[发明专利]无死点双曲柄往复活塞发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种往复活塞发动机，特别是涉及一种无死点双曲柄往复活塞发动机。

背景技术

传统往复活塞发动机采用曲柄连杆机构，由于有死点，对机件冲击力大，对机件强度要求高。连杆推动曲柄时只有切向力做了功，法向力不做功。又因气体在温度压力最大时，效率却很低，所以整体效率很低。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术的不足，而提供一种工作效率高，传力效果好，对发动机机件无冲击，且使用寿命长的无死点双曲柄往复活塞发动机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无死点双曲柄往复活塞发动机，包括连杆和与连杆一端转动连接的往复运动活塞，其特征在于：所述连杆的另一端转动连接有双曲柄动力传输机构，所述双曲柄动力传输机构由带有动力输出齿轮的大曲柄和安装在大曲柄上的一号齿轮、二号齿轮和三号齿轮组成，与二号齿轮相啮合的一号齿轮上固定安装有小曲柄，所述小曲柄与连杆转动连接，与二号齿轮相啮合的三号齿轮上固定安装有三号转轴，三号转轴穿过大曲柄上的轴套与机体固定；所述一号齿轮的齿数为三号齿轮齿数的一半；往复运动活塞位于上止点时，大曲柄和小曲柄不在同一直线上。

所述大曲柄上固定安装有一号转轴和二号转轴，一号齿轮转动安装在一号转轴上，二号齿轮转动安装在二号转轴上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明发动机无死点，连杆推动小曲柄的切向力和法向力都推动大曲柄转动，同时气体在温度、压力最大时效率也很高，所以发动机整体效率得到显著提高，解决了现有连杆活塞发动机存在死点及传力效率低的技术问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明双曲柄动力传输机构的组装图。

图3为本发明大曲柄5-1和小曲柄1-2的运动轨迹示意图。

图4a为本发明发动机的进气冲程示意图。

图4b为本发明发动机的压缩冲程示意图。

图4c为本发明发动机的做功冲程示意图。

图4d为本发明发动机的排气冲程示意图。

图5a为本发明连杆6传到小曲柄1-2上的切向分力F₁作用到二号转轴5-3上的传力效率曲线图。

图5b为本发明连杆6传到小曲柄1-2上的法向分力F₂作用到一号转轴5-2后，法向分力F₂的切向分力F₃作用到一号转轴5-2上的传力效率曲线图。

图5c为本发明的传力效率曲线图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括连杆6和与连杆6一端转动连接的往复运动活塞7，所述连杆6的另一端转动连接有双曲柄动力传输机构，所述双曲柄动力传输机构由带有动力输出齿轮5-4的大曲柄5-1和安装在大曲柄5-1上的一号齿轮1-1、二号齿轮2和三号齿轮3-1组成，与二号齿轮2相啮合的一号齿轮1-1上固定安装有小曲柄1-2，所述小曲柄1-2与连杆6转动连接，与二号齿轮2相啮合的三号齿轮3-1上固定安装有三号转轴3-2，三号转轴3-2穿过大曲柄5-1上的轴套5-5与机体固定，使得三号齿轮3-1始终不转，二号齿轮2转动时仅在三号齿轮3-1上滚动；所述一号齿轮1-1的齿数为三号齿轮3-1齿数的一半，所以一号齿轮1-1自转一周的同时并绕三号齿轮3-1公转一周；往复运动活塞7位于上止点时，大曲柄5-1和小曲柄1-2不在同一直线上。图1中，F表示连杆6对小曲柄1-2的作用力，F₁为F的切向分力，F₂为F的法向分力，F₂传递到一号转轴5-2后，F₂又分解为切向分力F₃和法向分力F₄。对大曲柄3-1转动有效的力是切向分力F₁和F₃。与传统发动机相比多了一做功的切向分力F₃。

如图1所示，所述大曲柄5-1上固定安装有一号转轴5-2和二号转轴5-3，一号齿轮1-1转动安装在一号转轴5-2上，二号齿轮2转动安装在二号转轴5-3上。