CN102996242A

CN102996242A - 一种发动机

Info

Publication number: CN102996242A
Application number: CN2012104647524A
Authority: CN
Inventors: 毕纪灵
Original assignee: Anhui Normal University
Current assignee: Anhui Normal University
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了一种发动机，包括气缸底座（10）、齿轮（9）、第一齿条（7）和第二齿条（8），齿轮（9）与动力输出轴（6）连接，齿轮（9）分别与第一齿条（7）和第二齿条（8）相啮合，还包括用于驱动第一齿条（7）的第一驱动装置和用于驱动第二齿条（8）的第二驱动装置，通过齿轮（9）齿条来传输动力，当燃气压力最大时，扭矩也最大，结构简单、机械效率高，提高了经济效益。

Description

一种发动机

技术领域

本发明属于动力设备领域，尤其涉及一种发动机。

背景技术

自从内燃机问世以来，人类进入了用机械代替人力进行劳作的时代，发动机被广泛用于各种机械动力，尤其是交通运输的动力。但其结构方面的改进不是完美的。其中，现有的发动机一般是由气缸内的燃料燃烧推动圆筒活塞往复运动，该往复运动通过连杆结构的曲轴变为旋转运动，从而输出动力。由于此结构活塞水平推力须分解为动力传动轮的切向力，当燃气压力最大时，恰逢扭矩最小。当扭矩变大时，燃气压力却大大减小，所以功率损失很大。

发明内容

针对传统发动机燃气压力最大时，恰逢扭矩最小，功率损失很大的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种当燃气压力最大时，扭矩也最大，功率损失大大降低的发动机。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种发动机，包括气缸底座、齿轮、第一齿条和第二齿条，所述齿轮与动力输出轴连接，所述齿轮分别与第一齿条和第二齿条相啮合，还包括用于驱动所述第一齿条的第一驱动装置和用于驱动所述第二齿条的第二驱动装置。

所述气缸底座上设有第一固定支架和第二固定支架，所述第一驱动装置包括第一气缸、第二气缸和第一齿条，所述第一气缸与第一固定支架连接，所述第二气缸与第二固定支架连接；所述第一气缸内设有第一活塞，第一活塞与第一连杆连接；所述第二气缸内设有第二活塞，所述第二活塞与第二连杆连接；所述第一齿条一端与第一连杆连接，另一端与第二连杆连接；所述第一气缸和第二气缸上设有进气装置、排气装置和点火装置。

所述第二驱动装置包括第三气缸、第四气缸和第二齿条，所述第三气缸与第一固定支架连接，所述第四气缸与第二固定支架连接；所述第三气缸内设有第三活塞，第三活塞与第三连杆连接；所述第四气缸内设有第四活塞，所述第四活塞与第四连杆连接；所述第二齿条一端与第三连杆连接，另一端与第四连杆连接；所述第三气缸和第四气缸上设有进气装置、排气装置和点火装置。

所述第二驱动装置位于所述第一驱动装置正下方。

所述第一连杆、第一齿条和第二连杆位于一条直线上。

所述第三连杆、第二齿条和第四连杆位于一条直线上。

所述气缸底座上设有轴承座，所述动力输出轴通过轴承与轴承座连接。

本发明的优点在于，当燃气压力最大时，扭矩也最大，避免了传统发动机燃气压力最大时扭矩最小的功率损失，结构简单、机械效率高，提高了经济效益。

附图说明

图1为本发明一种发动机的结构示意图；

图2为图1发动机的剖视图；

图3为图1发动机的主视图；

上述图中的标记均为： 1、第一气缸， 2、第二气缸， 3、第三气缸，4、第四气缸，5、轴承座，6、动力输出轴，7、第一齿条，8、第二齿条，9、齿轮，10、气缸底座，11、第一连杆，12、第二连杆，13、第三连杆，14、第四连杆，15、第一固定支架，16、第一活塞，17、第二活塞，18、第三活塞，19、第四活塞，20、第二固定支架。

具体实施方式

图1、图2和图3为本发明一种发动机的结构示意图，包括气缸底座10、齿轮9、第一齿条7和第二齿条8，齿轮9与动力输出轴6连接，齿轮9分别与第一齿条7和第二齿条8相啮合，还包括用于驱动第一齿条7的第一驱动装置和用于驱动第二齿条8的第二驱动装置。

气缸底座10上设有第一固定支架15和第二固定支架20，第一驱动装置包括第一气缸1、第二气缸2和第一齿条7，第一气缸1与第一固定支架15连接，第二气缸2与第二固定支架20连接；第一气缸1内设有第一活塞16，第一活塞16与第一连杆11连接；第二气缸2内设有第二活塞17，第二活塞17与第二连杆12连接；第一齿条7一端与第一连杆11连接，另一端与第二连杆12连接；第一气缸1和第二气缸2上设有进气装置、排气装置和点火装置。

第二驱动装置包括第三气缸3、第四气缸4和第二齿条8，第三气缸3与第一固定支架15连接，第四气缸4与第二固定支架20连接；第三气缸3内设有第三活塞18，第三活塞18与第三连杆13连接；第四气缸4内设有第四活塞19，第四活塞19与第四连杆14连接；第二齿条8一端与第三连杆13连接，另一端与第四连杆14连接；第三气缸3和第四气缸4上设有进气装置、排气装置和点火装置。

第二驱动装置位于第一驱动装置正下方。

第一连杆11、第一齿条7和第二连杆12位于一条直线上。

第三连杆13、第二齿条8和第四连杆14位于一条直线上。

气缸底座10上设有轴承座5，动力输出轴6通过轴承与轴承座5连接。

第一气缸1、第二气缸2、第三气缸3和第四气缸4为四个完全相同的气缸。气缸上的进气装置、排气装置和点火装置也是完全相同的。第一活塞16、第二活塞17、第三活塞18和第四活塞19为四个完全相同的滑动活塞，这样可以保证齿轮9在四个方向上的受力相同。第一活塞16、第二活塞17与第三活塞18、第四活塞19总是向相反的方向滑动，这样能够为齿轮9提供最大限度的动力，使齿轮9沿顺时针、逆时针方向交替转动，保证齿轮9的转动与第一齿条7和第二齿条8保持一致。动力输出轴6的转动由齿轮9的转动带动。四缸也可以设计为六缸、八缸、十二缸，这样可以根据需要灵活调节发动机的形状和输出功率。

在第一阶段中，第一气缸1中的燃油燃烧时，推动第一活塞16和第二活塞17向右滑动，此时第一齿条7向右移动，第二齿条8向左移动，齿轮9逆时针转动，第三活塞18和第四活塞19向左滑动，使得第二气缸2中的气体排出，第四气缸4进入气体和燃料，第三气缸3中的燃料与空气混合体压缩；第二阶段中，第三气缸3中被压缩的混合气体燃烧，推动第三活塞18和第四活塞19向右滑动，此时第二齿条8向右移动，第一齿条7向左移动，齿轮9顺时针转动，第一活塞16和第二活塞17向左滑动，使得第一气缸1中的气体排出，第二气缸2进入气体和燃料，第四气缸4中的燃料与空气混合体压缩；第三阶段中，第四气缸4中的燃油燃烧时，推动第三活塞18和第四活塞19向左滑动，此时第一齿条7向右移动，第二齿条8向左移动，齿轮9逆时针转动，第一活塞16和第二活塞17向右滑动，使得第三气缸3中的气体排出，第一气缸1进入气体和燃料，第二气缸2中的燃料与空气混合体压缩；在第四阶段中，第二气缸2中的燃油燃烧时，推动第一活塞16和第二活塞17向左滑动，此时第一齿条7向左移动，第二齿条8向右移动，齿轮9顺时针转动，第三活塞18和第四活塞19向右滑动，使得第四气缸4中的气体排出，第三气缸3进入气体和燃料，第一气缸1中的燃料与空气混合体压缩。这四个阶段循环往复，使得齿轮9 不断的顺时针、逆时针转动，带动动力输出轴6转动，进而输出功率。对于每个气缸，是一个进气、压缩、燃烧、排气的循环过程。

采用这样的结构后，当燃气压力最大时，扭矩也最大，避免了传统发动机燃气压力最大时扭矩最小的功率损失，结构简单、机械效率高，提高了经济效益。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种发动机，其特征在于，包括气缸底座（10）、齿轮（9）、第一齿条（7）和第二齿条（8），所述齿轮（9）与动力输出轴（6）连接，所述齿轮（9）分别与第一齿条（7）和第二齿条（8）相啮合，还包括用于驱动所述第一齿条（7）的第一驱动装置和用于驱动所述第二齿条（8）的第二驱动装置。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述气缸底座（10）上设有第一固定支架（15）和第二固定支架（20），所述第一驱动装置包括第一气缸（1）、第二气缸（2）和第一齿条（7），所述第一气缸（1）与第一固定支架（15）连接，所述第二气缸（2）与第二固定支架（20）连接；所述第一气缸（1）内设有第一活塞（16），第一活塞（16）与第一连杆（11）连接；所述第二气缸（2）内设有第二活塞（17），所述第二活塞（17）与第二连杆（12）连接；所述第一齿条（7）一端与第一连杆（11）连接，另一端与第二连杆（12）连接；所述第一气缸（1）和第二气缸（2）上设有进气装置、排气装置和点火装置。

3.如权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述第二驱动装置包括第三气缸（3）、第四气缸（4）和第二齿条（8），所述第三气缸（3）与第一固定支架（15）连接，所述第四气缸（4）与第二固定支架（20）连接；所述第三气缸（3）内设有第三活塞（18），第三活塞（18）与第三连杆（13）连接；所述第四气缸（4）内设有第四活塞（19），所述第四活塞（19）与第四连杆（14）连接；所述第二齿条（8）一端与第三连杆（13）连接，另一端与第四连杆（14）连接；所述第三气缸（3）和第四气缸（4）上设有进气装置、排气装置和点火装置。

4.如权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述第二驱动装置位于所述第一驱动装置正下方。

5.如权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述第一连杆（11）、第一齿条（7）和第二连杆（12）位于一条直线上。

6.如权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述第三连杆（13）、第二齿条（8）和第四连杆（14）位于一条直线上。

7.如权利要求1~6所述的发动机，其特征在于，所述气缸底座（10）上设有轴承座（5），所述动力输出轴（6）通过轴承与轴承座（5）连接。