CN204591478U

CN204591478U - 汽车、轮船的动力装置二冲程齿轮轴发动机

Info

Publication number: CN204591478U
Application number: CN201520129767.4U
Authority: CN
Inventors: 孙书伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Guangzhou Honglian Network Technology Co Ltd
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2015-03-07
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2025-03-07

Abstract

一种汽车、轮船的动力装置二冲程齿轮轴发动机，采用水平对置整体式活塞，将活塞（11）中间开上下两排齿条（13），与动力输出轴（10）上的半圈齿轮（15）相连。半圈齿轮（15）只半圈有齿，另半为光滑的圆弧。上下齿条交替与动力输出轴（10）的齿轮咬合，推动动力输出轴（10）连续朝一个方向做圆周动转。解决了传统发动机采用连杆与曲轴组合方式的扭矩输出不平稳的缺陷，在活塞（11）两端开排气孔（14），与排气门（12）相连，废气经活塞排气孔（14）绕过外壳油封（7）由外壳排气孔（4）排出。解决了传统二冲程发动机活塞油封（5）必须经过外壳排气孔（4）会泄漏机油排放不环保，从根本上解决了排放，和油耗的缺陷。

Description

汽车、轮船的动力装置二冲程齿轮轴发动机

技术领域

本发明涉及：一种发动机，用如汽车、轮船等的动力装置。

背景技术

目前，所使用的发动机，是一直沿续几十年前发明的曲轴发动机，技术虽然成熟，但也太老，再无提升技术空间。结构复杂，重量重，体积大、加工难度高、曲轴摩擦损耗大，且由于曲轴动力臂是不断变化的，动力、扭矩、速度输出是脉冲式的，非常不平稳，震动大，做功效率低。作为曾经被淘汰的二冲程发动机，其动力性能好于四冲程发动机。但其至命缺陷就是排放、油耗和润滑都不及四冲程发动机，其原因在于缸壁上开了排气孔，只能采用机油混合然油的方式润滑，再加上扫气过程中的然油损耗，就使得二冲程发动机不能达到环保要求了，而扫气损耗在电控时代早已解决。当汽车进入油电混合动力时代，对发动机的小型化，高功率性能的要求更高时，一些汽车强国也重新对二冲程发动机进行革新性研究。

发明内容

为了解决老产品曲轴发动机结构复杂，重量重，体积大、损耗大、效率低，动力输不平稳，以及传统二冲程发动机机油混合然油不环保的缺陷。进一步改进成二冲程发动机，采用水平对置整体式活塞，以齿条和半圈齿轮组合的方式，达到将活塞的往返运动转换成动力输出轴连续朝一个方向的圆周运动，解决了传统发动机采用连杆与曲轴组合方式的扭矩输出不平稳的缺陷，达到平稳动力输出。创造性的采用活塞上开排气门的方式，将排气孔改在活塞油封之后，这样活塞在运动过程中就不需要经过排气孔。也就不需要采用机油混合然油的方式，可以采用四冲程同样的润滑方式，从根本上解决了排放，和油耗的缺陷。并且同时取消了曲轴、凸轮轴，正时链条等。极大的简化了结构，将体积微型化。集转子发动机、二冲程发动机、四冲程发动的优点于一身，并克服了三种发动的各自缺陷。

本发明的技术方安是：采用整体式活塞，以水平对置的方式运行，动力输出轴（10）上安装有半圈齿轮（15），将活塞（11）中间开上下两排活塞齿条（13），活塞（11）两端开有活塞排气孔（14），活塞齿条（13）连接半圈齿轮（15）。半圈齿轮（15）只半圈有齿，另半圈为光滑的圆弧。当活塞运行到左（右）止点时，上（下）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）有齿的半圈开始咬合，下（上）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）的接触点正好在无齿的半圈处开始脱离，活塞（11）做功一次，推动动力输出轴（10）顺(逆)时针转动180度。当活塞运行到右（左）止点时，下（上）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）有齿的半圈开始咬合，上（下）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）的接触点正好在无齿的半圈处开始脱离，活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）交替咬合脱离完成一个做功循环，推动动力输出轴（10）转动360度，达到将活塞（11）的往返运动转换成动力输出轴（10）连续朝一个方向的圆周运动。解决了传统发动机采用连杆与曲轴组合方式的扭矩输出不平稳的缺陷，达到平稳动力输出。

在活塞（11）两端开活塞排气孔（14），活塞（11）两端安装有排气门（12），当活塞（11）快运行到左（右）止点时，右（左）排气门（12）自动被排气门挡块（9）撞开，离开时在弹簧作用下自动关闭，右（左）排气门（12）打时，活塞排气孔（14）与外壳排气孔（4）连通，废气经活塞排气孔（14）绕过外壳油封（7）由外壳排气孔（4）排出。区别于传统发动机将油封连接在活塞上，而是将外壳油封（7）连接在外壳（8）上。起到将机油与排气孔隔离的作用。解决了传统二冲程发动机活塞油封必须经过外壳排气孔会泄漏机油，只能采取机油混合然油的燃烧方式排放不环保的缺陷，可以采用四冲程同样的润滑方式，从根本上解决了排放，和油耗的缺陷。

在外壳（8）上连接空气进气喷嘴（2），采用缸内直喷连续进空气的方式，使混合燃油充分分层燃烧。取消传统发动机的进气门。既保证了充分的进气量，又可以以空气扫除缸内废气节省燃油的同时又降低了缸内温度，达到一举多得的效果。

本发明的有益效果是：取消传统发动机的曲轴、凸轮轴，正时链条等，大大降低重量和体积，让结构更紧凑。增强了可靠性，易加工性，降低了生产和维护成本。结构简单可靠，震动小噪音小。由其是：齿轮动力臂是相等的，动力、扭矩、速度输出是直线式的，与转子发动机相当，非常平稳，做功效率高。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明，图1是发动机结构示意图正视图，图2 发动机外壳示意图，图3是活赛和气门结构示意图，图4是动力输出轴轴测图，图5是发动机活塞轴测图。

图中标号分别为：1：火花塞；2：空气进气喷嘴；3：燃油进气喷嘴；4：外壳排气孔；5：活塞油封；6：活塞机油管道；7：外壳油封；8：外壳；9：排气门挡块；10：动力输出轴；11：活塞；12：排气门；13：活塞齿条；14：活塞排气孔；15：半圈齿轮。

具体实施方式

发动机分左右2个燃烧室，一端做功时另一端压缩依次做功。将活塞的运动经齿条传递到动力输出轴半圈齿轮，半圈齿轮与齿条交替咬合，将齿条的往返动动转变为圆周运动，输出动力，活塞到达左右止点时，排气门自动被气门挡块撞开，离开时在弹簧作用下自动关闭。

当活塞（11）运行到左（右）止点时左（右）燃烧室内混合燃油被压缩，右（左）排气门（12）自动被排气门挡块（9）撞开排气，右（左）空气进气喷嘴（2）连续喷气扫除剩余废气，这时左（右）火花塞（1）点火，左（右）空气进气喷嘴（2）继续喷入空气，使混合燃油充分分层燃烧。活塞（11）开始做功，上（下）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）有齿的半圈开始咬合，下（上）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）的接触点正好在无齿的半圈处开始脱离，推动动力输出轴（10）顺(逆)时针转动。活塞继续向右（左）运行到右（左）活塞排气孔与右（左）外壳排气孔（4）分离时，右（左）排气门关闭，右（左）燃油进气喷嘴（3）喷入燃油，右（左）空气进气喷嘴（2）连续喷入空气。当活塞运行快到右（左）止点时，左（右）排气门（12）自动被排气门挡块（9）撞开排气，左（右）空气进气喷嘴（2）连续喷气扫除剩余废气。当活塞运行到右（左）止点时，右（左）火花塞（1）点火，下（上）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）有齿的半圈开始咬合，上（下）活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）的接触点正好在无齿的半圈处开始脱离，推动动力输出轴（10）继续顺(逆)时针转动。活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）交替咬合脱离完成一个做功循环，推动动力输出轴（10）转动360度。左（右）燃烧室依次循环点火，活塞（11）往复做功，推动动力输出轴（10）连续朝一个方向做圆周动转，平稳输出动力。

Claims

1.一种汽车、轮船的动力装置二冲程齿轮轴发动机，其特征在于所述的：外壳（8）上安装有空气进气喷嘴（2），外壳（8）上安装有外壳油封（7），活塞（11）两端安装有排气门（12），活塞（11）内安装有排气门挡块（9），活塞（11）中间开上下两排齿条（13）连接动力输出轴（10）的半圈齿轮（15），排气门（12）连接排气门挡块（9）。

2.如权利要求1所述的二冲程齿轮轴发动机，其特征在于活塞（11）中间的上下两排齿条（13）连接动力输出轴（10）的半圈齿轮（15），活塞齿条（13）与半圈齿轮（15）交替咬合脱离完成一个做功循环，推动动力输出轴（10）转动360度，将活塞（11）的往返运动转换成动力输出轴（10）连续朝一个方向的圆周运动。

3.如权利要求1所述的二冲程齿轮轴发动机，其特征在于排气门（12）连接排气门挡块（9），当活塞（11）快运行到左右止点时，排气门（12）自动被排气门挡块（9）撞开，离开时在弹簧作用下自动关闭。

4.如权利要求1所述的二冲程齿轮轴发动机，外壳（8）上安装空气进气喷嘴（2），采用缸内连续直喷空气的方式。

5.如权利要求1所述的二冲程齿轮轴发动机，其特征在于活塞（11）中间开上下两排齿条（13），两端开有排气孔（14）。

6.如权利要求1所述的二冲程齿轮轴发动机，其特征在于外壳（8）上安装有外壳油封（7），将机油与排气孔隔离。

7.如权利要求1所述的二冲程齿轮轴发动机，其特征在于动力输出轴（10）上安装有半圈齿轮（15），半圈齿轮（15）只半圈有齿，另半为光滑的圆弧。