[实用新型]双向作功往复式内燃机

说明书

本实用新型涉及一种内燃机，特别是一种靠齿轮、齿条传递动力并双向作功的往复式内燃机。

内燃机是当今动力车辆中使用较为普遍的一种发动机，它的主机是由活塞、曲柄连杆机构组成，其工作原理是通过进气、压缩、作功、排气四个过程而进行工作循环的，它将燃料的燃烧热能转变为机械能，并通过连杆机构使曲轴旋转而作功的，因而它存在着以下缺点和不足。

由于曲轴旋转的作用力是随压缩冲程的进行而不断变化的，因而曲轴的旋转是不均速的，在四冲程发动机上，其曲轴旋转两周，只有半周在受力作功，而其余一周半不仅没有受力作功，而且还要受到活塞连杆组所产生的阻力的影响，因而，其阻力损失大，启动力矩要求较大，而效率却较低。由于曲轴的旋转速度是不均匀变化的，因此，导致了惯性力的周期性变化，使得曲柄连杆及轴承受到周期性的附加载荷的作用，使各零件受力状态恶化，并引起振动和冲击，甚至导致曲轴受往复脉动扭转而疲劳折断。为了避免上述事故的发生，则必须在曲柄连杆机构上加设平衡重，以减轻转动惯性冲击的影响，但由此而带来的却是机器重量的增加和结构的复杂化以及成本的上升，而且，这种外加平衡物的阻尼方法白白消耗了一部分有用功，使输出的功率降低。

由于活塞周而复始的换向及运行过程中的变速惯性冲击力的影响，使各零件之间产生较大的机械冲击，这种硬性机械冲击，对各约束零件来说是非常不利的，不仅容易产生突发性折断事故，而且使使用寿命大为降低。

由于作用在连杆轴颈和主轴颈上力的大小和方向是变化的，特别是活塞与气缸由于受曲轴转动的周向运动的影响，其相接触运动的左右两侧磨损量大，上段磨损量更大，因而，造成了气缸的不均匀性磨损，使密封条件受到破坏、使漏气、耗油量增加而功率下降，使运动的平稳性受到破坏，导致了振动和噪音的增大。

曲轴加工难度大，成本高。

此外，曲轴式内燃机的有用功是通过作用于活塞上部的作用压力的分解之后转化而得到的，因此，其能耗高，而效率较低。

现有曲轴式内燃机的另一缺点是：当发生粘缸时，会使活塞卡死，曲轴停转，控制系统失灵，从而导致驱动轮的突然拖滑，造成驾驶员保持方向极为困难，如遇雨雪天或车速较快时，会造成严重的交通事故。

现有曲轴式内燃机的压缩比是不可调整的，因此，对不同的燃油，不同的工况的适应性较差。

本实用新型的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种采用齿轮、齿条进行动力转换作功的、结构简单、效率高，而压缩比可调，振动冲击小的双向作功往复式内燃机。

本实用新型的目的是由下面的技术方案实现的：在缸体内有一活塞体，活塞体上有两对称的齿条，与齿条相啮啮的是两组对称设置的带有离合棘轮的齿轮，该齿轮与两对称齿轮轴固套，齿轮轴上的一侧齿轮与输出齿轮相啮合，另一侧齿轮与凸轮轴的齿轮相啮合，当把与花键轴活套的启动齿轮拨入与凸轮轴上齿轮啮合位置并启动电机后，则齿轮传动系统一方面驱转带棘轮的齿轮转动并使活塞体往复压缩缸内气体，当缸内燃汽引爆后则反向往复推转齿轮系统输出功率并带动凸轮轴上各凸轮控制各汽门及火花塞的启闭。

由上可见，本实用新型的效果是显著的：

由于活塞体在缸体内行程速度是由快到慢到停止，是被压缩气体对活塞的反作用力往复推动前进的，它的一个冲程就是一个工作循环，因此，它具有以下优点：

机械振动小、效率高、结构简单、燃烧效果好、使用寿命长、压缩比可调整、启动容易、适应性好。

本实用新型的具体结构是由下面实施例及其附图实现的：

图1是本实用新型的结构剖面图。

图2是图1的A－A剖视图。

图3是图1的B－B剖视图。

图4是图2中凸轮控制各气门开启的控制原理图。

图5是本实用新型中的控制启动原理图。

下面将结合附图1～5对本实用新型的具体结构进行详细地说明。参见图1～图3