[实用新型]一种发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种内燃发动机。

背景技术

目前的内燃发动机通常采用曲柄连杆活塞式发动机，这种发动机通过点燃气缸内的可燃气体推动活塞运动，再通过曲轴将活塞的直线运动转变为旋转运动并输出扭矩。曲柄连杆活塞式发动机是四冲程发动机，经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环，在这个过程中，活塞上下往复运动四个行程，相应的曲轴旋转两周。这种发动机的往复运动质量较大，当提高发动机转速时，其因往复运动所产生的惯性力急剧增加，对运动部件形成极大的破坏力，存在转速低、振动大等缺陷。且由于活塞推动连杆往复运动以使曲轴旋转，通过连杆不断变化角度将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动。活塞在做直线力与连杆的传递力，连杆的传递力与曲轴旋转的切向力之间的夹角始终不断变化，产生力的分解，由于分力不作功，因而会造成损耗，导致发动机的能量转换效率较低，热能浪费巨大。同时由于曲轴旋转半径受活塞位移距离、活塞及连杆结构等条件的限制，曲轴旋转切向力的力臂受到限制，不能进一步提高，导致能量转换效率较低，能源消耗大。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种节能、高效的发动机。

为实现上述目的，本实用新型可以通过以下技术方案予以实现：

一种发动机，包括气缸、设于气缸内的活塞、与活塞连接的连杆、进气装置和排气装置，所述进气装置为气缸提供可燃气体，所述排气装置排出气缸内的废气，还包括轨道机构和弹性机构，所述轨道机构的一侧设有闭合轨道，所述连杆的下端与闭合轨道紧密配合，所述轨道机构配合连杆周向旋转，所述连杆的下端在闭合轨道内滑行一周完成四冲程，所述弹性机构对连杆底端形成抵顶且与传动轴固定连接，所述传动轴上设有输出机构。

进一步的，所述传动轴上设有第一单向轴承，使动力输出为同一方向。

进一步的，所述连杆的下端与固定支架连接，使连杆上下往复运动时更稳固。

进一步的，所述连杆底端与弹性机构之间设有三角形垫块，所述三角形垫块一端与固定支架活动连接，使三角形一直保持一面紧贴连杆底端另一面紧贴弹性机构的状态，增大连杆底端的受力面积，使连杆下行时更稳定。

进一步的，所述轨道机构为转盘形或圆筒形。

进一步的，所述弹性机构包括扭簧和包覆在扭簧上的外壳，作功冲程产生的巨大动能使连杆从上止点快速下行到下止点，并压向弹性机构，此时扭簧产生弹性形变同时带动传动轴快速单向转动，输出动力，扭簧形变产生的弹力帮助弹性机构复位到连杆的上止点。

进一步的，所述轨道机构上设有控制弹性机构周期性锁紧与松开的开关突块，所述开关突块的一端与轨道机构活动连接，其另一端在进气冲程和排气冲程时与弹性机构锁紧，在压缩冲程和作功冲程时松开弹性机构。开关突块周期性锁紧弹性机构是为了在无需弹性机构工作时停止其工作，减少机械动作次数进而降低运动部件的损耗。所述弹性机构与强制熄火开关连接，当需要强制熄火时，强制熄火开关制停弹性机构，使其停止运动。

进一步的，所述进气装置和排气装置上设有控制进气和排气的凸轮轴，所述凸轮轴通过第一齿轮或链轮传动机构与传动轴连接，利用作功冲程输出的动力带动进气装置和排气装置进气和排气，节省动力。

进一步的，所述轨道机构上设有转轴，所述轨道机构绕转轴周向旋转，所述转轴上设有第二单向轴承，使轨道机构能紧密配合连杆单向转动。

进一步的，所述转轴通过第二齿轮或链轮传动机构与传动轴连接，利用作功冲程输出的动力带动轨道机构旋转，节省动力。

本实用新型与现有技术相比，具有以下的有益效果：

1、本实用新型的轨道机构每转动一圈完成进气、压缩、作功、排气四冲程，比传统的曲柄连杆活塞式发动机每转动两圈完成四冲程，大大提高了效率和速度；

2、本实用新型将燃烧膨胀力另外输出给弹性机构，输出动力大大加强；

3、本实用新型的轨道机构便于实现自身的动静平衡，其旋转中心就是其自身的几何中心和质量中心，不存在偏心问题，所以极易消除振动，解决了传统曲柄连杆活塞式发动机的高速惯性冲击力和曲轴扭转振动两大问题；

4、压缩冲程在弹性机构强大的弹力作用下，越往上行弹力越大，压缩比高，能实现均质燃烧，利用废气在循环，只要很少的可燃气体就能燃烧，且燃烧更彻底，不受点燃火焰传播，几乎同时燃烧，温度较高，减少氮氧化物和碳烟的排放，几乎可以做到无烟。