WO2005052340A1 - Dispositif de changement de direction du mouvement d'un piston - Google Patents

Dispositif de changement de direction du mouvement d'un piston Download PDF

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WO2005052340A1
WO2005052340A1 PCT/CN2004/001019 CN2004001019W WO2005052340A1 WO 2005052340 A1 WO2005052340 A1 WO 2005052340A1 CN 2004001019 W CN2004001019 W CN 2004001019W WO 2005052340 A1 WO2005052340 A1 WO 2005052340A1
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Shihai Mo
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Shihai Mo
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Definitions

  • the utility model relates to an engine piston movement reversing device.
  • crankshaft connecting rod mechanism to convert the linear movement of the piston into rotary motion of the crankshaft.
  • the crankshaft rotates the crankshaft through the connecting rod and stores the kinetic energy of the flywheel.
  • the linear motion of the piston is converted; during the work stroke, the high-pressure combustion gas works on the piston, pushing the piston from top dead center to bottom dead center, and through the connecting rod and the crankshaft, the linear motion of the piston is converted into the crankshaft's Rotating motion, and then output power through the crankshaft.
  • An engine piston movement reversing device is composed of a reversing gear, a rack, and a stay arm, which are characterized by left and right toothed racks and a left reversing gear,
  • the right reversing gear cooperates with a top dead center stop arm at the lower end of the rack, a top dead center stop wheel at the top dead center arm, a bottom dead center stop arm at the middle of the rack, and a bottom stop Point stop wheel, there is live on the top of the rack
  • the plug hole is associated with the engine piston.
  • the rack has a positioning groove.
  • the left reversing gear has a shaft which is connected with the left auxiliary gear of the engine for rotational movement, and the left reversing gear has a top dead center stay groove.
  • the right reversing gear has a shaft associated with a right auxiliary gear for rotating movement of the engine, and the right reversing gear has a bottom dead center staying groove.
  • the left reversing gear and the right reversing gear are partially toothed. The left reversing gear and the right reversing gear keep the same steering through the linkage of the left auxiliary gear, the intermediate gear and the right auxiliary gear.
  • the utility model has the following advantages and effects: reasonable design, simple structure, the piston reaches the top dead center stop wheel and the top dead center stop groove cooperate with each other, and the piston stays at the top dead center for a period of time, so that the combustion is more thorough ; When the piston reaches the bottom dead center, the bottom dead center stop wheel and the bottom dead center stop groove cooperate with each other. The piston stays at the bottom dead center for a period of time, and the exhaust valve is opened at the end of the work stroke, which can reduce the upward travel of the piston. Resistance, or make the air intake more full during the air intake stroke.
  • FIG. 1 is a front view of a structure of the present invention
  • Figure 2 is a front view of the structure of the utility model pieces 14, 4, 10;
  • Figure 3 is a left side view of the structure of the utility model 14, 4, 10;
  • Figure 4 is a sectional view of the structure A-A of parts 14, 4, and 10 of the present invention.
  • Fig. 5 is a sectional view of the structure B-B of parts 14, 4, and 10 of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view of the structure of the utility model 7;
  • Figure ⁇ is a C-C diagram of the structure of the utility model 7;
  • FIG. 8 is a structural diagram of an auxiliary gear of an engine in the present invention. The following further describes the present invention in detail with reference to the embodiments and the accompanying drawings, but the embodiments of the present invention are not limited thereto.
  • the utility model is improved on the basis of the traditional engine.
  • the main difference is the conversion between the linear movement of the piston and the rotary movement of the output shaft.
  • the other devices are basically the same as the traditional engine.
  • the left auxiliary gear 1 and the left reversing gear 7 are on the same axis
  • the right auxiliary gear 3 and the right reversing gear 12 are on the same axis
  • the left reversing gear 7 and the right reversing gear 12 are assisted by the left.
  • the linkage of the gear 1, the right auxiliary gear 3, and the intermediate gear 2 makes the rotation direction the same.
  • the bar 14 pushes the left reversing gear 7 to rotate, and the rack 14 drives the piston to move downward to complete the intake stroke and work stroke; when the teeth of the right reversing gear 12 are connected to the right teeth of the rack 14, the right reversing gear 12 drives the rack 14 to move upward, and the rack 14 drives the piston to move upward to complete the compression stroke and exhaust stroke.
  • the piston pushes the rack 14 downward due to the pressure of the combustion gas, and the left tooth of the rack 14 pushes the left reversing gear 7 for rotational movement.
  • the reversing gear converts the linear motion of the piston into the output shaft. Rotation motion.
  • the top dead center of the piston is realized by the cooperation of the top dead center stop arm 4, the top dead center stop wheel 6, and the top dead center stop groove 5. Stop to make combustion more complete after ignition at the end of the compression stroke; from bottom dead center stop arm 10, bottom dead center stop wheel U and bottom dead center
  • the cooperation of the stay grooves 13 realizes the stop of the bottom dead center of the piston, and continues to open the intake valve at the end of the intake stroke to make the intake more sufficient. Opening the exhaust valve at the end of the power stroke can reduce the piston during the exhaust stroke. Upside resistance. 4.
  • Tooth angle ⁇ of the reversing gear In FIG. 6, the teeth of the reversing gear occupy only a part of the circle ⁇ .
  • the tooth angle ⁇ is determined according to the stroke of the piston and the diameter of the reversing gear.
  • the length of the rack is determined by the length of the piston and the stroke of the piston. During work, the length of the bottom dead center stop arm will generally exceed the cylinder. In order to ensure that the bottom dead center stop arm does not touch the cylinder body during work, the length of the rack The degree is the stroke of two pistons plus the length of the rack in the piston and the width of the upper and lower stay arms. For easy installation, the bottom dead center stop arm and rack can be split.

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Description

发动机活塞运动换向装置
本发明所属技术领域
本实用新型涉及一种发动机活塞运动换向装置。
在本发明之前的现有技术
传统发动机是由曲轴连杆机构将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动的， 四冲程内燃机在进气、. 压缩和排气行程中， 曲轴通过连杆将飞轮储存的动能把曲 轴的旋转运动转换为活塞的直线运动； 在作功行程中， 燃烧的高压气体对活塞作 功， 推动活塞由上止点向下止点运动， 通过连杆和曲轴， 又将活塞的直线运动转 换为曲轴的旋转运动， 再通过曲轴向外输出动力。 在曲轴连杆转换装置中， 由于 曲轴在旋转过程中， 活塞销、 曲轴颈和曲轴主轴颈三者之间的夹角随着曲轴的转 角变化而变化， 也就是说， 在作功行程中， 将燃烧的高压气体对活塞作功转换为 曲轴的输出扭力的转换率也是随着曲轴的转角变化而变化的。 所以， 传统发动机 的热转换率是比较低的。
发明目的
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点， 提供一种发动机活塞运动 换向装置， 由换向齿轮和齿条取代传统曲轴连杆完成活塞的直线运动与输出轴旋 转运动的转换， 并使转换力臂保持不变， 可较大地提高发动机的功率和节约燃料。 本发明采用的技术方案
本实用新型的目的通过下述技术方案实现： 一种发动机活塞运动换向装置， 由换向齿轮、 齿条、 停留臂组成， 其特征是左、 右带齿的齿条与左换向齿轮、 右 换向齿轮配合， 齿条下端装有上止点停留臂， 上止点停留臂上装有上止点停留轮， 齿条中部装有下止点停留臂， 下止点停留臂上装有下止点停留轮， 齿条上端有活 塞销孔与发动机活塞相联。 所述齿条上有定位槽。 所述左换向齿轮有轴与发动机作旋转运动的左辅助齿轮相联， 左换向齿轮上 有上止点停留槽。 所述右换向齿轮有轴与发 ¾机作旋转运动的右辅助齿轮相联， 右换向齿轮上 有下止点停留槽。 所述左换向齿轮、 右换向齿轮上一部分有齿。 所述左换向齿轮和右换向齿轮通过左辅助齿轮、 中间齿轮和右辅助齿轮的联 动保持转向相同。 本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果： 设计合理， 结构简单， 活塞到达上止点停留轮与上止点停留槽互相配合， 活塞在上止点停留一段时间， 使燃烧更彻底； 活塞到达下止点时， 由下止点停留轮与下止点停留槽互相配合， 活塞在下止点停留一段时间， 在作功行程终了时打开排气门， 可减少排气行程活 塞的上行阻力， 或在进气行程时使进气更充分。
附图说明
图 1是本实用新型结构主视图；
图 2是本实用新型件 14、 4、 10的结构主视图；
图 3是本实用新型件 14、 4、 10结构左视图；
图 4是本实用新型件 14、 4、 10结构 A-A剖视图；
图 5是本实用新型件 14、 4、 10结构 B-B剖视图；
图 6是本实用新型件 7结构主视图；
图 Ί是本实用新型件 7结构 C-C图；
图 8是本实用新型中发动机辅助齿轮结构图。 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述， 但本实用新型的 实施方式不限于此。
实施例
本实用新型是在传统发动机的基础上改进的， 主要区别在于活塞的直线运动 与输出轴旋转运动的转换， 其他装置基本与传统发动机相同。
一、 活塞上、 下运动的实现
在图 1至图 8中， 左辅助齿轮 1与左换向齿轮 7在同一轴， 右辅助齿轮 3与 右换向齿轮 12在同一轴， 左换向齿轮 7和右换向齿轮 12通过左辅助齿轮 1、右辅 助齿轮 3、 中间齿轮 2的联动使转动方向相同， 当左换向齿轮 7的齿与齿条 14左 边齿相接时， 左换向齿轮 7带动齿条 14向下运动或齿条 14推动左换向齿轮 7转 动， 齿条 14带动活塞向下运动， 完成进气行程和作功行程； 当右换向齿轮 12的 齿与齿条 14右边齿相接时， 右换向齿轮 12带动齿条 14向上运动， 齿条 14带动 活塞向上运动， 完成压缩行程和排气行程。
二、 输出轴旋转运动的实现
在作功行程中， 受燃烧气体压力的作用， 活塞推动齿条 14向下运动， 齿条 14 的左边齿推动左换向齿轮 7作旋转运动， 换向齿轮将活塞的直线运动转换为输出 轴的旋转运动。
三、 活塞在上、 下止点停留的实现
活塞在上、 下止点停留一端时间， 是本实用新型区别于传统发动机的一个重 要特征。 为了保证活塞在上止点或下止点准确地停留， 在图 1 中， 由上止点停留 臂 4、上止点停留轮 6和上止点停留槽 5的互相配合实现活塞上止点的停留， 在压 缩行程终了点火后使燃烧更彻底； 由下止点停留臂 10、下止点停留轮 U和下止点 停留槽 13的互相配合实现活塞下止点的停留，在进气行程终了时继续打开进气门， 使进气更充分， 在作功行程终了时打开排气门， 可减少排气行程时活塞上行的阻 力。 四、 换向齿轮的齿角 α 在图 6 中， 换向齿轮的齿只占圆周的一部分 α， 齿角 α是根据活塞的行程和 换向齿轮的直径来确定的。 当活塞的行程为 h时， 换向齿轮的齿角弧度 α为- a =h/r - 2b
h - 活塞行程 r - 换向齿轮半径 b - 换向齿轮两端与齿条两端的牵制角度 五、 活塞在上、 下止点的停留角度 齿条在运动过程中， 上 （或下） 端齿向下 （或上） 运动至两换向齿轮的中心 连线后， 换向齿轮与齿条没有新的齿连接， 只是靠换向齿轮与齿条两端的齿连接， 这就是齿轮和齿条两端的互相牵制角度， 设牵制角度为 b， 活塞的行程为 h， 换向 齿轮的半径为 r， 则上止点停留角 β上和下止点停留角 β下为： β上 =360— 2 Χ ( a +2b) β下
β下 =360— 2 Χ ( a +2b) β上
上~般是压缩行程活塞到达上止点开始点火至燃烧基本完成换向齿轮转过 的角度。 六、 齿条的结构
齿条的长度由活塞的长度和活塞行程决定。 工作过程中， 下止点停留臂的长 度一般会超出气缸， 为了保证工作时下止点停留臂不碰到气缸体， 所以齿条的长 度为二个活塞行程加上齿条在活塞内的长度和上、 下停留臂的宽度。 为了安装方 便， 下止点停留臂与齿条是可以分载的。

Claims

权 利 要 求
1、 一种发动机活塞运动换向装置， 由换向齿轮、 齿条、 停留臂组成， 其特 征是左、 右带齿的齿条与左换向齿轮、 右换向齿轮配合， 齿条下端装有上止 ^、停 留臂， 上止点停留臂上装有上止点停留轮， 齿条中部装有下止点停留臂， 下 _ 点 停留臂上装有下止点停留轮， 齿条上端有活塞销孔与发动机活塞相联。
2、据权利要求 1所述的发动机活塞运动换向装置，其特征是齿条上有定位槽。
3、 据权利要求 1所述的发动机活塞运动换向装置， 其特征是左换向齿轮有轴 与发动机作旋转运动的左辅助齿轮相联， 左换向齿轮上有上止点停留槽。
4、 据权利要求 1所述的发动机活塞运动换向装置， 其特征是右换向齿轮有轴 与发动机作旋转运动的右辅助齿轮相联， 右换向齿轮上有下止点停留槽。
5、 据权利要求 1所述的发动机活塞运动换向装置， 其特征是左换向齿轮、 右 换向齿轮上一部分有齿。
6、 据权利要求 1所述的发动机活塞运动换向装置， 其特征是左换向齿输和右 换向齿轮通过左辅助齿轮、 中间齿轮和右辅助齿轮的联动保持转向相同。
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