雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種結(jié)構(gòu)合理、能量損耗小、工作效率高的雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，能將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，一般的實(shí)現(xiàn)方式為:燃料與空氣混合燃燒，產(chǎn)生熱能，氣體受熱膨脹，通過機(jī)械裝置轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外做功，內(nèi)燃機(jī)有非常廣泛的應(yīng)用，汽車、船舶、飛機(jī)、火箭等的發(fā)動(dòng)機(jī)基本都是內(nèi)燃機(jī)，其最常見的例子即為車用汽油機(jī)與柴油機(jī)。
[0003]目前，活塞式內(nèi)燃機(jī)以往復(fù)活塞式最為普遍，活塞式內(nèi)燃機(jī)將燃料和空氣混合，在其汽缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞作功，再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)機(jī)械工作，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)是活塞推動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)曲軸完成運(yùn)轉(zhuǎn)，曲軸完成圓周運(yùn)動(dòng)，連桿推動(dòng)曲軸運(yùn)動(dòng)過程中，連桿所在直線與曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)圓心之間的距離一直變化，導(dǎo)致連桿作用于曲軸上的力分解為水平和豎直方向上的力，水平方向上的力不做功，因此就導(dǎo)致了燃料的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、能量損耗小、工作效率高的雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，設(shè)有機(jī)體、缸體、缸蓋、活塞、活塞環(huán)、連桿和輸出軸，缸體設(shè)在機(jī)體內(nèi)，缸體一端的機(jī)體上設(shè)有缸蓋，缸蓋上設(shè)有供氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，缸體內(nèi)設(shè)有活塞，活塞上設(shè)有活塞環(huán)，輸出軸經(jīng)軸承與缸體另一端的機(jī)體相連接，其特征在于輸出軸為直軸，輸出軸左右兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有缸體，輸出軸上設(shè)有轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪的一側(cè)設(shè)有輪齒，形成半齒輪，半齒輪的周長(zhǎng)不大于轉(zhuǎn)輪周長(zhǎng)的1/2，轉(zhuǎn)輪上下兩側(cè)分別設(shè)有連桿，連桿的兩端分別與左右兩側(cè)缸體內(nèi)的活塞相連接，連桿上分別設(shè)有與轉(zhuǎn)輪輪齒相嚙合的齒條，將原來工作用的曲軸更換為直軸，防止工作過程中功能的損耗，提高了工作效率。
[0007]所述的半齒輪的長(zhǎng)度與活塞行程相等，保證半齒輪剛好脫離活塞完成一個(gè)沖程。
[0008]所述的半齒輪兩端的轉(zhuǎn)輪上分別經(jīng)支架設(shè)有滾輪，轉(zhuǎn)輪上的半齒輪過渡進(jìn)連桿上的齒條內(nèi)，防止半齒輪硬性進(jìn)入齒條，減少摩擦，防止半齒輪和齒條的損壞。
[0009]所述的連桿上的齒條的兩端的鋸齒呈弧形，且小于中間的鋸齒，便于滾輪的過渡，使齒輪與齒條間相互緊密嚙合，不會(huì)發(fā)生硬性摩擦。
[0010]所述的輸出軸和左右兩側(cè)的缸體的軸線在同一條直線上，保證上下的齒條均勻受力。
[0011]本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)合理、能量損耗小，工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是圖1中一種工作狀態(tài)圖。
[0014]圖3是圖1中一種工作狀態(tài)圖。
[0015]圖4是圖1中一種工作狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0017]如附圖所示，一種雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，設(shè)有機(jī)體、缸體、缸蓋、活塞、活塞環(huán)、連桿和輸出軸，缸體設(shè)在機(jī)體內(nèi)，缸體一端的機(jī)體上設(shè)有缸蓋，缸蓋上設(shè)有供氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，供氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，缸體內(nèi)設(shè)有活塞，活塞上設(shè)有活塞環(huán)，輸出軸12經(jīng)軸承與缸體另一端的機(jī)體相連接，其特征在于輸出軸12為直軸，輸出軸12左右兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有缸體，分別為左缸體I和右缸體3，輸出軸12、左缸體I和右缸體3的軸線在同一條直線上，輸出軸12上設(shè)有轉(zhuǎn)輪9，轉(zhuǎn)輪9的一側(cè)設(shè)有輪齒，形成半齒輪10，半齒輪10的周長(zhǎng)不大于轉(zhuǎn)9輪周長(zhǎng)的1/2，半齒輪10的長(zhǎng)度與活塞行程相等，保證半齒輪10剛好脫離活塞完成一個(gè)沖程，轉(zhuǎn)輪9上下兩側(cè)分別設(shè)有連桿，分為上連桿5和下連桿6，上連桿5和下連桿6的兩端分別與左缸體I和右缸體3內(nèi)的左活塞2、右活塞4相連接，上連桿5和下連桿6上內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)部位分別設(shè)有與轉(zhuǎn)輪9輪齒相嚙合的上齒條7和下齒條8，將原來工作用的曲軸更換為直軸，防止工作過程中功能的損耗，提高了工作效率，半齒輪10兩端的轉(zhuǎn)輪9上分別經(jīng)支架設(shè)有滾輪11，轉(zhuǎn)輪9上的半齒輪10過渡進(jìn)連桿上的齒條內(nèi)，防止半齒輪10硬性進(jìn)入齒條，保證了齒輪在旋轉(zhuǎn)的接觸齒條或脫離齒條時(shí)，保證了齒輪進(jìn)入短的進(jìn)入，脫離端的脫離，減少?zèng)_撞與摩擦，防止半齒輪和齒條的損壞，上齒條7和下齒條8的兩端的鋸齒呈弧形，且小于中間的鋸齒，便于滾輪的過渡，使齒輪與齒條間相互緊密嚙合，不會(huì)發(fā)生硬性摩擦。
[0018]本實(shí)用新型在使用時(shí)，左缸體I和右缸體3經(jīng)左活塞2和右活塞4相連，輸出軸12連接在所需工作的工件上，每個(gè)缸體內(nèi)部都進(jìn)行著一個(gè)工作循環(huán)，工作循環(huán)分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程，現(xiàn)取兩個(gè)缸體同時(shí)工作過程中的某一狀態(tài)進(jìn)行工作過程描述:當(dāng)左缸體I內(nèi)的左活塞2處于壓縮沖程的末端剛進(jìn)入做功狀態(tài)時(shí)，上連桿5的上齒條7剛好與半齒輪10前端的滾輪11接觸，經(jīng)滾輪11的過渡，將上齒條7與半齒輪10前端咬合，帶動(dòng)半齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪9和輸出軸12轉(zhuǎn)動(dòng)1/2個(gè)圓周，右缸體3內(nèi)則進(jìn)入壓縮氣體的狀態(tài)，當(dāng)半齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)至末端時(shí)，右缸體3內(nèi)的壓縮沖程完成，右缸體3內(nèi)的做功沖程完成，滾輪11按壓兩側(cè)的上連桿5和下連桿6，保證齒輪10末端從上連桿5脫離，從下連桿6進(jìn)入，然后半齒輪10與下連桿6上的下齒條8咬合，右缸體3內(nèi)進(jìn)行做功沖程，左缸體I內(nèi)進(jìn)行排氣沖程，下連桿6的左向移動(dòng)使下齒條8帶動(dòng)半齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪9和輸出軸12轉(zhuǎn)動(dòng)1/2個(gè)圓周，當(dāng)左缸體I內(nèi)排氣沖程完成，將進(jìn)行吸氣沖程時(shí)，半齒輪10端部的滾輪11完成脫離端的脫離進(jìn)入端的進(jìn)入，然后左缸體I內(nèi)進(jìn)行吸氣沖程，右缸體3內(nèi)進(jìn)行排氣沖程，此時(shí)，上連桿5帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪9和輸出軸12旋轉(zhuǎn)1/2個(gè)圓周，當(dāng)左缸體I內(nèi)吸氣沖程完成，將進(jìn)行壓縮沖程時(shí)，半齒輪10端部經(jīng)滾輪11的過渡與下連桿6齒合，左缸體I內(nèi)進(jìn)行壓縮沖程，右缸體3內(nèi)進(jìn)行吸氣沖程，下連桿6經(jīng)半齒輪10帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪9和輸出軸12旋轉(zhuǎn)1/2個(gè)圓周，當(dāng)左缸體I壓縮沖程完成，右缸體3吸氣沖程完成時(shí)，完成一個(gè)工作循環(huán)，即兩個(gè)圓周，如此往復(fù)工作循環(huán)，實(shí)現(xiàn)輸出軸12的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)工件的運(yùn)作。
[0019]本實(shí)用新型中將原始內(nèi)燃機(jī)中的曲軸換為直軸，避免了曲軸工作過程中使連桿力的分解，進(jìn)而避免了能量的損耗，且在工作過程中，經(jīng)半齒輪帶動(dòng)直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，充分利用了他們的慣性作用，使轉(zhuǎn)輪一直旋轉(zhuǎn)，避免了曲軸運(yùn)動(dòng)中向下的沖力對(duì)軸的損壞，滾輪在工作過程中使齒輪由下連桿過渡到上連桿，或由上連桿過渡到下連桿，使齒條與半齒輪充分的嚙合，保證了旋轉(zhuǎn)的連貫性，同時(shí)也避免了齒條與半齒輪間的硬性碰撞而打齒或磨損，提高了工作效率，降低了能量損耗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，設(shè)有機(jī)體、缸體、缸蓋、活塞、活塞環(huán)、連桿和輸出軸，缸體設(shè)在機(jī)體內(nèi)，缸體一端的機(jī)體上設(shè)有缸蓋，缸蓋上設(shè)有供氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，缸體內(nèi)設(shè)有活塞，活塞上設(shè)有活塞環(huán)，輸出軸經(jīng)軸承與缸體另一端的機(jī)體相連接，其特征在于輸出軸為直軸，輸出軸左右兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有缸體，輸出軸上設(shè)有轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪的一側(cè)設(shè)有輪齒，形成半齒輪，半齒輪的周長(zhǎng)不大于轉(zhuǎn)輪周長(zhǎng)的1/2，轉(zhuǎn)輪上下兩側(cè)分別設(shè)有連桿，連桿的兩端分別與左右兩側(cè)缸體內(nèi)的活塞相連接，連桿上分別設(shè)有與轉(zhuǎn)輪輪齒相嚙合的齒條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于半齒輪的長(zhǎng)度與活塞行程相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于半齒輪兩端的轉(zhuǎn)輪上分別經(jīng)支架設(shè)有滾輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于連桿上的齒條的兩端的鋸齒呈弧形，且小于中間的鋸齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，其特征在于輸出軸和左右兩側(cè)的缸體的軸線在同一條直線上。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種結(jié)構(gòu)合理、能量損耗小，工作效率高的雙缸直桿互沖式內(nèi)燃機(jī)，設(shè)有機(jī)體、缸體、缸蓋、活塞、活塞環(huán)、連桿和輸出軸，缸體設(shè)在機(jī)體內(nèi)，缸體一端的機(jī)體上設(shè)有缸蓋，缸蓋上設(shè)有供氣系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，缸體內(nèi)設(shè)有活塞，活塞上設(shè)有活塞環(huán)，輸出軸經(jīng)軸承與缸體另一端的機(jī)體相連接，其特征在于輸出軸為直軸，輸出軸左右兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有缸體，輸出軸上設(shè)有轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪的一側(cè)設(shè)有輪齒，形成半齒輪，半齒輪的周長(zhǎng)不大于轉(zhuǎn)輪周長(zhǎng)的1/2，轉(zhuǎn)輪上下兩側(cè)分別設(shè)有連桿，連桿的兩端分別與左右兩側(cè)缸體內(nèi)的活塞相連接，連桿上分別設(shè)有與轉(zhuǎn)輪輪齒相嚙合的齒條，具有結(jié)構(gòu)合理、能量損耗小，工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】F02B75-24, F02B75-32
【公開號(hào)】CN204476561
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520178103
【發(fā)明人】董均敏, 王瑞英
【申請(qǐng)人】董均敏
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日