專利名稱：往復式慣性發動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機的構造。
背景技術：
內燃式發動機有多種類型，最常用的主要是往復式曲軸發動機，近年來也有少數廠家使用三角活塞轉子發動機，具有代表性的是日本馬自達公司生產的三角活塞轉子發動機，已經運用于汽車制造。
三角活塞轉子發動機雖然具有高轉速、大功率、燃油利用率高、馬力重量輕等諸多優點。但目前也存在一些難以克服的問題，如制造工藝復雜、工件精度要求高、本身結構造成的活塞運動軌跡特殊、密封條件不成熟等。容易造成早期磨損，汽缸壁易出現震紋，而且生產成本高。因此未達到全面推廣使用的條件。
曲軸往復式發動機通過不斷改進和提高以及現代電子技術的應用，發展速度很快，馬力重量減輕，燃料利用也取得了長足進步。但由于受自身結構限制，要進一步在原結構上進行優化，研究空間已經很小。因為曲軸發動機在爆發行程開始到爆發結束整個過程，連桿軸頸與曲軸主軸頸間的力臂長度是由無到有、由短到長的變化過程。當活塞到達上止點時，活塞、活塞銷、連桿、連桿軸頸與曲軸主軸頸形成直線沒有角度(為0°)，而0°時汽缸爆發壓力最大，由于無力臂，作用在連桿軸頸上的推力受阻，需靠飛輪儲存的能量使曲軸主軸頸產生偏角，出現力臂后曲軸主軸頸才得以采集爆發壓力，但力臂很短，上止點后有10°為無力臂或短力臂，對曲軸輸出扭矩影響很大，因此不能完全采集爆發力，無法再提高燃料利用率，直接影響主軸采集壓力和輸出扭矩。到90°時力臂最長，而爆發壓力隨汽缸容積變大降低了熱能壓力，固不能得到最佳扭力。這是曲軸往復發式發動機的結構局限所決定的。目前各國動力專家在配氣時間、燃料供給、點火時間、換氣條件及質量、壓縮比、增壓裝置、加工精度諸多方面下了很多工夫，在一定程度上優化了發動機的性能，但仍未從根本上解決結構帶來的問題。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種往復式慣性發動機。它具有與曲軸往復式發動機和三角活塞轉子發動機完全不同的動力輸出結構，可以充分采集到汽缸壓縮燃氣爆發時產生的巨大壓力，實現同等油耗下獲取更大功率的目的。
本實用新型是這樣實現的往復式慣性發動機，其特征在于構造包括二個對稱安裝的汽缸1，二個汽缸1的活塞2之間接有一個活塞連桿3，活塞連桿3的中間位置裝有滑座4和經動力銷5聯接的動力環6；動力環6是一個圓環體，其內側設有二套由滾針組、滾針滑槽、齒圈和齒輪組構成的單向傳力機構21；動力環6經正向滾針組7，正向滾針滑槽8，正向齒圈9，由正向行星齒輪10、裝在輸出軸12上的正向被動齒輪11組成的正向齒輪組，帶動輸出軸12和飛輪19單向轉動；動力環6經反向滾針組13，反向滾針滑槽14，反向齒圈15，由反向行星齒輪16、過橋齒輪17、裝在輸出軸12上的反向被動齒輪18組成的反向齒輪組，帶動輸出軸12和飛輪19同方向轉動。
與現有技術相比，本實用新型改進了內燃發動機的動力輸出結構，可以充分采集到汽缸壓縮燃氣爆發時產生的巨大壓力，實現了同等油耗下獲取更大功率的目的。具有結構較簡單，易于制作，同等油耗下輸出功率大的優點。可作為一種新型的內燃發動機使用。
附圖1是本實用新型的結構示意圖；附圖2是本實用新型單向傳力機構的結構示意圖；附圖3是圖2的A向視圖；附圖4是圖2的B向視圖。
附圖中的標記為1-汽缸，2-活塞，3-活塞連桿，4-滑座，5-動力銷，6-動力環，7-正向滾針組，8-正向滾針滑槽，9-正向齒圈，10-正向行星齒輪，11-正向被動齒輪，12-輸出軸，13-反向滾針組，14-反向滾針滑槽，15-反向齒圈，16-反向行星齒輪，17-過橋齒輪，18-反向被動齒輪，19-飛輪，20-滾針，21-單向傳力機構，22-缸蓋，23-導管，24-缸座，25-連桿組，26-前端蓋，27-小飛輪，28-軸承，29-啟動爪，30-偏心軸，31-機殼，32-飛輪螺釘，33-后端蓋，34-軸承，35-封氣板。
具體實施方式
實施例。往復式慣性發動機，如附圖1所示，構造包括二個對稱安裝的汽缸1，二個汽缸1的活塞2之間接有一個活塞連桿3。活塞連桿3的中間位置裝有滑座4和經動力銷5聯接的動力環6；動力環6是一個圓環體，其內側設有單向傳力機構21。如附圖2所示，單向傳力機構21的構造包括二套滾針組、滾針滑槽、齒圈和齒輪組。如附圖3所示，動力環6正向轉動時，經正向滾針組7，正向滾針滑槽8，正向齒圈9，由正向行星齒輪10、裝在輸出軸12上的正向被動齒輪11組成的正向齒輪組，帶動輸出軸12和飛輪19正問轉動；如附圖4所示，動力環6反向轉動時，經反向滾針組13，反向滾針滑槽14，反向齒圈15，由反向行星齒輪16、過橋齒輪17、裝在輸出軸12上的反向被動齒輪18組成的反向齒輪組，帶動輸出軸12和飛輪19正向轉動。
工作原理(同時參見附圖1、附圖2)如附圖3所示，汽缸1工作時，如活塞連桿3向右移動，通過動力銷5帶動動力環6正向(順時針)轉動，正向轉動的動力環6將正向滾針組7的滾針擠壓到正向滾針滑槽8的尾端，并將動力傳給正向齒圈9，再經正向齒輪組的行星齒輪10、被動齒輪11，使輸出軸12和飛輪19正向轉動；此時反向滾針組13回位于反向滾針滑槽14的頭端，反向齒圈15與動力環6之間處于脫離狀態。如附圖4所示，活塞連桿3向左移動時，動力環6反向(逆時針)轉動，反向轉動的動力環6將反向滾針組13的滾針擠壓到反向滾針滑槽14的尾端，并將動力傳給反向齒圈15，再經反向齒輪組的行星齒輪16、過橋齒輪17、被動齒輪18，使輸出軸12和飛輪19維持原方向轉動；此時正向滾針組7回位于正向滾針滑槽8的頭端，正向齒圈9與動力環6之間處于脫離狀態。
發動機啟動后，二個汽缸交替工作，使活塞連桿3形成直線的往復運動。在活塞連桿3的往復運動過程中，通過動力環6形成的大力臂始終存在，動力環6在充分采集到汽缸壓縮燃氣爆發時產生的巨大壓力后，通過與滾針組7、13的交替配合，使兩個不同方向的齒圈9、15交替旋轉，再經交替工作的正、反向齒輪組，使輸出軸12和飛輪19始終保持一個方向上的轉動。發動機熄火后，因無動力輸入，動力環6不工作，在飛輪19的慣性作用下，二個滾針組7、13的滾針分別退到滾針滑槽8、14的頭端，使二個齒圈9、15與動力環6之間均處于分離狀態，輸出軸12仍可憑飛輪19的慣性輸出動力。
在同等油耗下，本實用新型輸出的功率大大高于曲軸往復式發動機，也明顯高于三角活塞轉子發動機。本實用新型輸出功率的提高，可以通過加大汽缸容積、或增加汽缸組、動力環和單向傳力機構的個數、或加大動力環的直徑實現。
權利要求1.往復式慣性發動機，其特征在于構造包括二個對稱安裝的汽缸(1)，二個汽缸(1)的活塞(2)之間接有一個活塞連桿(3)，活塞連桿(3)的中間位置裝有滑座(4)和經動力銷(5)聯接的動力環(6)；動力環(6)是一個圓環體，其內側設有二套由滾針組、滾針滑槽、齒圈和齒輪組構成的單向傳力機構21；動力環(6)經正向滾針組(7)，正向滾針滑槽(8)，正向齒圈(9)，由正向行星齒輪(10)、裝在輸出軸(12)上的正向被動齒輪(11)組成的正向齒輪組，帶動輸出軸(12)和飛輪(19)單向轉動；動力環(6)經反向滾針組(13)，反向滾針滑槽(14)，反向齒圈(15)，由反向行星齒輪(16)、過橋齒輪(17)、裝在輸出軸(12)上的反向被動齒輪(18)組成的反向齒輪組，帶動輸出軸(12)和飛輪(19)單向轉動。
專利摘要往復式慣性發動機，構造包括二個對稱安裝的汽缸(1)，二個汽缸(1)的活塞(2)之間接有一個活塞連桿(3)，活塞連桿(3)的中間位置裝有滑座(4)和經動力銷(5)聯接的動力環(6)；動力環(6)內側設有二套由滾針組、滾針滑槽、齒圈和齒輪組構成的單向傳力機構21；動力環(6)分別經正向滾針組(7)、滾針滑槽(8)、齒圈(9)、行星齒輪(10)、被動齒輪(11)，經反向滾針組(13)、反向滾針滑槽(14)、反向齒圈(15)、行星齒輪(16)、過橋齒輪(17)、被動齒輪(18)，帶動輸出軸(12)和飛輪(19)單向轉動。
文檔編號F02B75/28GK2747367SQ20042003380
公開日2005年12月21日 申請日期2004年5月26日 優先權日2004年5月26日
發明者鄭定華, 王洪 申請人:貴陽眾康科技開發有限公司