專利名稱：往復式慣性發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機的構造。
背景技術：
內燃式發(fā)動機有多種類型，最常用的主要是往復式曲軸發(fā)動機，近年來也有少數廠家使用三角活塞轉子發(fā)動機，具有代表性的是日本馬自達公司生產的三角活塞轉子發(fā)動機，已經運用于汽車制造。
三角活塞轉子發(fā)動機雖然具有高轉速、大功率、燃油利用率高、馬力重量輕等諸多優(yōu)點。但目前也存在一些難以克服的問題，如制造工藝復雜、工件精度要求高、本身結構造成的活塞運動軌跡特殊、密封條件不成熟等。容易造成早期磨損，汽缸壁易出現震紋，而且生產成本高。因此未達到全面推廣使用的條件。
曲軸往復式發(fā)動機通過不斷改進和提高以及現代電子技術的應用，發(fā)展速度很快，馬力重量減輕，燃料利用也取得了長足進步。但由于受自身結構限制，要進一步在原結構上進行優(yōu)化，研究空間已經很小。因為曲軸發(fā)動機在爆發(fā)行程開始到爆發(fā)結束整個過程，連桿軸頸與曲軸主軸頸間的力臂長度是由無到有、由短到長的變化過程。當活塞到達上止點時，活塞、活塞銷、連桿、連桿軸頸與曲軸主軸頸形成直線沒有角度(為0°)，而0°時汽缸爆發(fā)壓力最大，由于無力臂，作用在連桿軸頸上的推力受阻，需靠飛輪儲存的能量使曲軸主軸頸產生偏角，出現力臂后曲軸主軸頸才得以采集爆發(fā)壓力，但力臂很短，上止點后有10°為無力臂或短力臂，對曲軸輸出扭矩影響很大，因此不能完全采集爆發(fā)力，無法再提高燃料利用率，直接影響主軸采集壓力和輸出扭矩。到90°時力臂最長，而爆發(fā)壓力隨汽缸容積變大降低了熱能壓力，固不能得到最佳扭力。這是曲軸往復發(fā)式發(fā)動機的結構局限所決定的。目前各國動力專家在配氣時間、燃料供給、點火時間、換氣條件及質量、壓縮比、增壓裝置、加工精度諸多方面下了很多工夫，在一定程度上優(yōu)化了發(fā)動機的性能，但仍未從根本上解決結構帶來的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種往復式慣性發(fā)動機。它具有與曲軸往復式發(fā)動機和三角活塞轉子發(fā)動機完全不同的動力輸出結構，可以充分采集到汽缸壓縮燃氣爆發(fā)時產生的巨大壓力，實現同等油耗下獲取更大功率的目的。
本發(fā)明是這樣實現的往復式慣性發(fā)動機，其特征在于構造包括二個對稱安裝的汽缸1，二個汽缸1的活塞2之間接有一個活塞連桿3，活塞連桿3的中間位置裝有可上下移動的滑座4，滑座4經動力銷5與動力環(huán)6聯接；動力環(huán)6是一個圓環(huán)體，其內側設有單向傳力機構21，單向傳力機構21分別經正向齒輪組和反向齒輪組使輸出軸12單方向轉動上述的往復式慣性發(fā)動機中，單向傳力機構21由二套滾針組、滾針滑槽、齒圈構成；動力環(huán)6經正向滾針組7、正向滾針滑槽8和正向齒圈9，帶動正向齒輪組和輸出軸12做單方向轉動；動力環(huán)6經反向滾針組13，反向滾針滑槽14，反向齒圈15，帶動反向齒輪組和輸出軸12維持單方向轉動。
前述的往復式慣性發(fā)動機中，正向齒輪組由與正向齒圈9嚙合的正向行星齒輪10、裝在輸出軸12上的正向被動齒輪11組成；反向齒輪組由與反向齒圈15嚙合的反向行星齒輪16、過橋齒輪17、裝在輸出軸12上的反向被動齒輪18組成。
與現有技術相比，本發(fā)明改進了內燃發(fā)動機的動力輸出結構，可以充分采集到汽缸壓縮燃氣爆發(fā)時產生的巨大壓力，實現了同等油耗下獲取更大功率的目的。具有結構較簡單，易于制作，同等油耗下輸出功率大的優(yōu)點?？勺鳛橐环N新型的內燃發(fā)動機使用。


附圖1是本發(fā)明的結構示意圖；附圖2是本發(fā)明單向傳力機構的結構示意圖；
附圖3是圖2的A向視圖；附圖4是圖2的B向視圖。
附圖中的標記為1-汽缸，2-活塞，3-活塞連桿，4-滑座，5-動力銷，6-動力環(huán)，7-正向滾針組，8-正向滾針滑槽，9-正向齒圈，10-正向行星齒輪，11-正向被動齒輪，12-輸出軸，13-反向滾針組，14-反向滾針滑槽，15-反向齒圈，16-反向行星齒輪，17-過橋齒輪，18-反向被動齒輪，19-飛輪，20-滾針，21-單向傳力機構，22-缸蓋，23-導管，24-缸座，25-連桿組，26-前端蓋，27-小飛輪，28-軸承，29-啟動爪，30-偏心軸，31-機殼，32-飛輪螺釘，33-后端蓋，34-軸承，35-封氣板。
具體實施例方式
實施例。往復式慣性發(fā)動機，如附圖1所示，構造包括二個對稱安裝的汽缸1，二個汽缸1的活塞2之間接有一個活塞連桿3。活塞連桿3的中間位置裝有滑座4和經動力銷5聯接的動力環(huán)6；動力環(huán)6是一個圓環(huán)體，其內側設有單向傳力機構21?；?裝在連桿3中間的方孔中，連桿3往復運動時，它可以沿方孔上下移動；動力銷5一端經滾針20與滑座4聯接，另一端固定在動力環(huán)6上；連桿3的往復運動帶動滑座4上下移動，再通過動力銷5的正反向轉動帶動動力環(huán)6正反向轉動；由于滑座4上下移動的距離有限，動力環(huán)6正反向轉動實際上只是一種正反向的擺動(參見附圖3、4)。單向傳力機構21的構造包括二套滾針組、滾針滑槽、齒圈。如附圖3所示，動力環(huán)6正向轉動時，經正向滾針組7，正向滾針滑槽8，正向齒圈9，由正向行星齒輪10、裝在輸出軸12上的正向被動齒輪11組成的正向齒輪組，帶動輸出軸12和飛輪19正向轉動。如附圖4所示，動力環(huán)6反向轉動時，經反向滾針組13，反向滾針滑槽14，反向齒圈15，由反向行星齒輪16、過橋齒輪17、裝在輸出軸12上的反向被動齒輪18組成的反向齒輪組，帶動輸出軸12和飛輪19仍作正向轉動。單向傳力機構21的作用主要是，動力環(huán)6擺動時，使正向齒圈9和反向齒圈15只有一個工作。單向傳力機構21相當于二個超越離合器與齒圈的組合，也可以采用二個類似自行車棘輪的結構加齒圈構成。
工作原理(同時參見附圖1、附圖2)如附圖3所示，汽缸1工作時，如活塞連桿3向右移動，通過動力銷5帶動動力環(huán)6正向(順時針)轉動，正向轉動的動力環(huán)6將正向滾針組7的滾針擠壓到正向滾針滑槽8的尾端，并將動力傳給正向齒圈9，再經正向齒輪組的行星齒輪10、被動齒輪11，使輸出軸12和飛輪19正向轉動；此時反向滾針組13回位于反向滾針滑槽14的頭端，反向齒圈15與動力環(huán)6之間處于脫離狀態(tài)。如附圖4所示，活塞連桿3向左移動時，動力環(huán)6反向(逆時針)轉動，反向轉動的動力環(huán)6將反向滾針組13的滾針擠壓到反向滾針滑槽14的尾端，并將動力傳給反向齒圈15，再經反向齒輪組的行星齒輪16、過橋齒輪17、被動齒輪18，使輸出軸12和飛輪19維持原方向轉動；此時正向滾針組7回位于正向滾針滑槽8的頭端，正向齒圈9與動力環(huán)6之間處于脫離狀態(tài)。
發(fā)動機啟動后，二個汽缸交替工作，使活塞連桿3形成直線的往復運動。在活塞連桿3的往復運動過程中，通過動力環(huán)6形成的大力臂始終存在，動力環(huán)6在充分采集到汽缸壓縮燃氣爆發(fā)時產生的巨大壓力后，通過與滾針組7、13的交替配合，使兩個不同方向的齒圈9、15交替旋轉，再經交替工作的正、反向齒輪組，使輸出軸12和飛輪19始終保持一個方向上的轉動。發(fā)動機熄火后，因無動力輸入，動力環(huán)6不工作，在飛輪19的慣性作用下，二個滾針組7、13的滾針分別退到滾針滑槽8、14的頭端，使二個齒圈9、15與動力環(huán)6之間均處于分離狀態(tài)，輸出軸12仍可憑飛輪19的慣性輸出動力。
在同等油耗下，本發(fā)明輸出的功率大大高于曲軸往復式發(fā)動機，也明顯高于三角活塞轉子發(fā)動機。本發(fā)明輸出功率的提高，可以通過加大汽缸容積、或增加汽缸組、動力環(huán)和單向傳力機構的個數、或加大動力環(huán)的直徑實現。
權利要求
1.往復式慣性發(fā)動機，其特征在于構造包括二個對稱安裝的汽缸(1)，二個汽缸(1)的活塞(2)之間接有一個活塞連桿(3)，活塞連桿(3)的中間位置裝有可上下移動的滑座(4)，滑座(4)經動力銷(5)與動力環(huán)(6)聯接；動力環(huán)(6)是一個圓環(huán)體，其內側設有單向傳力機構(21)，單向傳力機構(21)分別經正向齒輪組和反向齒輪組使輸出軸(12)單方向轉動。
2.根據權利要求1所述的往復式慣性發(fā)動機，其特征在于單向傳力機構21由二套滾針組、滾針滑槽、齒圈構成；動力環(huán)(6)經正向滾針組(7)、正向滾針滑槽(8)和正向齒圈(9)，帶動正向齒輪組和輸出軸(12)單向轉動；動力環(huán)(6)經反向滾針組(13)，反向滾針滑槽(14)，反向齒圈(15)，帶動反向齒輪組和輸出軸(12)維持單向轉動。
3.根據權利要求1所述的往復式慣性發(fā)動機，其特征在于正向齒輪組由與正向齒圈(9)嚙合的正向行星齒輪(10)、裝在輸出軸(12)上的正向被動齒輪(11)組成；反向齒輪組由與反向齒圈(15)嚙合的反向行星齒輪(16)、過橋齒輪(17)、裝在輸出軸(12)上的反向被動齒輪(18)組成。
全文摘要
往復式慣性發(fā)動機，構造包括二個對稱安裝的汽缸(1)，二個汽缸(1)的活塞(2)之間接有一個活塞連桿(3)，活塞連桿(3)的中間位置裝有可上下移動的滑座(4)，滑座(4)經動力銷(5)與動力環(huán)(6)聯接；動力環(huán)(6)是一個圓環(huán)體，其內側設有單向傳力機構(21)，單向傳力機構(21)分別經正向齒輪組和反向齒輪組使輸出軸(12)單方向轉動。本發(fā)明改進了內燃發(fā)動機的動力輸出結構，可以充分采集到汽缸壓縮燃氣爆發(fā)時產生的巨大壓力，實現了同等油耗下獲取更大功率的目的。可作為一種新型的內燃發(fā)動機使用。
文檔編號F02B75/40GK1707078SQ200410022778
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月9日 優(yōu)先權日2004年6月9日
發(fā)明者鄭定華, 王洪 申請人:貴陽眾康科技開發(fā)有限公司