专利名称：直轴输出往复活塞式内燃机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种往复式活塞内燃机，尤其是一种换气无凸轮的直轴输出往复活塞式内燃机。
背景技术：
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。曲轴连杆传动机构中， 当气缸内压力最高时连杆获得活塞的推力最大，但连杆直接作用在曲轴上的力并不大，到上止点时为零。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降低，连杆与活塞角度的改变，致使曲轴所获扭力也不是很大。另外由于曲轴连杆传动，非做功缸所消耗主轴扭力也相对很大。所以传统的曲轴连杆机构结构，由于受其自身条件所限，内耗了机器相当一部分有用功，影响工作效率的提高。
发明内容本实用新型提供一种直轴输出往复活塞式内燃机，替代传统凸轮换气与曲轴传动，以电磁换气、直轴输出动力，换气质量高、机械效率高的直轴输出活塞往复内燃机。本实用新型采用的技术方案是提供一种直轴输出往复活塞式内燃机，该内燃机包括箱体，箱体内包括有气缸、活塞、连杆，在所述气缸上设有进气阀和排气阀，其中在所述进气阀、排气阀的上部分别设有电磁铁，所述连杆的杆体两侧设有齿条，在所述连杆的一侧设有形状为一直轴的主轴，所述主轴上设有与之固定链接的飞轮和与主轴滑动连接的主齿轮，主齿轮与连杆一侧的齿条相啮合，在所述连杆的另一侧设有二传动轴，每一传动轴上均有与之固定连接的传动齿轮、联动齿轮和与传动轴轴向对称设置滑动连接的对称齿轮，传动齿轮和对称齿轮与连杆的另一侧齿条相啮合；两个联动齿轮互相啮合；所述主轴和传动轴均转动的固定在箱体上。本实用新型的有益效果是采用电磁驱动换气，气阀开度不受机器转速与凸轮角度限制，使换气更充分换气质量提高燃烧充分减小了污染，阀杆顶端只受竖直压力不受摩擦力，减小了摩擦损失，电磁铁所用电力直接由蓄电池提供，提高了主轴的有用功。采用直轴为动力输出轴，飞轮与主齿轮把活塞的往复直线运动转变成主轴旋转运动，因为主齿轮与连杆啮合，这样工作活塞的推力始终作用于主轴的最大力臂提高了机械效率。由于传动齿轮与连杆齿条相切哨合，这样每缸活塞在非做功冲程消耗功较曲轴传动小，于是减少了功率内耗，另外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，消除连杆摆动使振动减小。由于采用齿轮齿条机构主轴直径可不受活塞行程制约，可根据需要选择大扭矩或高转速。由于主齿轮与飞轮采用柱销滑面连接，易于实现混合动力。另外如气缸采用并列或对置式可以加倍缩短主轴与连杆长度从而使结构更紧凑强度更高。
图I是本实用新型的直列四缸四冲程结构示意图；图2是图I的侧视图。图中I、气缸2、活塞3、连杆4、主齿轮5、飞轮6、主轴7、传动齿轮8、联动齿轮9、传动轴10、位置触点11、进气阀电磁铁12、排气阀电磁铁13、进气阀14、排气阀15、箱体16、滑动柱销17、控制开关18、弹簧19、对称齿轮
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的直轴输出往复活塞式内燃机结构作进一步说明。如图1、2所示，本实用新型的直轴输出往复活塞式内燃机，该内燃机包括箱体，箱体内包括有气缸、活塞、连杆，在所述气缸上设有进气阀和排气阀，在所述进气阀13、排气阀 14的上部分别设有进气阀电磁铁11、排气阀电磁铁12，所述连杆3的杆体两侧设有齿条，在所述连杆3的一侧设有形状为一直轴的主轴6，所述主轴6上设有与之固定链接的飞轮5和与主轴6滑动连接的主齿轮4，主齿轮4与连杆3 —侧的齿条相啮合，在所述连杆3的另一侧设有二传动轴9，每一传动轴9上均有与之固定连接的传动齿轮7、联动齿轮8和与传动轴9轴向对称设置滑动连接的对称齿轮19，传动齿轮7和对称齿轮19与连杆3的另一侧齿条相啮合；两个联动齿轮8互相啮合；所述主轴6和传动轴9均转动的固定在箱体15上。所述进气阀13、排气阀14是通过进气阀电磁铁11、排气阀电磁铁12驱动的。在所述连杆3的下部设有位置触点10，在所述箱体一侧设有与位置触点10对应的控制开关17。所述主齿轮4上设有能够轴向滑动的柱销16，所述飞轮5的端面上设有与柱销16 配合的立面，主齿轮4往复运动，飞轮5单向运动。所述气缸设置包括有直列式或并列式或对置式；所述直列式气缸为气缸排列在一条直线上，并列式气缸为气缸对称排列在二条直线上，对置式气缸为两气缸共用一根连杆的排列。本实用新型的直轴输出往复活塞式内燃机具体动作过程如下第一缸为膨胀冲程，第一缸的进气阀13与排气阀14关闭位置，第二缸为排气冲程，第二缸的排气阀14在开启位置进气阀13在关闭位置，第三缸为吸气冲程，第三缸的进气阀13在开启位置排气阀14在关闭位置，第四缸为压缩冲程，第四缸的进气阀13与排气阀14在关闭位置。第一缸连杆3在第一缸活塞2的推动下向下运动,第一缸主齿轮4随第一缸齿条 3做顺时针转动，第一缸飞轮5在第一缸主齿轮4的柱销16推动下做顺时针转动，主轴6随飞轮5做顺时针转动，第一缸传动齿轮7做逆时针运转动，第一缸对称齿轮19也做逆时针转动，第三缸传动齿轮7与第一缸传动齿轮7同轴一起做逆时针转动，此时第三缸吸气阀在开启位置排气阀在关闭位置，第三缸连杆齿条在第三缸传动齿轮7作用下向下运动，第三缸主齿轮4在第三缸连杆齿条作用下做顺时针转动，第三缸飞轮5在第三缸主齿轮4推动下做顺时针转动，第三缸对称齿轮19在第三缸连杆齿条作用下做逆时针转动，第三缸活塞随第三缸连杆齿条一起向下运动，由于联动齿轮组8的两个齿轮相啮合，此时第二缸的传动齿轮7做顺时针转动，第二缸连杆齿条3在第二缸传动齿轮7的作用下向上运动，第二缸对称齿轮19做顺时针转动，第二缸主齿轮4做逆时针转动，但第二缸主齿轮4上的滑动柱销16沿第二缸飞轮5滑动，逐渐退回主齿轮4，飞轮5只单向转动，第二缸主齿轮4对第二缸飞轮5不产生扭力，第二缸飞轮5随主轴6做顺时针转动。第四缸传动齿轮7与第二缸的传动齿轮7同轴一起做顺时针转动，第四缸连杆齿条3在第四缸传动齿轮7的作用下向上运动，第四缸对称齿轮19做顺时针转动，第四缸主齿轮4在第四缸连杆齿条作用下逆时针转动，第四缸主齿轮4对第四缸飞轮5同样与不产生扭力，第四缸飞轮5随主轴6做顺时针转动，当第一缸活塞2到达下止点时，第四缸活塞 2到达上止点，第四缸在控制开关17控制下开始工作，第四缸活塞2开始下行，推动第四缸连杆齿条3下行，各活塞、主齿轮、联动齿轮、联动轴均做反向动作，当第四缸活塞2到达下止点第三缸活塞2到达上止点，第三缸开始做功，各活塞、主齿轮、联动齿轮、联动轴又反向动作，当第三缸活塞2到达下止点第二缸活塞2到达上止点，第二缸开始做功，各活塞、主齿轮、联动齿轮、联动轴再次反向动作，主轴6依次随第一缸、第四缸、第三缸、第二缸的飞轮5 转动实现动力连续输出。当第一缸连杆3下行，第四缸连杆3上行，位置触点10随第四缸连杆3从控制开关A点上行，上行至B点时控制开关17控制第四缸供油，第四缸活塞2上行至上止点时位置触点10上行至C点供油结束，第四缸开始做功，控制开关17控制第一缸排气阀14开启，第二缸排气阀14关闭，第二缸进气阀13开启，第三缸进气阀13关闭，当第四缸活塞2下行至下止点时位置触点10到达A点，第四缸膨胀冲程结束，第四缸排气阀14 在控制开关17控制下开启，之后是第三缸做功、第二缸做功，控制开关17与位置触点10依次控制各缸的进气阀、排气阀与供油的即时动作，从而保证了各缸活塞的正确运动规律，机器连续运转。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可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围内。
权利要求1.一种直轴输出往复活塞式内燃机，该内燃机包括箱体，箱体内包括有气缸、活塞、连杆，在所述气缸上设有进气阀和排气阀，其特征是在所述进气阀(13)、排气阀(14)的上部分别设有进气阀电磁铁(11)、排气阀电磁铁(12)，所述连杆(3)的杆体两侧设有齿条，在所述连杆(3)的一侧设有形状为一直轴的主轴￠)，所述主轴(6)上设有与之固定连接的飞轮(5)和与主轴(6)滑动连接的主齿轮(4)，主齿轮(4)与连杆(3) —侧的齿条相啮合，在所述连杆(3)的另一侧设有二传动轴(9)，每一传动轴(9)上均有与之固定连接的传动齿轮(7)、联动齿轮(8)和与传动轴(9)轴向对称设置滑动连接的对称齿轮(19)，传动齿轮(7) 和对称齿轮(19)与连杆(3)的另一侧齿条相啮合；所述两个联动齿轮(8)互相啮合；所述主轴(6)和传动轴(9)均转动的固定在箱体(15)上。
2.根据权利要求I所述的直轴输出往复活塞式内燃机，其特征是所述进气阀(13)、排气阀(14)通过进气阀电磁铁(11)、排气阀电磁铁(12)驱动。
3.根据权利要求I所述的直轴输出往复活塞式内燃机，其特征是在所述连杆(3)的下部设有位置触点(10)，在所述箱体一侧设有与位置触点(10)对应的控制开关(17)。
4.根据权利要求I所述的直轴输出往复活塞式内燃机,其特征是所述主齿轮(4)端面上设有能够轴向滑动的柱销(16)，所述飞轮(5)的端面上有与柱销(16)配合的立面，主齿轮⑷往复运动，飞轮(5)单向运动。
5.根据权利要求I所述的直轴输出往复活塞式内燃机，其特征是所述气缸设置包括有直列式或并列式或对置式；所述直列式气缸为气缸排列在一条直线上，并列式气缸为气缸对称排列在二条直线上，对置式气缸为两气缸共用一根连杆的排列。
专利摘要本实用新型提供一种直轴输出往复活塞式内燃机，在进气阀、排气阀的上部分别设有电磁铁，连杆的杆体两侧设有齿条，在齿条的一侧设有形状为一直轴的主轴，主轴上设有与之固定连接的飞轮和与主轴滑动连接的主齿轮，主齿轮与连杆一侧的齿条相啮合，在连杆的另一侧齿条设有二传动轴，每一传动轴上均有与之固定连接的传动齿轮、联动齿轮和与传动轴轴向对称设置滑动连接的对称齿轮。本实用新型效果是用电磁力驱动气阀使换气迅速、质量提高。用直轴输出动力使活塞推力始终作用在主轴最大力臂上，缩短主轴与连杆长度，从而使结构更紧凑、且强度高，提高了内燃机的机械效率。
文档编号F02B75/18GK202348438SQ201120492420
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者马浩 申请人:马浩