汽車發動機、變速器、變矩器總成的制作方法

專利名稱：汽車發動機、變速器、變矩器總成的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的，新的汽車動力系統，特別適合房車適用，首先就發明機構和現有機構作下表中對比
<p>本發明所要完成的任務達到的目的，就是由發明機構來改造現有機構使之更趨完善，由現有機構和發明機構的對比看出，盡管現代汽車已是一種非常成熟和品質優良的產品，當提出發明機構是必要的，發明機構是以如下方式完成的，為便于說明以下逐項加以描述。
本發明提出的齒條扇形齒輪機構是一種運動形式轉變為另一種運動形式的機構。由于該機構的運動形式和曲柄連桿機構的運動形式相符。所以，用于代替發動機曲柄連桿機構，以克服曲柄連桿機構旋轉部分本身克刻的潤滑和間隙要求難以得到長期保障的弊端。解決這一部份又存在故障頻率最高和消耗有用功最多的弊端。
方案1由一個齒條和兩個扇形齒輪(圖9中1、圖8中7)構成機構的主體。由于機構和發動機工作件的特點決定；上、下有齒的齒條兩端分別是與該齒條制為一體的活塞，齒條中間位置的上、下相對設置扇形齒輪，此兩扇形齒輪的軸端的兩小齒輪與中間隋輪相嚙合，使兩扇形齒輪按要求動作，實現嚙合和分離，由活塞施力可實現運行方式的轉化。
以下結合附圖2對本發明作進一步描述由圖中看出，當甲缸作功時，下部扇形齒輪的有齒部分與齒條相嚙合，下部扇形齒輪作圖中箭頭所示運動。而上部扇形齒輪的無齒部分此時則處于與齒條相嚙合的部位，而這一部分無齒，所以上部扇形齒輪此時不參與動力傳遞，只在隋輪帶動下按圖中箭頭所示空轉180度，甲缸作功完畢時，下部扇形齒輪已轉到無齒部分，而上部扇形輪已轉到有齒部分接近于與齒條嚙合處。乙缸進入作功，在這一行程上部扇形齒輪參與動力傳遞。下部扇形齒輪在隋輪帶動下準備加入下一循環。由圖中可以看出，兩扇形齒輪的動力都由軸端小齒輪(圖9中2、圖8中6)傳遞給中間隋輪，而隋輪的旋轉方向都是同向的。這樣，就可實現活塞的往復運動轉化為中間隋輪的旋轉運動。實現本發明提出的任務。
上、下兩扇形齒輪軸的兩端各設置一園錐軸承(圖9中33)通過軸承蓋的緊固實現軸的軸向定位。各相鄰兩缸的末端延伸成軸承孔，此兩軸承孔由中間水平剖開裝入滾針軸承后由上方通過螺桿將上下滾針蓋(圖9中3)與機體緊固為一體，除扇形齒輪軸兩端的園錐軸承外，其余軸承孔內均設置滾針軸承，在缸體末端缸筒址口正方設置噴孔由噴咀對活塞噴注冷卻。并將噴注中心正對活塞中心，齒條(圖9中2)與兩端的活塞(圖9中38、圖8中3)由4個螺釘連接成一體，活塞內側頂部設四個凸起螺釘孔連接為一體后，凸起周圍形空腔，活塞往復時冷卻油在此空腔內回蕩以增強制冷效果。活塞設一道油環兩道氣環，齒條上、下均有齒，為緊湊起見，下齒條的齒厚和上齒條的齒槽相對。考慮到強度問題，齒條應有足夠寬度和兩扇形齒輪結合，同時，也可防止活塞在缸筒內旋轉，扇形齒輪孔中加工出鍵槽，由鍵將扇形齒輪按360/齒條個數的關系固定在軸上兩軸承間，特別強調指出的是下扇形齒輪軸的最后一個扇形齒輪兩側以鍵固定兩個動力輸出齒輪，此兩齒輪應有良好的機械性能。
方案2如

圖1所示，扇形齒輪居中。上、下兩側以齒條夾持，且扇形齒輪分度園與兩側齒條分度線相切。可使運動中的扇形齒輪最后一齒與任一側齒條的終端一齒分離時，恰好扇形齒輪的始端一齒與另一側齒條的始端一齒恰好進入嚙合。為保證嚙合安全、可靠，應對齒條和扇形齒輪的始端和終端齒作一些工藝和特殊設計處理。若使其中之一組件有外力作用。則可實現運動方式的變化。轉移外力至另一組件，則可實現其逆運動。這種機構有一個特點即運動的速比恰好1∶2或2∶1。這是因為扇形齒輪弧長轉過0-180度只有一個齒條與之嚙合。并使該件運動。轉過180-360度時與另一個齒條嚙合，使之運動。即扇形齒輪轉一周齒條往復運動一次，這種運動和施力及受力狀況恰好和發動機實現能量轉化所需機構相適應。若在上、下兩此條兩端制成活塞，就可依此制成發動機，為緊湊其見，齒和齒背以缸徑為準制成園弧，齒條兩側設加強肋。兼夾持扇形齒輪，機構缺點，行程受限制。
缸筒是濕式的，由上部鑲入機體內，缸筒頂端沿外園周延伸加工出凸起定位面，此定位面靠近內徑加工出定位面二分之一的凸起防火岸。如果將現有噴射的良好經驗加以發揚，在活塞(圖8中3)行程末端前，與缸筒(圖8中4)軸向呈30度加工出電磁噴油器安裝園錐孔。這樣可在壓縮開始前，氣閥關閉后，實現缸內噴射，又可在作功沖程中使噴油器避免直接與火焰接觸。避開高溫高壓區。延長使用壽命。噴油器由缸體上螺柱緊壓在缸筒園錐址口上。由此園錐址口圓錐面和噴油器園錐面形式密封，防止冷卻油泄入缸內。噴油咀末端設防塵橡膠圈，防止冷卻油外泄，在缸筒工作行程中部，由缸體上部裝入爆震傳感器和溫度傳感器。
現有發動機缸蓋上氣門均為往復運動，開關進排氣口實現配氣的。這種機構動作的執行原件較多，凸輪上負荷大反彈及反彈振幅難于消除，也難于實現隨發動機轉速變化而改變配氣定時。從而提高充量系數，改善燃燒和與缸內復雜的氣流變化相適應，并且氣門布置困難，也難于實現大的氣門流通口。最終使功率提高受限制。
本發明是以如下方式完成的，整體式缸蓋從縱剖面看分成四層。如圖5所示，在與活塞軸心成一直線處設氣閥共有導管(10)，導管內裝排氣閥(5)，導管外裝進氣換流閥(3)，閥間裝共用壓縮彈簧(2)，由電磁(圖9中9)驅動氣閥實現進排氣。由部面圖中看出，最下一層是與缸體的密封接觸面。以活塞直徑為準形成凹園。凹園外均布6個緊固螺孔，兩園園弧之間設三角形油孔(12)。和缸體相應部位處三角孔構成流通油道，凹園平面內以園心為中心均布6個扇形排氣口，排氣閥從下面裝入。排氣閥軸中空，供安裝火花塞(6)用，這樣可使火焰中心處于缸筒中心，如圖3所示，排氣閥密封面也以火花塞孔中心為準形成6個扇形排氣口，供排氣用。無口部分為密封面，如圖5中B-B示圖所示，最下一層與第二層以排氣口形狀為準形成上下連接，形成緊固缸蓋螺栓孔包絡部分與最下一層和第二層形成連接，外部兩側也與最下一層和第二層形成連接構成整體。如此內部形成放射狀加強肋，無肋部分形成放射狀冷卻空腔，在上側平面與圓心成一軸線設冷卻油入口(11)，冷卻油由此入口進入最下一層與第二層之間的空腔，如圖5中A-A示圖所示，第二層與第三層由形成排氣換流閥口的結合部分及緊固螺栓孔的包絡部分上、下相連，以排氣口所處位置為準，構成6個豎向換流口。與進氣閥制成一體的換流閥，即豎向密封或開啟于以此氣口上。上、下兩側平面是開口的供安裝排氣管用，這樣6個缸用12個排氣支管，左上側和右上側支管各3個由管路連接進入共振消聲器(圖8中13)，左下側和右下側各3個支管進入共振消聲器，然后這兩個共振消聲器由管路相連進入催化器(圖8中25)。然后進入主消聲器，對發電機渦輪作功后排出，這樣即避免壓力波重疊，又可完成消聲足夠的任務，如圖5中左側示圖所示，第三層與最下一層同位置，設置6個扇形進氣口。此氣口沿外圓向順時針方向開一半圓弧槽，換流閥即在此槽內轉動，進氣換流閥(3)就從上部密封于這6個進氣口上，如圖4所示，進氣換流閥平面是6個扇形進氣口。沿堅向在6個扇形進氣口的位置延伸6個堅向圓弧密封閥，無閥部分為排出口，有閥部分是進氣密封面，以使進排氣分離。而進排氣又共用最下一層氣口，增大了流通面。鑲入缸蓋中的氣閥導管(10)的內圓和外圓在與氣閥桿接合一端制成旋向油道，潤滑油從安裝在進氣換流閥內圓上的油封(9)上側的入口進入，進行潤滑。然后，從旋向油道的未端進入進氣換流閥上的回油道流入機休內。進氣換流閥上端是花鍵，頂端加工卡環槽，供安裝進氣換流閥驅動齒輪(8)用，排氣齒輪(1)由火花塞緊壓在排氣閥桿上，在進氣換流閥上的壓力軸承上，排氣閥驅動齒輪下裝共用彈簧(2)。由于進氣換流閥上進氣齒輪薄，排氣閥上齒輪厚，故可實現進氣從上和排氣從下的將氣閥緊壓在各自的密封面上。進氣換流閥由油封外圓和該閥內圓緊密配合形成密封，排氣閥由油封內唇密封，潤滑油進油管由排氣驅動齒輪形成的圓弧槽中通過并連接進入油封接頭。進氣換流閥上的壓力軸承(4)將下半部和鋼球架加工掉四分之一，下半部在加工掉四分之一后，將鋼球跑道封頭，供回油管從此進入并安裝在進氣換流閥上的回油接頭上，第四層是一個蓋板，由螺栓將它緊固在缸蓋上，和上下兩側及第三層構成進氣道，在進氣管內相應位置設置氣閥驅動電磁體(7)，電磁體下墊絕熱材料，同時進氣兼作對電磁體的制冷劑。左右兩進氣道由管道相連在主進氣道形成的穩壓箱上，為確保將進氣壓力提高到必需的強度，在空氣濾清器后設置由配電器控制轉速的調速電風機，以控制進氣量和壓力，壓力波前后部位各設一機體通氣孔，保證盡可能全部抽出廢氣，防止潤滑油形成燒結和對潤滑油進行自然冷卻，并在風機出口處裝壓力或流量感應器，以此作為進氣信息反饋到配電器電磁體上，風機轉速是由與配電器操縱立體凸輪相連接的變阻器(圖8中8)控制。這樣，對空氣的均勻分配和隨發動機轉速進行的調節，對燃燒質量和振幅及功率是非常有利的，從圖中還可以看出，排氣閥打開時，進氣換流閥處于進氣口關閉，換流口開啟而排氣。進氣閥打開時，換流閥處于關閉位置，排氣口打開，此時進氣進入缸內，氣閥均有齒條兩側的電磁體通斷電源經各自閥上齒輪控制。
方案1現有發動機的氣閥動作是由凸輪形狀決定的，因此不可隨發動機工作的需要而變化，即使可變也比較繁雜，因為還是由機械的聯系，因此執行動作比較呆滯，達不到高性能的要求，對功率有一定影響，發明機構由正時齒輪驅動的配電器(圖8中32)按氣閥動作的需要按時、準確、并可變定時的(時間的遲早和大小)提供驅動氣閥的電源，此電源經電磁體轉變為機械的往復運動來驅動氣閥齒輪，從而使氣閥在閥體內擺動而實現配氣。
下面結合附圖6對機構作進一步描述在齒輪(5)中間部位加工出6個鋼球跑道(1)，鋼球(3)在離心力作用下即在此跑道內作徑向位移，齒輪后部設置三個傳動銷(18)，配電盤內套即由這三個銷傳動，在這三個銷外部沿軸向延伸為供安裝用的滑動圓環(6)，固定蓋(7)末端設橡膠圈(8)與圓環密封，固定蓋一側設外套角度調整渦桿軸(9)，外殼相應位置設一段渦輪槽，齒輪中間加工出供鋼球罩軸(2)通過的孔，齒輪后端沿此孔外圓加工三個螺孔供安裝油封(4)用，配電部分在結構上分內套和外套(11)兩部分，均有電木制成，內套上鑲有供油，進開、進關、排開、排關、轉速、點火感應、高壓輸出點和高壓輸入、低壓輸入圓環，外套設相應輸出輸入點，由絕緣螺旋彈簧將輸入、輸出點緊壓在內套上，內套上各點均根據需要和實驗設計成最理想形狀，可在時間的長短和遲早方面使氣閥和供油，點火最佳化，即形成可變氣閥、供油、點火、定時，所有配電點形狀(即內套軸向位移)的變化，除噴射可由取決于空氣流量和壓力，發動機溫度，車速等的電磁體和內套末端上小永磁體(13)作微量調整，使內套末端在內套上花鍵(14)內位移外均有前端齒輪內的調整器和永磁體方便的進行。
第二永磁體(12)固定在內套上，第一永磁體(10)固定在鋼球罩軸上，第三永磁體(16)固定在外套上，第三永磁體上設置六個電磁柱(15)，其信號源分別是發動機轉速、車速、合氧量(圖8中24)、爆震(圖8中30)、空氣流量或壓力，發動機溫度(圖8中31)。外套末端設操縱立體凸輪(17)，由鋼索操縱凸輪，使內套軸向位移，發動機轉速高時，配電器內鋼球罩軸，在鋼球離心力作用下向減少供油方向移動，同時帶動第二磁體左移平衡被破壞，第一磁體與第二磁體間壓力增大，由于第二永磁體固定在內套上，第三永磁體固定在外套上，而第三永磁體上氣流或氣壓電磁減小，發動機轉速電磁減小，車速電磁隨車速變化，溫度隨此時發動機溫度變化，第二永磁體與第三永磁體由自身磁力和以上各磁柱磁力決定它們之間的壓力關系，第二永磁體在第一和第三永磁體磁場作用下，重新組織平衡，在此動作過程中調整了各配電點與輸出電極的接觸面，相應的改變了被控制元件的動作過程，同時也調整了由內套控制的風機電阻，使進氣壓力與此時所需參數相適應。也可考慮將配電器輸出信號作為基準，再輸入電子控制裝置作二次修正，然后指令各系統工作，以滿足日益嚴格的空氣凈化法規。如進入發動機控制裝置，由尾氣的氧傳感器測得含氧量，由含氧量和與油門踏板相連接的變阻器確定進氣量，由進氣量確定然油噴射量等方式。
方案2由具有調整出油量和出油時間的往復油泵提供壓力油，經管路通至氣閥上油缸由油缸操縱氣閥動作，這咱方式可由現在在柴油噴射方面取得的成功經驗方便的進行，實現可變氣閥定時，又不需調整氣閥間隙等，這種方案元件集中，氣閥上質量輕便，可明顯改善發動機進排氣性能。
兩扇形齒輪軸的小齒輪它們是不相嚙合的，當它們都和以下四個齒輪中兩個相嚙合四個齒輪分別是起動用馬達(圖8中9)齒輪，與配電器制為一體的齒輪，空調用齒輪，發電機(圖9中13)和油泵(圖9中14)共用齒輪(圖9中11)，配電器齒輪前面已用說明，馬達齒輪下部中心為一內部壓入銅套。與齒輪室中軸動配合的圓柱孔，由齒輪室內的軸將齒輪定位，與配電器齒輪嚙合，上部內圓是由齒輪延伸部形成的接合棘輪，棘輪外圓柱是密封面，由裝于齒輪室蓋上的油封密封于此圓柱面上，空調與發電機和油泵共用齒輪也是相同的結構，只是上部內圓，是花鍵孔作輸出端，供安裝空調和發動機油泵花鍵軸用，齒輪室是由4個內部螺栓和4個由齒輪室蓋上插入的螺栓緊固在缸體端面上的長方形件，在與缸體連接的平面上以配電器鋼球罩圓心為圓心為配電器鋼球罩位移加工一個圓孔，以其余各齒輪圓心為圓心與齒輪室一體加工三個定位軸，齒輪室四周設螺栓塔子，齒輪室蓋是一長方形蓋板，除四周螺栓孔和配電器安裝孔外，以其余三齒輪圓心為圓心設三個油封安裝孔。
現有機構換檔一般是由同步器或變速離合器，經過對它們的操縱實現變速的，其缺點是構件多，精度要求嚴格，有離合器操縱機構還有污染潤滑油的問題，并且軸向徑向尺寸較大，現在提出機構是由經過改進的，可控雙向自由輪機構執行動作的，可以克服上述缺陷，以下結合附圖8、9對機構作一步描述。
如示意圖10所示的兩排行星齒輪機構，適用的具體結構如圖8、9所示，太陽輪(圖8中15)行星輪(圖8中16)都是標準件，只是將所需行星架和齒圈作延伸制出輸入和輸出構件，將接合離合器和止動帶改造成可控雙向自由輪構成的變速器，可實現3個前進一個倒退檔，加上變矩器本身具有無級變速功能，可滿足各種行駛的需要。實現這4個檔位的具體操縱機構，(在結合自由輪上圖10中L1、L2所示)以行星齒輪機構的輸入件(圖8中19、圖9中22)圓心為準，沿外圓周均布6個內凹楔緊圓弧面，楔緊自由輪(圖8中21、圖9中36)裝入保持架(圖8中20、圖9中20)內后裝入此圓弧面內，保持架一側徑向延伸為滑圈，滑圈在各楔緊輪柱之間加工一個圓弧槽，輸入件相應位置也是相同圓弧槽，與油缸相連的操縱臂(圖8中18、圖9中18)控制梯形瓜(圖9中19)即在此槽內作軸向位移，滑圈由壓板(圖9中21)可滑動的蓋住后，各操縱件就與機構形成整體，當結合梯形瓜向輸入件內插入時，必有滑圈保持架的一個面與梯形瓜的一個斜面相擠壓，使滑圈楔緊輪柱保持架帶動楔緊自由輪柱轉動一個角度復位于凹面中間，退出接合，退出檔位(由于楔緊凹面由中間向兩邊的圓弧是對稱的，故可實現反拖)油缸左側排油，右側進油后梯形瓜被拉向退出齒圈2/3的位置，梯形瓜斜面不與滑圈楔緊輪柱保持架接觸，楔緊自由輪可在慣性和與輸入件半接觸狀態磨擦力作用下轉動一個角度，楔緊于圓弧面內，進入該檔位，止動用自由輪(如圖10中B1、B2所示)在作用動作原理上也是這樣，如圖9結構上其主體(圖9中32)是套在所需止動齒輪或保持架的延伸圓柱上的圓環，以圓環內圓為準均布6個內凹楔緊圓弧面。左右兩側楔緊輪柱保持架(圖9中30)相應位置相對加工6個圓錐孔，楔緊自由輪柱(圖9中31)兩端加工成圓錐尖裝入保持架圓錐孔內，主體各圓錐孔之間加工一段圓弧，保持架在主體圓弧對應處加工螺孔，由螺栓將兩側保持架可滑動的連接在主體上，主體左右兩側為與變速器殼相接觸的平面。在這兩側平面上各有兩個螺孔，從變速殼外緊固螺栓于螺孔后實現與主體的定位，主體平面在靠近油缸一側在主體和保持架上加工一個前端為對稱尖角后端為矩形的槽，由油缸(圖8中26、圖9中40)操縱的尖角插(圖9中35)即在此槽內前后位移，操縱楔緊輪柱保持架作圓滑動和定位，實現楔緊輪柱與主體的分離和止動。需要特別強調指出的是由變速器控制電路或變速計算機的設計，必須實現退出原有檔位后所需檔位方可進入，如由各傳感器輸入信號至變速計算機后由變阻器位置，發動機轉速、車速等信息控制變速閥，按先退出原有檔位，然后進入所需檔位的順序動作。手動變速時，也可考慮在方向機圓心設琴鍵開關，不論手動變速還是自動變速，都以如下順序進行先按下退出原有檔位琴鍵開關，然后按下所需檔位琴鍵開關，在按下退出原有檔位琴健開關的同時，就接通變矩器閥，使四個變矩器泄油該檔琴鍵開關下方，退出檔位指示燈亮的同時，即接通所需檔位閥，該檔琴鍵開關上方進入檔位指示燈亮的同時，即接通變矩器閥，使四個變矩器充油。手動變速過程中，駕駛人員只需按下兩個琴鍵開關即可。
現有汽車變矩和耦合的切換是經過變矩器內的自由輪機構由事先決定好的因素方便的進行的，其缺點是有隨動性，部分不可控，使泵輪功率不能充分利用，使效率降低，發明機構是經各系統(發動機轉速，行車速度，現該機構所處變矩還是耦合等)反饋的信息與計算機(比例閥)內貯內的信息(由事先調好壓力的彈簧或閥)對比計算后自動進行切換閥的動作，切換入所需變矩或耦合。或由觀察反饋信息指示燈。由手動經電磁操縱切換，把現有機構中的自由輪機構由可控的兩自由輪機構代替(耦合自由輪是變器中的結合自由輪形式，變矩楔緊自由輪是變速器中的止動楔緊自由輪形式)由這兩楔緊自由輪的的動作實現變矩和耦合工況的明晰切換，并在耦合工況時讓導輪加入泵輪工作從而使耦合工況效率提高。
以下結合附圖(8、9)下方方框示意圖中差速控制，變速，變矩、耦合控制對機構作進一步說明變矩工況時，結合梯形瓜插入，結合楔緊自由輪分離，止動自由輪尖角插退出，止動楔緊自由輪接合，導輪固定，機構進入變矩工況。
耦合工況時，結合梯形瓜退出，結合楔緊自由輪結合，將導輪與泵輪接合在一起，導輪加入泵輪工作，止動尖角插插入，止動楔緊自由輪分離，進入耦合工況。
兩自由輪已在變速器中說明以下結合附圖9主要就變矩器作進一步說明。
在結構上導輪外圓制成圓筒形，并延伸到和泵輪齊平，作楔緊自由輪的結合面，泵輪外均布6個內凹圓弧面，制成結合自由輪的形式。泵輪轂(圖9中17)的外圓制成傘齒輪作后輪驅動主動齒輪，導輪(圖9中29)內環外圓也作成圓筒，作泵輪(圖9中28)和渦輪(圖9中27)的接合定位面，泵輪和渦輪內環分別延伸至導輪內環中間位置，這樣三輪的內環相套可保證三輪同心，泵輪圓心加工出輸入花鍵泵輪花鍵外圓均布三個軸向進油孔，三個螺孔，另外，在導輪與泵輪，導輪與渦輪外圓接合處梢上，在導輪上加工6個螺孔，由固定在這6個螺孔上的壓板分別將渦輪和泵輪與導輪可滑動的連接在一起，并由壓板下的橡膠圈作密封件，泵輪和渦輪內圓中插入變速輸出軸，并在泵輪內圓端面，加工一個凹槽，在凹槽內設置橡膠圈由此橡膠圈作泵輪內圓的密封件，同時也兼有定位作用。
現有汽車轉向是經轉向機構和差速器來完成的，由于差速器的作用，該驅動橋一輪懸空時空轉，而著地輪則不動出現駐車現象，無法駛離駐車區域。
發明機構由于沒有差速器，而各輪均有自己獨立的變矩器作最終傳動。即使三輪懸空，一輪抓地。也不會出現駐車現象。同時，與現有機構比較而言，實現軟傳動，使變矩器前所有機件壽命提高。差速的目的是為了經捷的轉向。本系統中由于結構因素變矩器本身是不具備差速動能的，由方向機所處轉向角度，方向機動作速度作為基準信號。由左(前后)右(前后)輪轉速差，左(前后)右(前后)變矩器內壓力差，左(前后)右(前后)輪所處相位，作為輔助信號，輔入差速計算機，由計算機計算后指令差速轉閥上步進電機帶動轉閥動作，作出對四個變矩器的充泄油動作。需要特別強調指出的是轉向信號傳到差步進電機的速度和強度比傳到轉向步進電機的大而且早，才能充分發揮差速的作用。因為油的傳動速度比電的傳動速度滯后。因變矩器的工作介質是油不難想象無油或缺油時，泵輪轉速是無法或不能完全傳遞給渦輪的。這樣，可使某個所需的變矩器快轉或慢轉，加上變矩器本身具有的微量轉向隨動性和四輪轉向的作用，實現差速轉向的目的。
檔位閥是由內外相套的兩個圓柱構成的。如圖7所示，閥體一側中部設油缸進油孔(1)兩個，閥體上端的圓柱孔比下面小，形成臺階的目的是為了將從下部裝入的轉閥上限位，轉閥是閥體軸向中空，上端為轉閥桿(5)固定螺孔。轉閥中部為與軸向油孔(4)相連的一徑向油孔(2)。與徑向油孔呈45度在轉閥外圓是與軸向油孔行平行長度到徑向油孔處的向上的兩個泄油槽(3)。從圖中不難看出當轉閥處于徑向油孔與閥體上某一油孔相通進油時，必有一個泄油槽與閥體上另一油孔相通而泄油。若一個油缸用這樣一個獨立的閥，則該缸可可靠、安全的執行動作。差速閥與檔位閥基本上是相同的，只是比檔位閥在轉閥少一個泄油槽，在閥體上少一個油孔，差速步進電機控制的其實是差速轉閥的泄油量和泄油速度，并且對四輪變矩器而言，同時控制對它們的進油和泄油，可兼作離合器的作用。
對前兩個變矩器而言，液壓油經差速轉閥分配后至變速器殼中間兩隔板上的油道，在此隔板上有上下對稱中間是油槽的瓦片，泵輪端面的輪轂中心是花鍵與變速輸出軸花鍵相套。末端是驅動后輪用傘齒輪，傘齒輪端面稍后開始設三個軸向油孔通往變矩器，此油孔前端至瓦片(圖9中15)油槽處，呈90度加工三個徑向油孔與瓦片油槽共同構成對變矩器進泄油的油道。輪轂在三個軸向油道中間是三個通孔，通過螺釘與泵輪固定。對前兩個渦輪而言在渦輪末端，以圓心為準加工6個均布螺孔，球籠式萬向節即安裝在6個螺孔上，球籠外圓柱內側安裝軸承(圖9中25)外側作油封(圖9中24)內唇的密封面，然后將軸承外圓和油封外圓裝入承載蓋(圖9中26、圖8中14)上。安裝到變速器左右兩側的壁板上，由它們接合面加減襯墊調整間隙，此蓋上設一平面作與車架的或其它的連接面或件的固定面。對后輪兩變矩器而言，把進泄油道設在變矩器殼體上，對稱瓦片固定在殼體上，與前兩輪變矩器輪轂一樣結構的油道設在泵輪末端面的軸頭上，此軸頭前端是傘齒輪，分別由兩后輪驅動軸(圖9中16、圖8中23)傳動。然后把止動和結合楔緊自由輪機構油缸和閥等設置在殼體內。以此為基礎，在加上適當機構就構成后輪驅動系統。
變矩器實現差速的目的是為轉向提供條件，由于是四輪驅動四輪轉向，故結構上略顯復雜。可以這樣考慮，前輪轉向機在結構上和現有轉向機一樣，只是將與轉向節臂相套的輸出花鍵制成小齒輪與齒條左側齒合。齒條兩端是球頭與橫拉桿連接，齒條右側與步進電機嚙合。齒條中間是一比轉向機輸出齒輪大1.5倍的齒輪，由傳動桿和萬向節連接進入后輪轉向機。后輪轉向機在結構上輸入桿末端是一圓盤，圓盤與輸入桿偏心連接，圓盤內以圓心為準加工一個凹槽跑道，方向機橫拉桿滑塊即在此槽內作左右位移，外部殼體在結構上橫向剖開分成前后兩部分，前端殼體上部是軸承安裝孔，此孔下部是一個供偏心圓盤轉動的凹圓，此凹圓在水平方向的左右兩側制出橫拉桿通過的孔，后殼是一個蓋板，中心是軸承安裝孔，與此安裝孔制成一體的在水平方向的橫拉桿導向跑道及其沿伸出的另一半孔，也制在后殼內側。前后殼周邊設螺孔，由前后殼共同構成的橫拉桿通過孔在末端設油封，即構成后輪轉向機。前輪轉向機上步進電機作為助力裝置，它的動作是由轉向計算機控制的，轉向計算機的信號源是、車速、方向機轉動方向、速度和角度，輔助信號是各輪轉速差和所處相位，相位儀設在前輪轉向機齒條和后輪向機橫拉桿上，各輪轉速差是由設在各變矩器渦輪末端的轉速傳感器提供的，同時此信號也兼作防抱死制動信號用。
機體結構上分上、下兩部分，上部分是發動機主體，下部是行走系主體，上部分由于是缸套水平對置濕式的，所以上部機體(圖8中2、圖9中5)水平對置6個缸套安裝孔。由與缸蓋(圖8中1)接觸的帶一臺階圓孔平面和與缸套末端相套的圓孔平面構成，兩平面之間形成冷卻空腔，與缸蓋接觸的平面上的兩圓形成圓孤的最大位置處，加工8個三角油孔(圖9中8)，沿各園孔圓周在兩平面上加工16個螺孔，另一側形成缸套安裝孔的兩平面也是對稱結構，16個螺孔上面一排6個，下面一排其中4個共10個是承載貫穿螺栓，在機體一端下方由于扇形齒輪軸上固定兩個動力輸出齒輪(圖9中6、7)，為便于安裝相對這兩齒輪位置處2螺孔中螺栓和中間一排4個螺栓是由缸蓋上方旋入，缸筒下址口平面內在下址口平面正上方裝噴油咀(圖8中29)，對活塞噴注冷卻，在下址口平面兩缸套安裝孔之間延伸扇形齒輪軸及軸承安裝孔，由這一延伸部位將兩側缸套安裝孔連接為一體，此孔分上、下兩孔，上、下兩孔各由中部剖開，并可由貫穿螺栓緊固為一體，供安裝扇形齒輪軸和滾針(圖9中4)用。安裝缸筒空腔上部在缸筒裝入后，缸筒噴咀址口處加工出噴油咀址口。址口兩側是噴咀安裝螺栓，扇形齒輪軸一端設悶壓蓋，另一端是由齒輪室兼作軸承壓板，由此兩蓋板保證扇形齒輪軸的軸向定位，空腔下部是與下部機體相接合的平面，機體下部由兩隔板分成三個腔，中間兩隔板靠近油缸一側各加工一個進油孔，兩隔板上部是供安裝變速器用的瓦孔，從中間水平剖開，由剖開的上蓋的兩貫穿螺栓固定，另外在兩隔板外側與后機體板上軸承孔座同心，還設有供安裝后輪輸出軸用的軸承座，左右兩側中心加工一個孔，供前輸出軸通過，沿此孔圓周加工四個螺孔，供安裝軸承和油封體用。
下部機體底是園孤形的前后兩邊是與下部園孤相切的平面，平面一側上是長方形槽，此槽上側有八個供油缸操縱瓜通過的孔，孔兩邊是兩個油缸(圖9中40)安裝螺孔，下側有4個螺孔供安裝操縱閥(圖8中27、圖9中39)用，長方槽在靠近油泵一側邊板上加工一個供進油用的接頭孔，此槽四周設螺孔，油缸、閥及管路裝入后由蓋板經螺栓蓋住密封，將前面所速各構件裝入機體下、下部相應位置就構成本發明提出的動力系統。在長方槽下方設四個螺栓塔子供安裝方向機用。
冷卻油泵(圖9中14)是由發電機末端花鍵套連接傳動的，冷卻油泵是轉子式的，為保證將冷卻油量和壓力，提高到必要的強度和減少脈沖影響，轉子齒輪數較多齒寬度較大，冷卻油由油泵從機體下部抽出后先進入密封冷卻油箱內，經由溫度感應器控制開關和轉速的電動風機冷卻后進入總油管，由總油管分成兩個支路，一路再分成七個支路，其中六路進入各缸蓋上的進油孔(圖中10)，一路限量限壓引出后再分成六個支路進入氣閥導管油封內，對導管內外的進排氣閥潤滑冷卻后，由排氣換流閥上回油孔流入油底，另一路進入操縱閥，由電磁操縱檔位閥、變矩閥、耦合閃和差速閥，一路進入轉子濾清器后流入油底，進入缸蓋冷卻油經缸蓋冷卻腔，缸蓋上三角孔，缸體上三角孔，缸筒冷卻腔后，由缸筒末端噴咀噴出對活塞冷卻后進入機體下部，再次參加循環，由于所有用油和潤滑件全部密封在上、下總機內而機構又沒有傳統軸瓦件，所以全部采用飛濺潤滑的方式。
權利要求
五權利要求書1、由一個齒條和兩個扇形齒輪所構成的運動方式轉化機構其特征是齒條兩端與齒條一體對置活塞，活塞上有二道氣環，一道油環，齒條位置中部上、下各有一個扇形齒輪。
2.按權利要求1所規定的機構其特征是活塞內部設四個凸起螺栓塔子，與齒條連接，塔子周圍形成冷卻腔。
3.按權利要求1所規定的機構特征是兩扇形齒輪軸端的小齒輪與中間隋輪以一定角度關系嚙合。
4.按權利要求1.2所規定的機構其特征是齒條上下均有齒，并且上齒齒厚和下齒齒間相對。
5.按權得要求1、3所規定的機構其特征是扇形齒輪軸上兩扇形齒輪之間是由滾針或軸承支承。
6.按權利要求1、3、5所規定的機構其特征是上下兩扇形齒輪軸上扇形齒輪按360/齒條個數的關系配置。
7.按權利要求1.3.5.6所規定的機構其特征是上下的兩扇形輪軸兩端以園錐軸承定位和支承。
8.由兩個齒條和一個扇形齒輪，所構成一運動方式轉化機構其特點是扇形齒輪居中，有齒部分只能與上側或下側和一個齒條輪回嚙合。
9.按權利要求8所規定的機構其特征是扇形齒輪有齒部分是凸起園腹齒，無齒部分為凸起園弧面。
10.按權利要求8.9所規定的機構其特征是上、下兩齒條和左右兩活塞制為一體，活塞有兩道氣環一道油環。
11.按權利要求8所規定機構其特征是齒條齒背以缸徑為準制成弧形，齒條為內凹圓腹齒，齒兩側形成加強肋。
12.按權利要求8.9所規定機構其特征是扇形齒輪軸上兩扇形齒輪之間是滾針或軸承，軸兩端以園錐軸承定位。
13.按權利要求8所規定機構其特征是扇形齒輪分度園和齒條分度線相切。
14.一個由帶定位面和噴咀址口的圓筒所組成的缸套其特征是缸筒上部徑向由臺階形成址口定位環面，軸向以環面內園1/2形成的臺階構成防火岸。
15.按權利要求14所規定的缸套其特征是在下止點前與缸套軸線呈30°加工噴咀安裝園錐孔。
16.一個由縱剖面看有四層組成的整體缸蓋其牲是最下一層以活塞直徑為準形成凹園，凹園內均布6個扇形排氣口，由最下一層和第二層形成冷卻腔，冷卻腔上端有進油口，第二層和第三層接合部形成換流口，第三層與上與最下一層對應成6個扇形進氣口，并沿進氣口外圈加工一半圓弧槽。
17.按要利要求所16規定的缸蓋其特征是由第二層和第三層的上下側口組成12個排氣口；最下一層在兩凹園之間的最大位置有三角形油孔；鑲入缸蓋的導管在外端一側沿內、外園，加工出旋向油道至導管未端前的回油口為止；由第四層和第三層構成進氣管兼穩壓室。
18.按要利要求16所規定的缸蓋其特征是最下一層，第二層，第三層均由缸蓋緊固螺栓孔的包絡部分相接，并由第三層上螺栓緊固缸蓋。
19.一個由排氣閥園和與之垂直的園柱組成的排氣閥其特征是園面上均布6個扇形排氣口，園柱閥桿上端有花鍵。閥桿中空，最下端有螺孔供安裝火花塞用。
20.按權利要求19規定的排氣閥其特征是排氣閥齒輪在油封管接頭處，開一半園弧槽。
21.一個由進氣閥園和豎向換流閥面及與之垂直的桿構成的進氣換流閥其特征是園面上均布6個扇形進氣口；進氣口垂直位置處有6個豎向換流園弧閥面，此閥面靠進氣側有一半園弧缺口。
22.按權利要求21所規定的進氣換流閥其特征是與閥垂直的桿中空，最上部有花鍵，花鍵頂部設卡簧槽，進氣換流閥桿末端下部設回油接頭。
23.按權利要嫠21、22所規定的進氣換流閥和排氣閥其特征是閥桿頂部裝驅動用齒輪，齒輪由電磁驅動。
24.一個由機械調速器，內外配電套和永磁體及電磁柱構成的配電器其特征是在機械調速器齒輪中加工6個徑向鋼球跑道，齒輪末端設三個傳動銷，傳動銷外側是供安裝用的園柱面，齒輪園心是供鋼球罩軸通過的孔，孔后沿孔外園是三個螺孔供安裝油封用。
25.按權利要求24所規定的配電器其特征是齒輪后端有三個傳動銷，齒輪園心中空，可動的球罩在園心內前后位移，中空園心后沿園心外園加工三個螺孔，供安裝油封。
26.按權利要求24、25規定的配電器其特征是配電內外套均有電木作主體。電木上鑲相應需要的配電環或配電點。
27.按權利要求24、25所規定的配電器其特征是內套末端可在前端的鍵槽內作位移，配電器外套固定蓋上設角度調整渦桿，外套上設渦輪。
28.按權利要求24所規定的配電器其特征是第一永磁體固定在鋼球罩軸上，第二永磁體固定在內套上，第二永磁體固定在外套上。
29.按權利要求26、27所規定的配電器其特征是第三永磁體上，設置六個孔，孔內有六個電磁柱；外套末端操縱立體凸輪。
30.經過改進的可控雙向自己輪機構其特征是機構由行星齒輪機構及機構上楔緊園弧面自由輪，自由輪保持架，梯形瓜等構成。
31.按權利要求30所規定的行星變速機構其特征是在動力的輸入件上均布有6個對稱內凹楔緊園弧面，園弧面之間加工一個圓弧槽；自由輪保持架由6個軸向園弧面在同半徑園內構成，并且徑向延伸為滑圈。滑圈在各自由輪柱園弧之間加一個園弧槽。
32.按權利要求36所規定的行星變速機構其特征是滑圈內園沿園周加工成一個臺階，并且臺階上面的壓板也加工成對應結構，使滑圈在壓板內滑動。梯形瓜是由一個園軸向均布延伸出6個前斷面為小園弧，后斷面為大園弧的結構組成的。
33.按權利要求30所規定的行星變速機構，其另一變形產品(在止動自由輪中)的特征是自由輪保持架由兩半園環組成，保持架相應位置加工6個園錐孔，各園錐孔之間加一個園弧槽；兩對應保持架由6個螺檢連接，止動主體相應位置由6個供螺栓滑動的園弧槽，在止動主體和兩保持架的指定位置有一個前端是對稱三角形的缺口。
34.一個由變矩器經過減去半向自由輪，加入兩雙向自由輪改造成的新的變矩器其特征是導輪設計在園的最大直徑上，并且其外園在靠近泵輪一側延伸到和泵輪齊平。
35.按權利要求34所規定的變矩器其特征是導輪內環園制成園筒形作泵輪和渦輪的結合定位面；泵輪和渦輪的內環分別延伸至導輪內環的中間位置。
36.按權力要求34所規定的變矩機構其特征是泵輪外側制成結合自由輪的形式。泵輪園心加工出輸入花健，渦輪外側園心作輸出件用。泵輪花健外園均布三個軸向油孔和三個螺孔。
37.按權力要求34所規定的變矩器其特征是在導輪與泵輪，導輪與渦輪的接合處稍上在導輪上加工6個螺孔，導輪外園柱作止動自由輪的止動接合面。導輪與泵輪，導輪與渦輪的結合奪板下由橡膠圈作密封件。泵輪和渦輪內園中插入變速輸出軸，軸上在與泵輪的結合處，有一橡膠圈作密封件。
38.一個由園筒組成的輸油兼支承輪 件其特征是與泵輪對應處有三個軸向油孔至瓦片油槽處，呈90°作成徑向油孔，三個軸向油孔之間，是三個通孔。徑向油孔前將輪制成傘齒輪，作后輸出齒輪用。
39.一個由相套兩園柱構成的檔位閥其特征是轉閥軸向中空中上部為閥桿固定螺孔，轉閥中部為與軸向油孔相通的徑向油孔。轉閥由閥體上的上臺階上限位，油堵下限位。
40.一個由上、下兩部分組成的機體，其特征是上半部是動力系骨架，下半部是行走系骨架，上下機體由螺栓連接成一個整體。
41.按權利要求40所規定上部機體，其特征是水平對置6個缸套安裝孔，6個孔由扇形齒輪軸的軸承安裝孔連接成一體。
42.按權利要求41所規定的上部機體，其特征是缸套安裝孔由前后兩孔形成，前孔帶一臺階，后孔正上方設冷卻噴咀址口，前端各孔在圓弧最大位置處設三角形孔，每個安裝孔沿圓周設6個螺栓孔，有2個共用，共計16個。
43.按權利要求41、42所規定的上部機體，其特征是上下兩上扇形齒輪軸的軸承孔，均由中間水平剖開，并可由貫穿螺栓將滾針蓋與機體連為一體。
44.按權利要求40所規定的下部機體，其特征是機體是由四個平面和一個園弧面構成的箱體結構。下部機體由兩隔板分成三個腔。
45.按權利要求40所規定的下部機體，其特征是在向后一側的平面上設一長方形槽，槽內設各操縱缸，及螺孔和閥安裝孔等。在兩隔板上靠近操縱閥一側各加工一進油孔。
46.按權利要求44所規定的下部機體，其特征是兩隔板上瓦孔由中間水平剖開，并由螺栓連接為一體。
47.按權利要求40所規定的下部機體，其特征是左右兩側平面在輸出軸位置處，沿圓周加工4個螺孔供安裝球籠，軸承架和鋼板支承共用件，在中間兩隔板上呈90度和后側平面上軸承孔成一軸線，設后輪傳動軸軸承孔。
48.一個由前后殼體和偏心圓盤構成的后輪轉向機其特征是輸入軸與圓盤偏心連接。
49.按權利要求48所規定的方向極其特征是偏心圓盤內以圓心為準，加工圓凹槽方向機橫拉桿滑快即在此槽內滑動。后殼在圓內水平設置橫拉桿導向跑道，前后可在圓外共同構成水平的橫拉桿導向槽延伸出的密封件安裝孔。
全文摘要
本發明公開了集現有汽車發動機、變速器、后橋功能于一身的新的汽車動力系統。發動機系中,齒條、扇形齒輪構成能量轉化的執行機構。缸筒及其上噴射閥構成燃料缸內噴射。缸蓋、進、排氣導管、進、排氣閥及其驅動構成充量的配給裝置。由配電器實現全部隨動輔助件與發動機本身的協調配合。變速系中,由經過改進的行星齒輪變速器及其實現變速目的的執行元件,輸入主體,主體上楔緊圓弧面,楔緊自由輪、滑圈自由輪保持架,及控制爪、圓弧槽構成的操作執行機構和操作用的閥及油缸共同構成變速器。后橋系中,把現有變矩器通過加裝如變速器中結合和止動楔緊雙向自由輪機構及其執行和操作原件改造成可控的,實現變矩和耦合的明晰切換。并通過閥的控制,實現對變矩器充泄油的操作,從而實現轉向差速和四輪抓地。
文檔編號F02B75/40GK1263984SQ9910146
公開日2000年8月23日 申請日期1999年2月13日 優先權日1999年2月13日
發明者張保東, 張保虎 申請人:張保信, 張保東, 張保相