齿轮传动往复活塞式内燃发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种往复活塞式内燃发动机，具体来讲是一种齿轮传动往复活塞式内燃发动机。
【背景技术】
[0002]当前广泛应用的往复活塞式内燃发动机，具有结构简单，制造容易，运行可靠，密封性能好，广泛用于交通运输，生产生活各个部门的动力机械，可以说经住了历史和实践考验的好设备。
[0003]然而，随着社会生产技术的发展进步，也暴露出难以解决的问题。
[0004]一、功能和运动形式转换时，有无法避免的无功损耗，影响热效率的提高。
[0005]如图1所示，往复活塞式内燃发动机是以曲柄连杆机构来进行运动形式和功能转换的。即活塞在气缸中受燃气爆炸膨胀推动下以往复直线运动的形式推动连杆和曲轴旋转，对外作功，输出能量。而连杆与活塞销、曲柄连接点上，不可避免地会产生使曲轴旋转的切向力P和垂直于曲轴的径向力R，如果燃气膨胀对活塞的推力为F，夹角为α那么它们的关系是:
[0006]P=FCos α
[0007]R=FSina
[0008]P力推动曲轴旋转对外作功，是有效力；Ρ-切向力。
[0009]R力则垂直作用于曲轴和气缸内壁，造成摩擦磨损和无益损耗的有害力，R-径向力。
[0010]图1中:Al为活塞，Α2为气缸，A3为气缸头，Α4为活塞销，Α5为曲柄销，Α6为曲轴飞轮，Α8为曲轴。
[0011]由此可见，传统往复活塞发动机，只有切向力P是推动曲轴旋转输出能量的有效力；径向力R却不仅是无功损耗，而且迫使气缸活塞配合间隙产生周期性变化、气缸磨损失圆，密封性能变坏，燃气泄漏损失增大，热效率降低，排放污染增大等，严重问题无法解决，严重影响发动机性能的提高。
[0012]为了解决上述问题，上世纪初就有德国人提出了长短辐玄轮线的旋转活塞发动机，具有体积小，重量轻，功率大的特点，全世界都风行一世，为了获取优先成功，各国都要付出不小的代价。可因为密封难于解决，制造困难，八十年来，也未进入实用阶段，不得不另寻方案，可至今尚无可行满意的结构设计原理出台。
【实用新型内容】
[0013]本实用新型的目的在于在此提供一种齿轮传动往复活塞式内燃发动机；即用齿轮传动取代传统发动机的曲柄连杆机构，仍保留密封性好，运行可靠、制造容易的往复活塞结构优点，从根本上解决传统内燃发动机存在的问题。
[0014]本实用新型是这样实现的，构造一种齿轮传动往复活塞式内燃发动机，其特征在于:包括气缸、活塞、行星齿轮、太阳轮以及带飞轮的主轴；
[0015]行星齿轮分度圆上对应一个齿的中线位置制成活塞的销轴以铰接的形式装在活塞裙部的孔内与活塞连接，而行星齿轮后部则制成能装滚动轴承的轴颈安装在飞轮二分之一活塞行程的圆周上的孔内，并使行星齿轮与太阳轮良好的啮合和灵活地旋转；带飞轮的主轴在外力起动装置或人力作用下带着行星齿轮绕太阳轮滚动，装在行星齿轮上的活塞销则带着活塞在气缸中往复直线运动，完成吸气、压缩过程。
[0016]—种齿轮传动往复活塞式内燃发动机，其特征在于:具有机体、气缸A、气缸B，使其构成双缸结构；对于单个气缸来讲，按行星齿轮销轴轴承尺寸在其中部作一横穿活塞裙部的圆柱孔，把行星齿轮的销轴及轴承装在孔中，气缸A、气缸B对应的左、右端带飞轮的主轴上，各以1/2活塞行程为圆心，作一垂直于端面的阶梯孔与行星齿轮相配合，把行星齿轮及其轴承装在飞轮孔中，并能与太阳轮良好的啮合，带飞轮的主轴则装在机体的轴承内，并使对应的飞轮端面分贝与气缸A、B相切且保证有一定的间隙。
[0017]本实用新型的优点在于:本实用新型所述齿轮传动往复活塞发动机，经实验证明具有如下优点:
[0018]1、避免了传统往复活塞发动机曲柄连杆机构产生的不良影响；发动机密封和工况更加改善；排放污染大大降低。
[0019]2、消除了径向力的影响和损失，减少了摩擦磨损和无工损耗，节能效果明显；
[0020]3、保存了往复活塞结构，往复活塞的良好密封不受影响，并且还因没有径向力R的影响得到改善，密封性能更好；
[0021]4、没有连杆的高速摆动影响发动机运转将更加平稳可靠；噪音小。
[0022]5、没有当前旋转活塞式发动机难于解决的技术问题和排放污染，又具有体积小、重量轻、功率大、运转平稳的特点；将成为现代内燃动力最佳选择。满足各种特殊要求(如直升机、坦克、舰艇等运动设备需要)。
[0023]6、总之，可以预料齿轮传动发动机将以其特殊优势取代现时运行的内燃动力设备，走在内燃动力的前列。使我国运输动力达到世界先进水平。超越当前发达国家的水平。
【附图说明】
[0024]图1是传统往复活塞发动机结构原理示意图
[0025]图2是齿轮传动原理图
[0026]图3A-图3D是齿轮传动发动机结构(单缸)结构原理图
[0027]图4A、图4B、图4C、图4D、图4A’、图4B’、图4C’、图4D’是齿轮传动发动机(单缸)
原理图
[0028]图5A-图5H是双缸齿轮传动活塞式内燃发动机结构原理图
[0029]图51是双缸齿轮传动活塞式内燃发动机内部结构示意图
[0030]图6.1-图6.5是四缸发动机工作原理图
[0031]图6.6是四缸发动机工作内部结构图
[0032]图6.7是四缸发动机工作外部示意图
[0033]图中:气缸1、活塞2、彳丁星齿轮3、太阳轮4、市飞轮的王轴5、销轴6、活塞裙部7、机体8、气缸A9、气缸B10，气缸A、气缸B对应的左、右端带飞轮的主轴11、12，排气口 13、气缸头14、进气口 15、进气阀16、排气阀17、联杆18、火花塞19。活塞A端20、活塞B端21、联接螺栓22、前端盖23、轴承盖24、滚动轴承25 (共6件)。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合附图对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]从发动机研宄中，发现影响传统内燃发动机进一步提高性能主要问题是曲柄连杆机构。由于它的存在致使活塞的推力转换为曲轴旋转时造成R力部分的损失，并使活塞气缸配合间隙周期性变化和气缸磨损失圆，密封性能变坏，燃气泄漏增大，废气污染增加；噪声振动很大等问题至今未能根本解决，不能满足社会进步、生产技术发展的要求，发动机适应性受到限制。
[0036]为了解决上述问题，我们提出了全新结构原理。即用齿轮传动取代传统发动机的曲柄连杆机构，仍保留密封性好，运行可靠、制造容易的往复活塞结构优点，从根本上解决传统内燃发动机存在的问题。
[0037]根据齿轮传动原理，我们采用传动比i=2的内啮合的行星齿轮传动原理，取代传统内燃发动机的曲柄连杆机构，如图2所示。(图2中A行星齿轮一个分度圆与太阳轮分度圆交点)
[0038]di—太阳轮分度圆直径。
[0039]di=S
[0040]dil—行星齿轮分度圆直径。
[0041]dil=S/2
[0042]S 一活塞最大行程。