[發(fā)明專利]慣量旋轉(zhuǎn)動力發(fā)動機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810187999.X
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101555831A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 靳北彪
• 申請（專利權(quán)）人: 靳北彪
• 主分類號: F02B71/00
• 分類號: F02B71/00;F02B53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自由活塞式發(fā)動機領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在發(fā)動機領(lǐng)域中，所謂自由活塞式發(fā)動機包括直線式自由活塞式發(fā)動機和擺動式自由活塞式發(fā)動機。近年來，自由活塞式發(fā)動機的研究和開發(fā)倍受關(guān)注。實驗表明，自由活塞式發(fā)動機具有效率高，污染物生成少，造價低等優(yōu)勢。但自由活塞式發(fā)動機也有其發(fā)展的瓶頸即往復運動的動力輸出如何高效，可靠地轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動力源使用。雖然目前有不少研究中有利用液壓動力系統(tǒng)或發(fā)電系統(tǒng)等將自由活塞式發(fā)動機往復式運動輸出轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)或其他形式的動力源，但其轉(zhuǎn)換的效率和成本都需要進一步的改進。若采用傳統(tǒng)的曲軸式，則使自由活塞的最大優(yōu)勢無法得以體現(xiàn)，與傳統(tǒng)的往復式發(fā)動機基本上沒有區(qū)別。除此之外，當自由活塞式發(fā)動機采用四沖程工作模式時，對發(fā)動機配氣機構(gòu)的控制就很難實現(xiàn)。為此本發(fā)明人申請了自由活塞式旋轉(zhuǎn)動力發(fā)動機(專利申請?zhí)?00820180152.4)，通過在自由活塞式發(fā)動機中設(shè)置彈性曲柄連桿機構(gòu)將直線往復式和擺動式運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動力輸出，發(fā)動機的效率較目前已有的轉(zhuǎn)化方式高，且輸出的旋轉(zhuǎn)動力可作正時控制。但該機構(gòu)中由于設(shè)置了彈簧，導致該機構(gòu)體積大，且在發(fā)動機高速運行時，彈性曲柄連桿機構(gòu)中的彈簧會進行高頻率的壓縮變形，這樣不僅造成了能量的損耗，還加快了彈簧的磨損，從而影響了發(fā)動機的效率和壽命，要是能夠提出一種更高效的，更可靠的將自由活塞式發(fā)動機的往復直線式或擺動式動力輸出轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動力輸出的新型解決方案，將進一步提高自由活塞式發(fā)動機的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了能夠高效的，可靠的將自由活塞式發(fā)動機的往復直線式或擺動式動力輸出轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動力輸出，進一步提高自由活塞式發(fā)動機的效率，本發(fā)明公開了一種慣量旋轉(zhuǎn)動力發(fā)動機，包括：自由活塞式發(fā)動機，行星軸，具體實現(xiàn)形式如下：

所述行星軸與齒輪A固連，所述齒輪A與齒輪B相互嚙合，所述齒輪A與旋轉(zhuǎn)慣量體A直接或間接連接，所述齒輪B設(shè)為具有一定慣量的慣量齒輪C或設(shè)為與旋轉(zhuǎn)慣量體B直接或間接連接，所述行星軸與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)動連接，所述自由活塞式發(fā)動機的直線往復式或擺動式動力輸出端直接或間接與所述齒輪B連接，或所述自由活塞式發(fā)動機的直線往復式或擺動式動力輸出端直接或間接與所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)件連接。

所述旋轉(zhuǎn)慣量體A設(shè)為飛輪A，或設(shè)為具有一定慣量的慣量齒輪D，或設(shè)為相互嚙合的齒輪C和慣量齒輪E構(gòu)成的慣量結(jié)構(gòu)體A，或設(shè)為設(shè)置有慣性蓄能結(jié)構(gòu)A的旋轉(zhuǎn)體A，所述旋轉(zhuǎn)慣量體B設(shè)為飛輪B，或設(shè)為具有一定慣量的慣量齒輪F，或設(shè)為相互嚙合的齒輪D和慣量齒輪G構(gòu)成的慣量結(jié)構(gòu)體B，或設(shè)為設(shè)置有慣性蓄能結(jié)構(gòu)B的旋轉(zhuǎn)體B。

所述行星軸設(shè)為差速器殼體內(nèi)的行星輪軸，所述齒輪A設(shè)為所述差速器殼體內(nèi)的行星輪，所述旋轉(zhuǎn)慣量體A設(shè)為所述差速器的半軸齒輪A，所述半軸齒輪A直接或間接與旋轉(zhuǎn)慣量體C連接，所述齒輪B設(shè)為所述差速器的半軸齒輪B，所述半軸齒輪B直接或間接與所述旋轉(zhuǎn)慣量體B連接，所述自由活塞式發(fā)動機的直線往復式或擺動式動力輸出端直接或間接與行星輪軸連接。

所述旋轉(zhuǎn)體A和所述旋轉(zhuǎn)體B設(shè)置的慣性蓄能結(jié)構(gòu)會依據(jù)轉(zhuǎn)速的變化自動調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)體慣量的大小。

本發(fā)明中所述自由活塞式發(fā)動機是指直線式自由活塞式發(fā)動機、擺動活塞式發(fā)動機、擺動活塞式轉(zhuǎn)子發(fā)動機、弧形缸轉(zhuǎn)子發(fā)動機和弧形缸擺動活塞式發(fā)動機。這類發(fā)動機具有共同的特點，活塞在爆炸沖程開始時就具有力矩，而且沒有可以用來對四沖程發(fā)動機的配氣機構(gòu)等系統(tǒng)進行正時控制的旋轉(zhuǎn)動力源。所謂擺動活塞式發(fā)動機是指活塞在氣缸內(nèi)擺動，形成容積變化，而構(gòu)成的發(fā)動機，此種發(fā)動機的活塞和氣缸不作圓周運動；所謂擺動活塞式轉(zhuǎn)子發(fā)動機，是指與擺動活塞式發(fā)動機結(jié)構(gòu)相同，但活塞在擺動的同時還作圓周運動；弧形缸擺動活塞式發(fā)動機和弧形缸轉(zhuǎn)子發(fā)動機的結(jié)構(gòu)與擺動活塞式發(fā)動機和擺動活塞式轉(zhuǎn)子發(fā)動機的結(jié)構(gòu)不同，所謂弧形缸擺動活塞式發(fā)動機是指氣缸的中心線設(shè)為弧形，氣缸的斷面設(shè)為圓形或非圓形，活塞的活塞連接件設(shè)在氣缸的燃燒室密封段之外，將氣缸和活塞中的一類設(shè)為固定式的發(fā)動機；若將氣缸和活塞設(shè)為以所述氣缸中心弧線的圓心為圓心旋轉(zhuǎn)并相對擺動式，則構(gòu)成所謂弧形缸轉(zhuǎn)子發(fā)動機。擺動活塞式發(fā)動機和弧形缸擺動活塞式發(fā)動機各自均具有兩個擺動系統(tǒng)。