一種行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸及用此所制造的內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】一種行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸及用此所制造的內(nèi)燃機(jī)，屬于機(jī)械領(lǐng)域。當(dāng)行星齒輪與齒圈的節(jié)圓半徑比為1：3關(guān)系時(shí)，且齒圈固定時(shí)，行星齒輪公轉(zhuǎn)1周，行星支架軸兼輸出軸將反向自轉(zhuǎn)2周；如果活塞在某下止點(diǎn)時(shí)對應(yīng)于行星齒輪最接近氣缸的話，那么活塞的下一個(gè)下止點(diǎn)狀態(tài)所對應(yīng)的行星齒輪位置將是最遠(yuǎn)離氣缸；因而活塞的相鄰的2次下止點(diǎn)的位置將不同且交替變化，而上止點(diǎn)位置不變，將使得氣缸的進(jìn)氣容量小于排氣量，有效的增加了相對壓縮比，燃?xì)獬浞峙蛎涀龉?；極大的改善效率，可以廣泛應(yīng)用于汽油及柴油機(jī)及工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品中。
【專利說明】一種行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸及用此所制造的內(nèi)燃機(jī)
[0001]一種行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸及用此所制造的內(nèi)燃機(jī)，屬于機(jī)械領(lǐng)域。
[0002]內(nèi)燃機(jī)的尾氣壓力仍有巨大能量，而固定的曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)在壓縮比的限制下及整個(gè)系統(tǒng)條件的約束下，無法充分展開膨脹做功沖程的行程，在電磁氣門技術(shù)的條件下，一些內(nèi)燃機(jī)在低功率輸出時(shí)采用完關(guān)閉進(jìn)氣氣門的方法，獲得相對高的等效壓縮比，提高了該功率區(qū)段的效率，但高功率輸出時(shí)無效。
[0003]本發(fā)明目的:在曲軸結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了本質(zhì)性的改變，將在各功率輸出的全程獲得相對大的做功沖程的行程，保持甚至略有超出原機(jī)的功率輸出(功率密度大)。
[0004]本發(fā)明特點(diǎn):曲軸的外形不變，可以直接安裝，且輸出轉(zhuǎn)速降速I倍。
[0005]技術(shù)關(guān)鍵為:行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸的構(gòu)造為:行星齒輪、行星齒輪軸、行星支架軸兼輸出軸、行星支架軸軸承、連桿軸與行星齒輪的連接件、連桿軸、齒圈等組成；行星齒輪與連桿軸之間是由連桿軸與行星齒輪的連接件進(jìn)行固定剛性連接，行星齒輪可以傳動來自連接件的力矩；行星支架軸兼輸出軸可以繞著、行星支架軸軸承自由轉(zhuǎn)動；其基本工作原理為:當(dāng)行星齒輪與齒圈的節(jié)圓半徑比為1:3關(guān)系時(shí)，且齒圈固定時(shí)，行星齒輪公轉(zhuǎn)I周，行星支架軸兼輸出軸將反向自轉(zhuǎn)2周；如果活塞在某下止點(diǎn)時(shí)對應(yīng)于行星齒輪最接近氣缸的話，那么活塞的下一個(gè)下止點(diǎn)狀態(tài)所對應(yīng)的行星齒輪位置將是最遠(yuǎn)離氣缸；因而活塞的相鄰的2次下止點(diǎn)的位置將不同且交替變化，而上止點(diǎn)位置不變，將使得氣缸的進(jìn)氣容量小于排氣量，有效的增加了相對壓縮比，燃?xì)獬浞峙蛎涀龉Γ黄浔举|(zhì)的特征為:在曲軸中使用了行星齒輪及齒圈；行星齒輪直接承受連桿軸的扭矩，在與固定不動的齒圈齒合下驅(qū)動行星支架軸兼輸出軸轉(zhuǎn)動；行星齒輪與齒圈的節(jié)圓半徑比為1:3關(guān)系，也就是齒數(shù)比是1:3關(guān)系，每當(dāng)行星齒輪(I)轉(zhuǎn)動2圈時(shí)，齒圈(8)將同時(shí)轉(zhuǎn)動I圈；8卩:行星齒輪(I)轉(zhuǎn)速是齒圈(8)的2倍。
[0006]對于使用行星輪式曲軸所制造的內(nèi)燃機(jī)的基本構(gòu)造為，由氣缸、活塞、連桿、行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸、正時(shí)機(jī)構(gòu)、殼體、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成；基本工作原理:由點(diǎn)火系統(tǒng)或壓燃方式不斷維持4沖程內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行；最終由行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸完成動力輸出；其特征就在于:在該內(nèi)燃機(jī)中使用了行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸作為4沖程活塞的運(yùn)動生成機(jī)構(gòu)。
[0007]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0008]圖1行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸構(gòu)造及與活塞連桿的連接
[0009]圖24沖程下的曲軸及連桿狀態(tài)
[0010]圖示說明:
[0011]I 行星齒輪
[0012]2 行星齒輪軸
[0013]3 活塞
[0014]4 行星支架軸兼輸出軸
[0015]5 行星支架軸軸承
[0016]6 連桿軸與行星齒輪的連接件
[0017]7 連桿軸[0018]8 齒圈
[0019]9 內(nèi)燃機(jī)固定結(jié)構(gòu)部分
[0020]10 連桿
[0021]11 氣缸
[0022]12固定拴
[0023]如圖1所示:
[0024]行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸部分的組成是由:由行星齒輪(I)、行星齒輪軸(2)、行星支架軸兼輸出軸(4)、行星支架軸軸承(5 )、行星支架軸兼輸出軸(4)、連桿軸與行星齒輪的連接件(6 )、連桿軸(7 )、齒圈(8 )等組成，固定拴(12 )將齒圈(8 )及行星支架軸軸承(5 )部分固定在內(nèi)燃機(jī)固定結(jié)構(gòu)部分(9)上并保持靜止。
[0025]與傳統(tǒng)曲軸不同之處在于:該曲軸的動力輸出是由行星支架軸兼輸出軸(4)進(jìn)行輸出的，與行星齒輪連接件(6)剛性連接的行星齒輪(I)能直接承受連桿軸(7)所傳輸?shù)呐ぞ?，在與相對于內(nèi)燃機(jī)殼體固定不動的齒圈(8)齒合下驅(qū)動行星支架軸兼輸出軸(4)轉(zhuǎn)動；行星齒輪(I)與齒圈(8)的節(jié)圓半徑比為1:3關(guān)系，也就是齒數(shù)比是1:3關(guān)系，每當(dāng)行星齒輪(I)轉(zhuǎn)動2圈時(shí)，齒圈(8)將同時(shí)轉(zhuǎn)動I圈；即:行星齒輪(I)轉(zhuǎn)速是齒圈(8)的2倍。
[0026]如果活塞(3)在某一下止點(diǎn)狀態(tài)時(shí)對應(yīng)于行星齒輪(I)最接近氣缸(11)的話，那么活塞(3)的下一個(gè)下止點(diǎn)狀態(tài)所對應(yīng)的行星齒輪(I)的位置將是最遠(yuǎn)離氣缸(11);因而活塞(3)的相鄰的2次下止點(diǎn)的位置將不同且交替變化，而活塞(3)的上止點(diǎn)位置不變，這樣將使得氣缸(11)的進(jìn)氣容量小于排氣量，有效的增加了相對壓縮比。
[0027]圖中M區(qū)域?yàn)锳B處的局部剖面圖，精細(xì)顯示了行星齒輪(I)、行星齒輪軸(2)、行星支架軸兼輸出軸(3)及行星支架軸軸承(5)等位置狀態(tài)。
[0028]固定拴(12)將齒圈(8)及行星支架軸軸承(5)部分固定在內(nèi)燃機(jī)固定結(jié)構(gòu)部分
(9)上并保持靜止。
[0029]如圖2所示:
[0030]當(dāng)連桿驅(qū)動行星齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí),齒圈(8)將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。
[0031]詳細(xì)顯示了 4沖程的曲軸狀態(tài):圖中表達(dá)了各狀態(tài)行星齒輪軸(2)、行星支架軸兼輸出軸(4 )、連桿軸與行星齒輪的連接件(6 )、連桿軸(7 )、齒圈(8 )及行星支架軸軸承(5 )的相互位置狀態(tài)，活塞未畫出，連接在連桿(10)的另一端。
[0032]過程a:表示剛剛完成吸氣沖程，活塞處于下止點(diǎn)位置上，此時(shí)行星齒輪(I)處于最為接近氣缸方向，限制了活塞的充分位移，限制了進(jìn)氣量。
[0033]過程b:表示剛好完成壓縮沖程，活塞到達(dá)上止點(diǎn)。
[0034]過程c:表示做功沖程完畢，活塞到達(dá)下止點(diǎn)，此時(shí)行星齒輪(I)處于最為遠(yuǎn)離氣缸方向，使得活塞充分位移，增加了排氣量，星齒輪軸(2)的最大位移量即:星齒輪軸(2)的軸心運(yùn)動圓周的直徑是比過程a所增加的活塞行程。
[0035]過程d:表示剛好完成排氣沖程，活塞又到達(dá)上止點(diǎn)，該上止點(diǎn)位置與過程b的活塞位置相同。
[0036]不斷循環(huán)a—b—c—d—a過程，內(nèi)燃機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸；由行星齒輪、行星齒輪軸、行星支架軸兼輸出軸、行星支架軸軸承、連桿軸與行星齒輪的連接件、連桿軸、齒圈等組成；行星齒輪與連桿軸之間是由連桿軸與行星齒輪的連接件剛性連接；行星支架軸兼輸出軸可以繞著、行星支架軸軸承自由轉(zhuǎn)動；其基本工作原理為:當(dāng)行星齒輪與齒圈的節(jié)圓半徑比為1:3關(guān)系時(shí)，且齒圈固定時(shí)，行星齒輪公轉(zhuǎn)I周，行星支架軸兼輸出軸將反向自轉(zhuǎn)2周；如果活塞在某下止點(diǎn)時(shí)對應(yīng)于行星齒輪最接近氣缸的話，那么活塞的下一個(gè)下止點(diǎn)狀態(tài)所對應(yīng)的行星齒輪位置將是最遠(yuǎn)離氣缸；因而活塞的相鄰的2次下止點(diǎn)的位置將不同且交替變化，而上止點(diǎn)位置不變，將使得氣缸的進(jìn)氣容量小于排氣量，有效的增加了相對壓縮比，燃?xì)獬浞峙蛎涀龉?；其特征就在?在曲軸中使用了行星齒輪及齒圈；行星齒輪直接承受連桿軸的扭矩，在與固定不動的齒圈齒合下驅(qū)動行星支架軸兼輸出軸轉(zhuǎn)動；行星齒輪與齒圈的節(jié)圓半徑比為1:3關(guān)系，也就是齒數(shù)比是1:3關(guān)系，每當(dāng)行星齒輪(I)轉(zhuǎn)動2圈時(shí)，齒圈(8)將同時(shí)轉(zhuǎn)動I圈；8卩:行星齒輪(I)轉(zhuǎn)速是齒圈(8)的2倍。
2.—種行星輪式曲軸內(nèi)燃機(jī)，由氣缸、活塞、連桿、行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸、正時(shí)機(jī)構(gòu)、殼體、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成；基本工作原理:由點(diǎn)火系統(tǒng)或壓燃方式不斷維持4沖程內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行；最終由行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸完成動力輸出；其特征就在于:在該內(nèi)燃機(jī)中使用了行星輪式內(nèi)燃機(jī)曲軸作為4沖程活塞的運(yùn)動生成機(jī)構(gòu)。
【文檔編號】F16H37/12GK103867680SQ201310585435
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】吳小平, 羅天珍 申請人:吳小平, 羅天珍