[发明专利]一种摆杆动力输出机构的汽油机

说明书

技术领域

    本发明属于发动机技术领域,涉及发动机结构，尤其是一种摆杆动力输出机构的汽油机。

背景技术

往复活塞式内燃机广泛用于车辆、轮船等可移动设备，是用曲柄滑块机构完成将热能向机械能转换。当活塞作为主动件通过连杆驱动曲轴转动，连杆与曲轴的作用点其对应的压力角变化范围大，连杆对曲轴做功能力随着曲轴转角的变化，从活塞在上止点不做功（死点）到开始做功，直至较大，然后做功能力下降，直到下止点不做功。在这个做功能力的变化中，同时伴随着做功气体容积增加，缸内压力减小，做功能力也随之减小。

曲柄滑块机构的这种运动特点导致内燃机的效率较低，同时对汽油机的点火时刻，转动速度要求很高。如果点火时刻过早会导致气缸内压力较大，缸内温度较高，但是活塞处于上止点附近，做功效率仍然较低，点火时刻过晚又导致活塞下行位移较大，缸内体积增加，使气缸内压力较小，做功效率变小。发动机曲轴有较高的工作转速，才可以克服活塞在上止点位置时对曲轴不做功的问题。活塞往复运动速率较大，进气、压缩行程时间较短，使混合燃气均匀化程度不高，燃烧不充分，影响热能释放，也会影响排放质量。

针对传统汽油机的上述不足，本发明采用新型的机械结构，即采用摆杆作为动力输出机构，结合其他辅助构件，客服传统汽油机的一些不足，设想出一种新型结构的汽油机。

发明内容  

本发明的目的是提供一种能够高效率，低污染排放的新型结构的汽油机，可以克服传统发动机存在的压力角变化范围大、做功能力差甚至不做功（死点）问题，是一种摆杆动力输出机构的汽油机。发明中的汽油机从原理上做功缸的数量不受限制，可以是单缸、双缸、三缸、四缸等。所设想的汽油机采用摆杆作为动力输出机构，增加辅助气缸，使用齿轮齿条带动活塞等机械装置，由此构成的新型结构的汽油机能够解决传统汽油机存在的一些缺点。

本发明的技术方案，它包括动力气缸、活塞、齿条、不完整齿轮、轴、超越离合器、连杆、箱体、动力输出轴、气缸盖,本发明包括摆杆动力输出机构的汽油机包括齿轮齿条往复机构，摆杆机构，辅助气缸与作功气缸组合结构。摆杆上端与活塞连杆连接，下端通过超越离合器Ⅱ与输出轴连接，活塞连杆直连动力气缸内的活塞和辅助气缸内的活塞，摆杆上端从活塞连杆获得动力气缸的作功行程产生的推力后，摆杆转动并带动发动机主轴旋转，活塞连杆与齿条底面固定连接，作功行程结束后，摆杆跟随连杆的移动而反向转动，采用单向离合器与主轴连接，可以实现摆杆反向转动时自动脱离主轴，利用单向离合器的超越特性还可以保证摆杆在气缸的其他行程中转动不受主轴转动的制约，摆杆以间歇驱动主轴转动的工作方式将热能转换为机械能。两个不完整齿轮Ⅰ和Ⅱ与齿条间隔啮合，实现齿条往复运动，不完整齿轮内孔安装超越离合器Ⅰ与轴Ⅱ连接。摆杆上端开设长形槽孔通过轴销与活塞连杆连接。辅助气缸与动力气缸成对使用，用一根连杆将两缸活塞连接，辅助缸有进排气门，其排气门输出口通过管路接通到做功缸的进气口，辅助气缸只用于混合燃气。连接两缸活塞的连杆与齿条底面固连，通过柱销与摆杆（16）上端长形槽孔连接。

一组气缸设计成左右两个，其中一个气缸叫做动力气缸，负责燃烧作功；另一个叫辅助气缸，负责燃料预混合与供给。辅助气缸与做功气缸水平安装在箱体内，两个气缸内的活塞由连杆直连。辅助气缸起到为做功气缸提供混合燃气的作用，是保证燃气混合质量并给混合燃气增加的环节。辅助气缸内的活塞与气缸体、汽缸盖组成辅助工作腔，仍然有进排气门组件，进气过程中实现燃料和空气的预混合，排气行程中将混合燃气推进动力气缸的进气管道或者燃烧室中。辅助气缸的工作行程只有进气排气两种形式，与动力气缸的行程相对匹配。两者对应关系见下表。