CN2285823Y - 直推式发动机 - Google Patents

Abstract

一种直推式发动机,由动力机构、起动机构、配气机构、换向器机构和电路部分组成。其特征是改汽缸带动曲轴连杆输出动力为汽缸直接带动齿条输出动力。其优点是结构简单,造价低廉,体积小、重量轻、输出功率大、省油,并经久耐用,便于维修,是一种新式发动机。

Description

直推式发动机

本实用新型涉及一种发动机，特别是一种齿条直推式发动机。

目前的发动机，大部分是活塞带动曲轴连杆向外传递动力，如北京212JP车用的发动机，曲轴轴承用的是瓦片，不耐用，缸体用的是铝，价格贵，动力输出效率低。

本实用新型的目的在于发明一种直推式发动机，用以提高发动机的寿命，降低发动机的造价，提高发动机动力的输出效率。

本实用新型的目的可以通过下述实施方案来达到：

本实用新型由动力机构、起动机构、配气机构、换向器机构和电路部分组成，其特点在于其为活塞直接推动齿条输出动力。动力机构包含有：缸体、缸盖、活塞、缸筒、齿条、动力输出轮、火花塞及紧固螺丝，缸体为长方体形，其上下两端安缸盖，缸盖为方形或长方形，缸盖上安火花塞，共有四个火花塞，即上端两个，下端两个。缸体内顺着火花塞的位置为活塞和缸筒，共有四个活塞和缸筒，即分别成对设在缸体的上下两端，活塞和缸筒同另一活塞和缸筒相邻间有齿条，共有两个齿条，两齿条之间为动力输出轮。齿条为梯形齿条，动力输出轮为圆轮梯形齿。动力输出轮中间安动力输出轴，动力输出与起动是一根轴。缸盖通过紧固螺丝固定在缸体上。起动机构包含有分电器和电机、起动齿轮及主轴、起动齿条、连接销、滑轨、起动连杆、起动飞轮、时归齿轮、起动曲轴、左轴函盒和右轴函盒。起动齿轮与动力输出轮形状相同，只是尺寸有所变化。主轴即为动力输出轴。起动齿条同上述动力机构中的齿条，只是短了一些。连接销为圆柱形，其作用是连接起动连杆，连接销在滑轨上滑动，滑轨为凹字形面，进一步地说是两凹字相对的凹字形面，其底面外有四耳，四耳上有四孔用以固定，起动连杆为长方形，其下端有径向通槽，通槽两侧壁上有孔，供穿连接销，通槽、连接销的配合用以连接起动齿条。起动连杆上端通过轴承连接起动曲轴。起动曲轴为中间有凹字形曲弯的轴，起动曲轴通过轴承与起动连杆连接，起动曲轴右端通过右轴函盒固定并与分电器连接，起动曲轴左端通过左轴函盒固定并安有时归齿轮和起动飞轮，起动飞轮为一般直齿轮，时归齿轮也为一般直齿轮，起动飞轮与起动电机轴上的轮相咬合，时归齿轮与配气机构上的付时归轮咬合，给配气机构传递动力。配气机构包含有付时归轮，凸轮轴₁、凸轮轴₂，凸轮轴₁上安有付时归轮，传力轮三个轴承和四个凸轮，凸轮轴₂上安有受力轮、三个轴承和四个凸轮。受力轮通过传力轮接受动力，轴承的作用用于支承，凸轮的作用用于使气门总成动作。气门总成由底座、弹簧和气门组成，共有八个气门总成。底座为圆桶形，弹簧、气门同现有气门总成上的原件。这样通过凸轮轴₁和凸轮轴₂的转动，就可以使相应的气门开合，达到发动机换气的作用。换向器机构包含有外壳、动力输入轴、中间倒轮轴、动力输出轴。动力输入轴上安接力轮、倒转传力轮和正转传力轮，中间倒轮轴上安变向轮，动力输出轴上安出力轮和接力轮₁、接力轮₂。倒转传力轮和正转传力轮如自行车飞轮，但尺寸和齿的形状有所改变。换向器机构的换向主要是通过倒转传力轮、正转传力轮和变向轮而起作用的。倒转传力轮，正转传力轮、变向轮，接力轮₁和接力轮₂均安装在外壳内，外壳外有接力轮和出力轮。中间倒轮轴安在右壁壳上，动力输入轴，动力输出轴安在左、右壁壳上。外壳为方桶带直角边形，直角边上通过螺钉安上盖。电路部分同现有北京212发动机电路部分相同。

本发动机的工作过程为：电瓶带动起动机转动后，起动机带动起动机构中的起动飞轮、时归轮和起动曲轴，这时起动曲轴转动两圈，配气机构由于时归轮和付时归轮的作用其上的凸轮转1圈，形成四行程发动机。起动曲轴起起动作用和通过时归轮与付时归轮带动配气机构动作由于配气机构很轻，所以影响动力输出不大。起动曲轴转动带动起动齿条上下活动，起动齿条带动动力轴即动力输出轴，以+180°和-180°上下活动，通过动力输出轮带动齿条上下活动，使气缸形成进气、压缩、作功、排气四个行程工作。动力机构工用后，这时动力输出轴向外输出的动力不是360°，而是-180°和+180°，通过换向器将-180°换成+180°使输出形成360°一圈对外输出。

本实用新型的优点是结构简单，造价低廉，体积小，重量轻，使用方便，在输出功率相同的情况下，可节约汽油20％以上，并经久耐用，便于维修，是一种新形式的直推发动机。

下面将结合附图对本实用新型做进一步地详细描述。

图1为动力机构整体结构剖视示意图；

图2为起动机构整体结构剖视示意图；

图3为配气机构整体结构剖视示意图；

图4为换向器机构整体结构剖视示意图；

图5为直推式发动机和原有发动机输出功率曲线图。

如图1--4所示，本发动机由动力机构、起动机构，配气机构，换向器机构和电路部分组成，动力机构包含有缸体(1)、缸盖(2_a、2_b)、活塞(3_a、3_b、3_c、3_d)、缸筒(4_a、4_b、4_c、4_d)、齿条(5_a、5_b)、动力输出轮(6)、火花塞(7_a、7_b、7_c、7_d)及紧固螺丝(8_a、8_b、8_c、8_d)，缸体(1)为长方体形，其上下两端安缸盖(2_a、2_b)，缸盖(2_a、2_b)为方形或长方形，缸盖(2_a、2_b)上安火花塞(7_a、7_b、7_c、7_d)，缸体内顺着火花塞(7_a、7_b、7_c、7_d)为活塞(3_a、3_b、3_c、3_d)和缸筒(4_a、4_b、4_c、4_d)，活塞和缸筒分别成对设在缸体的上下两端，活塞(3_a)和活塞(3_b)、活塞(3_c)和活塞(3_d)之间有齿条(5_a、5_b)，两齿条(5_a、5_b)之间为动力输出轮(6)。齿条(5_a、5_b)为梯形齿条，动力输出轮(6)为圆轮梯形齿。动力输出轮(6)中间安动力输出轴(9)，动力输出与起动是一根轴。缸盖(2_a、2_b)通过紧固螺丝(8_a、8_b、8_c、8_d、8_e、8_f)固定在缸体(1)上。起动机构包含有电器部分即分电器(11)、电机(10)，包含有起动齿轮(12)及主轴(9)、起动齿条(13)、连接销(14)、滑轨、起动连杆(16)、起动飞轮(17)、时归齿轮(18)、起动曲轴(19)、左轴函盒(20)和右轴函盒(21)。主轴(9)即为动力输出轴，起动齿条(13)同上述动力机构中的齿条(5_a、5_b)，只是短了些。连接销(14)为圆柱形，其作用是连接起动连杆(16)，连接销(14)在滑轨上滑动，滑轨为凹字形面，进一步地说是两凹字相对的凹字形面，其底面外有四耳(15)，四耳(15)上有四孔用以固定。起动连杆(16)为方柱形，其下端有径向通槽，通槽两侧壁上有孔，供穿连接销(14)，通槽、连接销(14)的配合用以连接起动齿条(13)。起动连杆(16)上端通过轴承连接起动曲轴(19)。起动曲轴(19)右端通过右轴函盒(21)固定并与分电器(11)连接，起动曲轴(19)左端通过左轴函盒(20)固定并安有时归齿轮(18)和起动飞轮(17)，起动飞轮(17)，时归齿轮(18)为一般直齿轮，起动飞轮(17)与起动电机轴(10)上的轮相咬合，时归齿轮(18)与配气机构上的付时归轮(22)咬合，给配气机构传递动力。配气机构包含有付时归轮(22)、凸轮轴1和凸轮轴2，凸轮轴₁上安有付时归轮(22)、传力轮(23)、三个轴承(29)和四个凸轮(25)，凸轮轴₂上安有受力轮(24)、三个轴承(29)和四个凸轮(25)。受力轮(24)通过传力轮(23)接受动力，轴承(29)的作用是用于支承，凸轮(25)的作用是用于使气门总成动作。气门总成由底座(26)、弹簧(27)和气门(28)组成，共有八个气门总成。底座(26)为圆桶形，弹簧(27)、气门(28)同现有气门总成上的原件，这样通过凸轮轴1和凸轮轴2的转动，就可以使相应的气门开合，达到发动机换气的作用。换向器机构包含有外壳(30)、动力输入轴(43)、中间倒轮轴(37)、动力输出轴(39)。动力输入轴(43)上安连接轮(35)、倒转传力轮(33)和正转传力轮(42)，中间倒轮轴(37)上安变向轮(36)，动力输出轴(39)上安出力轮(41)和接力轮₁(40)、接力轮₂(38)。倒转传力轮(33)和正转传力轮(42)如自行车飞轮，其上有钢球(32)、压力簧(34)、活动销块(44)。换向器机构的换向主要是通过倒转传力轮(33)。正转传力轮(42)和变向轮(36)而起作用的。倒转传力轮(33)、正转传力轮(42)、变向轮(36)、接力轮₁(38)和接力轮₂(40)均安装在外壳内，外壳(30)外有接力轮(35)和出力轮(41)。中间倒轮轴(37)安在右壁壳上，动力输入轴(43)、动力输出轴(39)安在左右壁壳上。外壳(30)为方桶带直角边形，直角边上通过螺钉安上盖(31)。

本发动机电路部分如起动电路、检测电路和点火系统电路与现在的北京212汽油发动机相同。如图5所示，图中A为本发动机输出功率曲线，B为原有发动机输出功率曲线，其两函数曲线是根据下述两公式导出的：

本公式为

原公式为 $W=\frac{P}{K-1}(V_1-V_2)L\cos \mathrm{\β}(\sin \mathrm{\α}+\cos \mathrm{\α}).$ 其中p为变量压力，K是变量温度，(V₁-V₂)为活塞从上到下无限积分容积，β和α是角度，L是曲轴、曲柄的长和齿轮的半径长。

本实用新型除活塞为铝制件、火花塞为现有件外，其余均为钢制件。

Claims (6)

1、一种直推式发动机，由动力机构、起动机构、配气机构、换向器机和电路部分组成，其特征在于其为活塞直接推动齿条(5_a、5_b)通过动力输出轮(6)和动力输出轴(9)输出动力。

2、根据权利要求1所述的所述的发动机，其特征在于动力机构包含有缸体(1)、缸盖(2_a、2_b)、活塞(3_a、3_b、3_c、3_d)、缸筒(4_a、4_b、4_c、4_d)、齿条(5_a、5_b)、动力输出轮(6)、火花塞(7_a、7_b、7_c、7_d)及紧固螺丝(8_a、8_b、8_c、8_d、8_e、8_f)，缸体(1)为长方体形，其上下而端安缸盖(2_a、2_b)，缸盖(2_a、2_b)为方形或长方形，缸盖(2_a、2_b)上安火花塞(7_a、7_b、7_c、7_d)，缸体(1)内顺着火花塞的位置为活塞(3_a、3_b、3_c、3_d)和缸筒(4_a、4_b、4_c、4_d)，活塞(3_a、3_b)和活塞(3_c、3_d)之间有齿条(5_a、5_b)，齿条(5_a、5_b)之间为动力输出轮(6)，齿条(5_a、5_b)为梯形齿条，动力输出轮(6)为圆轮梯形齿，动力输出轮(6)中间安动力输出轴(9)，动力输出与起动是一根轴，缸盖(2_a、2_b)通过紧固螺丝(8_a、8_b、8_c、8_d、8_e、8_f)固定在缸体上。

3、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于起动机构包含有分电器(11)和电机(10)、起动齿轮(12)及主轴(9)、起动齿条(13)、连接销(14)、滑轨、起动连杆(16)、起动飞轮(17)、时归齿轮(18)、起动曲轴(19)、左轴函盒(20)和右轴函盒(21)，起动齿轮(12)与动力输出轮(6)形状相同，只是尺寸有所变化，主轴(9)即为动力输出轴，起动齿条(13)同上述动力机构中的齿条(5_a、5_b)，只是短了一些，连接销(14)为圆柱形，其作用是连接起动连杆(16)，连接销(14)在滑轨上滑动，滑轨为凹字形面，进一步地说是两凹字相对的凹字形面，其底面外有四耳(15)，四耳(15)上有四孔用以固定，起动连杆(16)为长方形，其下端有径向通槽、通槽两侧壁上有孔，供穿连接销(14)，通槽、连接销(14)的配合用以连接起动齿条(13)，起动连杆(16)上端通过轴承连接起动曲轴(19)，起动曲轴(19)通过轴承与起动连杆(16)连接，起动曲轴(19)右端通过右轴函盒(21)固定并与分电器(11)连接，起动曲轴(19)左端通过左轴函盒(20)固定，并安有时归齿轮(18)和起动飞轮(17)，起动飞轮(17)为一般直齿轮，时归齿轮(18)也为一般直齿轮，起动飞轮与起动电机轴(10)上的轮相咬合，给配气机构传递动力。

4、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于配气机构包含有付时归轮(22)、凸轮轴1、凸轮轴2，凸轮轴1上安有付时归轮(22)、传力轮(23)、三个轴承(29)和四个凸轮(25)；凸轮轴2上安有受力轮(24)，三个轴承(29)和四个凸轮(25)，受力轮(24)通过传力轮(23)接受动力，轴承(29)的作用是用于支承，凸轮(25)的作用用于使气门总成动作；气门总成由底座(26)、弹簧(27)和气门(28)组成，共有八个气门总成，底座(26)为圆桶形，弹簧(27)、气门(28)同现有气门总成上的原件，这样通过凸轮轴1和凸轮轴2的转动，就可以使相应的气门开合，达到发动机换气的作用。

5、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于换向器机构包含有外壳(30)、动力输入轴(43)、中间倒轮轴(37)、动力输出轴(39)，动力输入轴(43)上安接力轮(35)，倒转传力轮(33)和正转传力轮(42)，中间倒轮轴(37)上安变向轮(36)，动力输出轴上安出力轮(41)和接力轮₁(40)、接力轮₂(38)，倒转传力轮(33)和正转传力轮(42)如自行车飞轮，倒转传力轮(33)、正转传力轮(42)、变向轮(36)、接力轮₁(40)和接力轮₂(38)均安装在外壳内，外壳外有接力轮(35)和出力轮(41)，中间倒轮轴(37)安在右壁壳上，动力输入轴(43)、动力输出轴(39)安在左、右壁壳上，外壳(30)为方桶带直角边形，直角边上通过螺钉安上盖(31)。

6、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于其除活塞为铝制件，火花塞为现有件外，其余均为钢制件。

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