[實用新型]臥式扇形齒輪齒條發(fā)動機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820036745.3
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN201196116Y
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾勵;崔云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學(xué)
• 主分類號: F02B75/18
• 分類號: F02B75/18;F02B75/40;F02F7/00
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務(wù)所
• 代理人: 胡定華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種發(fā)動機，特別是臥式扇形齒輪齒條發(fā)動機的結(jié)構(gòu)，屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

發(fā)動機是汽車動力的源泉。迄今為止，除了為數(shù)不多的電動汽車之外，汽車發(fā)動機都是熱能動力裝置，簡稱熱機。在熱機中借助工質(zhì)的狀態(tài)變化，將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成機械能。這種發(fā)動機通過曲柄連桿機構(gòu)將活塞的往返直線運動轉(zhuǎn)變成曲柄的旋轉(zhuǎn)運動，進(jìn)而將功率輸出。在做功沖程中，發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成為推動活塞作往復(fù)式運動的機械能，再通過連桿帶動曲軸作旋轉(zhuǎn)運動；在其他沖程中，又由曲柄來驅(qū)動活塞作往復(fù)運動，從而實現(xiàn)換氣和壓縮的過程。

做功沖程中，活塞作用在曲柄上的做功力臂L的長度隨著曲軸轉(zhuǎn)角θ的變化而變化。當(dāng)活塞在上止點時，活塞、連桿和曲軸主軸頸的中心成一直線，這時曲軸的扭矩為0。氣體壓力對活塞所作的功全部轉(zhuǎn)化為對曲軸主軸頸的“死點”壓力；而在其他位置，氣體壓力的一部分使活塞產(chǎn)生側(cè)向壓力，就是對汽缸壁的壓力。由此可見，傳統(tǒng)發(fā)動機在工作過程中，燃料燃燒產(chǎn)生的壓力，只有一小部分轉(zhuǎn)化為曲軸的輸出扭矩，而絕大部分轉(zhuǎn)化為活塞對汽缸壁的壓力和對曲軸主軸頸的壓力，能源利用效率不高。

此外，傳統(tǒng)發(fā)動機的工作循環(huán)中，各部件所承受載荷都是周期性變化的，使得各接觸面間產(chǎn)生了不均勻的摩擦和撞擊(如敲缸、拉缸現(xiàn)象)，從而影響發(fā)動機的性能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有發(fā)動機存在的上述不足，提供一種能克服對主軸的“死點”壓力和對汽缸壁側(cè)向壓力的結(jié)構(gòu)簡單、使用范圍廣、工作可靠、能源利用率高的臥式扇形齒輪齒條發(fā)動機。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，臥式扇形齒輪齒條發(fā)動機，其特征是設(shè)有上箱體(上缸體)、下箱體(下缸體)、汽缸蓋、輸出傳動軸、齒條、扇形齒輪、傳動齒輪，上、下箱體和汽缸蓋固定連接成閉合空間，上、下箱體內(nèi)分別呈臥式對稱分布兩個汽缸，每個汽缸內(nèi)分別裝有一個活塞；上、下箱體內(nèi)的四個活塞分別固定連接在兩活塞推桿的兩端，活塞推桿上分別固定連接齒條，兩根齒條齒面相對平行布置，在上箱體和下箱體之間通過軸承分別支承相互平行的兩根輸出傳動軸，在兩根輸出傳動軸上分別安裝兩個扇形齒輪和兩個相互嚙合的傳動齒輪，兩根齒條分別與兩個扇形齒輪嚙合。

所述的上、下箱體的兩端分別設(shè)有汽缸蓋，汽缸蓋的外側(cè)設(shè)有汽缸蓋罩。上、下箱體內(nèi)設(shè)有循環(huán)冷卻水的水套。上、下箱體和汽缸蓋固定連接成的閉合空間為發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的機油油箱。

所述的在兩根輸出傳動軸上分別安裝兩個扇形齒輪的安裝角度相差90度。

本實用新型結(jié)構(gòu)合理簡單，生產(chǎn)制造容易，成本低。上、下箱體和汽缸蓋固定連接成的閉合空間，作為發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的機油油箱，汽缸蓋用來密封和形成配氣系統(tǒng)，從而形成燃燒室。同一箱體中的兩個活塞由相應(yīng)的活塞推桿固定連接為一體，構(gòu)成兩缸驅(qū)動裝置，上、下箱體構(gòu)成發(fā)動機的四缸四沖程裝置；同時與夾于兩齒條間的兩個扇形齒輪相嚙合，構(gòu)成雙齒條—雙齒輪機構(gòu)，驅(qū)動兩輸出軸作間隙轉(zhuǎn)動。兩個扇形齒輪的動力分別由各輸出傳動軸輸出至端部的兩個傳動齒輪，兩傳動齒輪相互嚙合構(gòu)成輸出軸聯(lián)動機構(gòu)。利用扇形齒輪—齒條機構(gòu)，通過相互間的嚙合，將氣缸活塞驅(qū)動齒條的往復(fù)式直線運動轉(zhuǎn)變成齒輪的旋轉(zhuǎn)運動的一種往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動機。

本實用新型的工作原理：可燃?xì)獗óa(chǎn)生巨大的正壓力，某一氣缸產(chǎn)生的正壓力通過活塞傳遞給活塞推桿，驅(qū)使齒條做往復(fù)式直線運動，由于兩齒條同時與兩根輸出傳動軸上的扇形齒輪相嚙合，這樣就可以把爆炸產(chǎn)生的正壓力通過雙齒條—雙齒輪機構(gòu)傳遞給兩根輸出傳動軸。由于兩輸出傳動軸通過參數(shù)相同的傳動齒輪嚙合構(gòu)成輸出軸聯(lián)動機構(gòu)，故無論哪一個氣缸在工作行程，均能完成由齒條的往復(fù)式直線運動到兩輸出傳動軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換。