[实用新型]一冲程齿轮式发动机

说明书

本实用新型涉及发动机技术领域。

目前使用的内燃发动机，大多是四冲程式发动机，其活塞需上、下两周“作功”一次，其缺点是，单位时间内的“作功”次数少，活塞和有关运动另件的运动磨损大，自身耗能多，发动机转速和机械性能受到限制，且传动机构复杂，使内燃发动机的性能难以进一步提高。

本实用新型的目的是提供一种一冲程齿轮式发动机，它使曲轴和连杆简化为直轴传动，简化了传动机构，减少了“作功”需要的冲程次数和多占用的时间，从而提高了发动机的动力性。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：一冲程齿轮式发动机，由缸体、活塞、气门等组成，活塞两端设有进气门，在进气门后部顶柱上套接有弹簧，在缸体的中部设有进气环带，在活塞的中部设有齿条，在齿条的两端部设置有进气口，在缸体的两端设置有排气门，排气门外装有汽缸盖。

所述的齿条由上、下内齿条构成，在缸体中部设置有主直轴，该主直轴的轴端装有扇形齿轮，该扇形齿轮转动时，分别与上、下内齿条啮合。

所述的齿条也可由上、下外齿条构成，在外齿条的上下侧边设有分别啮合的传动扇形齿轮，在扇形齿轮的转动轴上同轴连接有上、下扇形齿轮，在两上下扇形齿轮的中部设置有与其分别啮合的主直轴齿轮，该齿轮的中部套接主直轴。

发动机为卧体倒置式，在汽缸左、右两端各装有汽缸盖，于汽缸盖正中位置设置有进气环带，工作时借助增压扫气泵进行进气和扫气。由于汽缸在两端安装缸盖，形成了双边“作功”的条件，由于这一条件导致和促成活塞于单行程中的双作用功能产生，即卧体一缸左、右两边“作功”。一个活塞，于一个单冲程完成“进扫气”、“压缩”和“作功”。这种活塞，不但在工作单程中能前端“压缩”和后端同时“作功”，而且腹部-即活塞中部能解决旋转和直线运动，并能传输出动力。

本实用新型与已有技术相比具有如下优点：单位时间的“作功”次数多，可减少运动摩擦与自耗功，可有效地提高动力性和机械性能，延长发动机使用寿命，可使发动机转速下降，体积减小，重量轻，成本降低。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型一级直轴传动结构示意图

图2为本实用新型二级直轴传动结构示意图

图3为图2活塞结构示意图

参见图1：活塞8两端设有进气门9，在进气门9后部顶柱6上套接有弹簧7，在缸体1的中部设有进气环带4，在活塞8的中部设有齿条，在齿条的两端部设置有进气口12，在缸体1的两端设置有排气门10，排气门10外装有汽缸盖11；所述的齿条由上、下内齿条2、13构成，在缸体1中部设置有主直轴5，该主直轴5的轴端装有扇形齿轮3，该扇形齿轮3转动时，分别与上、下内齿条2、13啮合。

工作过程是：当活塞8位于左止点准备“作功”时，扇形齿轮3后端定压进气门9后部顶柱6，使排气门9开启，其活塞8右端的汽缸空间由进汽环带4以5kg/cm²的高流速进气和扫除废气(这时排气门10已开启最大位置)，此时主直轴5上的扇形齿轮3与上齿条2啮合开始，当活塞8左端作功时，所产生的推力，使上齿条2驱动扇形齿轮3和使主直轴5顺时针转动，形成一级传动方式，同时活塞8右端的气体受到压缩，进、排气门9、10也同时关闭，活塞8继续右行，气体压力和温度升高，待活塞8于右止点前某点火角度时，汽缸压力和温度都达到规定值，于是产生爆发“作功”，由活塞下齿条13带动扇形齿轮3和主直轴5转动，这时活塞8左端的汽缸空间又作进气、扫气工作，从而使主轴5不断转动和活塞8不断直线运动，气缸两端不断产生“作功”；如此循环即可形成一级传动

参见图2、图3所示：所述的齿条由上、下外齿条16、23构成，在外齿条16、23的上下侧边设有分别啮合的传动扇形齿轮15、22，在扇形齿轮1 5、22的转动轴14、24上同轴连接有上、下扇形齿轮18、21，在两上下扇形齿轮18、22的中部设置有与其分别啮合的主直轴齿轮19，该齿轮19的中部套接主直轴20。

工作过程是：活塞17上的外齿条16、23分别带动其外侧的传动扇形齿轮15、22，而转动轴14、24上的扇形齿轮18、21又分别带动主直轴齿轮19转动，从而带动主直轴20转动，输出动力，形成二级直轴传动输出方式。

由于柴油行程和压缩比较大，所以适合采用二级齿轮直轴传动输出方式。