往复活塞式直轴内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种往复活塞式内燃机，尤其是一种直轴输出动力、换气无凸轮的往复活塞式直轴内燃机。
【背景技术】
[0002]传统内燃机曲柄连杆传动机构中，当气缸内燃气压力最高时连杆获得活塞的推力最大，但连杆作用在曲轴上的力并不大，在上止点时为零。当曲轴可以获得连杆更大作用力时，由于活塞下行缸内压力下降，连杆与活塞角度的改变，致使曲轴所获扭力也不大。另外由于曲轴连杆传动，非做功缸所消耗主轴扭力也很大。传统内燃机换气机构为凸轮顶升，气阀启闭受机器转速、凸轮相对角度等因素制约，换气时间短，质量差，同时凸轮的转动又消耗主轴一部分有用功。所以传统内燃机由于受自身结构所限，机器内耗大，效率低。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种直轴输出往复活塞式内燃机，替代传统曲轴连杆传动机构与凸轮换气，电磁换气质量高，高压缩比燃烧充分减小尾气排放，直轴输出动力机械效率高。
[0004]本实用新型采用的技术方案是提供一种往复活塞式直轴内燃机，该内燃机包括箱体气缸、活塞，箱体内有对称布置的输出轴与联动轴，在输出轴上有往复齿轮和从动齿轮，往复齿轮与连杆通过拉线相连，连杆与活塞固定连接，输出轴与联动轴转动的固定在箱体上，进气阀和排气阀的上部设有电磁铁；其中:所述输出轴为一直轴，所述连杆拉线往复拉动往复齿轮，往复齿轮单向驱动从动齿轮，动力输出轴与从动齿轮一起旋转做功。
[0005]本实用新型的效果是采用电磁驱动换气，气阀开度与时间不受机器转速与凸轮角度所限制，使换气更充分燃烧好排放小。由于主轴不再驱动凸轮使主轴效率增加。由于采用电磁换气，可很好实施可变进排气定时与气阀开度调节。采用直轴为动力输出轴，连杆拉线齿轮把活塞的往复运动转变成直轴的旋转运动，连杆拉线的作用力始终作用在齿轮的切线方向上，输出轴所获得的扭力始终是活塞的最大推力，提高了机械效率减小了燃料消耗。由于采用直轴齿轮传动机构，使非做功缸消耗做功缸活塞推力的内耗减小，效率增加。由于连杆与活塞固定连接，连杆只随活塞做往复直线运动不会对气缸壁产生侧压力，气缸磨损均匀气密性加强。连杆无摆动使振动减小。输出轴上齿轮直径不受活塞行程制约，可根据需要选择大扭矩或高转速。连杆直线运动而无摆动可大幅提高压缩比，使燃料燃烧更充分，排放减小。连杆直线运动易于改变压缩比适用多种燃料。采用直轴齿轮机构动力连续平顺。采用直轴齿轮机构易于实现机电混合动力。采用直轴相比曲轴强度高、制造工艺简单。该直轴传动方式不仅限于四冲程内燃机，同样适用二冲程内燃机。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的四缸四冲程结构示意图；
[0007]图2是图1的侧视图。
[0008]图中:
[0009]1、往复齿轮2、从动齿轮3、连杆4、输出轴5、箱体
[0010]6、气缸7、活塞8、进气阀9、排气阀10、拉线
[0011]11、联动轴12、连杆拉线13、复位弹簧
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型的往复活塞式直轴内燃机结构加以说明。
[0013]本实用新型的往复活塞式直轴内燃机设计思想是改变传统活塞往复式内燃机用曲柄连杆机构传动，用凸轮控制进排气阀换气的结构方式。本实用新型的往复活塞式直轴内燃机的活塞与进排气阀的运动规律和传统内燃机相同，而是改变了传统内燃机的传动机构与换气机构，用直轴齿轮替代曲柄连杆，用电磁铁替代凸轮。
[0014]如图1、2所示，本实用新型的往复活塞式直轴内燃机结构是，该内燃机包括箱体5气缸6、活塞7，箱体5内有对称布置的输出轴4与联动轴11，在输出轴4上有往复齿轮1和从动齿轮2，往复齿轮1与连杆3通过拉线12相连，连杆3与活塞7固定连接，输出轴4与联动轴11转动的固定在箱体5上，进气阀8和排气阀9的上部设有电磁铁，所述进气阀8和排气阀9通过电磁铁的吸合、断开进行进排气。所述输出轴4为一直轴，所述连杆拉线12往复拉动往复齿轮1，往复齿轮1单向驱动从动齿轮2，动力输出轴4与从动齿轮2 —起旋转做功。
[0015]所述连杆3与活塞7固定连接，连杆3只随活塞7做往复直线运动而无摆动。所述输出轴4上等间隔设有多对互相啮合的往复齿轮1和从动齿轮2。
[0016]所述往复齿轮1与连杆3由连杆拉线12相连，随连杆3做往复运动。连杆拉线12的两端固定连接在连杆3上，连杆拉线12缠绕在往复齿轮1上，往复齿轮1在输出轴4上往复转动。所述往复齿轮1与从动齿轮2的端面上开有互相啮合的斜齿，使往复齿轮1单向扭动从动齿轮2。所述往复齿轮1与联动轴11由拉线10相连，所述联动轴11随往复齿轮1做往复转动。所述往复齿轮1滑动的固定在输出轴4上，所述从动齿轮2固定连接在输出轴4上。所述输出轴4与联动轴11均转动的固定在箱体5上。所述往复齿轮1的一端有复位弹簧13。所述连杆拉线12在活塞中心线上。
[0017]所述气缸设置包括有直列式并列式或对置式，所述直列式气缸为气缸排列在一条直线上，并列式为气缸对称排列在两条直线上，对置式为两气缸共用一根连杆3的排列。
[0018]本实用新型的往复活塞式直轴内燃机具体动作过程如下:
[0019]第一缸为膨胀冲程，第一缸进气阀8与排气阀9在关闭位置，第二缸为排气冲程，第二缸的排气阀9在开启位置进气阀8在关闭位置，第三缸为吸气冲程，第三缸的进气阀8在开启位置排气阀9在关闭位置，第四缸为压缩冲程，第四缸的进气阀8与排气阀9在关闭位置。第一缸的连杆3在第一缸活塞7的推动下向下运动，第一缸连杆3通过连杆拉线12拉动第一缸往复齿轮1顺时针转动，第一缸往复齿轮1扭动第一缸从动齿轮2转动，输出轴4同从动齿轮2 —起转动，向外输出动力。与此同时，第一缸的往复齿轮1通过拉线10拉动联动轴11顺时针转动，联动轴11拉动第三缸的往复齿轮1顺时针转动，第三缸的往复齿轮1拉动第三缸的连杆3下行，联动轴11还拉动第二缸和第四缸的往复齿轮1逆时针转动，第二缸和第四缸的往复齿轮1通过连杆拉线12向上拉动第二缸和第四缸的连杆向上运动，第二缸和第四缸的往复齿轮1与第二缸和第四缸的从动齿轮2为分离状态，第二缸和第四缸的从动齿轮2随输出轴一起做顺时针转动。当第四缸活塞到达上止点时，第四缸燃烧膨胀做功，第四缸活塞7开始下行，第四缸连杆3通过拉线12拉动第四缸往复齿轮1顺时针转动，第四缸往复齿轮1在复位弹簧13的作用下与第四缸的从动齿轮2啮合，开始扭动第四缸从动齿轮2，输出轴4与第四缸的从动齿轮2 —起继续顺时针转动输出动力。与此同时，第四缸往复齿轮1通过拉线10拉动联动轴11逆时针转动，联动轴11拉动第二缸的往复齿轮1顺时针转动，在复位弹簧的作用下第二缸的往复齿轮1与第二缸的从动齿轮2啮合，第二缸的往复齿轮1通过拉线12拉动第二缸的连杆下行，联动轴11此时也拉动第一缸和第三缸的往复齿轮1逆时针转动，第一缸和第三缸的往复齿轮1与第一缸和第三缸的从动齿轮2自动分离，第一缸和第三缸的往复齿轮1拉动第一缸和第三缸的连杆3，使第一缸和第三缸的连杆3上行。第二缸和第三缸膨胀做功时与第一缸和第四缸动作同理。四个气缸总有一个在做功，做功的同时驱动另外三个缸的准确动作，将动力从输出轴4连续输出。
[0020]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士在本实用新型的技术指导思想之内轻易提出其他的实施例，均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种往复活塞式直轴内燃机，该内燃机包括箱体(5)气缸(6)、活塞(7)，箱体(5)内有对称布置的输出轴(4)与联动轴(11)，在输出轴(4)上有往复齿轮(1)和从动齿轮(2)，往复齿轮⑴与连杆⑶通过拉线(12)相连，连杆(3)与活塞(7)固定连接，输出轴⑷与联动轴(11)转动的固定在箱体(5)上，进气阀(8)和排气阀(9)的上部设有电磁铁；其特征是:所述输出轴(4)为一直轴，所述连杆拉线(12)往复拉动往复齿轮(1)，往复齿轮(1)单向驱动从动齿轮(2)，动力输出轴(4)与从动齿轮(2) —起旋转做功。2.根据权利要求1所述的往复活塞式直轴内燃机，其特征是:所述进气阀(8)和排气阀(9)通过电磁铁的吸合、断开进行进排气。3.根据权利要求1所述的往复活塞式直轴内燃机，其特征是:所述连杆(3)与活塞(7)固定连接，连杆(3)只随活塞(7)做往复直线运动而无摆动。4.根据权利要求1所述的直轴内燃机，其特征是:所述输出轴(4)上等间隔设有多对互相啮合的往复齿轮(1)和从动齿轮(2)。5.根据权利要求1所述的往复活塞式直轴内燃机，其特征是:所述往复齿轮(1)与连杆(3)由连杆拉线(12)相连，随连杆(3)做往复运动；所述往复齿轮(1)与从动齿轮(2)的端面上开有互相啮合的斜齿，使往复齿轮(1)单向扭动从动齿轮(2)。6.根据权利要求1所述的往复活塞式直轴内燃机，其特征是:所述往复齿轮(1)与联动轴(11)由拉线(10)相连，所述往复齿轮(1)滑动的固定在输出轴(4)上，所述从动齿轮(2)固定连接在输出轴(4)上。7.根据权利要求1所述的往复活塞式直轴内燃机，其特征是:所述联动轴(11)随往复齿轮(1)做往复转动。8.根据权利要求1所述的往复活塞式直轴内燃机，其特征是:所述气缸设置包括有直列式并列式或对置式，所述直列式气缸为气缸排列在一条直线上，并列式为气缸对称排列在两条直线上，对置式为两气缸共用一根连杆(3)的排列。
【专利摘要】本实用新型提供一种往复活塞式直轴内燃机，该内燃机包括箱体气缸、活塞，箱体内有对称布置的输出轴与联动轴，在输出轴上有往复齿轮和从动齿轮，往复齿轮与连杆通过拉线相连，连杆与活塞固定连接，输出轴与联动轴转动的固定在箱体上，进气阀和排气阀的上部设有电磁铁，所述输出轴为一直轴，所述连杆拉线往复拉动往复齿轮，往复齿轮单向驱动从动齿轮，动力输出轴与从动齿轮一起旋转做功。本实用新型的效果是用电磁力驱动气阀使换气迅速·质量提高。用直轴输出动力活塞推力始终作用在主轴最大力臂上，使燃气压力得以充分利用。电磁换气，直轴输出动力，可提高压缩比，使结构紧凑，强度提高，机械效率提高。
【IPC分类】F01L9/04, F02B75/32
【公开号】CN204984599
【申请号】CN201520540045
【发明人】马浩
【申请人】马浩
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月24日