[發(fā)明專利]對稱雙相凸輪擺動(dòng)式高轉(zhuǎn)速內(nèi)燃機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210355536.6
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN102828825A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁尚明;賀飛飛;柳明輝
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B75/40
• 分類號(hào): F02B75/40;F02B75/22;F16H25/16
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)鈩?dòng)力領(lǐng)域，更具體地說，是一種對稱雙相凸輪擺動(dòng)式高轉(zhuǎn)速內(nèi)燃機(jī)。

背景技術(shù)

目前，一般的內(nèi)燃機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)）都由機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)等組成，工作過程分吸氣、壓縮、燃燒做功、排氣四個(gè)沖程。這類內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用的都是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，通過連桿將活塞的動(dòng)力傳遞給曲軸，并將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。?由于這類內(nèi)燃機(jī)是靠活塞的直線運(yùn)動(dòng)和連桿的平面運(yùn)動(dòng)來壓迫驅(qū)使曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而造成各運(yùn)動(dòng)副之間存在著較大的摩擦，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)傳動(dòng)效率低。這些現(xiàn)有曲軸連桿型內(nèi)燃機(jī)還有如下主要缺點(diǎn)：體積大；連桿、曲軸上的不平衡離心力較大；沖擊大，振動(dòng)大；并由此引起較大的機(jī)械磨損，使內(nèi)燃機(jī)壽命縮短；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工、制造、裝配等都比較困難；此外，一般內(nèi)燃機(jī)與變速裝置是兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)器，通常內(nèi)燃機(jī)需另外安裝變速器用于后續(xù)變速，造成體積龐大。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：為克服現(xiàn)有曲軸連桿型內(nèi)燃機(jī)存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、沖擊振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、功率大、壽命長、效率高等特點(diǎn)的高速四沖程內(nèi)燃機(jī)——對稱雙相凸輪擺動(dòng)式高轉(zhuǎn)速內(nèi)燃機(jī)。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種對稱雙相凸輪擺動(dòng)式高轉(zhuǎn)速內(nèi)燃機(jī)，主要由氣缸蓋（1）、排氣門（2）、進(jìn)氣門（3）、氣缸（4）、缸體（5）、推桿（6）、活塞（7）、彈簧（8）、滾輪（9）、外凸內(nèi)齒圈（10）、活齒（11）、活齒架（12）、對稱雙相凸輪（13）、活齒銷（14）、輸出軸（15）和供油系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)組成，其特征在于：八個(gè)氣缸（4）環(huán)形對稱均勻布置在外凸內(nèi)齒圈（10）的周圍，外凸內(nèi)兩相激波擺動(dòng)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——?dú)飧谆钊?）通過推桿（6）直接作用于外凸內(nèi)齒圈（10）上，推動(dòng)外凸內(nèi)齒圈（10）旋轉(zhuǎn)，外凸內(nèi)齒圈（10）的內(nèi)部齒形面推動(dòng)活齒（11）繞固定在活齒架（12）上的活齒銷（14）擺動(dòng)，而活齒架（12）與機(jī)架固定聯(lián)接，故在活齒架和活齒銷的共同約束作用下活齒（11）與對稱雙相凸輪（13）相嚙合，驅(qū)使對稱雙相凸輪（13）轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將動(dòng)力傳給與對稱雙相凸輪（13）鍵聯(lián)接的輸出軸（15）輸出。

在上述技術(shù)方案中，外凸內(nèi)兩相激波擺動(dòng)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)和對稱雙相凸輪擺動(dòng)式活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有機(jī)的組合而成，其中的凸輪機(jī)構(gòu)由活塞（7）、彈簧（8）、推桿（6）、滾輪（9）、外凸內(nèi)齒圈（10）、缸體（5）組成，推桿（6）的一端與活塞（7）固定聯(lián)接，另一端安裝滾輪（9），滾輪（9）使推桿（6）與外凸內(nèi)齒圈（10）之間為滾動(dòng)摩擦聯(lián)接，彈簧（8）的一端固定在活塞（7）的底部，另一端固定在氣缸（4）下部的凸臺(tái)上，彈簧（8）使推桿（6）上的滾輪（9）始終與外凸內(nèi)齒圈（10）接觸，每個(gè)氣缸都配有活塞、帶滾輪的推桿及彈簧。

對稱雙相凸輪擺動(dòng)式活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由外凸內(nèi)齒圈（10）、活齒架（12）、對稱雙相凸輪（13）、輸出軸（15）、活齒（11）和活齒銷（14）組成，外凸內(nèi)齒圈（10）?的外表面是四相凸輪輪廓，內(nèi)部是對稱雙相凸輪擺動(dòng)式活齒傳動(dòng)中的內(nèi)齒圈齒形面，故外凸內(nèi)齒圈（10）既是凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪，又是對稱雙相凸輪擺動(dòng)式活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈，外凸內(nèi)齒圈（10）將內(nèi)燃機(jī)和對稱雙相凸輪擺動(dòng)式活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有機(jī)地合二為一，整個(gè)對稱雙相凸輪擺動(dòng)式活齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)置于外凸內(nèi)齒圈（10）的內(nèi)部。對稱雙相凸輪（13）自身形狀呈180度中心對稱，自身質(zhì)量完全平衡，其輪廓曲線為標(biāo)準(zhǔn)橢圓曲線，或?yàn)殡p相余弦曲線，或?yàn)殡p偏心圓弧曲線。?

外凸內(nèi)齒圈（10）?的外表面凸輪輪廓曲線可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要選定，以獲得最佳的動(dòng)力學(xué)性能，提高內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。輸出軸（15）、外凸內(nèi)齒圈（10）、活齒架（12）和對稱雙相凸輪（13）等零件的軸心線重合并由機(jī)架軸承支承。活齒數(shù)Z₁₁和外凸內(nèi)齒圈（10）的波數(shù)Z₁₀相差為2，活齒架（12）與機(jī)架固聯(lián)，對稱雙相凸輪（13）與輸出軸（15）鍵聯(lián)接，活齒銷（14）周向均布并固定在活齒架（12）上，活齒（11）與活齒銷（14）組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，活齒（11）同時(shí)還與外凸內(nèi)齒圈（10）、對稱雙相凸輪（13）分別相嚙合各形成一個(gè)高副。