一種具有三曲柄軸的燃油發動的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有三曲柄軸的燃油發動機，它包括若干汽缸，每一汽缸內設置有三個環形間隔布置的活塞組件、三組分別與三個活塞組件一一對應的曲柄組件、一同步齒輪機構和一輸出軸，相鄰二活塞組件之間的夾角為120度，活塞組件包括一活動裝接在汽缸內的活塞頭和鉸接連接活塞頭的一活塞連桿，曲柄組件包括一能在活塞連桿帶動下轉動的曲柄軸和一連接曲柄軸的配重曲柄，三曲柄軸在同步齒輪機構的作用下同步帶動輸出軸轉動。它具有如下優點：當火星塞點爆壓縮燃氣后，急速膨脹下三活塞頭同步反向推動三個曲柄軸，因而提高燃燒效率，提高機械轉換效率，使該燃油發動機與現有的發動機相比，該燃油發動機的機械效率提高至58%以上。
【專利說明】一種具有三曲柄軸的燃油發動機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有三曲柄軸的燃油發動機。
【背景技術】
[0002]現有的傳統發動機幾乎99%都是內燃式活塞發動機，此活塞發動機的每一個氣缸中只有一個活塞在做功，這樣的發動機存在以下問題:1、根據動量守恒定理，活塞在氣缸中做功瞬間必然產生反向的動量，而這一動量使整個發動機震動耗能，有害無益。2、活塞在運動時(做功和壓縮)只是單個方向，致使介質不能充分混合，從而不能完全燃燒，其轉化率只有35-38%，導致浪費和污染。3、活塞與缸壁的摩擦力和噪音很大，導致耗能和污染。
實用新型內容
[0003]本實用新型提供了一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其克服了【背景技術】的所存在的不足。本實用新型解決其技術問題的所采用的技術方案是:一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:它包括若干汽缸，每一汽缸內設置有三個環形間隔布置的活塞組件、三組分別與三個活塞組件一一對應的曲柄組件、一同步齒輪機構和一輸出軸，相鄰二活塞組件之間的夾角為120度，活塞組件包括一活動裝接在汽缸內的活塞頭和鉸接連接活塞頭的一活塞連桿，曲柄組件包括一能在活塞連桿帶動下轉動的曲柄軸和一連接曲柄軸的配重曲柄，三曲柄軸在同步齒輪機構的作用下同步帶動輸出軸轉動。
[0004]一較佳實施例之中:所述活塞頭包括依次連接的一圓錐體、一圓柱體和一長方體形的連接部，活塞連桿鉸接連接在連接部。
[0005]一較佳實施例之中:所述連接部之二側分別設置有一長條形的滑片，所述汽缸還設置有二個能分別與二滑片相滑動配合的滑動架，該滑動架包括一固定部和一固接固定部的伸入部，固定部固接在汽缸口，伸入部沿汽缸內壁伸入汽缸內，滑片位于伸入部和連接部之間。
[0006]一較佳實施例之中:所述汽缸還設置有配氣機構，該配氣機構包括三個進氣口、三個排氣口和六組凸輪傳動組件，三個曲柄軸分別為第一曲柄軸、第二曲柄軸和第三曲柄軸，其中二組凸輪傳動組件均傳動連接第一曲柄軸并分別控制其中一進氣口和其中一排氣口的開閉，另外二組凸輪傳動組件傳動連接第二曲柄軸并分別控制其中另一進氣口和其中另一排氣口的開閉，剩余二組凸輪傳動組件傳動連接第三曲柄軸并分別控制剩余一進氣口和剩余一排氣口的開閉。
[0007]—較佳實施例之中:所述凸輪傳動組件包括一傳動連接曲柄軸的齒輪組、一傳動連接齒輪組的凸輪、一傳動連接凸輪的頂桿、一傳動連接頂桿的活動架和一能密封進氣口或排氣口的密封塞，該密封塞固接活動架。
[0008]一較佳實施例之中:還包括一供油系統和一點火裝置，所述汽缸還設置有二火星塞和一噴油嘴，火星塞連接點火裝置，噴油嘴連接供油系統。
[0009]一較佳實施例之中:所述曲柄軸之中心軸線與汽缸之中心線相垂直,輸出軸之中心軸線與汽缸之中心線相垂直。
[0010]一較佳實施例之中:所述同步齒輪機構包括第一齒輪組、第二齒輪組、第三齒輪組和第四齒輪組，三個曲柄軸分別為第一曲柄軸、第二曲柄軸和第三曲柄軸，第一曲柄軸和輸出軸之間通過第一齒輪組同步傳動，第二曲柄軸和輸出軸之間通過第二齒輪組同步傳動，第三曲柄軸和輸出軸之間通過第三齒輪組同步傳動，第二曲柄軸和第三曲柄軸之間通過第四齒輪組同步傳動。
[0011]一較佳實施例之中:所述曲柄軸之中心軸線與汽缸之中心線相平行,輸出軸之中心軸線與汽缸之中心線相平行，且輸出軸位于三個曲柄軸之中心。
[0012]一較佳實施例之中:所述同步齒輪機構包括第五齒輪組、第六齒輪組和第七齒輪組，三個曲柄軸分別為第四曲柄軸、第五曲柄軸和第六曲柄軸，第四曲柄軸和輸出軸之間通過第五齒輪組同步傳動，第五曲柄軸和輸出軸之間通過第六齒輪組同步傳動，第六曲柄軸和輸出軸之間通過第七齒輪組同步傳動。
[0013]本技術方案與【背景技術】相比，它具有如下優點:
[0014]1.當火星塞點爆壓縮燃氣后，急速膨脹下三活塞頭同步反向推動三個曲柄軸，因而提高燃燒效率，提高機械轉換效率，使該燃油發動機與現有的發動機相比，該燃油發動機的機械效率提高至58%以上。
[0015]2.當三活塞頭相對壓縮時，該燃油發動機可提高壓縮比，由現有的1:12提高至1:13，因而提高燃燒效率。
[0016]3.當三活塞頭相對壓縮時，三曲柄軸能相對縮短活塞行程而提高轉速，由現有的6000RPM 提高至 11000RPM 輸出。
[0017]4.在連接部之二側設置有滑片，在汽缸口設置有滑動架，可減少活塞頭與汽缸內壁之間的摩擦，讓活塞頭滑動更加順暢。
[0018]5.將活塞頭之頭部端設為圓錐體，能增加活塞頭的受力面積，使得該發動機的做功功率更大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]圖1繪示了第一較佳實施例的一種具有三曲柄軸的燃油發動機的活塞頭處于上止點的結構示意圖。
[0021]圖2繪示了第一較佳實施例的一種具有三曲柄軸的燃油發動機的活塞頭處于下止點的結構示意圖。
[0022]圖3繪示了第一較佳實施例的一種具有三曲柄軸的燃油發動機的側視示意圖。
[0023]圖4繪示了第一較佳實施例的活塞頭的仰視示意圖，此時未設置滑片。
[0024]圖5繪示了第一較佳實施例的活塞頭的側視示意圖，此時未設置滑片。
[0025]圖6繪示了第一較佳實施例的活塞頭的俯視示意圖，此時未設置滑片。
[0026]圖7繪示了第一較佳實施例的活塞頭的側視示意圖，此時設置有滑片。
[0027]圖8繪示了第一較佳實施例的活塞頭的仰視示意圖，此時設置有滑片。
[0028]圖9繪示了第一較佳實施例的活塞頭的俯視示意圖，此時設置有滑片。
[0029]圖10繪示了第一較佳實施例的活塞連桿與曲柄軸的傳動狀態示意圖之一。[0030]圖11繪示了第一較佳實施例的活塞連桿與曲柄軸的傳動狀態示意圖之二。
[0031]圖12繪示了第一較佳實施例的活塞連桿與曲柄軸的傳動狀態示意圖之三。
[0032]圖13繪示了第一較佳實施例的活塞連桿對滑動架進行讓位的狀態示意圖之一。
[0033]圖14繪示了第一較佳實施例的活塞連桿對滑動架進行讓位的狀態示意圖之二。
[0034]圖15繪示了第二較佳實施例的一種具有三曲柄軸的燃油發動機的活塞頭處于上止點的結構示意圖。
[0035]圖16繪示了第二較佳實施例的一種具有三曲柄軸的燃油發動機的活塞頭處于下止點的結構示意圖。
[0036]圖17繪示了第二較佳實施例的曲柄軸、輸出軸和同步齒輪結構的連接結構示意圖。
[0037]圖18繪示了第三較佳實施例的一種具有三曲柄軸的燃油發動機的的外部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0038]請查閱圖1至圖14，一種具有三曲柄軸的燃油發動機的第一較佳實施例，所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，它包括若干汽缸，可以為一個，也可以為二個或多個，二個或多個汽缸可并聯或串聯連接。本實施例中，汽缸個數設為一個。
[0039]每一汽缸內設置有三個環形間隔布置的活塞組件、三組分別與三個活塞組件一一對應的曲柄組件、一同步齒輪機構和一輸出軸10。
[0040]相鄰二活塞組件之間的夾角為120度，活塞組件包括一活動裝接在汽缸內的活塞頭110和鉸接連接活塞頭110的一活塞連桿120。
[0041]本實施例中，所述活塞頭110包括依次連接的一圓錐體111、一圓柱體112和一長方體形的連接部113，活塞連桿120鉸接連接在連接部113。
[0042]本實施例中，所述連接部113之二側分別設置有一長條形的滑片114，所述汽缸還設置有二個能分別與二滑片114相滑動配合的滑動架，該滑動架包括一固定部115和一固接固定部115的伸入部116，固定部115固接在汽缸口，伸入部116沿汽缸內壁伸入汽缸內，滑片114位于伸入部116和連接部113之間。
[0043]如圖13和圖14，由于該發動機設置有滑動架,活塞連桿120之截面形狀為如圖所示的折彎形，以便對滑動架進行讓位。
[0044]所述曲柄組件包括一能在活塞連桿120帶動下轉動的曲柄軸210和一連接曲柄軸210的配重曲柄220，三曲柄軸210在同步齒輪機構的作用下同步帶動輸出軸10轉動。
[0045]本實施例中，所述曲柄軸210之中心軸線與汽缸之中心線相垂直，輸出軸10之中心軸線與汽缸之中心線相垂直，也即，為水平式輸出軸。該水平式輸出軸的發動機適合小馬力的汽車。
[0046]本實施例中，所述同步齒輪機構包括第一齒輪組310、第二齒輪組320、第三齒輪組330和第四齒輪組340，三個曲柄軸210分別為第一曲柄軸、第二曲柄軸和第三曲柄軸，第一曲柄軸和輸出軸10之間通過第一齒輪組310同步傳動,第二曲柄軸和輸出軸10之間通過第二齒輪組320同步傳動，第三曲柄軸和輸出軸10之間通過第三齒輪組330同步傳動，第二曲柄軸和第三曲柄軸之間通過第四齒輪組340同步傳動。[0047]所述汽缸還設置有配氣機構，該配氣機構包括三個進氣口 410、三個排氣口(圖中未示出)和六組凸輪傳動組件，其中二組凸輪傳動組件均傳動連接第一曲柄軸并分別控制其中一進氣口 410和其中一排氣口的開閉，另外二組凸輪傳動組件傳動連接第二曲柄軸并分別控制其中另一進氣口 410和其中另一排氣口的開閉，剩余二組凸輪傳動組件傳動連接第三曲柄軸并分別控制剩余一進氣口 410和剩余一排氣口的開閉。
[0048]本實施例中，所述凸輪傳動組件包括一傳動連接曲柄軸的齒輪組420、一傳動連接齒輪組420的凸輪430、一傳動連接凸輪430的頂桿440、一傳動連接頂桿440的活動架450和一能密封進氣口 410或排氣口的密封塞460，該密封塞460固接活動架450。
[0049]該發動機還包括一供油系統和一點火裝置，所述汽缸還設置有二火星塞470和一噴油嘴(圖中未示出)，火星塞470連接點火裝置，噴油嘴連接供油系統。
[0050]請查閱圖15至圖17，為一種具有三曲柄軸的燃油發動機的第二較佳實施例。本實施例與上一實施例的區別之處在于:本實施例中，所述曲柄軸210之中心軸線與汽缸之中心線相平行，輸出軸10之中心軸線與汽缸之中心線相平行，且輸出軸10位于三個曲柄軸210之中心位置，也即，為垂直式輸出軸，該垂直式輸出軸的發動機適合需要大馬力、排量達到2000CC以上的汽車。
[0051]本實施例中，所述同步齒輪機構包括第五齒輪組510、第六齒輪組520和第七齒輪組530，三個曲柄軸分別為第四曲柄軸、第五曲柄軸和第六曲柄軸，第四曲柄軸和輸出軸10之間通過第五齒輪組510同步傳動，第五曲柄軸和輸出軸10之間通過第六齒輪組520同步傳動，第六曲柄軸和輸出軸10之間通過第七齒輪組530同步傳動。
[0052]請查閱圖18，為一種具有三曲柄軸的燃油發動機的第三較佳實施例。本實施例采用的是實施例二中的垂直式輸出軸，該發動機采用三個汽缸，三個汽缸均裝接在一個機殼20內，且三個汽缸橫向并排布置，三個輸出軸10為共軸。
[0053]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型涵蓋的范圍內。
【權利要求】
1.一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:它包括若干汽缸，每一汽缸內設置有三個環形間隔布置的活塞組件、三組分別與三個活塞組件一一對應的曲柄組件、一同步齒輪機構和一輸出軸，相鄰二活塞組件之間的夾角為120度，活塞組件包括一活動裝接在汽缸內的活塞頭和鉸接連接活塞頭的一活塞連桿，曲柄組件包括一能在活塞連桿帶動下轉動的曲柄軸和一連接曲柄軸的配重曲柄，三曲柄軸在同步齒輪機構的作用下同步帶動輸出軸轉動。
2.根據權利要求1所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述活塞頭包括依次連接的一圓錐體、一圓柱體和一長方體形的連接部，活塞連桿鉸接連接在連接部。
3.根據權利要求2所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述連接部之二側分別設置有一長條形的滑片，所述汽缸還設置有二個能分別與二滑片相滑動配合的滑動架，該滑動架包括一固定部和一固接固定部的伸入部，固定部固接在汽缸口，伸入部沿汽缸內壁伸入汽缸內，滑片位于伸入部和連接部之間。
4.根據權利要求1所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述汽缸還設置有配氣機構，該配氣機構包括三個進氣口、三個排氣口和六組凸輪傳動組件，三個曲柄軸分別為第一曲柄軸、第二曲柄軸和第三曲柄軸，其中二組凸輪傳動組件均傳動連接第一曲柄軸并分別控制其中一進氣口和其中一排氣口的開閉，另外二組凸輪傳動組件傳動連接第二曲柄軸并分別控制其中另一進氣口和其中另一排氣口的開閉，剩余二組凸輪傳動組件傳動連接第三曲柄軸并分別控制剩余一進氣口和剩余一排氣口的開閉。
5.根據權利要求4所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述凸輪傳動組件包括一傳動連接曲柄軸的齒輪組、一傳動連接齒輪組的凸輪、一傳動連接凸輪的頂桿、一傳動連接頂桿的活動架和一能密封進氣口或排氣口的密封塞，該密封塞固接活動架。
6.根據權利要求1所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:還包括一供油系統和一點火裝置，所述汽缸還設置有二火星塞和一噴油嘴，火星塞連接點火裝置，噴油嘴連接供油系統。
7.根據權利要求1所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述曲柄軸之中心軸線與汽缸之中心線相垂直，輸出軸之中心軸線與汽缸之中心線相垂直。
8.根據權利要求7所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述同步齒輪機構包括第一齒輪組、第二齒輪組、第三齒輪組和第四齒輪組，三個曲柄軸分別為第一曲柄軸、第二曲柄軸和第三曲柄軸，第一曲柄軸和輸出軸之間通過第一齒輪組同步傳動，第二曲柄軸和輸出軸之間通過第二齒輪組同步傳動，第三曲柄軸和輸出軸之間通過第三齒輪組同步傳動，第二曲柄軸和第三曲柄軸之間通過第四齒輪組同步傳動。
9.根據權利要求1所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述曲柄軸之中心軸線與汽缸之中心線相平行，輸出軸之中心軸線與汽缸之中心線相平行,且輸出軸位于三個曲柄軸之中心。
10.根據權利要求9所述的一種具有三曲柄軸的燃油發動機，其特征在于:所述同步齒輪機構包括第五齒輪組、第六齒輪組和第七齒輪組，三個曲柄軸分別為第四曲柄軸、第五曲柄軸和第六曲柄軸，第四曲柄軸和輸出軸之間通過第五齒輪組同步傳動，第五曲柄軸和輸出軸之間通過第六齒輪組同步傳動,第六曲柄軸和輸出軸之間通過第七齒輪組同步傳動。
【文檔編號】F02B75/28GK203476505SQ201320594770
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】鄒繼紅 申請人:鄒繼紅