新型輕燃料內燃發動機制造技術

本發明專利技術涉及一種新型輕燃料內燃發動機，將做功氣缸與壓氣氣缸同軸對置，兩個氣缸之間設有高壓空氣儲存罐，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連，用多面齒條活塞連桿的下面齒條與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪通過超越離合器安裝在輸出軸上，活塞連桿組再通過超越離合器將活塞連桿組的往復運動轉換為輸出軸的圓周運動對外做功，兩組活塞連桿的側向齒條相對與反推齒輪嚙合，兩組做功及壓氣氣缸并列組成一個四缸單元，兩組活塞連桿彼此反復運動形成做功循環，由于做功氣缸采用間接高壓充氣，燃料缸內直噴所以不會產生爆震，可以使用一切輕質燃料，節能減排效果顯著。

【技術實現步驟摘要】
新型輕燃料內燃發動機所屬
本專利技術涉及一種新型輕燃料內燃發動機，將做功氣缸與壓氣氣缸同軸對置，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連，將傳統四沖程內燃發動機的吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程簡化為做功與壓縮為一個沖程，排氣與吸氣為一個沖程，每個做功循環共兩個沖程，并且取消了傳統發動機的曲軸曲柄裝置，用多面齒條活塞連桿的下面齒條與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪通過超越離合器安裝在輸出軸上，活塞連桿組再通過超越離合器將活塞連桿組的往復運動轉換為輸出軸的圓周運動對外做功。技術背景傳統四沖程內燃發動機的吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，并且四個沖程只有一個做功沖程，效率偏低，而且發動機活塞連桿作用于發動機曲軸曲柄并由其傳遞出動力，但是由于曲軸曲柄是做圓周運動造成分力復雜，這就使得內燃機在燃燒做功時氣缸內的壓力曲線與曲柄的力矩曲線難以更好地重合，使得發動機的效率難以達到更高。
技術實現思路
本專利技術涉及一種新型輕燃料內燃發動機，將做功氣缸與壓氣氣缸同軸對置，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連，將傳統四沖程內燃發動機的吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程簡化為做功與壓縮為一個行程，排氣與吸氣為一個行程，每個做功循環共兩個行程，并且取消了傳統發動機的曲軸曲柄裝置，用多面齒條活塞連桿的下面齒條與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪通過超越離合器安裝在輸出軸上，活塞連桿組再通過超越離合器將活塞連桿組的往復運動轉換為輸出軸的圓周運動對外做功，兩組做功及壓氣氣缸并列組成一個四缸單元，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連，該連桿下面齒條與輸出齒輪嚙合，兩組活塞側面齒條相對與中間反推齒輪嚙合，當其中一組做做功及壓氣沖程時，活塞連桿組通過嚙合的中間反推齒輪反推另一組活塞連桿組進行排氣與吸氣沖程，往復形成工作循環，優化了發動機的扭矩輸出曲線，大大提高了發動機的扭矩傳輸效率。本專利技術的技術解決方案是：設計制造一種新型輕燃料內燃發動機，該發動機做功氣缸與壓氣氣缸同軸對置，兩組做功及壓氣氣缸水平并列組成一個四缸單元，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連成活塞連桿組，兩組活塞連桿側面齒條相對與中間反推齒輪嚙合，單組氣缸分別做功與壓縮為一個沖程，排氣與吸氣為一個沖程，每個做功循環共兩個沖程，壓氣氣缸的直徑大于做功氣缸的直徑，做功活塞通過多面齒條活塞連桿直接推動壓氣活塞進行壓氣增壓并將高壓空氣儲存在高壓空氣儲氣罐內，高壓空氣儲氣罐內的高壓空氣經過配氣機構間接充入做功氣缸，做功氣缸上設有兩個缸內直噴高壓噴油嘴及火花塞，可以分別噴入兩種或者一種輕質燃料燃燒做功，做功氣缸的進氣、排氣門由電磁驅動，驅動信號由活塞連桿位置傳感器及控制電路控制進氣、排氣，啟動時由壓氣氣缸上的電磁氣門控制反向將高壓空氣導入壓氣氣缸，將做功活塞推至做功氣缸頂點并臨時維持做功氣缸的做功氣壓，可以另外單獨安裝一個電動空氣壓縮機預先壓縮空氣用于初次啟動發動機，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連，該連桿下面齒條與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪通過超越離合器安裝在輸出軸上，兩組活塞側面齒條相對與中間反推齒輪嚙合，當其中一組做做功及壓氣沖程時，活塞連桿組通過嚙合的中間反推齒輪反推另一組活塞連桿組進行排氣與吸氣沖程，彼此往復形成工作循環，兩組活塞連桿組的受力分別通過嚙合的兩個輸出齒輪，再通過超越離合器將活塞連桿組的往復運動轉換為輸出軸的圓周運動對外做功，該四缸單元可以串并聯組合為8、12、16缸發動機適用于更多車船等機械使用。本專利技術的有益效果是：本專利技術用傳動效率更高的齒條齒輪傳動裝置取代了傳統發動機傳動效率較低的曲軸曲柄傳動裝置，多面齒條活塞連桿嚙合的輸出齒輪通過超越離合器將活塞連桿組的往復運動無損轉換為輸出軸的圓周運動，推動輸出軸對外做功，大大提高了發動機的扭矩傳輸效率，使得該發動機動力輸出效率大大提高，并且由于做功氣缸采用間接高壓充氣缸內直噴不會產生爆震，所以可以使用一切輕質燃料，節能減排效果顯著，使得該發動機具有劃時代的意義。附圖說明圖1是本專利技術的側剖面基本結構示意圖。圖2是本專利技術的俯剖面基本結構示意圖。圖3是本專利技術的俯剖面1組(上)氣缸做功時基本結構示意圖。圖1、2、3中：1、高壓空氣儲氣罐，2、2-2做功氣缸，3、3-2壓氣氣缸，4、多面齒條連桿，5、連桿側面齒條，6、連桿下面齒條，7、超越離合器(單向軸承)8、輸出齒輪，9、上部輔助輪，10、輸出軸，11、中間反推齒輪，12、中間反推齒輪軸，13、13-2做功活塞，14、14-2壓氣活塞，15、進氣門，16、16-2進氣電磁閥，17、排氣電磁閥，，18、火花塞，19、缸內直噴高壓噴油嘴，20、排氣門，21、21-2壓氣缸進氣門，22、壓氣缸排氣門，23、23-2壓氣缸電磁氣門閥，24、安全閥，25、機油，26、機座組合預留孔，27、27-2側面輔助輪具體實施方式如圖1、2、3設計制造一種新型輕燃料內燃發動機，該發動機做功氣缸2、2-2與壓氣氣缸3、3-2同軸對置，兩組做功及壓氣氣缸水平并列組成一個四缸單元(如圖2)，做功活塞13與壓氣活塞14由多面齒條活塞連桿4直接相連成活塞連桿組，兩組活塞連桿側面齒條5、5-2相對與中間反推齒輪11嚙合，單組氣缸分別做功與壓縮為一個沖程，排氣與吸氣為一個沖程，每個做功循環共兩個沖程，壓氣氣3、3-2的直徑適當大于做功氣缸2、2-2的直徑，以達到增壓的作用，做功活塞13、13-2通過多面齒條活塞連桿4直接推動壓氣活塞14、14-2進行壓氣增壓并將高壓空氣儲存在高壓空氣儲氣罐1內，高壓空氣儲氣罐1內的高壓空氣經過配氣機構間接充入做功氣缸，做功氣缸上設有兩個缸內直噴高壓噴油嘴19及火花塞18，可以分別噴入兩種或者一種輕質燃料燃燒做功，做功氣缸的進氣門15、排氣門20由電磁閥16、17驅動，驅動信號由活塞連桿位置傳感器及ECU控制進氣、排氣，啟動時由壓氣氣缸上的電磁氣門閥23、23-2控制，反向將高壓空氣導入壓氣氣缸3，將做功活塞13推至做功氣缸2的頂點并臨時維持做功活塞的位置，可以另外單獨安裝一個電動空氣壓縮機預先壓縮空氣用于初次啟動發動機，做功做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連，該連桿下面齒條6與輸出齒輪8嚙合，輸出齒輪8通過超越離合器7安裝在輸出軸10上，兩組活塞側面齒條5、5-2相對與中間反推齒輪11嚙合，當其中一組(上)做功及壓氣沖程時，活塞連桿組通過嚙合的中間反推齒輪反推二組(下)活塞連桿組進行排氣與吸氣沖程(圖2、圖3)，在多面齒條連桿的齒條背面安裝有輔助輪9、27、27-2用以平衡齒條齒輪的偏側受力。做功初始時先啟動空氣壓縮機(圖略)，給高壓空氣儲存罐充氣，空氣壓力達到10巴左右時即可啟動發動機，最先是打開其中一組做功氣缸排氣門20，同時壓氣缸排氣門22打開，高壓空氣反向進入一組壓氣氣缸3，將一組活塞連桿組反向推至一組做功氣缸2的頂部，之后一組做功氣缸排氣門20關閉，同時一組做功氣缸進氣門15開啟，高壓空氣立即充入一組做功氣缸2(此時在壓氣氣缸內的高壓空氣壓力下活塞組不動)，之后一組做功氣缸進氣門15關閉，一組缸內高壓噴油嘴19噴入燃料，再后一組做功氣缸火花塞18點火，同時壓氣氣缸排氣門電磁閥23關閉，做功氣缸內2的可燃氣體爆燃，產生的高壓氣體推動活塞連桿組運動，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種新型輕燃料內燃發動機，其特征是：該發動機做功氣缸與壓氣氣缸同軸對置，兩組做功及壓氣氣缸水平并列組成一個四缸單元，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連成活塞連桿組，該連桿下面齒條與輸出齒輪嚙合，兩組活塞連桿側面齒條相對與中間反推齒輪嚙合，單組氣缸分別做功與壓縮為一個沖程，排氣與吸氣為一個沖程，每個做功循環共兩個沖程，壓氣氣缸的直徑大于做功氣缸的直徑。

【技術特征摘要】
2017.10.23 CN 20171103316101.一種新型輕燃料內燃發動機，其特征是：該發動機做功氣缸與壓氣氣缸同軸對置，兩組做功及壓氣氣缸水平并列組成一個四缸單元，做功活塞與壓氣活塞由多面齒條活塞連桿直接相連成活塞連桿組，該連桿下面齒條與輸出齒輪嚙合，兩組活塞連桿側面齒條相對與中間反推齒輪嚙合，單組氣缸分別做功與壓縮為一個沖程，排氣與吸氣為一個沖程，每個做功循環共兩個沖程，壓氣氣缸的直徑大于做功氣缸的直徑。2.根據權利要求1所述的新型輕燃料內燃發動機，其特征是：輸出齒輪通過超越離合器安裝在輸出軸上，活塞連桿組的受力通過嚙合的輸出齒輪再通過超越離合器將活塞連桿組的往復運動轉換為輸出軸的圓周運動對外做功。3.根據權利要求1所述的新型輕燃料內燃發動機，，其特征是：做功活塞通過多面齒條活塞連桿直接推動壓氣活塞進行壓氣增壓并將高壓空氣儲存在高壓空氣儲氣罐內，高壓空氣儲氣罐內的高壓空氣經過配氣機構間接充...

【專利技術屬性】
技術研發人員：閆傳東，
申請(專利權)人：閆傳東，
類型：發明
國別省市：黑龍江,23