[發(fā)明專利]一種活塞式發(fā)動機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410065821.3
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103775205A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田文勝
• 申請（專利權(quán)）人: 田文勝
• 主分類號: F02B75/40
• 分類號: F02B75/40
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44273
• 代理人: 李杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種活塞式發(fā)動機(jī)，其廣泛應(yīng)用于小型汽柴油發(fā)電機(jī)、摩托車車發(fā)動機(jī)、航模發(fā)動機(jī)、汽車發(fā)動機(jī)、航拍器材、低速無人機(jī)、直升機(jī)等。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)，按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動機(jī)的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的。雙列式發(fā)動機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動機(jī)。

傳統(tǒng)的所有往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)，都要用到曲軸機(jī)構(gòu)，它很重，同時也很占空間，工藝加工難度非常大。曲軸及活塞柄的擺動，造成力的輸出不平穩(wěn)，也存在很大的摩擦力損失，并且因此導(dǎo)致發(fā)動機(jī)機(jī)使用壽命短，使用維護(hù)困難。

另外，傳統(tǒng)的所有往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)的活塞產(chǎn)生的輸出力再推動曲軸，采用擺動式的運(yùn)動方式，傳送的力浪費(fèi)很多，振動很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：提供一種活塞式發(fā)動機(jī)，其去除了最重最占空間并且工藝加工難度最大的曲軸機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)工藝簡單，振動大幅度下降，體積與重量大幅度減小，力輸出相當(dāng)平穩(wěn)，更小的摩擦力損失，可以模塊化設(shè)計，也增加了發(fā)動機(jī)在行業(yè)的運(yùn)用范圍，安裝方便，維修更換容易。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種活塞式發(fā)動機(jī)，其包括一個缸體、一左缸蓋、一右缸蓋、若干個左活塞、若干個右活塞、若干條齒條套、若干個微動關(guān)節(jié)、一根齒輪軸、兩根轉(zhuǎn)向凸輪軸；

該缸體是一個長方體形，該缸體上沿長度方向開設(shè)有若干個平行的圓筒體，該缸體上沿寬度方向開設(shè)一個轉(zhuǎn)軸通孔；

該左缸蓋、右缸蓋分別安裝在該缸體的左端和右端；

該每個圓筒體中安裝有一個安裝在左端的上述左活塞和一個安裝在右端的上述右活塞，該左活塞和右活塞都可以在該圓筒體之中滑動；

該左缸蓋、左活塞和缸體之間形成一個左燃燒室，該右缸蓋、右活塞和缸體之間形成一個右燃燒室；

該每一個圓筒體中安裝有一條位于左活塞和右活塞之間的上述齒條套，該每一個齒條套包括相互平行的一個上齒條、一個下齒條；

每個圓筒體中安裝有兩個上述的微動關(guān)節(jié)，其中一個微動關(guān)節(jié)的一端通過轉(zhuǎn)軸連接在該左活塞上，另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在該齒條套上，另一個微動關(guān)節(jié)的一端通過轉(zhuǎn)軸連接在該右活塞上，另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在該齒條套上；

該齒輪軸安裝在該缸體的轉(zhuǎn)軸通孔中，該齒輪軸從該若干個齒條套的上齒條和下齒條之間穿過，該上齒條和下齒條之間的距離大于該齒輪軸的外徑；

該兩根轉(zhuǎn)向凸輪軸安裝在該缸體的轉(zhuǎn)軸通孔中，并分別設(shè)于該齒輪軸的兩側(cè)邊，該轉(zhuǎn)向凸輪軸上安裝有若干個凸輪；

該齒輪軸的一端安裝有一個同步齒輪，該兩根轉(zhuǎn)向凸輪軸的同一端各安裝有一個齒輪；

該同步齒輪和兩側(cè)的兩個齒輪相互嚙合，使該齒輪軸和兩根轉(zhuǎn)向凸輪軸旋轉(zhuǎn)保持同步；

該兩根轉(zhuǎn)向凸輪軸上的凸輪旋轉(zhuǎn)到上端，推動齒條套上行，使其下部的下齒條與齒輪軸嚙合，同時左、右兩個微動關(guān)節(jié)躍動到上部位置；

該兩根轉(zhuǎn)向凸輪軸上的凸輪旋轉(zhuǎn)到下端，推動齒條套下行，使其上部的上齒條與齒輪軸嚙合，同時左、右兩個微動關(guān)節(jié)躍動到下部位置。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于：該轉(zhuǎn)向凸輪軸上的若干個凸輪中，靠一端的至少一個凸輪的凸點(diǎn)所指向的方向，和靠中間的至少一個凸輪的凸點(diǎn)所指向的方向，以及靠另一端的至少一個凸輪的凸點(diǎn)所指向的方向，依次平均分配整個行程，使得組合的氣缸組越多，發(fā)動機(jī)的運(yùn)行越平穩(wěn)。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于：該轉(zhuǎn)軸通孔與該圓筒體方向垂直。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于：該左活塞、右活塞都和該缸體的內(nèi)壁緊密配合不漏氣，該左缸蓋和右缸蓋把該圓筒體緊密封閉起來。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于：該活塞式發(fā)動機(jī)還包括一慣性輪，該慣性輪安裝在該齒輪軸的另一端，用于輸出該齒輪軸旋轉(zhuǎn)后所傳遞出來的動能。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定在于：該齒輪軸、上齒條和下齒條的齒形是斜齒、人字齒或棘齒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、去除了最重最占空間并且工藝加工難度最大的曲軸機(jī)構(gòu)，利用齒輪齒條的傳動原理，利于微動關(guān)節(jié)與轉(zhuǎn)向凸輪軸對齒條套進(jìn)行換向，以使齒輪軸獲得持續(xù)穩(wěn)定不變方向的轉(zhuǎn)動并傳出發(fā)動機(jī)。

2、左活塞、右活塞在同一軸線上運(yùn)動，傳送的力直接作用到齒輪軸上，只有齒輪齒條上的壓力角產(chǎn)生極小的分力會作用到缸體壁上，以此帶來五個好處：

一是整個發(fā)動機(jī)生產(chǎn)工藝的難度要求大幅度下降；