2-7-10 的底部行程的位置列表如下：(假定1#燃烧室开始燃烧做功)

压缩室调节机构

扳动调速手柄装置，调节链轮带动链条传动到两个链轮底座，使链轮底座转动，链轮底座的转动，改变了滚轮棘杆“驶入”下拨斜面的位置，因此改变了各燃烧室的变向时间，当发动机需提高速度时，就扳动调速手柄装置，使滚轮棘杆早些“驶入”下拨斜面的位置，使各燃烧室的变向时间提早发生，这样各压缩室变大，可以容纳更多的燃气来“燃烧做功”；相反的当发动机小负荷式怠速时，反向的扳动调速手柄装置，使滚轮棘杆晚些“驶入”下拨斜面的位置，使各燃烧室的变向时间推迟发生，这样各压缩室变小，容纳较少的燃气来“燃烧做功”，致使压缩比保持接近最佳压缩比，减少“压缩比损失”。

正时输出系统

步骤一：当第一列燃烧室(1#燃烧室)的活塞从下止点开始上行，1#主齿圈和与其连接的联接辘作逆时针转动，驱使第一弓形连杆、短连杆去推动正时曲柄轴的曲拐做逆时针转动，肘节滚轮在第一导轨板的约束下保证了第一弓形连杆和短连杆的正确运行，且正时曲柄轴均匀转过180°；

步骤二：此后，两主齿圈反向，肘节滚轮脱离第一导轨板无约束逐步回复到初始位置，同时，第二列气缸上行，3#主齿圈和与其连接的联接辘作逆时针转动，驱动第二弓形连杆、短连杆去推动正时曲柄轴的曲拐做逆时针转动，肘节滚轮在第二导轨板的约束下保证了第二弓形连杆和短连杆的正确运行，且正时曲柄轴均匀转过180°；此后再次换向，肘节滚轮脱离第二导轨板无约束逐步回复到初始位置，同时第一列的重复上述步骤一，如此反复。

正时曲柄轴在两套五连杆机构轮番推动下持续均匀的转动，就如同人骑自行车两腿轮番蹬踏驱动自行车前行一样向外输出准确的正时动力。

第一弓形连杆和第二弓形连杆设计成弓形，能有效的防范燃烧室在运行到上止点和下止点是因换向突然停顿而引起对正时系统干涉损害，在停顿的瞬间，正时输出系统因惯性会继续转动，这时第一弓形连杆和第二弓形连杆会被牵引弹性形变，从而消除换向突停带来的危害，随后在燃烧室运行正常后，第一弓形连杆和第二弓形连杆在弹性力作用下恢复常态。

凸轮配气系统

一、燃烧室扭矩输出系统在小负荷或怠速时，凸轮拨框在拨框回复弹性体的顶推下退到最靠后位置，由各进气凸轮和排气凸轮的最大截面处控制各气门的开启和关闭，由于各进气凸轮和排气凸轮的凸尖最宽；

在进气时进气门开启后会延时关闭，即活塞下行吸气过了下止点后仍然会延长一段时间才关闭，让活塞上行一段距离将多吸入燃烧室内的燃气经由进气门送回到进气管道里，从而配合燃烧系统小负荷，小压缩室匹配少量的燃气，使压缩比在小负荷时仍然保持接近最佳压缩比；

在排气时，因小负荷进入燃烧室内的燃气少，能输出做功的行程变短，即在加长了的气缸套中，活塞行进到后段时，气缸内的燃烧压力不够，继续下行会造成负压，即气缸内的压力小于环境大气压而产生“小负荷能量损失”，排气凸轮左旋方向扩宽了的凸尖能让排气门提前开启，即活塞未到达下止点排气门即被打开，使气缸内的压力通过排气门与大气压联通，避免造成“小负荷能量损失”；

二、当燃烧室扭矩输出系统需要提高速度或增加负荷时，扳动调速手柄装置的手柄，因调速手柄装置与弧形调速板联动，一方面燃烧系统增大压缩室，一方面弧形调速板被扳动，调速板前端的弧形升程挤压凸轮拨框向前移动，带动进气凸轮和排气凸轮向前移动，作用在各气门上的凸轮截面变小，即凸尖变窄，进气门会较之前小负荷时提前关闭，回推倒进去管道的燃气减少，而留在燃烧室内的燃气变多，配合着压缩室协调地增大，使压缩比在整个变负荷过程中都保持接近最佳压缩比，同时排气门也因截面的变化，凸尖缩窄，开启排气门的提前时间被推迟，使燃烧室内的能量有充分的行程完成做功，减少“排气损失”；

三、当燃烧系统处在最大负荷时，各进气凸轮和排气凸轮被退前至极限位置，用最小截面控制着各气门，进气凸轮最小截面的凸尖要比传统的凸尖要宽，被加宽了的凸尖能将因气缸套被加长后多吸入的燃气送回到进气管道中，保证在最大负荷时，活塞到达下止点极限位置时，气缸内的能量已做功耗尽，排气门开启后没有多余的能量被放掉，也就没有技术背景所述的Ⅳ区域的“排气损失”。

由于压缩室调节机构和凸轮配气系统联动配合，在发动机整个速度调节范围内，动态的压缩室都有因对的进气量与之匹配，始终保持接近最佳压缩比，且燃烧室扭矩输出系统始终是自然吸气和排气，没有节气，所以不产生“动态压缩比损失”和“泵气损失”。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (18)

1.一种齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，包括燃烧室扭矩输出系统(1)、运动控制系统(2)；

所述燃烧室扭矩输出系统(1)包括机箱(1-1)、至少两件主轴、至少四个燃烧室、与燃烧室个数对应的主棘轮(1-7)，所述燃烧室包括气缸套(1-2)、活塞(1-3)、齿条杆(1-4)、导向机构，所述主轴由右到左分别命名为第一主轴(1-5)、第二主轴(1-6)，第一主轴(1-5)和第二主轴(1-6)安装在机箱(1-1)上,第一主轴(1-5)和第二主轴(1-6)同步转动，第一主轴(1-5)和/或第二主轴(1-6)的一端设置有飞轮(1-10)，至少两个所述主棘轮(1-7)安装在第一主轴(1-5)上且至少两个所述主棘轮(1-7)安装在第二主轴(1-6)上，至少两个燃烧室设置在第一主轴(1-5)和第二主轴(1-6)之间且燃烧室的齿条杆(1-4)分别同时与位于主轴上的两个主棘轮(1-7)啮合，至少两个燃烧室设置在第一主轴(1-5)或第二主轴(1-6)的另一侧且燃烧室的齿条杆(1-4)分别与位于主轴上的一个主棘轮(1-7)啮合，所述导向机构设置在齿条杆(1-4)的运动方向上用于限制齿条杆(1-4)的运动防止齿条杆(1-4)偏摆，位于同一主轴上的主棘轮(1-7)同步转动，所述活塞(1-3)在所述气缸套(1-2)内作直线往复运动，所述齿条杆(1-4)与活塞(1-3)连接；

所述运动控制系统(2)包括差速轴(2-1)、安装在差速轴(2-1)上的可控棘轮装置(2-7)，所述主轴通过传动机构与差速轴(2-1)连接，所述可控棘轮装置(2-7)通过传动机构与主棘轮(1-7)连接，所述运动控制系统(2)通过主轴、差速轴(2-1)和可控棘轮装置(2-7)为主棘轮(1-7)“失速”未走完“压缩”行程提供动力，使主棘轮(1-7)走完“压缩”行程。

2.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述第一主轴(1-5)和第二主轴(1-6)同一端均设置有主齿轮(1-11)，两个主齿轮(1-11)通过设置在机箱(1-1)上的过渡齿轮轴(1-12)啮合并同步转动。

3.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述燃烧室扭矩输出系统(1)还包括联接辘(1-8)，位于同一主轴上的主棘轮(1-7)通过联接辘(1-8)连接并同步转动。

4.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述导向机构包括凸台(1-4-1)、抵紧滚轮(1-9)，所述凸台(1-4-1)设置在齿条杆(1-4)的长度方向上，所述抵紧滚轮(1-9)设置在主轴或过渡轴(1-13)上，所述过渡轴(1-13)设置在第一主轴(1-5)或第二主轴(1-6)的一侧且满足至少两个燃烧室位于第一主轴(1-5)或第二主轴(1-6)与过渡轴(1-13)之间。

5.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述主棘轮(1-7)包括主齿圈(1-7-1)、主芯轮(1-7-2)，所述主齿圈(1-7-1)上设置有拨爪(1-7-1-1)，联接辘(1-8)设置有缺槽(1-8-1)，所述拨爪(1-7-1-1)与所述缺槽(1-8-1)相嵌合，使得位于同一主轴上的主棘轮(1-7)通过联接辘(1-8)连接并同步转动。

6.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述第一主轴(1-5)通过中间齿轮轴(2-4)与安装在第一差速轴(2-1-1)上的第一差速齿轮(2-2)连接，将主轴的动力传送至第一差速轴(2-1-1)，所述第二主轴(1-6)通过减速齿轮(2-5)与安装在第二差速轴(2-1-2)上的第二差速齿轮(2-3)连接，将主轴的动力传送至第二差速轴(2-1-2)。

7.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述可控棘轮装置(2-7)包括可控棘轮机构(2-7-2)，所述可控棘轮机构(2-7-2)包括可控齿圈(2-7-2-1)、可控芯轮(2-7-2-2)，所述可控芯轮(2-7-2-2)安装在差速轴(2-1)上，所述可控齿圈(2-7-2-1)通过传动机构与主棘轮(1-7)的主齿圈(1-7-1)连接。

8.根据权利要求7所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述可控棘轮机构(2-7-2)还包括滚子限位座、楔紧腔控制机构，所述可控芯轮(2-7-2-2)包括可控滚子(2-7-2-2-3)、滚子弹性体(2-7-2-2-2)，所述可控芯轮(2-7-2-2)在可控滚子(2-7-2-2-3)的楔紧腔位置开设有容纳槽(2-7-2-2-1)，所述可控滚子(2-7-2-2-3)两端设置可控轴(2-7-2-2-3-1)；

所述楔紧腔控制机构包括杠杆支架(2-7-2-5)、滚子杠杆(2-7-2-6)、杠杆起翘器，所述滚子杠杆(2-7-2-6)安装在杠杆支架(2-7-2-5)上，所述滚子杠杆(2-7-2-6)的一端位于所述容纳槽(2-7-2-2-1)内用于建立可控楔紧腔，所述杠杆起翘器位于滚子杠杆(2-7-2-6)的另一端对滚子杠杆(2-7-2-6)施加起翘力；

所述滚子限位座设置在可控芯轮(2-7-2-2)的前后两端，所述滚子限位座上设置有腰型孔(2-7-2-3-1)，所述可控轴(2-7-2-2-3-1)与所述腰型孔(2-7-2-3-1)间隙配合，所述可控轴(2-7-2-2-3-1)受所述腰型孔(2-7-2-3-1)控制在所述腰型孔(2-7-2-3-1)里运动，所述腰型孔(2-7-2-3-1)控制所述可控轴(2-7-2-2-3-1)使得所述可控滚子(2-7-2-2-3)处于“楔紧”位置或处于“脱楔”位置；

当滚子杠杆(2-7-2-6)受力翘起建立可控楔紧腔，同时腰型孔(2-7-2-3-1)控制所述可控轴(2-7-2-2-3-1)使得所述可控滚子(2-7-2-2-3)处于“楔紧”位置时，可控滚子(2-7-2-2-3)可起到楔紧作用。

9.根据权利要求8所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述滚子限位座包括可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)，所述可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)的对称位置上设置所述腰型孔(2-7-2-3-1)，所述可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)套在所述可控芯轮(2-7-2-2)的轮毂上且可在轮毂上转动，所述可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)受锁定机构和解锁机构控制其相对于可控芯轮(2-7-2-2)的轮毂转动，进而促使腰型孔(2-7-2-3-1)控制可控滚子(2-7-2-2-3)的位置。

10.根据权利要求9所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述锁定机构包括座销(2-7-2-2-4)、销弹性体(2-7-2-2-5)、动销(2-7-2-2-6)，所述销弹性体(2-7-2-2-5)设置在座销(2-7-2-2-4)和动销(2-7-2-2-6)之间且处于受压状态，所述座销(2-7-2-2-4)固定在可控芯轮(2-7-2-2)上开设的第一弧形长孔(2-7-2-2-7)内，所述动销(2-7-2-2-6)两端设置有动销推杆(2-7-2-2-6-1)，所述动销推杆(2-7-2-2-6-1)与设置在可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)上的推力孔(2-7-2-3-3)配合，受销弹性体(2-7-2-2-5)的作用，动销(2-7-2-2-6)推动可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)朝一个方向同步转动。

11.根据权利要求9所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述解锁机构包括弧齿顶推杆(2-7-2-11)，所述可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)开设有与所述弧齿顶推杆(2-7-2-11)配合的“八”字弧形扩口孔(2-7-2-3-2)，通过推动所述弧齿顶推杆(2-7-2-11)使所述弧齿顶推杆(2-7-2-11)与所述“八”字弧形扩口孔(2-7-2-3-2)的一个侧面贴合，通过继续推动所述弧齿顶推杆(2-7-2-11)使弧齿顶推杆(2-7-2-11)的侧面挤压“八”字弧形扩口孔(2-7-2-3-2)的侧面，迫使可控前端盖(2-7-2-3)和可控后端盖(2-7-2-4)作压迫锁定机构的动销(2-7-2-2-6)去压缩销弹性体(2-7-2-2-5)而作同步转动，所述弧齿顶推杆(2-7-2-11)穿过可控芯轮(2-7-2-2)上开设的第二弧形长孔(2-7-2-2-8)，第二弧形长孔(2-7-2-2-8)限制弧齿顶推杆(2-7-2-11)只能沿轴向移动。

12.根据权利要求8所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述可控棘轮装置(2-7)还包括棘轮控制机构，所述棘轮控制机构包括凸底拨叉(2-7-2-10)、拨叉回复机构(2-7-1)、棘杆机构(2-7-3)，所述可控齿圈(2-7-2-1)一端设置有凸爪(2-7-2-1-1)，所述凸底拨叉(2-7-2-10)的叉尖设置有与所述凸爪卡合的滑槽(2-7-2-10-1)，所述滑槽在所述凸爪上滑动，所述凸底拨叉(2-7-2-10)沿轴向相对于可控齿圈(2-7-2-1)滑动且随可控齿圈(2-7-2-1)转动，所述凸底拨叉(2-7-2-10)底部设有两侧为斜面的扇形凸台(2-7-2-10-2)，所述棘杆机构(2-7-3)包括链轮底座(2-7-3-1)、滚轮棘杆(2-7-3-2)、棘杆回复弹性体(2-7-3-3)，所述滚轮棘杆(2-7-3-2)呈“L”型，“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)的转角与链轮底座(2-7-3-1)铰接，“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)的立杆顶端设置有滚轮，滚轮抵在凸底拨叉(2-7-2-10)底平面上；当凸底拨叉(2-7-2-10)顺时针转动时，“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)从左侧上坡进入扇形凸台(2-7-2-10-2)时，“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)受其横杆作用保持挺立状态，使得“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)推动凸底拨叉(2-7-2-10)向前运动，所述拨叉回复机构(2-7-1)使凸底拨叉(2-7-2-10)不受棘杆机构(2-7-3)作用时回复至未被推动状态；当凸底拨叉(2-7-2-10)逆时针转动时，“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)从右侧上坡进入扇形凸台(2-7-2-10-2)时，“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)受扇形凸台(2-7-2-10-2)的斜面分力作用保持推倒状态，不推动凸底拨叉(2-7-2-10)向前运动，滚轮越过下坡时，棘杆回复弹性体(2-7-3-3)使得“L”型滚轮棘杆(2-7-3-2)回复挺立状态。

13.根据权利要求12所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述可控棘轮装置(2-7)还包括推力轴承(2-7-2-9)，所述推力轴承(2-7-2-9)设置在凸底拨叉(2-7-2-10)和杠杆起翘器之间，使得凸底拨叉(2-7-2-10)推动杠杆起翘器的同时不影响凸底拨叉(2-7-2-10)和杠杆起翘器之间的相对转动，所述可控棘轮装置(2-7)还包括二次顶推器(2-7-2-8)，所述二次顶推器(2-7-2-8)设置在推力轴承(2-7-2-9)和杠杆起翘器之间，所述二次顶推器(2-7-2-8)包括顶芯(2-7-2-8-1)、顶推筒(2-7-2-8-2)、顶推弹性体(2-7-2-8-3)、筒底板(2-7-2-8-4)，所述顶推筒(2-7-2-8-2)固定在所述筒底板(2-7-2-8-4)上，所述顶芯(2-7-2-8-1)设置在所述顶推筒(2-7-2-8-2)内贯穿所述顶推筒(2-7-2-8-2)，所述顶推弹性体(2-7-2-8-3)设置在顶芯(2-7-2-8-1)和筒底板(2-7-2-8-4)之间，所述顶推弹性体(2-7-2-8-3)受压储能，初始状态下顶芯(2-7-2-8-1)受顶推弹性体(2-7-2-8-3)作用处在最凸出位置，当顶芯(2-7-2-8-1)受力足以克服顶推弹性体(2-7-2-8-3)时，顶芯(2-7-2-8-1)逐渐缩入顶推筒(2-7-2-8-2)内，所述二次顶推器(2-7-2-8)受力向前运动时，顶芯(2-7-2-8-1)抵在杠杆起翘器上，推动杠杆起翘器向前运动，进而促使滚子杠杆(2-7-2-6)翘起建立可控楔紧腔。

14.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，还包括压缩室调节机构(3)，所述压缩室调节机构(3)包括至少两个链轮底座(2-7-3-1)、链条(3-1)、调节链轮(3-2)、调速手柄装置(3-3)，所述链轮底座(2-7-3-1)和调节链轮(3-2)通过链条(3-1)连接传动，所述调节链轮(3-2)设置在调速手柄装置(3-3)上，通过转动调速手柄装置(3-3)带动调节链轮(3-2)转动，进而调节链轮(3-2)带动链轮底座(2-7-3-1)转动，所述链轮底座(2-7-3-1)上固定安装滚轮棘杆(2-7-3-2)，通过链轮底座(2-7-3-1)的转动从而改变滚轮棘杆(2-7-3-2)的触发位置，进而改变压缩室容积的大小。

15.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，还包括正时输出系统(4)，所述正时输出系统(4)包括正时曲柄轴(4-1)、弓形连杆、短连杆、滚轮导轨板，正时曲柄轴(4-1)上设置有曲拐，所述弓形连杆的一端连接主棘轮(1-7)，另一端连接短连杆的一端，所述短连杆的另一端连接正时曲柄轴(4-1)上的曲拐，所述弓形连杆与短连杆的连接处设置有肘节滚轮(4-6)，肘节滚轮(4-6)受滚轮导轨板上的导轨曲线约束，所述正时曲柄轴(4-1)安装在机箱(1-1)上，所述主棘轮(1-7)、弓形连杆、短连杆、正时曲柄轴(4-1)组成五连杆机构。

16.根据权利要求15所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述正时曲柄轴(4-1)设有两个曲拐，所述短连杆有两个，所述弓形连杆包括第一弓形连杆(4-2)和第二弓形连杆(4-3)，所述滚轮导轨板包括第一滚轮导轨板(4-7)和第二滚轮导轨板(4-8)，所述第一弓形连杆(4-2)一端连接位于右侧的主棘轮(1-7)，所述第二弓形连杆(4-3)的一端连接位于左侧的主棘轮(1-7)，所述第一弓形连杆(4-2)和第二弓形连杆(4-3)的另一端分别连接其中一个短连杆(4-4)，两个短连杆(4-4)分别连接正时曲柄轴(4-1)的两个曲拐。

17.根据权利要求1所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，还包括凸轮配气系统(5)，所述凸轮配气系统(5)包括进气凸轮轴(5-1)、排气凸轮轴(5-2)、凸轮拨框(5-3)、配气链轮(5-4)、弧形调速板(5-6)，所述进气凸轮轴(5-1)安装有进气凸轮(5-1-2)，所述进气凸轮(5-1-2)在进气凸轮轴(5-1)上轴向移动，所述排气凸轮轴(5-2)安装有排气凸轮(5-2-1)，所述排气凸轮(5-2-1)在排气凸轮轴(5-2)上轴向移动，所述进气凸轮(5-1-2)和排气凸轮(5-2-1)通过凸轮拨框(5-3)控制移动，所述凸轮拨框(5-3)与弧形调速板(5-6)连接，通过弧形调速板(5-6)控制凸轮拨框(5-3)移动，所述进气凸轮(5-1-2)的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述配气链轮(5-4)固定在进气凸轮轴(5-1)和排气凸轮轴(5-2)上。

18.根据权利要求17所述的齿条杆棘轮内燃式发动机，其特征在于，所述进气凸轮(5-1-2)的凸尖从后向前渐宽，延时关闭进气阀门，所述排气凸轮(5-2-1)的凸尖为渐变式凸尖，凸尖截面的一端窄另一端宽，所述排气凸轮(5-2-1)的凸尖从后向前渐宽，提前打开排气阀门。

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