汽車、輪船的動力裝置二沖程齒輪軸發(fā)動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及:一種發(fā)動機，用如汽車、輪船等的動力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，所使用的發(fā)動機，是一直沿續(xù)幾十年前發(fā)明的曲軸發(fā)動機，技術(shù)雖然成熟，但也太老，再無提升技術(shù)空間。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量重，體積大、加工難度高、曲軸摩擦損耗大，且由于曲軸動力臂是不斷變化的，動力、扭矩、速度輸出是脈沖式的，非常不平穩(wěn)，震動大，做功效率低。作為曾經(jīng)被淘汰的二沖程發(fā)動機，其動力性能好于四沖程發(fā)動機。但其至命缺陷就是排放、油耗和潤滑都不及四沖程發(fā)動機，其原因在于缸壁上開了排氣孔，只能采用機油混合然油的方式潤滑，再加上掃氣過程中的然油損耗，就使得二沖程發(fā)動機不能達(dá)到環(huán)保要求了，而掃氣損耗在電控時代早已解決。當(dāng)汽車進(jìn)入油電混合動力時代，對發(fā)動機的小型化，高功率性能的要求更高時，一些汽車強國也重新對二沖程發(fā)動機進(jìn)行革新性研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決老產(chǎn)品曲軸發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量重，體積大、損耗大、效率低，動力輸不平穩(wěn)，以及傳統(tǒng)二沖程發(fā)動機機油混合然油不環(huán)保的缺陷。進(jìn)一步改進(jìn)成二沖程發(fā)動機，采用水平對置整體式活塞，以齒條和半圈齒輪組合的方式，達(dá)到將活塞的往返運動轉(zhuǎn)換成動力輸出軸連續(xù)朝一個方向的圓周運動，解決了傳統(tǒng)發(fā)動機采用連桿與曲軸組合方式的扭矩輸出不平穩(wěn)的缺陷，達(dá)到平穩(wěn)動力輸出。創(chuàng)造性的采用活塞上開排氣門的方式，將排氣孔改在活塞油封之后，這樣活塞在運動過程中就不需要經(jīng)過排氣孔。也就不需要采用機油混合然油的方式，可以采用四沖程同樣的潤滑方式，從根本上解決了排放，和油耗的缺陷。并且同時取消了曲軸、凸輪軸，正時鏈條等。極大的簡化了結(jié)構(gòu)，將體積微型化。集轉(zhuǎn)子發(fā)動機、二沖程發(fā)動機、四沖程發(fā)動的優(yōu)點于一身，并克服了三種發(fā)動的各自缺陷。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方安是:采用整體式活塞，以水平對置的方式運行，動力輸出軸
(10)上安裝有半圈齒輪(15)，將活塞(11)中間開上下兩排活塞齒條(13)，活塞(11)兩端開有活塞排氣孔(14)，活塞齒條(13)連接半圈齒輪(15)。半圈齒輪(15)只半圈有齒，另半圈為光滑的圓弧。當(dāng)活塞運行到左(右)止點時，上(下)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)有齒的半圈開始咬合，下(上)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)的接觸點正好在無齒的半圈處開始脫離，活塞(11)做功一次，推動動力輸出軸(10)順(逆)時針轉(zhuǎn)動180度。當(dāng)活塞運行到右(左)止點時，下(上)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)有齒的半圈開始咬合，上(下)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)的接觸點正好在無齒的半圈處開始脫離，活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)交替咬合脫離完成一個做功循環(huán)，推動動力輸出軸(10)轉(zhuǎn)動360度，達(dá)到將活塞(11)的往返運動轉(zhuǎn)換成動力輸出軸(10)連續(xù)朝一個方向的圓周運動。解決了傳統(tǒng)發(fā)動機采用連桿與曲軸組合方式的扭矩輸出不平穩(wěn)的缺陷，達(dá)到平穩(wěn)動力輸出。
[0005]在活塞(11)兩端開活塞排氣孔(14)，活塞(11)兩端安裝有排氣門(12)，當(dāng)活塞
(11)快運行到左(右)止點時，右(左)排氣門(12)自動被排氣門擋塊(9)撞開，離開時在彈簧作用下自動關(guān)閉，右(左)排氣門(12)打時，活塞排氣孔(14)與外殼排氣孔(4)連通，廢氣經(jīng)活塞排氣孔(14)繞過外殼油封(7)由外殼排氣孔(4)排出。區(qū)別于傳統(tǒng)發(fā)動機將油封連接在活塞上，而是將外殼油封(7)連接在外殼(8)上。起到將機油與排氣孔隔離的作用。解決了傳統(tǒng)二沖程發(fā)動機活塞油封必須經(jīng)過外殼排氣孔會泄漏機油，只能采取機油混合然油的燃燒方式排放不環(huán)保的缺陷，可以采用四沖程同樣的潤滑方式，從根本上解決了排放，和油耗的缺陷。
[0006]在外殼(8)上連接空氣進(jìn)氣噴嘴(2)，采用缸內(nèi)直噴連續(xù)進(jìn)空氣的方式，使混合燃油充分分層燃燒。取消傳統(tǒng)發(fā)動機的進(jìn)氣門。既保證了充分的進(jìn)氣量，又可以以空氣掃除缸內(nèi)廢氣節(jié)省燃油的同時又降低了缸內(nèi)溫度，達(dá)到一舉多得的效果。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:取消傳統(tǒng)發(fā)動機的曲軸、凸輪軸，正時鏈條等，大大降低重量和體積，讓結(jié)構(gòu)更緊湊。增強了可靠性，易加工性，降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。結(jié)構(gòu)簡單可靠，震動小噪音小。由其是:齒輪動力臂是相等的，動力、扭矩、速度輸出是直線式的，與轉(zhuǎn)子發(fā)動機相當(dāng)，非常平穩(wěn)，做功效率高。
【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，圖1是發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖正視圖，圖2發(fā)動機外殼示意圖，圖3是活賽和氣門結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是動力輸出軸軸測圖，圖5是發(fā)動機活塞軸測圖。
[0009]圖中標(biāo)號分別為:1:火花塞；2:空氣進(jìn)氣噴嘴；3:燃油進(jìn)氣噴嘴；4:外殼排氣孔；5:活塞油封；6:活塞機油管道；7:外殼油封；8:外殼；9:排氣門擋塊；10:動力輸出軸；11:活塞；12:排氣門；13:活塞齒條；14:活塞排氣孔；15:半圈齒輪。
【具體實施方式】
[0010]發(fā)動機分左右2個燃燒室，一端做功時另一端壓縮依次做功。將活塞的運動經(jīng)齒條傳遞到動力輸出軸半圈齒輪，半圈齒輪與齒條交替咬合，將齒條的往返動動轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周運動，輸出動力，活塞到達(dá)左右止點時，排氣門自動被氣門擋塊撞開，離開時在彈簧作用下自動關(guān)閉。
[0011]當(dāng)活塞(11)運行到左(右)止點時左(右)燃燒室內(nèi)混合燃油被壓縮，右(左)排氣門(12)自動被排氣門擋塊(9)撞開排氣，右(左)空氣進(jìn)氣噴嘴(2)連續(xù)噴氣掃除剩余廢氣，這時左(右)火花塞(I)點火，左(右)空氣進(jìn)氣噴嘴(2)繼續(xù)噴入空氣，使混合燃油充分分層燃燒?；钊?11)開始做功，上(下)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)有齒的半圈開始咬合，下(上)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)的接觸點正好在無齒的半圈處開始脫離，推動動力輸出軸(10)順(逆)時針轉(zhuǎn)動?；钊^續(xù)向右(左)運行到右(左)活塞排氣孔與右(左)夕卜殼排氣孔(4)分離時，右(左)排氣門關(guān)閉，右(左)燃油進(jìn)氣噴嘴(3)噴入燃油，右(左)空氣進(jìn)氣噴嘴(2)連續(xù)噴入空氣。當(dāng)活塞運行快到右(左)止點時，左(右)排氣門(12)自動被排氣門擋塊(9)撞開排氣，左(右)空氣進(jìn)氣噴嘴(2)連續(xù)噴氣掃除剩余廢氣。當(dāng)活塞運行到右(左)止點時，右(左)火花塞(I)點火，下(上)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)有齒的半圈開始咬合，上(下)活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)的接觸點正好在無齒的半圈處開始脫離，推動動力輸出軸(10)繼續(xù)順(逆)時針轉(zhuǎn)動?；钊X條(13)與半圈齒輪(15)交替咬合脫離完成一個做功循環(huán)，推動動力輸出軸(10)轉(zhuǎn)動360度。左(右)燃燒室依次循環(huán)點火，活塞(11)往復(fù)做功，推動動力輸出軸(10)連續(xù)朝一個方向做圓周動轉(zhuǎn)，平穩(wěn)輸出動力。
【主權(quán)項】
1.一種汽車、輪船的動力裝置二沖程齒輪軸發(fā)動機，其特征在于所述的:外殼(8)上安裝有空氣進(jìn)氣噴嘴(2)，外殼(8)上安裝有外殼油封(7)，活塞(11)兩端安裝有排氣門(12)，活塞(11)內(nèi)安裝有排氣門擋塊(9)，活塞(11)中間開上下兩排齒條(13)連接動力輸出軸(10 )的半圈齒輪(15 )，排氣門(12 )連接排氣門擋塊(9 )。
2.如權(quán)利要求1所述的二沖程齒輪軸發(fā)動機，其特征在于活塞(11)中間的上下兩排齒條(13)連接動力輸出軸(10)的半圈齒輪(15)，活塞齒條(13)與半圈齒輪(15)交替咬合脫離完成一個做功循環(huán)，推動動力輸出軸(10)轉(zhuǎn)動360度，將活塞(11)的往返運動轉(zhuǎn)換成動力輸出軸(10)連續(xù)朝一個方向的圓周運動。
3.如權(quán)利要求1所述的二沖程齒輪軸發(fā)動機，其特征在于排氣門(12)連接排氣門擋塊(9)，當(dāng)活塞(11)快運行到左右止點時，排氣門(12)自動被排氣門擋塊(9)撞開，離開時在彈簧作用下自動關(guān)閉。
4.如權(quán)利要求1所述的二沖程齒輪軸發(fā)動機，外殼(8)上安裝空氣進(jìn)氣噴嘴(2)，采用缸內(nèi)連續(xù)直噴空氣的方式。
5.如權(quán)利要求1所述的二沖程齒輪軸發(fā)動機，其特征在于活塞(11)中間開上下兩排齒條(13)，兩端開有排氣孔(14)。
6.如權(quán)利要求1所述的二沖程齒輪軸發(fā)動機，其特征在于外殼(8)上安裝有外殼油封(7)，將機油與排氣孔隔離。
7.如權(quán)利要求1所述的二沖程齒輪軸發(fā)動機，其特征在于動力輸出軸(10)上安裝有半圈齒輪(15)，半圈齒輪(15)只半圈有齒，另半為光滑的圓弧。
【專利摘要】一種汽車、輪船的動力裝置二沖程齒輪軸發(fā)動機，采用水平對置整體式活塞，將活塞（11）中間開上下兩排齒條（13），與動力輸出軸（10）上的半圈齒輪（15）相連。半圈齒輪（15）只半圈有齒，另半為光滑的圓弧。上下齒條交替與動力輸出軸（10）的齒輪咬合，推動動力輸出軸（10）連續(xù)朝一個方向做圓周動轉(zhuǎn)。解決了傳統(tǒng)發(fā)動機采用連桿與曲軸組合方式的扭矩輸出不平穩(wěn)的缺陷，在活塞（11）兩端開排氣孔（14），與排氣門（12）相連，廢氣經(jīng)活塞排氣孔（14）繞過外殼油封（7）由外殼排氣孔（4）排出。解決了傳統(tǒng)二沖程發(fā)動機活塞油封（5）必須經(jīng)過外殼排氣孔（4）會泄漏機油排放不環(huán)保，從根本上解決了排放，和油耗的缺陷。
【IPC分類】F02B75-32, F16C3-02, F02F3-24, F01L11-02, F02B75-24
【公開號】CN204591478
【申請?zhí)枴緾N201520129767
【發(fā)明人】孫書偉
【申請人】孫書偉
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月7日