专利名称：大扭矩高效节能发动机的制作方法
大扭矩高效节能发动机本发明涉及一种汽车发动机，是由齿条与齿轮的联动来代替传统的连杆和曲轴的 发动机。由于结构与传统四冲程发动机相比更简单更科学，所以能提供更大的扭矩，而且更 节能。传统四冲程发动机存在两个很突出的缺陷①力臂很短，且不恒定。当活塞上行至 上止点时，火花塞点火，气缸内压力最大，而此时连杆与曲轴几乎在同一条直线上，即力臂 几乎为零，扭矩也几乎为零，只有当活塞下行至一半行程时，力臂才瞬间最大，之后迅速变 小，发动机的动力不能高效输出；②活塞行程短，燃气能量不能充分利用。由于缸体内径大 小的限制，连杆在气缸里左右摆动的幅度受到了限制，以致活塞行程受到了限制，导致燃气 压强还很高时，就被迫完成做功冲程，转入排气冲程，这样，燃气的能量白白浪费了。本发明的目的是提供一种结构简单、制造成本低、扭矩大、燃料利用率高的发动 机。该发动机在环保节能方面会更加出色。为实现上述目的，本发明的发动机由气缸、齿条、联动齿轮、单向齿轮、动力传输轮 和动力轮等组成。气缸比传统发动机的气缸要长得多，活塞在气缸里的行程比传统发动机 的长得多。两个气缸通过一个联动齿轮联合在一起，组成一个工作单元，本发动机可由多个 工作单元构成。左双面齿条和右双面齿条分别与左活塞和右活塞相连，代替了传统发动机 的连杆。左双面齿条和右双面齿条的相对齿面通过联动齿轮相关联，而各自的另一个齿面 分别与一个单向齿轮相关联；两个同轴的单向齿轮中间有一个同轴动力传输轮，由这个动 力传输轮把动力传输给动力轮，再通过动力输出轴向外输出。采用这样的结构和装置后，气缸长度不受限制，活塞行程可随需而长，气缸内的高 压燃气对活塞做功的行程可以做得很长，燃料利用率将会大大提高；且动力轮的半径也可 以随需而长，使输出动力时的动力臂可以随需而长，从而使发动机的扭矩比传统发动机的 要大得多。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。其中
图1是本发明大扭矩高效节能发动机其中一个单元的主视图。图2是图1所示大扭矩高效节能发动机具体实施方式
的正视图。图3是图1所示大扭矩高效节能发动机侧视图。图4是图3中所示的齿条与各齿轮之间咬合的俯视图。图中①.左活塞，②.左气缸，③.左双面齿条，④.联动齿轮，⑤.左齿条导轨， ⑥.左触发器，⑦.右触发器.⑧.右齿条导轨，⑨.右双面齿条，⑩.右活塞， .右气缸， .右喷油嘴，右火花塞，右喷气嘴， .右排气门，左喷油嘴，左火花塞， .左 喷气嘴， .左排气门，⑩.左单向齿轮，动力传输轮，(g).右单向齿轮，(§).动力轮，动 力输出轴。图1所示是大扭矩高效节能发动机其中一个单元的主视图。它是由图2和图3所 示左气缸②、右气缸 、左活塞①、右活塞⑩、左双面齿条③、右双面齿条⑨、联动齿轮④、左 触发器⑥、右触发器⑦、左喷油嘴 、左火花塞 、左喷气嘴 、左排气门 、右喷油嘴 、 右火花塞⑩、右喷气嘴@、右排气门 、左单向齿轮 、右单向齿轮§)、动力传输轮@、动 力轮@和动力输出轴@等组成。发动机启动时，通过控制系统，给活塞位于高位的气缸喷油、喷气并点火，使活塞 下行。如图2所示，左活塞①在高位，点火后，燃气推动左活塞①下行，此时左双面齿条③带 动联动齿轮④转动，联动齿轮④通过右双面齿条⑨把右活塞⑩往上推。当左活塞①下行至 下止点时，右活塞⑩上行至上止点。此时，左双面齿条③触发左触发器⑥，左触发器⑥触发 右喷油嘴 、右火花塞@、右喷气嘴@及左排气门 ，使它们喷油、喷气并点火，同时左排 气门 开启，右排气门 关闭，燃气推动右活塞⑩下行。此时，左活塞①转为上行，进行排 气。当左活塞①上行至上止点时，右触发器⑦产生作用，使左喷油嘴@、左喷气嘴 、左火花 塞 喷油、喷气并点火，同时右排气门 开启，左排气门 关闭，左活塞①转入做功冲程， 而右活塞⑩转入排气冲程，这样周而复始运行着。在一个工作循环中，每个气缸只有做功冲 程和排气冲程。左单向齿轮⑩、右单向齿轮@及动力传输轮@同轴，左单向齿轮@和右单向齿轮 (§)在外力作用下逆时针旋转时锁紧，带动轮轴转动；在外力作用下顺时针旋转时松开，呈 空转状态。而动力传输轮@始终跟轮轴一起逆时针旋转，带动动力轮(§)和动力输出轴@进 行顺时针旋转。当左气缸②处于做功冲程时，左双面齿条③给左单向齿轮 施加逆时针旋转力， 左单向齿轮 锁紧，带动轮轴及动力传输轮@逆时针旋转；当左气缸②处于排气冲程时， 左双面齿条③上行，左单向齿轮@松开而处于空转状态。同理，右气缸 和右单向齿轮(§) 也能确保轮轴及动力传输轮@逆时针旋转，确保动力轮(§)和动力输出轴@做顺时针旋转， 从而把动力顺利传出。
权利要求
1.一种大扭矩高效节能发动机，是由气缸、双面齿条、联动齿轮、单向齿轮、动力传输轮 和动力输出轮等组成。其特征在于由两个气缸通过联动齿轮关联在一起，组成一个工作单 元，发动机可由多个工作单元构成。
2.根据权利要求1所述的大扭矩高效节能发动机，其特征在于由沿直线往复运动的 双面齿条跟活塞连接，代替传统发动机的连杆，由动力轮来代替传统发动机的曲轴。
3.根据权利要求1所述的大扭矩高效节能发动机，其特征在于双面齿条与动力轮之 间，通过单向齿轮和动力传输轮来确保动力的正常传输。
4.根据权利要求1所述的大扭矩高效节能发动机，其特征在于发动机的一个工作循 环中，只有做功冲程和排气冲程。
全文摘要
本发明公开了一种结构简单、制造成本低、扭矩大、燃料利用率高的发动机。发动机由气缸、双面齿条、联动齿轮、单向齿轮、动力传输轮和动力轮等组成。由两个气缸通过一个联动齿轮联合在一起，组成一个工作单元，本发动机可由多个工作单元构成。本发明用沿直线往复运动的双面齿条代替了传统发动机的连杆，用联动齿轮实现活塞的排气冲程，用动力轮来代替传统的曲轴。采用这样的结构和装置后，气缸长度不受限制，活塞行程可随需而长，气缸内的高压燃气对活塞做功的行程可以做得很长，燃料利用率将会大大提高；且动力轮的半径也可以随需而长，使输出动力时的动力臂可以随需而长，从而使发动机的扭矩比传统发动机的要大得多。
文档编号F02B75/18GK102108898SQ200910266639
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者陆国波 申请人:陆国波