[發(fā)明專利]用于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710325292.X
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN108223117A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張家平
• 申請（專利權(quán)）人: 張家平
• 主分類號: F02B61/06
• 分類號: F02B61/06
• 代理公司: 十堰博迪專利事務(wù)所 42110
• 代理人: 黨婧

本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，所述殼體內(nèi)設(shè)有三叉連桿，三叉連桿的上端與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連接，三叉連桿的下部由左至右等距離平行設(shè)置有三根叉桿，左、右兩根叉桿長度一致，中間叉桿的長度比，左、右兩根叉桿短，中間叉桿的底部連接有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上設(shè)有偏心環(huán)，偏心環(huán)的外環(huán)與轉(zhuǎn)盤的內(nèi)環(huán)相切，左、右叉桿的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有凹槽，轉(zhuǎn)盤的邊沿卡在凹槽內(nèi)，其中一側(cè)的叉桿內(nèi)側(cè)還設(shè)有超越離合器，超逸離合器的外環(huán)設(shè)有齒條，轉(zhuǎn)盤上設(shè)有齒輪，齒輪與齒條相嚙合。本發(fā)明用三叉連桿取代現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)連桿，用安裝在動(dòng)力輸出軸的多功能轉(zhuǎn)盤代替現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)曲軸,能夠大大的提高輸出扭矩和熱效率，降低廢氣排放，減少對環(huán)境的污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)部件，尤其是用于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，市場上的主要有曲柄連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他形式的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用最多的還是曲柄連桿發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)主要由兩個(gè)機(jī)構(gòu)：機(jī)體及曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)。五個(gè)系統(tǒng)：燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)（柴油機(jī)無）、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)組成。傳統(tǒng)的曲柄連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力輸出，無論是兩沖程還是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，在燃燒膨脹作功行程中，燃燒著的可燃混合氣使氣缸內(nèi)的溫度和壓力急劇升高，活塞則在此高溫高壓氣壓作用下，再由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，且通過連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)而做有用功。活塞在上止點(diǎn)，在曲軸在0°時(shí)連桿的推力最大，但曲軸的力臂最小為零，有用功為零，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，連桿開始傾斜著推動(dòng)曲軸做有用功，隨著傾斜角度的增加，根據(jù)力的分解，在活塞推力一定的情況下，連桿推動(dòng)曲軸的力開始下降、曲軸的力臂開始增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩加大、當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)到90°時(shí)，連桿推動(dòng)曲軸的力降到最小，曲軸的力臂達(dá)到最大、當(dāng)曲軸由90°轉(zhuǎn)向180°時(shí)，連桿推動(dòng)曲軸的力由最小達(dá)到到最達(dá)，曲軸的力臂由最大達(dá)到最小，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩由大變小。因此，不難看出，只有活塞產(chǎn)生的推力至始至終垂直推在曲軸90的°位置上（即園的切線上），曲軸的力臂最大，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭力最大，才能使燃燒膨脹做功最大化，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率最高，其原理類似古人發(fā)明的磨，曲軸相當(dāng)于磨拐子，即推磨原理。正是由于連桿和曲軸的這種不理想的匹配，才使得發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能損耗大、熱效率低，目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均熱效率只有35%左右，并且曲軸的制造工藝復(fù)雜，加工相對困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供用于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)，能夠克服傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)針對連桿和曲軸存在的問題，用該機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，不改變配氣機(jī)構(gòu)和五大系統(tǒng)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩和熱效率，降低廢氣排放，減少對環(huán)境的污染。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的方案一如下：用于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)，包括機(jī)殼、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞設(shè)置在機(jī)殼上端，其特征在于：所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)有三叉連桿，三叉連桿的上端與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連接，三叉連桿的下部由左至右等距離平行設(shè)置有三根叉桿，左、右兩根叉桿長度一致，中間叉桿的長度比左、右兩根叉桿短，中間叉桿的下部設(shè)有轉(zhuǎn)盤，左、右叉桿的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有凹槽，轉(zhuǎn)盤的邊沿卡在凹槽內(nèi)，轉(zhuǎn)盤一側(cè)的盤面上設(shè)有偏心環(huán)，偏心環(huán)的外環(huán)與轉(zhuǎn)盤的內(nèi)環(huán)相切，中間叉桿的下部設(shè)有導(dǎo)柱，導(dǎo)柱與偏心環(huán)滑動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤的中心設(shè)有動(dòng)力輸出軸，偏心環(huán)內(nèi)通過動(dòng)力輸出軸安裝有凹凸輪，偏心環(huán)與凹凸輪之間相隔的寬度與導(dǎo)柱的直徑一致，轉(zhuǎn)盤另一側(cè)的盤面上通過動(dòng)力輸出軸連接有超越離合器，超越離合器的外環(huán)設(shè)有齒輪，左、右叉桿中的其中一根叉桿外側(cè)設(shè)有齒條，齒輪與齒條相嚙合。

對上述技術(shù)方案的改進(jìn)：所述凹凸輪呈半圓盤狀，凹凸輪的外圓弧邊的邊緣與偏心環(huán)的內(nèi)環(huán)上分別設(shè)有導(dǎo)柱的滑動(dòng)軌道。

對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：所述機(jī)殼上端兩側(cè)向內(nèi)收進(jìn)形成對稱的臺階。

對上述技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)：所述臺階的轉(zhuǎn)角部位為圓角。