環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于動力機械領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機。提供一種高平衡系數(shù)，無扭震，結(jié)構(gòu)緊湊，功率、體積適應(yīng)范圍廣的內(nèi)燃機。摒棄活塞、曲軸、連桿結(jié)構(gòu)，設(shè)計一種全新的內(nèi)燃機型制。本發(fā)明所設(shè)計的內(nèi)燃機由振子、轉(zhuǎn)子、外筒、吸排氣閥、火花塞組成，通過振子與轉(zhuǎn)子面齒輪的嚙合，完成吸氣、壓縮、做功、排氣過程。燃料燃燒氣體膨脹做功直接以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動輸出。沒有曲軸系統(tǒng)，沒有活塞的往復(fù)運動，從根本上消除了內(nèi)燃機的扭震?？蓮V泛適用于摩托車，汽車，直升機，以及機器人領(lǐng)域。
【專利說明】環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明屬于動力機械領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機。

【背景技術(shù)】
:
[0002]往復(fù)活塞曲軸連桿式內(nèi)燃機是應(yīng)用最廣泛的動力機械?；钊鶑?fù)慣性周期性變化，在飛輪旋轉(zhuǎn)慣性力作用下完成，形成周期性扭矩，傳給支承的作用力也呈周期性變化，這種不平衡產(chǎn)生的振動危害極大。一般采用適當(dāng)?shù)臍飧讛?shù)，氣缸排列，曲拐布置，以及在曲軸上加平衡塊來改善平衡。多缸并用必然帶來體積擴大，設(shè)計調(diào)試復(fù)雜化。另外曲軸系統(tǒng)的彈性和慣性產(chǎn)生的扭震是曲軸連桿式內(nèi)燃機的又一大危害，消除扭震技術(shù)更為復(fù)雜，且不能完全避免。


【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]本發(fā)明旨在提供一種高平衡系數(shù)，無扭震，結(jié)構(gòu)緊湊，功率、體積適應(yīng)范圍廣的內(nèi)燃機。具體涉及一種環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:摒棄活塞、曲軸、連桿結(jié)構(gòu)，設(shè)計一種全新的內(nèi)燃機型制，利用燃料燃燒膨脹，直接推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動做功。
[0005]本發(fā)明所設(shè)計的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，由振子、轉(zhuǎn)子、外筒、吸排氣閥、火花塞組成，一個轉(zhuǎn)子同軸固定在轉(zhuǎn)軸一端，另一轉(zhuǎn)子同軸固定在轉(zhuǎn)軸另一端并被轉(zhuǎn)軸貫穿出一小段，兩轉(zhuǎn)子間同軸安裝環(huán)形面齒輪振子；轉(zhuǎn)子、振子、轉(zhuǎn)軸串好后安裝在外筒內(nèi)，轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸可在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，振子被銷在外筒槽內(nèi)，只能軸向滑動，不能轉(zhuǎn)動，通過軸向滑動振子與轉(zhuǎn)子面齒輪的嚙合，完成吸氣、壓縮、做功、排氣過程。
[0006]振子是兩端為面齒輪的環(huán)形筒，內(nèi)徑剛好被轉(zhuǎn)軸穿入，外徑剛好穿入外筒，用銷安裝在外筒內(nèi)，能在外筒內(nèi)徑向滑動，不能繞軸轉(zhuǎn)動，環(huán)形振子兩端面齒輪均為兩齒兩槽，齒與槽輪廓線能完全吻合。
[0007]轉(zhuǎn)子是一端平面一端齒面的環(huán)形筒，內(nèi)徑能緊固在轉(zhuǎn)軸上不能相對轉(zhuǎn)動，外徑能穿入外筒，能在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子兩齒面錯開半周期相對地同軸安裝在轉(zhuǎn)軸上，兩齒面間距剛好安裝環(huán)形面齒輪振子，兩轉(zhuǎn)子齒面均為兩齒兩槽，與振子兩端面齒輪兩齒兩槽完全吻口 ο
[0008]振子兩端面齒輪和轉(zhuǎn)子一端齒面，其齒與槽的輪廓線展開后為峰谷吻合的齒型波或正弦波。
[0009]外筒相應(yīng)的位置開4個吸、排氣孔安裝控制閥，閥周期性開、閉，輔助完成吸、排氣沖程。
[0010]振子兩端面齒輪上各設(shè)兩個火花塞，周期性點火，輔助完成做功沖程。
[0011]轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，帶動安裝在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動，外筒內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子齒面與振子齒面相互作用，推動振子沿軸向外側(cè)運動，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子與振子間空間變大，形成真空，吸氣閥打開，吸入燃料、空氣混合氣；振子沿軸向外側(cè)運動，外側(cè)轉(zhuǎn)子與振子間空間變小，氣體壓縮，排氣閥打開，排空氣體；隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，外側(cè)轉(zhuǎn)子撥動振子向內(nèi)側(cè)移動，外側(cè)轉(zhuǎn)子與振子間空間變大，形成真空，吸氣閥打開，吸入燃料、空氣混合氣；振子向內(nèi)側(cè)移動撥動內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，同時向內(nèi)壓縮前1/4周期吸入的燃料空氣混合氣，直至齒、槽相吻，體積達到最小，此時振子內(nèi)側(cè)端面火花塞點火，燃料燃燒，膨脹氣體推動轉(zhuǎn)子沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動進行做功，推動振子向外移動；振子向外側(cè)移動撥動外側(cè)轉(zhuǎn)子沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，同時向外壓縮前1/4周期吸入的燃料空氣混合氣，直至齒、槽相吻，體積達到最小，此時振子外側(cè)端面火花塞點火，燃料燃燒，膨脹氣體推動振子向內(nèi)移動，推動轉(zhuǎn)子沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動進行做功；振子沿軸向內(nèi)側(cè)運動，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子與振子間空間變小，氣體壓縮，排氣閥打開，排空氣體，準備下一周期的吸氣；
[0012]如上所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，軸轉(zhuǎn)動一周內(nèi)外側(cè)各完成I次吸氣、壓縮、做功、排氣，每側(cè)每次吸氣、壓縮、做功、排氣都是在軸對稱的兩室內(nèi)同時進行，因此輸出功只推振子內(nèi)外運動，推動轉(zhuǎn)子連同轉(zhuǎn)軸在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，而不將作用力傳給支承，從根本上消除了不平衡。
[0013]如上所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，做功直接以轉(zhuǎn)子連同轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動輸出，沒有曲軸連桿系統(tǒng)，又從根本上消除了內(nèi)燃機的扭震。
[0014]如上所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，平衡系數(shù)高，無扭震，無需組合使用，結(jié)構(gòu)緊湊，功率、體積適應(yīng)范圍廣，可廣泛適用于摩托車，汽車，直升機，以及機器人領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的外筒剖開后正視圖，及其昂視圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子、振子、轉(zhuǎn)軸安裝視圖，及其昂視圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸安裝視圖，及其昂視圖。
[0018]圖4是本發(fā)明的振子正視圖，及其昂視圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的外筒首I]視圖，及其昂視圖。
[0020]圖6是本發(fā)明圓筒形結(jié)構(gòu)展開后吸氣、壓縮、做功、排氣過程示意圖。其中a_c為上吸氣下排氣，c-e為上壓縮下吸氣，e-g為上做功下壓縮，g-a上排氣下做功。
[0021]如附圖1，本發(fā)明所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，外筒1、內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子2、振子內(nèi)端火花塞3、吸、排氣閥4和9、環(huán)形面齒輪振子5、振子限轉(zhuǎn)銷6、外筒銷槽7、振子外端火花塞8、轉(zhuǎn)軸10、外側(cè)轉(zhuǎn)子11等部分組成。

【具體實施方式】
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[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0023]實施例:
[0024]如圖1所示，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸10，帶動安裝在轉(zhuǎn)軸10上的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子2同步轉(zhuǎn)動，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子2齒面與環(huán)形面齒輪振子5齒面相互作用，推動環(huán)形面齒輪振子5沿軸10向下運動，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子2與振子5間空間變大，形成真空，吸排氣閥4打開，吸入燃料、空氣混合氣；振子5沿軸向下運動，外側(cè)轉(zhuǎn)子11與振子5間空間變小，氣體壓縮，吸排氣閥9打開，排空氣體，即圖6中a-c過程。
[0025]隨著轉(zhuǎn)軸10繼續(xù)轉(zhuǎn)動，外側(cè)轉(zhuǎn)子11撥動振子5向上移動，外側(cè)轉(zhuǎn)子11與振子5間空間變大，形成真空，吸排氣閥9打開，吸入燃料、空氣混合氣；振子5向上移動撥動內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子2沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，同時向上壓縮前1/4周期吸入的燃料空氣混合氣，直至齒、槽相吻，體積達到最小，即圖6中c-e過程。
[0026]此時振子5內(nèi)端面火花塞3點火，燃料燃燒，膨脹氣體推動內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子2沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動進行做功，推動振子5向下移動撥動外側(cè)轉(zhuǎn)子11沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，同時向下壓縮前1/4周期吸入的燃料空氣混合氣，直至齒、槽相吻，體積達到最小，即圖6中e-g過程。
[0027]此時振子5外側(cè)端面火花塞8點火，燃料燃燒，膨脹氣體推動振子5向上移動，推動外側(cè)轉(zhuǎn)子11沿原來的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動進行做功；振子5沿軸向上運動，內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子2與振子5間空間變小，氣體壓縮，吸排氣閥4打開，排空氣體，準備下一周期的吸氣，即圖6中g(shù)-a過程。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，其特征是包括振子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、外筒、吸排氣閥、火花塞；一個轉(zhuǎn)子同軸固定在轉(zhuǎn)軸一端，另一轉(zhuǎn)子同軸固定在轉(zhuǎn)軸另一端并被轉(zhuǎn)軸貫穿出一小段，兩轉(zhuǎn)子間同軸安裝環(huán)形面齒輪振子；轉(zhuǎn)子、振子、轉(zhuǎn)軸串好后安裝在外筒內(nèi)，轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸可在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，振子被銷在外筒槽內(nèi)，只能軸向滑動，不能轉(zhuǎn)動，通過軸向滑動振子與轉(zhuǎn)子面齒輪的嚙合，完成吸氣、壓縮、做功、排氣過程。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，其特征是:振子是兩端為面齒輪的環(huán)形筒，內(nèi)徑剛好被轉(zhuǎn)軸穿入，外徑剛好穿入外筒，用銷安裝在外筒內(nèi)，環(huán)形振子兩端面齒輪均為兩齒兩槽，齒與槽輪廓線能完全吻合。
3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，其特征是:轉(zhuǎn)子是一端平面一端齒面的環(huán)形筒，內(nèi)徑能緊固在轉(zhuǎn)軸上不能相對轉(zhuǎn)動，外徑能穿入外筒，能在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子兩齒面錯開半周期相對地同軸安裝在轉(zhuǎn)軸上，兩齒面間距剛好安裝環(huán)形面齒輪振子，兩轉(zhuǎn)子齒面均為兩齒兩槽，與振子兩端面齒輪兩齒兩槽完全吻合。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，其特征是:振子兩端面齒輪和轉(zhuǎn)子一端齒面，其齒與槽的輪廓線展開后為峰谷吻合的齒型波或正弦波。
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，其特征是:外筒相應(yīng)的位置開4個吸、排氣孔安裝控制閥，閥周期性開、閉，輔助完成吸、排氣沖程。
6.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形面齒輪振子內(nèi)燃機，其特征是:振子兩端面齒輪上各設(shè)兩個火花塞，周期性點火，輔助完成做功沖程。
【文檔編號】F02B55/08GK104454152SQ201310434819
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】吳結(jié)華, 吳澎, 彭蔓霞, 彭方來, 吳衛(wèi)志, 胡金蘭 申請人:吳結(jié)華