[发明专利]引擎汽缸活塞的驱动装置

说明书

本发明涉及一种引擎汽缸活塞的驱动装置。

引擎是设备的心脏部件，其结构设计关系到整台设备的运转，因此提高引擎的运转马力一直是该技术领域中技术人员致力发展的目标，就传统的引擎结构而言，提高马力的同时也相对增加了耗油量，因此经济效益不佳。

如图1A至图1D所示的传统曲柄轴往复式引擎，其结构组成大致包括活塞10、连杆11、曲柄轴12、汽缸13、汽缸头14、进气阀15、排气阀16、突轮17、火星塞18和引擎主体19。其运动大致分为进气、压缩点火、动力及排气四个冲程。当进气时，突轮17压下进气阀15，曲柄轴12将活塞10往下死点方向拉，燃料混合气由张开的进气阀15吸入汽缸13内，然后曲柄轴12旋转而连动连杆11将活塞10往上死点方向推进，压缩汽缸13内的燃料混合气，在曲柄轴12达到上死点前，火星塞18即点火燃烧混合气，此时燃烧后的混合气因温度升高体积急剧膨胀，使汽缸13内的压力大增而推动活塞10往下死点方向运动，经由连杆11驱动曲柄轴12，另侧的突轮17压下排气阀16，曲柄轴12即推动活塞10往上死点方向运动，将汽缸13内燃烧后的废气经张开的排气阀16排出汽缸13外，完成一次完整的运动行程。

当活塞在汽缸的上死点及下死点间往复运动时，因曲柄轴与连杆的传动结构，在活塞受到燃烧混合气的压力由上死点位置往下死点位置推动时（即动力冲程），由连杆驱动曲柄轴旋转，活塞向下力量的方向PP′与连杆中心线BB′相交形成一D角，如图2所示，D角愈大活塞向下死点的分力愈大，造成活塞对汽缸壁的侧摩擦力增加，而连杆中心线BB′与曲柄轴中心线QQ′相交形成的F角，则关系到活塞所受的压力经由连杆驱动曲柄轴的力矩，F角愈小其力矩亦小，当F角成90°角时，连杆驱动曲柄轴的力矩最大，而此时D角也大，造成其分力及侧摩擦力增加，同时活塞所受的压力将随汽缸容积增加而下降，亦即当汽缸内的压力愈大时，连杆驱动曲柄轴的力矩愈小，这是其传动方式不合乎科学之处，也是影响输出功率的主要原因。

本发明的目的是在大幅度提高马力并不增加油耗的总原则下，改变传统曲柄轴往复式引擎的传动方式，所设计的引擎汽缸活塞的驱动装置在控制活塞的往复运动上，可令连杆的偏移角度减至最小，作几乎呈直线的往复运动，以降低其分力消耗。

本发明的引擎汽缸活塞的驱动装置，其整体结构主要包括引擎主体、汽缸、连杆及连杆的往复运动传动机构，其特征在于：所述连杆的往复运动传动机构由主轴、内长园齿轮、偏移导轨、滑座、偏移凸轮、上下死点定位盘及传动齿轮组成;

所述主轴中段部位有齿环，所述的传动齿轮套设于所述的主轴上;

所述引擎主体底部设有供承置主轴的轴承;

所述偏移导轨内侧带槽道，偏移导轨固定在引擎主体底部的轴承两侧;

所述的滑座呈方形扁体，中央设有穿设主轴的长圆槽孔，滑座四角的上、下缘面上各设有游移轴承，滑座下缘面上的下游移轴承横向装设于滑座底缘面上并置于所述偏移导轨的槽道中，带动滑座在偏移导轨中左右滑移，滑座上缘面上的上游移轴承纵向装设于滑座上缘面上，上游移轴承中段为架空部位，滑座上缘面两侧与上游移轴承架空部位对应的位置处设有左、右定位轴承;

所述的偏移凸轮是一具有不等径周缘的凸轮，两侧缘各有一偏移转换介面，中央部位具有供套设主轴的轴孔，偏移凸轮以插销定位于所述主轴齿环的下方;

所述的内长圆齿轮呈长方扁体，中央部位有一内长圆槽孔，槽孔壁上有与主轴上齿环齿合的齿纹，内长圆齿轮长边两侧面上有槽道，所述滑座上缘面上的上游移轴承置于该槽道中，内长圆齿轮在该槽道中作前后往复运动，内长圆齿轮前端延伸有与所述连杆枢接的接头，内长圆齿轮上缘面前后端设有配合上下死点定位盘的上下死点定位轴承;

所述的上下死点定位盘为圆盘体，中央有套设主轴的轴孔，圆盘体下缘一侧延设有对内长圆齿轮于上下死点时起定位作用的凸轮，上下死点定位盘以插销定位于所述主轴齿环的上方。

主轴作为核心件贯穿于本驱动装置的整体结构中，利用主轴与内长圆齿轮的配合而驱动连杆控制活塞的往复运动，在内长圆齿轮运动于上、下死点位置处时，通过偏移凸轮的作用促使滑座带动内长圆齿轮向左或向右移位，并配合上下死点定位盘的作用而形成内长圆齿轮的上或下的死点的顶持限位，适当改变内长圆齿轮的行径，在控制活塞的往复运动时，连杆的偏移分力角度减至最小程度，实现几乎呈直线的往复运动，降低分力作用对引擎输出功率的影响。内长圆齿轮上的上下死点定位轴承使上下死点定位盘在作上、下死点的行径转换时不致产生过份剧烈的偏移晃动。