CN2381792Y - 连杆作直线运动的发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连杆作直线运动的发动机,在发动机的曲轴颈上套装有转块,该曲轴颈的末端带有行星齿轮,行星齿轮与固定在机体上的内齿圈啮合;行星齿轮的分度圆半径等于曲轴的曲柄半径,为齿圈的半径的一半,且行星齿轮的中心轴孔同转块中心之间的偏心距等于曲轴的曲柄半径。本实用新型可以消除活塞与缸壁间的侧压力,减轻活塞与缸壁间的磨损;还能使活塞行程增加一倍或者使曲柄半径缩小一半;同时,曲轴和连杆的结构没有大的改变,连杆的重量没有增加。
Description
本实用新型涉及一种连杆作直线运动的发动机，特别是涉及这种发动机的曲轴连杆机构。
公知的汽油或柴油发动机都包括汽缸、活塞、连杆、曲轴等部件，曲轴通过安装在其两端的轴承安装在曲轴箱内，连杆连接活塞和曲轴，依靠汽缸中混合汽燃烧时产生的爆发力推动活塞运动，活塞通过连杆推动曲轴转动。这种发动机存在两个问题：一是想要提高输出功率，无论采用增大汽缸直径或者加大曲轴半径的方法，都必须增大整机的体积和重量；二是发动机在工作时，连杆与曲轴连接的部位左右摆动，产生侧推力，作用在缸套和活塞上，加剧了这两个零件的磨损。中国专利90223077.8公开了一种往复活塞式柴油发动机，其特征是曲柄连杆机构中增设一个转块和一对内啮合的行星齿轮副，转块套装在连杆轴承内，行星齿轮同转块一体，套装在曲轴颈上。这种结构能使连杆作直线运动，改善了活塞副的工作条件，同时可以使活塞行程增加一倍，或者使曲轴半径缩小一半，从而提高整机的输出功率或缩小整机的体积。但这种结构的发动机由于其关键部件的行星齿轮、转块是套装在连杆轴承内，因此需要对连杆和曲轴进行改造，增加了连杆的质量，工作时会对曲轴产生较大的冲击力，而在发动机设计中总是努力减轻活塞、连杆的质量以减轻冲击负荷；同时由于行星齿轮是套装在曲轴颈上，限制了曲轴颈的尺寸，不利于承受活塞连杆的冲击。
本实用新型的目的是提供一种不增加连杆的质量，使连杆作直线运动的发动机。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：连杆作直线运动的发动机包括汽缸、活塞、连杆、曲轴等部件，在曲轴的曲轴颈上套装有转块，该曲轴颈的末端带有与其同轴的行星齿轮，行星齿轮与内齿圈啮合，行星齿轮的分度圆半径等于曲轴的曲柄半径，为齿圈的半径的一半，且行星齿轮的中心轴孔同转块中心之间的偏心距等于曲轴的曲柄半径。
采用上述结构后，活塞与连杆一起沿缸套作往复直线运动，消除了活塞与缸壁间的侧压力，减轻了活塞与缸壁间的磨损；还能使活塞行程增加一倍或者使曲柄半径缩小一半；同时，曲轴和连杆的结构没有大的改变，连杆的重量没有增加。
下面结合附图和实施例详细描述本实用新型。
图1为本实用新型用于单缸发动机时的曲柄连杆机构结构示意图；
图2为本实用新型用于双列180度水平布置的双缸发动机时的曲柄连杆机构结构示意图；
图3为本实用新型的三头连杆结构示意图；
图4为本实用新型用于多缸发动机时的曲柄连杆机构结构示意图；
图5为本实用新型用于多缸发动机并采用一体化曲轴时的曲轴连杆机构的原理图；
图6为本实用新型用于多缸发动机并采用分体组合曲轴时的曲轴连杆机构的原理图。
如图1所示，本实用新型包括汽缸、活塞(7)、连杆(8)、曲轴(4)等部件，在曲轴(4)的曲轴颈(3)上套装有转块(5)，该曲轴颈(3)的末端带有与其同轴的行星齿轮(2)，该行星齿轮(2)可以制造成与曲轴颈一体的结构，为便于生产安装也可以制造成组合结构，行星齿轮(2)与曲轴颈拼装后用螺栓固定连接成一体；曲轴(4)的另一曲轴颈处套装有转块(6)，该转块(6)起支撑曲轴并输出动力的作用；行星齿轮(2)与内齿圈(1)啮合，行星齿轮(2)的分度圆半径等于曲轴(4)的曲柄半径，为齿圈(1)的半径的一半，且行星齿轮(2)的中心轴孔同转块中心之间的偏心距等于曲轴(4)的曲柄半径。内齿圈(1)固定在发动机机体上，工作时，曲轴颈一方面在活塞(7)的推动下以其轴线为中心自转，另一方面跟随行星齿轮(2)绕内齿圈(1)做行星旋转，这样，连杆轴承(9)的运动轨迹是纵向的往复直线运动，连杆(8)的运动轨迹显然也是纵向的直线运动。基于以上原因，发动机在工作时，连杆(8)相对于活塞(7)并不产生摆动，因此连杆(8)同活塞(7)的连接方式既可以是传统的活塞销连接，也可以是固定连接。
采用本实用新型的曲轴连杆结构后，还可以在同一曲柄上通过如图3所示的三头连杆连接两个同步运动的活塞，实现发动机双列180度水平布置；具体技术方案如图2所示，两个发动机缸体相对成180度水平布置，其中的活塞分别连接在三头连杆的两端，可以通过活塞销连接，也可以是固定连接；三头连杆中间的大头套装曲轴的曲柄，其余的行星齿轮、转块、齿圈等结构与上述曲轴连杆机构相同。
本实用新型用于多缸发动机时，其曲轴可以采用传统的一体化曲轴，此时曲轴连杆的布置如图5所示；也可以采用分体组合式曲轴，采用分体组合式曲轴时，如图4、图6所示，在转块上除套装本缸曲轴颈外，还通过轴承套装相邻缸的曲轴颈，并根据上述原理依次设置齿圈和行星齿轮，如此连接，可以实现发动机的多缸连接。这是发动机制造和设计领域的普通技术人员，根据本实用新型用于单缸发动机的实施例，不需花费创造性劳动就可以得出的结论。
Claims (7)
1、一种连杆作直线运动的发动机，包括汽缸、活塞(7)、连杆(8)、曲轴(4)等部件，其特征在于：在曲轴(4)的曲轴颈(3)上套装有转块(5)，该曲轴颈(3)的末端带有与其同轴的行星齿轮(2)，行星齿轮(2)与内齿圈(1)啮合，行星齿轮(2)的分度圆半径等于曲轴(4)的曲柄半径，为齿圈(1)的半径的一半，且行星齿轮(2)的中心轴孔同转块中心之间的偏心距等于曲轴(4)的曲柄半径。
2、根据权利要求1所述的连杆作直线运动的发动机，其特征在于：连杆(8)为三头连杆，其大头位于中间，两个小头分别位于两端。
3、根据权利要求1或2所述的连杆作直线运动的发动机，其特征在于：活塞(7)同连杆(8)固定连接。
4、根据权利要求1或2所述的连杆作直线运动的发动机，其特征在于：行星齿轮(2)与曲轴(4)为一体化结构。
5、根据权利要求3所述的连杆作直线运动的发动机，其特征在于：行星齿轮(2)与曲轴(4)为一体化结构。
6、根据权利要求1或2所述的连杆作直线运动的发动机，其特征在于；行星齿轮(2)与曲轴(4)为拼装结构。
7、根据权利要求3所述的连杆作直线运动的发动机，其特征在于：行星齿轮(2)与曲轴(4)为拼装结构。
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| CN 99222093 CN2381792Y (zh) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 连杆作直线运动的发动机 |
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| CN 99222093 Expired - Fee Related CN2381792Y (zh) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 连杆作直线运动的发动机 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011044743A1 (zh) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | 北京中清能发动机技术有限公司 | 往复运动和旋转运动相互转换的机构、其部件以及由其得到的设备 |
| CN106121813A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-16 | 张学新 | 无死角活塞式内燃机 |
| CN106194415A (zh) * | 2016-09-14 | 2016-12-07 | 徐玉国 | 一种发动机动力传动输出结构 |
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1999
- 1999-08-23 CN CN 99222093 patent/CN2381792Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2011044743A1 (zh) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | 北京中清能发动机技术有限公司 | 往复运动和旋转运动相互转换的机构、其部件以及由其得到的设备 |
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| CN106194415B (zh) * | 2016-09-14 | 2018-09-07 | 徐玉国 | 一种发动机动力传动输出结构 |
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