专利名称：无曲轴发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机，特别为一种无曲柄连杆机构的发动机。
目前，汽车、拖拉机等动力设备上所用的发动机主要是利用曲柄连杆机械，而曲柄连杆机构是不能承受高转速的。近年来，德国的无曲柄连杆机构的发动机汪克尔氏三角活塞旋转式发动机初步成功，解决了转速问题，使最高转速达7000转／分左右，但其在低速下性能欠佳，不适应速度上的广泛要求，尤其是现存的三大难题如工作室气体密封问题；转子滑动面的润滑问题；以及转子的冷却问题，使得该发动机未能广泛使用。
本实用新型的目的就是提出一种高速、低耗，在现有的发动机的基础上，利用齿轮传动机构代替曲柄连杆机构的无曲轴发动机。
本实用新型的技术解决方案如下一种无曲轴发动机，它包括有发动机机体，配气机构，点火装置，起动电机，冷却系统，润滑系统，电源，在发动机机体内中部通过轴承径向固装有主轴，在主轴的中端固装有主齿轮，在主齿轮的两边分别啮合有一根齿条，在两根齿条的两上端间和两下端间分别设有一限位装置，在每根齿条的两端头分别固接有一活塞，每个活塞分别安装在各自的活塞缸内并与之配合，齿条的齿长等于主齿轮的齿周长并同等于活塞的一个行程，在主轴的下端，通过轴承上、下相对套装有两个齿数相同的伞型齿轮，在上、下两伞型齿轮间设有自动离合器，上、下伞型齿轮在自动离合器的作用下分别与主轴合住、脱离，使主轴的转向变化，在上、下两伞型齿轮的两侧分别啮合有与其齿数比为11的左、右两伞型齿轮。右伞型齿轮固装在轴的一端，轴的另一端与飞轮固接，在轴上飞轮与发动机机体外壳间设有起动控制环，左伞型齿轮固装在另一轴的一端，轴的另一端固装有皮带轮，在主轴的上端套有配气盘，配气盘内侧的上、下侧表面为带齿面，其上、下带齿面的齿数为主齿轮齿数的4倍，在配气盘内，对应于上、下带齿面处的主轴上设置有齿数与主齿轮齿数相同的上、下齿轮，在主轴上，上、下齿轮间也设有自动离合器，上齿轮与换向齿轮啮合，换向齿轮又与另一换向齿轮啮合，另一换向齿轮与配气盘内的上带齿面啮合，下齿轮与大换向轮啮合，大换向轮又与下带齿面啮合，上、下齿轮在自动离合器的作用，分别与主轴合住、脱离，使配气盘始终向一个方向旋转，配气盘的外侧表面上对应于进排气门处相差1／4圆周长上、下错开分别设有一逐渐凸起的曲线型圆弧配气点。
本实用新型的优点在于与现有的发动机相比，在相同的工作容积，相同的工作行程下，外廓体积将有所缩小，有效利用率将有所增加，为现有发动机的一倍，输出功率将有所加大，也为现有发动机的一倍，能源消耗将相对减少，为现有发动机的一半，同时由于是在有曲柄连杆构的发动机的基础上进行改造，使汪克尔氏三角活塞旋转式发动机的三大缺点得到了克服，也能适应速度上的广泛要求。
以下结合附图对本实用新型进一步描述如下
图1为本实用新型结构示意图图2为
图1的俯视图图3为本实用新型离合器结构示意图图4为本实用新型限位装置结构示意图图5为本实用新型限位装置活塞的剖面图图6为本实用新型配气盘内部结构示意图图7为本实用新型起动控制环结构示意图如
图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本实用新型工作时，接通电源5，起动控制环49由内外层组成，其内层是绝缘层50，外层51是导电层，导电层上有一开口处52，开口处52是绝缘材料，在发动机机体1的外壳上安装有一互为绝缘的双电刷53，双电刷53分别与起动开关和起动电机4接通。当接通电源后，打开起动开关，起动电机4带动飞轮18旋转，当旋转到活塞10在上止点，正好是双电刷53在绝缘材料的开口处52，这时起动电机4停止转动，发动机机即被起动。如一次没有被起动，即可点动起动按钮，二次起动发动机后，要关掉起动开关。起动电机4起动，飞轮18转动联动与之固接的轴17转动，带动右伞型齿轮15转动，右伞型齿轮15转动，又带动与之啮合的主轴6上的上、下伞型齿轮12、13向相反方向转动，使得左齿轮16转动联动轴19转动，轴19转动又带动与之固接的皮带轮20转动，使水泵、风扇、发电机工作。设置在上、下伞型齿轮12，13间和上、下齿轮22、23间的自动离合器14均由上、下定位盘29，30，中间盘31，上、下键盘32、33，弹簧34、35组成，上、下定位盘29，30套装在主轴6上，并在相对于主轴6的内表面上设有凹槽36，其通过固定在发动机机体1内的固定轴37固定，在上、下定位盘29，30的上面主轴6上分别套有上、下键盘32、33，其外径略小于上、下定位盘29，30的内径，在上、下键盘32、33的端面的两侧分别轴向对称沿伸出一键38，在上、下键盘32、33的外表面分别有一凸块39，上、下键盘32、33必须在该凸块39滑过上，下定位盘29，30内表面上的凹槽36时，才能在主轴6上上、下滑动，在主轴6上对应于上、下键盘32，33两侧的键38处设有相对应的键槽40，键38可在键槽40内上、下滑动，在上定位盘29与下键盘33间的主轴6上螺纹联接有中间盘31，中间盘31两侧的凸耳分别套装在发动机机体1内的固定轴37上并可在其上、上下移动，在上键盘32与中间盘31间设有弹簧34，其两端分别设置在上键盘32和中间盘31内，并不随它们转动，在中间盘31与下键盘33间也设有弹簧36，其两端分别设置在下键盘33和中间盘31内，并不随它们转动。同时，若设置在主轴6上上、下齿伞型齿轮12、13间自动离合器14的上键盘32上的凸块39位于上定位盘29的上端面并与其上的凹槽36错位，弹簧42伸长，上键盘32上的键38分别落入主轴6上的键槽40和上伞型齿轮12上的键槽中，使主轴6与上伞型齿轮12同步转动，中间盘31由于主轴6转动，沿着主轴6螺纹向下移动，压缩弹簧43，此时下键盘33位于下定位盘30的上面，其上的凸块39也位于下定位盘30的上端面并与下定位盘30上的凹槽36错位，下键盘33上的键38脱出下伞型齿轮13上的键槽，只在主轴6的键槽40内，主轴6与下伞型齿轮13脱离，下伞型齿轮13空转。
主轴6转动的同时，也由于设置在上、下齿轮22、23间的自动离合器14的作用，此时若上齿轮22与主轴6同步运转，上齿轮22又带动换向齿轮24转动，换向齿轮24又带动另一换向齿轮25转动，另一换向齿轮25又带动配气盘21转动，配气盘21外表面上的配气点27顶开进气门47，配气盘21的转动又带动与之联接的点火装置3，其分电盘上的分火头点火，发动机工作。
主轴6转动的同时，使其上的主齿轮7与之同步转动，主齿轮7带动齿条8移动，齿条8移动推动与之两端头固接的活塞10在活塞缸11内运动，主轴6转一圈，主齿轮7转一圈，齿条8移动相应的行程，使四个活塞10分别进行进、压、功、排过程，配气盘21转1／4圈。
限位装置9为一筒型限位拉杆，在拉杆的两端分别固接有带有流油孔41的活塞44，两活塞44分别设置在带有挡盖45的筒型缸内，在筒型缸的另一端分别固装有一销钉环46。
为防止万一有超越行程的问题发生，可以在两根齿条8的两端中间处设置两个筒型限位杠杆9。杠杆9的两个顶端的销钉环46用销子连接在齿条上，销子对于齿条8上的销座和扛杆上的销钉环46，均能自由转动。而筒型的缸筒内，有一根连接杆，连接直杆的两端都有一个活塞型状的圆盘44，其和连接直杆可以在缸筒内自由滑动。开有四个流油孔41，油孔可以让机油来回通过流动。如果四个活塞10相对运动到，超越了上止点和下止点位置时，筒型拉杆的长度将被拉伸到最长的限位位置。
当主轴6旋转一圈时，两自动离合器14的上、下键盘32、33的凸块39同时滑过上、下定位盘29、30的凹槽36，使上、下键盘32、33分别位于上、下定位盘29、30的下面此时上键盘32上的键38分别脱离上伞型齿轮12，上齿轮22的键槽，主轴6与上伞型齿轮12，上齿轮22脱离，上伞型齿轮12，上齿轮22空转，弹簧34压缩，弹簧35伸长，下伞型齿轮13、下齿轮23分别通过各自的下键盘30上的键38与主轴6联接并同步运转，主轴6向相反方向转动，带动主齿轮7反转，使齿条8向相反方向转动，推动四个活塞10分别进行压、功、排、进行程，同时下齿轮23与大换向轮26啮合传动，带动配气盘21始终向一个方向转动，配气盘21上的下配气点28，顶开排气门48，配气盘21的转动又带动与之联接的点火装置3，其分电盘的分火头又对另一气缸点火，以此类推，发动机正常工作。
权利要求1.一种无曲轴发动机，它包括有发动机机体1，配气机构2，点火装置3，起动电机4，冷却系统，润滑系统，电源5，其特征在于在发动机机体1内中部通过轴承径向固装有主轴6，在主轴6的中端固装有主齿轮7，在主齿轮7的两边分别啮合有一根齿条8，在两根齿条8的两上端间和两下端间分别设有一限位装置9，在每根齿条8的两端头分别固接有一活塞10，每个活塞10分别安装在各自的活塞缸11内并与之配合，齿条8的齿长等于主齿轮7的齿周长并同等于活塞10的一个行程，在主轴6的下端，通过轴承上、下相对套装有两个齿数相同的伞型齿轮12、13，在上、下两伞型齿轮12，13间设有自动离合器14，上、下伞型齿轮12，13在自动离合器14的作用下分别与主轴6合住、脱离，使主轴6的转向变化，在上、下两伞型齿轮12，13的两侧分别啮合有与其齿数比为1∶1的左、右两伞型齿轮15，16，右伞型齿轮15固装在轴17的一端，轴17的另一端与飞轮18固接，在轴17上飞轮18与发动机机体外壳间设有起动控制环49，左伞型齿轮16固装在另一轴19的一端，轴19的另一端固装有皮带轮20，在主轴6的上端套有配气盘21，配气盘21内侧的上、下侧表面为带齿面，其上、下带齿面的齿数为主齿轮7齿数的4倍，在配气盘21内，对应于上、下带齿面处的主轴6上设置有齿数与主齿轮7齿数相同的上、下齿轮22、23，在主轴6上，上、下齿轮22、23间也设有自动离合器14，上齿轮22与换向齿轮24啮合，换向齿轮24又与另一换向齿轮25啮合，另一换向齿轮25与配气盘21内的上带齿面啮合，下齿轮23与大换向轮26啮合，大换向轮26又与下带齿面啮合，上、下齿轮22，23在自动离合器14的作用，分别与主轴6合住、脱离，使配气盘21绐终向一个方向旋转，配气盘21的外侧表面上对应于进排气门处相差1/4圆周长上、下错开分别设有一逐渐凸起的曲线型圆弧配气点27、28。
2.根据权利要求1所述的无曲轴发动机，其特征在于设置在上、下伞型齿轮12、13间和上、下齿轮22、23间的自动离合器14均由上、下定位盘29，30，中间盘31，上、下键盘32、33，弹簧34、35组成，上、下定位盘29、30套装在主轴6上，并在相对于主轴6的内表面上设有凹槽36，其通过固定在发动机机体1内的固定轴37固定，在上、下定位盘29、30的上面主轴6上分别套有上、下键盘32、33，其外径略小于上、下定位盘29，30的内径，在上、下键盘32、33的端面的两侧分别轴向对称沿伸出一键38，在上、下键盘32、33的外表面分别有一凸块39，上、下键盘32、33必须在该凸块39滑过上，下定位盘29，30内表面上的凹槽36时，才能在主轴6上上、下滑动，在主轴6上对应于上、下键盘32，33两侧的键38处设有相对应的键槽40，键38可在键槽40内上、下滑动，在上定位盘29与下键盘33间的主轴6上螺纹联接有中间盘31，中间盘31两侧的凸耳分别套装在发动机机体1内的固定轴37上并可在其上、上下移动，在上键盘32与中间盘31间设有弹簧34，其两端分别设置在上键盘32和中间盘31内，并不随它们转动，在中间盘31与下键盘33间也设有弹簧35，其两端分别设置在下键盘33和中间盘31内，并不随它们转动。
3.根据权利要求1所述的无曲轴发动机，其特征在于限位装置9为一筒型限位拉杆，在拉杆的两端分别固接有带有流油孔41的活塞44，两活塞44分别设置在带有挡盖45的筒型缸内，在筒型缸的另一端分别固装有一销钉环46。
4.根据权利要求1所述的无曲轴发动机，其特征在于上、下伞型齿轮12、13，上、下齿轮22、23上均为设有键槽。
5.根据权利要求1所述的无曲轴发动机，其特征在于起动控制环49由内外层组成，其内层是绝缘层50，外层51是导电层，导电层上有一开口处52，开口处52是绝缘材料，在发动机机体1的外壳上安装有一互为绝缘的双电刷53，双电刷53分别与起动开关和起动电机4接通。
专利摘要一种无曲轴发动机，它包括有发动机机体1，配气机构2，点火装置3，起动电机4，冷却系统，润滑系统，电源5，在发动机机体1内将曲柄连杆传动改为齿轮、齿条传动，即在主轴6的中部固装有主齿轮7，其两侧啮合有齿条8、齿条8的两端与活塞10固接，活塞10在各自的活塞缸11内运动，在主轴6的下端设有主轴6自动换向装置，在主轴6的上端设有配气盘21，其内设有保持其转向不变的齿轮装置。本实用新型结构简单，输出功率为现有曲轴发动机的一倍，能耗只有一半，并可适应广泛的速度要求。
文档编号F02B75/32GK2168956SQ9323645
公开日1994年6月15日 申请日期1993年3月18日 优先权日1993年3月18日
发明者金蔚东 申请人:金蔚东