[发明专利]活塞发动机的能够减小阻力距的改进型启动器

说明书

技术领域

本发明涉及活塞发动机领域，更确切地，涉及活塞发动机启动器。

背景技术

在航空领域，活塞发动机相对于汽车应用(启动器最初是针对汽车应用设计的)的实质性气缸容积使用于启动活塞发动机的启动器经常受到很大的应力。

对于压燃式发动机(例如，柴油发动机)而言，高容积比使得这一困难更为巨大。

为了吸收这些高应力，启动继电器和电池的尺寸被设置成吸收启动器中非常高的应力强度。

这些强度是在发动机的压缩阶段由高阻力距直接导致的。

此外，从体积方面考虑，将启动器构造为与活塞发动机的曲轴垂直能够被证明是有益的。当前用于设计出锥齿轮来实现该构造的方案包括例如具有弹簧加载式离合器的蜗杆系统，所述弹簧加载式离合器控制启动器的藕接。

但是这些方案令人不满意之处在于：启动期间的高阻力距导致多种不同部件的尺寸过大，并且锥齿轮方案的可靠性不足。

发明内容

本发明的目的是提出一种不具有这些缺陷的系统。

为此，本发明提出一种用于启动活塞发动机的系统，所述系统包括曲轴和启动器，

所述系统的特征在于，所述系统还包括包含至少一个万向接头的一系列万向节，所述一系列万向节包括输入轴和输出轴，所述输入轴适于选择性地旋转地连接至所述启动器，所述输出轴旋转地连接至所述曲轴，所述一系列万向节被构造成其输入轴和输出轴不平行，并且使所述输出轴相对于所述输入轴的瞬时转速发生变化，从而减弱压缩导致的阻力距。

所述一系列万向节的输入轴和输出轴实质上垂直。

根据一个特别的实施例，所述一系列万向节包括串联且同相位安装的两个万向接头，所述万向接头中的每一个都使所述输出轴相对于所述输入轴的瞬时转速发生变化，以减小在阻力距最大时所述输出轴相对于所述输入轴的速度。

所述万向接头中的每一个通常都具有45°的折角。

当阻力距最大时，所述一系列万向节的所述输出轴相对于所述输入轴的速度通常实质减少了30％。

根据一个特别的实施例，所述系统还包括减速器，所述减速器被布置成将所述启动器与所述一系列万向节的输入轴连接。

根据一个特别的实施例，所述系统还包括输出减速器，所述输出减速器被布置成将所述曲轴与所述一系列万向节的输出轴连接，所述减速器使速度的变化规律的频率与压缩的频率相一致。

本发明还涉及一种包括上文中限定的系统的活塞发动机。

所述活塞发动机包括例如四个气缸，活塞通过曲轴在所述气缸中移动。

附图说明

本发明的其它特征、目的和优点将通过下述说明来呈现，下述说明仅仅是说明性而非限制性的，并且有必要参照附图来阅读，在附图中：

图1为根据本发明的一个方面的系统的示意图；

图2为在不存在燃烧的情况下由活塞发动机的压缩和惯性引起的瞬时力矩演变的示例图。

具体实施方式

图1为根据本发明的一个方面的系统的示意图。

该图示出了用于启动活塞发动机的系统，所述系统包括曲轴1和启动器2，所述启动器2适于选择性地连接至曲轴1并旋转地驱动所述曲轴1。

启动器2通常包括输出轴21和附连至电池的电机。

所展示的系统还包括一系列万向节(gimbals)3，所述万向节3包括串联安装的一个或多个万向接头，并且所述万向节3确保启动器2和曲轴1之间的连接。所述一系列万向节包括输入轴5和输出轴6，力矩经由启动器2施加至所述输入轴5，所述输出轴6旋转地驱动曲轴1。

在所示的实施例中，所述一系列万向节3包括串联安装的两个万向接头31和32。

此外，在所示的实施例中，减速器4被布置在所述启动器2和所述一系列万向节3之间，以便在所述启动器2的输出轴21和所述一系列万向节3的输入轴5之间应用减速比。输出减速器7被布置在所述曲轴1和所述输出轴6之间，以便在所述一系列万向节3的万向接头与和所述曲轴1相关联的发动机的压缩之间维持相同的频率。

实际上，利用万向节进行连接的特征之一在于：相对于旋转的频率，速度在频率方面的变化规律是其两倍。

包括这种万向接头的系统因此能够仅滤除每一个180°的倍数发生时的压缩，其对应于四缸发动机的压缩周期，因此适用于这种发动机。

对于具有不同数量的气缸的发动机而言，有必要通过传动来确保足够大的速率比，以便使速度的变化规律的频率与压缩的频率一致，这便产生了不同的减速器。