[实用新型]汽油机

说明书

本实用新型涉及一种汽油机，更具体地说是涉及一种汽油机中将活塞的往复运动变为动力输出轴的旋转运动，或将轴的旋转运动变为活塞往复运动的机构的改进。

现有的往复式汽油机在将活塞的往复运动变为动力输出轴的旋转运动，或将轴的旋转运动变为活塞的往复运动是靠曲柄连杆机构来实现的。也就是将气体压力对活塞的推力变成曲轴的扭矩，或将曲轴的扭矩变为对活塞的推力。因此，它是往复式发动机传递动力的传动机构，又是实现工作循环的结构措施。曲柄连杆机构主要包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等部件。由于连杆所处的位置大多是偏斜的，所以活塞传给连杆的力将分解为沿连杆方向的力和与气缸壁垂直的力。与气缸壁垂直的力对发动机的输出功率没有贡献，反而使活塞与气缸壁之间的磨损加大。又由于连杆在工作时偏斜角度是不断变化的，因此，活塞作用在连杆上以及作用在气缸壁上的力也是不断变化的，造成发动机工作不平稳，各轴颈（连杆轴颈和主轴颈）磨损不均匀。

本实用新型的目的是要克服上述已有技术的缺点，设计出一种新型的动力传动机构来替代曲柄连杆机构。

本实用新型的目的可以由以下措施来达到：汽油机包括气缸、活塞和飞轮、其特征是有与活塞连接的齿杆及与齿杆上齿条啮合的极轮、极轮与轴之间的单向机构，由使活塞在气缸内作往复运动的外凸轮及内凸轮构成的凸轮组和将轴的动力传递给凸轮轴的传动装置。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：所述的单向机构是滚柱楔面机构或棘轮机构，所述的传动装置是链轮传动装置或齿轮传动装置。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的工作情况示意图；

图3是本实用新型进气行程示意图；

图4是本实用新型压缩行程示意图；

图5是本实用新型排气行程示意图。

以下将结合实施例对本实用新型作进一步详述：

参照图1，本实用新型包括气缸1和活塞2。与活塞1相连接的是齿杆3。齿杆3的上部有两个台阶8、16，分别限制活塞2往复运动的上、下止点位置，在汽缸1上有限位减振器15，齿杆3的中部是齿条13，与其啮合的是极轮4。齿杆3的下端装有与凸轮组10接触的凸轮滚柱18，起凸轮推杆的作用。汽油机工作时，当活塞2处于作功行程时（图1所示位置），燃烧产生的高压气体作用在活塞2顶上，推动活塞2以及与之相连的齿杆3向下运动。齿杆3的运动带动极轮4转动，通过轴5将动力输出。轴5上装有飞轮（图中未画出），当汽油机处于非作功行程时，由飞轮储存地能量提供轴5以动力。轴5的动力可由传动装置7传递给凸轮轴9，利用凸轮轴9上的凸轮组10完成活塞的进气、压缩和排气行程。本实施例中的传动装置采用链轮传动，也可以采用齿轮传动，改变链轮或齿轮的传动比，可以改变汽油机的工作频率。参照图2，图3为进气行程，凸轮组10的内凸轮12的作用面作用在齿杆3下端的凸轮滚柱19上，将活塞2拉动向下运动。此时进气门开，可燃混合气进入气缸1内。图4为压缩行程，凸轮组10的外凸轮11的作用面作用在齿杆3下端，凸轮滚柱19上将活塞2推动向上运动，使可燃混合气压缩。这时，齿杆3的运动方向及极轮4的转动方向与作功时的运动方向相反，因此，必须在极轮4及轴5之间设置一单向机构6。本实施例采用的是滚柱18与楔面17配合的单向机构。当齿杆3向下运动时，齿轮4转动，滚柱18进入楔面17小端，带动轴5转动；当齿杆3向上运动时，极轮4向相反方向转动，滚柱18退出楔面17大端，极轮4在轴5上打滑，不使轴5向相反方向转动。图5为排气行程，凸轮组10的外凸轮11的作用面作用在齿杆3的下端的凸轮滚柱19将活塞2推动向上运动，使废气从气缸1中排出。为了使齿杆3在传递动力时不产生径向弯曲，在齿杆3的背面设置一齿杆压轮15，齿杆3可以在压轮15上滚动。

本实用新型对比已有技术有以下优点：由于用齿条、极轮机构取代了曲柄连杆机构，活塞作功行程产生的力直接传递给齿条，由齿条带动极轮而将动力输出，不会产生其他方向的分力，使发动机的功率大大提高，同时又减少了活塞与气缸壁之间的磨损。本实用新型可用于单缸或双缸的汽油机。