專利名稱：直推式發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)動機，特別是一種齒條直推式發(fā)動機。
目前的發(fā)動機，大部分是活塞帶動曲軸連桿向外傳遞動力，如北京212JP車用的發(fā)動機，曲軸軸承用的是瓦片，不耐用，缸體用的是鋁，價格貴，動力輸出效率低。
本實用新型的目的在于發(fā)明一種直推式發(fā)動機，用以提高發(fā)動機的壽命，降低發(fā)動機的造價，提高發(fā)動機動力的輸出效率。
本實用新型的目的可以通過下述實施方案來達(dá)到本實用新型由動力機構(gòu)、起動機構(gòu)、配氣機構(gòu)、換向器機構(gòu)和電路部分組成，其特點在于其為活塞直接推動齒條輸出動力。動力機構(gòu)包含有缸體、缸蓋、活塞、缸筒、齒條、動力輸出輪、火花塞及緊固螺絲，缸體為長方體形，其上下兩端安缸蓋，缸蓋為方形或長方形，缸蓋上安火花塞，共有四個火花塞，即上端兩個，下端兩個。缸體內(nèi)順著火花塞的位置為活塞和缸筒，共有四個活塞和缸筒，即分別成對設(shè)在缸體的上下兩端，活塞和缸筒同另一活塞和缸筒相鄰間有齒條，共有兩個齒條，兩齒條之間為動力輸出輪。齒條為梯形齒條，動力輸出輪為圓輪梯形齒。動力輸出輪中間安動力輸出軸，動力輸出與起動是一根軸。缸蓋通過緊固螺絲固定在缸體上。起動機構(gòu)包含有分電器和電機、起動齒輪及主軸、起動齒條、連接銷、滑軌、起動連桿、起動飛輪、時歸齒輪、起動曲軸、左軸函盒和右軸函盒。起動齒輪與動力輸出輪形狀相同，只是尺寸有所變化。主軸即為動力輸出軸。起動齒條同上述動力機構(gòu)中的齒條，只是短了一些。連接銷為圓柱形，其作用是連接起動連桿，連接銷在滑軌上滑動，滑軌為凹字形面，進一步地說是兩凹字相對的凹字形面，其底面外有四耳，四耳上有四孔用以固定，起動連桿為長方形，其下端有徑向通槽，通槽兩側(cè)壁上有孔，供穿連接銷，通槽、連接銷的配合用以連接起動齒條。起動連桿上端通過軸承連接起動曲軸。起動曲軸為中間有凹字形曲彎的軸，起動曲軸通過軸承與起動連桿連接，起動曲軸右端通過右軸函盒固定并與分電器連接，起動曲軸左端通過左軸函盒固定并安有時歸齒輪和起動飛輪，起動飛輪為一般直齒輪，時歸齒輪也為一般直齒輪，起動飛輪與起動電機軸上的輪相咬合，時歸齒輪與配氣機構(gòu)上的付時歸輪咬合，給配氣機構(gòu)傳遞動力。配氣機構(gòu)包含有付時歸輪，凸輪軸1、凸輪軸2，凸輪軸1上安有付時歸輪，傳力輪三個軸承和四個凸輪，凸輪軸2上安有受力輪、三個軸承和四個凸輪。受力輪通過傳力輪接受動力，軸承的作用用于支承，凸輪的作用用于使氣門總成動作。氣門總成由底座、彈簧和氣門組成，共有八個氣門總成。底座為圓桶形，彈簧、氣門同現(xiàn)有氣門總成上的原件。這樣通過凸輪軸1和凸輪軸2的轉(zhuǎn)動，就可以使相應(yīng)的氣門開合，達(dá)到發(fā)動機換氣的作用。換向器機構(gòu)包含有外殼、動力輸入軸、中間倒輪軸、動力輸出軸。動力輸入軸上安接力輪、倒轉(zhuǎn)傳力輪和正轉(zhuǎn)傳力輪，中間倒輪軸上安變向輪，動力輸出軸上安出力輪和接力輪1、接力輪2。倒轉(zhuǎn)傳力輪和正轉(zhuǎn)傳力輪如自行車飛輪，但尺寸和齒的形狀有所改變。換向器機構(gòu)的換向主要是通過倒轉(zhuǎn)傳力輪、正轉(zhuǎn)傳力輪和變向輪而起作用的。倒轉(zhuǎn)傳力輪，正轉(zhuǎn)傳力輪、變向輪，接力輪1和接力輪2均安裝在外殼內(nèi)，外殼外有接力輪和出力輪。中間倒輪軸安在右壁殼上，動力輸入軸，動力輸出軸安在左、右壁殼上。外殼為方桶帶直角邊形，直角邊上通過螺釘安上蓋。電路部分同現(xiàn)有北京212發(fā)動機電路部分相同。
本發(fā)動機的工作過程為電瓶帶動起動機轉(zhuǎn)動后，起動機帶動起動機構(gòu)中的起動飛輪、時歸輪和起動曲軸，這時起動曲軸轉(zhuǎn)動兩圈，配氣機構(gòu)由于時歸輪和付時歸輪的作用其上的凸輪轉(zhuǎn)1圈，形成四行程發(fā)動機。起動曲軸起起動作用和通過時歸輪與付時歸輪帶動配氣機構(gòu)動作由于配氣機構(gòu)很輕，所以影響動力輸出不大。起動曲軸轉(zhuǎn)動帶動起動齒條上下活動，起動齒條帶動動力軸即動力輸出軸，以+180°和-180°上下活動，通過動力輸出輪帶動齒條上下活動，使氣缸形成進氣、壓縮、作功、排氣四個行程工作。動力機構(gòu)工用后，這時動力輸出軸向外輸出的動力不是360°，而是-180°和+180°，通過換向器將-180°換成+180°使輸出形成360°一圈對外輸出。
本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，體積小，重量輕，使用方便，在輸出功率相同的情況下，可節(jié)約汽油20％以上，并經(jīng)久耐用，便于維修，是一種新形式的直推發(fā)動機。
下面將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步地詳細(xì)描述。


圖1為動力機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2為起動機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖3為配氣機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖4為換向器機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖5為直推式發(fā)動機和原有發(fā)動機輸出功率曲線圖。
如
圖1--4所示，本發(fā)動機由動力機構(gòu)、起動機構(gòu)，配氣機構(gòu)，換向器機構(gòu)和電路部分組成，動力機構(gòu)包含有缸體(1)、缸蓋(2a、2b)、活塞(3a、3b、3c、3d)、缸筒(4a、4b、4c、4d)、齒條(5a、5b)、動力輸出輪(6)、火花塞(7a、7b、7c、7d)及緊固螺絲(8a、8b、8c、8d)，缸體(1)為長方體形，其上下兩端安缸蓋(2a、2b)，缸蓋(2a、2b)為方形或長方形，缸蓋(2a、2b)上安火花塞(7a、7b、7c、7d)，缸體內(nèi)順著火花塞(7a、7b、7c、7d)為活塞(3a、3b、3c、3d)和缸筒(4a、4b、4c、4d)，活塞和缸筒分別成對設(shè)在缸體的上下兩端，活塞(3a)和活塞(3b)、活塞(3c)和活塞(3d)之間有齒條(5a、5b)，兩齒條(5a、5b)之間為動力輸出輪(6)。齒條(5a、5b)為梯形齒條，動力輸出輪(6)為圓輪梯形齒。動力輸出輪(6)中間安動力輸出軸(9)，動力輸出與起動是一根軸。缸蓋(2a、2b)通過緊固螺絲(8a、8b、8c、8d、8e、8f)固定在缸體(1)上。起動機構(gòu)包含有電器部分即分電器(11)、電機(10)，包含有起動齒輪(12)及主軸(9)、起動齒條(13)、連接銷(14)、滑軌、起動連桿(16)、起動飛輪(17)、時歸齒輪(18)、起動曲軸(19)、左軸函盒(20)和右軸函盒(21)。主軸(9)即為動力輸出軸，起動齒條(13)同上述動力機構(gòu)中的齒條(5a、5b)，只是短了些。連接銷(14)為圓柱形，其作用是連接起動連桿(16)，連接銷(14)在滑軌上滑動，滑軌為凹字形面，進一步地說是兩凹字相對的凹字形面，其底面外有四耳(15)，四耳(15)上有四孔用以固定。起動連桿(16)為方柱形，其下端有徑向通槽，通槽兩側(cè)壁上有孔，供穿連接銷(14)，通槽、連接銷(14)的配合用以連接起動齒條(13)。起動連桿(16)上端通過軸承連接起動曲軸(19)。起動曲軸(19)右端通過右軸函盒(21)固定并與分電器(11)連接，起動曲軸(19)左端通過左軸函盒(20)固定并安有時歸齒輪(18)和起動飛輪(17)，起動飛輪(17)，時歸齒輪(18)為一般直齒輪，起動飛輪(17)與起動電機軸(10)上的輪相咬合，時歸齒輪(18)與配氣機構(gòu)上的付時歸輪(22)咬合，給配氣機構(gòu)傳遞動力。配氣機構(gòu)包含有付時歸輪(22)、凸輪軸1和凸輪軸2，凸輪軸1上安有付時歸輪(22)、傳力輪(23)、三個軸承(29)和四個凸輪(25)，凸輪軸2上安有受力輪(24)、三個軸承(29)和四個凸輪(25)。受力輪(24)通過傳力輪(23)接受動力，軸承(29)的作用是用于支承，凸輪(25)的作用是用于使氣門總成動作。氣門總成由底座(26)、彈簧(27)和氣門(28)組成，共有八個氣門總成。底座(26)為圓桶形，彈簧(27)、氣門(28)同現(xiàn)有氣門總成上的原件，這樣通過凸輪軸1和凸輪軸2的轉(zhuǎn)動，就可以使相應(yīng)的氣門開合，達(dá)到發(fā)動機換氣的作用。換向器機構(gòu)包含有外殼(30)、動力輸入軸(43)、中間倒輪軸(37)、動力輸出軸(39)。動力輸入軸(43)上安連接輪(35)、倒轉(zhuǎn)傳力輪(33)和正轉(zhuǎn)傳力輪(42)，中間倒輪軸(37)上安變向輪(36)，動力輸出軸(39)上安出力輪(41)和接力輪1(40)、接力輪2(38)。倒轉(zhuǎn)傳力輪(33)和正轉(zhuǎn)傳力輪(42)如自行車飛輪，其上有鋼球(32)、壓力簧(34)、活動銷塊(44)。換向器機構(gòu)的換向主要是通過倒轉(zhuǎn)傳力輪(33)。正轉(zhuǎn)傳力輪(42)和變向輪(36)而起作用的。倒轉(zhuǎn)傳力輪(33)、正轉(zhuǎn)傳力輪(42)、變向輪(36)、接力輪1(38)和接力輪2(40)均安裝在外殼內(nèi)，外殼(30)外有接力輪(35)和出力輪(41)。中間倒輪軸(37)安在右壁殼上，動力輸入軸(43)、動力輸出軸(39)安在左右壁殼上。外殼(30)為方桶帶直角邊形，直角邊上通過螺釘安上蓋(31)。
本發(fā)動機電路部分如起動電路、檢測電路和點火系統(tǒng)電路與現(xiàn)在的北京212汽油發(fā)動機相同。如圖5所示，圖中A為本發(fā)動機輸出功率曲線，B為原有發(fā)動機輸出功率曲線，其兩函數(shù)曲線是根據(jù)下述兩公式導(dǎo)出的本公式為
原公式為W=PK-1(V1-V2)Lcosβ(sinα+cosα).]]>其中p為變量壓力，K是變量溫度，(V1-V2)為活塞從上到下無限積分容積，β和α是角度，L是曲軸、曲柄的長和齒輪的半徑長。
本實用新型除活塞為鋁制件、火花塞為現(xiàn)有件外，其余均為鋼制件。
權(quán)利要求1.一種直推式發(fā)動機，由動力機構(gòu)、起動機構(gòu)、配氣機構(gòu)、換向器機和電路部分組成，其特征在于其為活塞直接推動齒條(5a、5b)通過動力輸出輪(6)和動力輸出軸(9)輸出動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的發(fā)動機，其特征在于動力機構(gòu)包含有缸體(1)、缸蓋(2a、2b)、活塞(3a、3b、3c、3d)、缸筒(4a、4b、4c、4d)、齒條(5a、5b)、動力輸出輪(6)、火花塞(7a、7b、7c、7d)及緊固螺絲(8a、8b、8c、8d、8e、8f)，缸體(1)為長方體形，其上下而端安缸蓋(2a、2b)，缸蓋(2a、2b)為方形或長方形，缸蓋(2a、2b)上安火花塞(7a、7b、7c、7d)，缸體(1)內(nèi)順著火花塞的位置為活塞(3a、3b、3c、3d)和缸筒(4a、4b、4c、4d)，活塞(3a、3b)和活塞(3c、3d)之間有齒條(5a、5b)，齒條(5a、5b)之間為動力輸出輪(6)，齒條(5a、5b)為梯形齒條，動力輸出輪(6)為圓輪梯形齒，動力輸出輪(6)中間安動力輸出軸(9)，動力輸出與起動是一根軸，缸蓋(2a、2b)通過緊固螺絲(8a、8b、8c、8d、8e、8f)固定在缸體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于起動機構(gòu)包含有分電器(11)和電機(10)、起動齒輪(12)及主軸(9)、起動齒條(13)、連接銷(14)、滑軌、起動連桿(16)、起動飛輪(17)、時歸齒輪(18)、起動曲軸(19)、左軸函盒(20)和右軸函盒(21)，起動齒輪(12)與動力輸出輪(6)形狀相同，只是尺寸有所變化，主軸(9)即為動力輸出軸，起動齒條(13)同上述動力機構(gòu)中的齒條(5a、5b)，只是短了一些，連接銷(14)為圓柱形，其作用是連接起動連桿(16)，連接銷(14)在滑軌上滑動，滑軌為凹字形面，進一步地說是兩凹字相對的凹字形面，其底面外有四耳(15)，四耳(15)上有四孔用以固定，起動連桿(16)為長方形，其下端有徑向通槽、通槽兩側(cè)壁上有孔，供穿連接銷(14)，通槽、連接銷(14)的配合用以連接起動齒條(13)，起動連桿(16)上端通過軸承連接起動曲軸(19)，起動曲軸(19)通過軸承與起動連桿(16)連接，起動曲軸(19)右端通過右軸函盒(21)固定并與分電器(11)連接，起動曲軸(19)左端通過左軸函盒(20)固定，并安有時歸齒輪(18)和起動飛輪(17)，起動飛輪(17)為一般直齒輪，時歸齒輪(18)也為一般直齒輪，起動飛輪與起動電機軸(10)上的輪相咬合，給配氣機構(gòu)傳遞動力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于配氣機構(gòu)包含有付時歸輪(22)、凸輪軸1、凸輪軸2，凸輪軸1上安有付時歸輪(22)、傳力輪(23)、三個軸承(29)和四個凸輪(25)；凸輪軸2上安有受力輪(24)，三個軸承(29)和四個凸輪(25)，受力輪(24)通過傳力輪(23)接受動力，軸承(29)的作用是用于支承，凸輪(25)的作用用于使氣門總成動作；氣門總成由底座(26)、彈簧(27)和氣門(28)組成，共有八個氣門總成，底座(26)為圓桶形，彈簧(27)、氣門(28)同現(xiàn)有氣門總成上的原件，這樣通過凸輪軸1和凸輪軸2的轉(zhuǎn)動，就可以使相應(yīng)的氣門開合，達(dá)到發(fā)動機換氣的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于換向器機構(gòu)包含有外殼(30)、動力輸入軸(43)、中間倒輪軸(37)、動力輸出軸(39)，動力輸入軸(43)上安接力輪(35)，倒轉(zhuǎn)傳力輪(33)和正轉(zhuǎn)傳力輪(42)，中間倒輪軸(37)上安變向輪(36)，動力輸出軸上安出力輪(41)和接力輪1(40)、接力輪2(38)，倒轉(zhuǎn)傳力輪(33)和正轉(zhuǎn)傳力輪(42)如自行車飛輪，倒轉(zhuǎn)傳力輪(33)、正轉(zhuǎn)傳力輪(42)、變向輪(36)、接力輪1(40)和接力輪2(38)均安裝在外殼內(nèi)，外殼外有接力輪(35)和出力輪(41)，中間倒輪軸(37)安在右壁殼上，動力輸入軸(43)、動力輸出軸(39)安在左、右壁殼上，外殼(30)為方桶帶直角邊形，直角邊上通過螺釘安上蓋(31)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于其除活塞為鋁制件，火花塞為現(xiàn)有件外，其余均為鋼制件。
專利摘要一種直推式發(fā)動機,由動力機構(gòu)、起動機構(gòu)、配氣機構(gòu)、換向器機構(gòu)和電路部分組成。其特征是改汽缸帶動曲軸連桿輸出動力為汽缸直接帶動齒條輸出動力。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,體積小、重量輕、輸出功率大、省油,并經(jīng)久耐用,便于維修,是一種新式發(fā)動機。
文檔編號F02B75/32GK2285823SQ96216038
公開日1998年7月8日 申請日期1996年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月5日
發(fā)明者孫慎治 申請人:孫慎治