專利名稱：對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成動(dòng)力輸出軸的旋轉(zhuǎn)
運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)大部分為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，該曲柄連桿機(jī) 構(gòu)由活塞l'、連桿2'和曲柄3'組成(如圖l所示)，其作用是將活塞l'的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通 過曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成曲柄軸4'的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其工作原理是，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)燃料在氣缸 5'內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱能，氣體受熱膨脹推動(dòng)活塞l'移動(dòng)，經(jīng)過連桿2'傳遞到曲柄軸4'并使 其旋轉(zhuǎn)做功。在工作過程中，經(jīng)過從熱能到機(jī)械能要實(shí)現(xiàn)無數(shù)次的連續(xù)轉(zhuǎn)變，每次轉(zhuǎn)變都經(jīng) 歷一個(gè)工作循環(huán)，活塞1'從上到下或從下到上運(yùn)動(dòng)一次稱為一個(gè)行程，一般往復(fù)活塞式發(fā) 動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)需要4個(gè)行程，即吸氣行程、壓縮行程、做功(爆發(fā))行程和排氣行 程。 一個(gè)工作循環(huán)，活塞l'上下往復(fù)4次，曲柄軸4'旋轉(zhuǎn)兩圈。在一個(gè)工作循環(huán)中，只有 做功行程是由活塞1'推動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的主動(dòng)行程，其余三個(gè)行程的動(dòng)力，對(duì)于單缸發(fā)動(dòng) 機(jī)，是由儲(chǔ)能飛輪6'的慣性力帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的，對(duì)于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，則是由進(jìn)行做 功行程的活塞l'帶動(dòng)其它非做功行程的氣缸5'工作的。 在做功行程，當(dāng)活塞l'在上止點(diǎn)位置時(shí)，燃料被噴入被活塞l'壓縮的空氣中， 燃料燃燒爆炸，氣體膨脹推動(dòng)活塞l'向下運(yùn)動(dòng)做功，此時(shí)活塞l'受力最大。由曲柄連桿 機(jī)構(gòu)的特性決定了，此時(shí)曲柄3'與連桿2'成直線，活塞l'作用力相對(duì)于曲柄軸4'中 心的力矩半徑很小，對(duì)曲柄軸4'產(chǎn)生的扭矩等于力與力矩半徑的積，因此由曲柄軸4'向 外輸出的扭矩較小。而且，隨活塞l'的向下運(yùn)動(dòng)，曲柄3'也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，作用于曲柄軸4' 中心的力矩半徑隨之增大，但由于氣缸5'的體積同時(shí)擴(kuò)大，氣體對(duì)活塞l'的壓力迅速減 小，因此，曲柄軸4'的扭矩輸出也沒有達(dá)到最好狀態(tài)，未能充分發(fā)揮燃料燃燒爆炸所產(chǎn)生 的最佳效能。在活塞l'的運(yùn)動(dòng)過程中，作用力和力矩半徑的變化也比較大，造成了曲柄軸
4'扭矩輸出的不穩(wěn)定性，不能充分發(fā)揮活塞r在上止點(diǎn)時(shí)，燃料燃燒產(chǎn)生的對(duì)活塞r 最大推力的作用，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率水平發(fā)揮，造成能源的巨大浪費(fèi)。 針對(duì)上述問題，國(guó)內(nèi)外大量專家學(xué)者一直致力于解決這方面的問題，已有許多如
旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等新型發(fā)動(dòng)機(jī)原理方面的專利出現(xiàn)(如下列技術(shù)文件所述)，但由于其
結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)等技術(shù)問題，而未能在生產(chǎn)上大量應(yīng)用。而且，現(xiàn)在應(yīng)用的柴
油機(jī)、汽油機(jī)等內(nèi)燃機(jī)其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仍然是曲柄連桿結(jié)構(gòu)。 技術(shù)文獻(xiàn)1 :新型旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，專利申請(qǐng)?zhí)?00810030021。 技術(shù)文獻(xiàn)2 :旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，專利申請(qǐng)?zhí)?00510103234。 技術(shù)文獻(xiàn)3 :偏轉(zhuǎn)式往復(fù)運(yùn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，專利申請(qǐng)?zhí)?00710163913。 技術(shù)文獻(xiàn)4 :機(jī)體旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，專利申請(qǐng)?zhí)?00710133585。 技術(shù)文獻(xiàn)5 :滑片轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，專利申請(qǐng)?zhí)?00710148485。 技術(shù)文獻(xiàn)6 :多連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)，專利申請(qǐng)?zhí)?00810173230。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成動(dòng)力輸出軸的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)， 其特征在于它包括由氣缸、活塞、燃油供給和點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)組成的第一氣 缸組和第二氣缸組，第一、第二推桿，第一、第二擺桿，超越離合器，動(dòng)力輸出軸，反向超越離 合器，傳動(dòng)軸，主動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪，副擺桿，平行連桿，連桿，曲柄，儲(chǔ)能飛輪和曲柄軸；所述 第一汽缸組設(shè)置于所述動(dòng)力輸出軸的一側(cè)，所述第一推桿的一端鉸接于所述第一氣缸組的 活塞上，所述第一推桿的另一端與所述第一擺桿的一端鉸接，所述第一擺桿的另一端固定 在所述超越離合器上，所述超越離合器套裝在所述動(dòng)力輸出軸上，且所述超越離合器和動(dòng) 力輸出軸具有共同的回轉(zhuǎn)軸心，所述活塞、第一推桿、第一擺桿、超越離合器和動(dòng)力輸出軸 組成所述第一氣缸組的扭矩輸出機(jī)構(gòu)；所述第二氣缸組相對(duì)于所述第一氣缸組對(duì)稱設(shè)置于 所述動(dòng)力輸出軸的另一側(cè)，所述第二推桿的一端鉸接于所述第二氣缸組的活塞上，所述第 二推桿的另一端與所述第二擺桿的一端鉸接，所述第二擺桿的另一端固定在所述超越離合 器上，且與所述第一擺桿對(duì)稱于所述動(dòng)力輸出軸，所述活塞、第二推桿、第二擺桿、超越離合 器和動(dòng)力輸出軸組成所述第二氣缸組的扭矩輸出機(jī)構(gòu)；所述主動(dòng)齒輪固定于所述動(dòng)力輸出 軸上，其與固定于所述傳動(dòng)軸上的從動(dòng)齒輪嚙合；所述反向超越離合器套裝在所述傳動(dòng)軸 上且與所述超越離合器反向配置，所述反向超越離合器和傳動(dòng)軸具有共同的回轉(zhuǎn)軸心；所 述副擺桿的一端固定在所述反向超越離合器的外緣上，所述副擺桿的另一端與所述平行連 桿的一端鉸接，所述平行連桿的另一端與所述第一擺桿鉸接；所述儲(chǔ)能飛輪固定連接在所 述曲柄軸上，所述連桿的一端與所述曲柄鉸接組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿的另一端鉸接 于所述第一擺桿或第二擺桿上的任意一點(diǎn)。 所述第一、第二推桿與所述活塞的鉸接點(diǎn)配置在所述活塞的軸線上，所述第一、第 二推桿與所述第一、第二擺桿的鉸接點(diǎn)配置在所述活塞的軸線附近，所述第一、第二擺桿擺 動(dòng)的中間位置與所述活塞的軸線垂直配置，所述第一、第二擺桿的長(zhǎng)度大于所述曲柄的半 徑。 所述連桿的長(zhǎng)度大于2倍的所述曲柄的半徑，所述連桿的長(zhǎng)度、所述曲柄的長(zhǎng)度、 所述連桿與所述第二擺桿的鉸接點(diǎn)到所述第二擺桿擺動(dòng)軸心的距離之和大于所述曲柄軸 心到所述第二擺桿擺動(dòng)軸心的距離。 所述平行連桿與所述第二擺桿的鉸接點(diǎn)到所述動(dòng)力輸出軸軸心的距離等于所述
副擺桿與所述平行連桿的鉸接點(diǎn)到所述傳動(dòng)軸軸心的距離，所述平行連桿的長(zhǎng)度等于所述
動(dòng)力輸出軸與所述傳動(dòng)軸的中心距。 所述主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的直徑和齒數(shù)相等。 所述第一推桿和第二推桿的長(zhǎng)度相等，所述第一擺桿和第二擺桿的長(zhǎng)度相等。
在所述第一氣缸組和第二氣缸組的基礎(chǔ)上增加2N個(gè)氣缸組，其中N為除零外的自 然數(shù)；增加的氣缸組對(duì)稱設(shè)置在所述動(dòng)力輸出軸的兩側(cè)，且增加的氣缸組均具有與所述第 一氣缸組和第二氣缸組相同結(jié)構(gòu)的扭矩輸出機(jī)構(gòu)；所有與所述動(dòng)力輸出軸同側(cè)的相鄰兩氣 缸組的擺桿均通過連接桿固定成一體。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、本發(fā)明將兩氣缸組對(duì)稱配置于動(dòng)力輸出軸的兩側(cè)，將活塞推力經(jīng)推桿分別傳遞 到擺桿，利用擺桿的擺動(dòng)通過超越離合器將扭矩由動(dòng)力輸出軸輸出，從而將活塞的往復(fù)運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)化成動(dòng)力輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，解決曲柄連桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)存在死點(diǎn)的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)活塞 式發(fā)動(dòng)機(jī)高效大扭矩輸出，提高活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗。2、本發(fā)明的 推桿與活塞的鉸接點(diǎn)配置在活塞的軸線上，推桿與擺桿的鉸接點(diǎn)配置在活塞的軸線附近， 擺桿擺動(dòng)的中間位置與活塞的軸線垂直配置，擺桿的長(zhǎng)度大于曲柄的半徑，這樣可以充分 發(fā)揮活塞的推力作用，增大動(dòng)力輸出軸的扭矩輸出。


圖1是傳統(tǒng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
實(shí)施例1 : 如圖2所示，本實(shí)施例包括由氣缸1、活塞2、燃油供給和點(diǎn)火系統(tǒng)3、進(jìn)氣系統(tǒng)4、 排氣系統(tǒng)5組成的氣缸組I和氣缸組II，推桿6、8，擺桿7、9，超越離合器10、動(dòng)力輸出軸11， 反向超越離合器12，傳動(dòng)軸13，齒輪14、15，副擺桿16，平行連桿17，連桿18，曲柄19，儲(chǔ)能 飛輪20和曲柄軸21。 汽缸組I設(shè)置于動(dòng)力輸出軸11的一側(cè)，推桿6的一端鉸接于氣缸組I的活塞2上， 推桿6的另一端與擺桿7的一端鉸接，擺桿7的另一端固定在超越離合器10上，超越離合 器10套裝在動(dòng)力輸出軸11上，且超越離合器10和動(dòng)力輸出軸11具有共同的回轉(zhuǎn)軸心A， 從而由活塞2、推桿6、擺桿7、超越離合器10和動(dòng)力輸出軸11組成了氣缸組I的扭矩輸出 機(jī)構(gòu)。 氣缸組II相對(duì)于氣缸組I對(duì)稱設(shè)置于動(dòng)力輸出軸11的另一側(cè)，推桿8的一端鉸 接于氣缸組II的活塞2上，推桿8的另一端與擺桿9的一端鉸接，擺桿9的另一端固定在 超越離合器10上，且與擺桿7對(duì)稱于動(dòng)力輸出軸11，從而由活塞2、推桿8、擺桿9、超越離 合器10和動(dòng)力輸出軸11組成了氣缸組II的扭矩輸出機(jī)構(gòu)。 齒輪14固定于動(dòng)力輸出軸11上，其與固定于傳動(dòng)軸13上的齒輪15嚙合。反向 超越離合器12套裝在傳動(dòng)軸13上且與超越離合器10反向配置，反向超越離合器12和傳 動(dòng)軸13具有共同的回轉(zhuǎn)軸心B。副擺桿16的一端固定在反向超越離合器12的外緣上，副 擺桿16的另一端與平行連桿17的一端鉸接于C點(diǎn)，平行連桿17的另一端與擺桿7鉸接于 D點(diǎn)。儲(chǔ)能飛輪20固定連接在曲柄軸21上，連桿18的一端與曲柄19鉸接組成曲柄連桿機(jī) 構(gòu)，連桿18的另一端鉸接于擺桿9或擺桿7上的任意一點(diǎn)。 上述實(shí)施例中，推桿6、8與活塞2的鉸接點(diǎn)配置在活塞2的軸線上，推桿6、8與擺 桿7、9的鉸接點(diǎn)配置在活塞2的軸線附近，擺桿7、9擺動(dòng)的中間位置與活塞2的軸線垂直 配置，擺桿7、9的長(zhǎng)度大于曲柄19的半徑，這樣可以充分發(fā)揮活塞2的推力作用，增大動(dòng)力
6輸出軸11的扭矩輸出。 上述實(shí)施例中，連桿18的長(zhǎng)度大于2倍的曲柄19的半徑，連桿18的長(zhǎng)度、曲柄19 的長(zhǎng)度、連桿18與擺桿9的鉸接點(diǎn)到擺桿9擺動(dòng)軸心的距離之和大于曲柄19軸心到擺桿 9擺動(dòng)軸心的距離，以滿足各個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求 上述實(shí)施例中，平行連桿17與擺桿9的鉸接點(diǎn)D點(diǎn)到動(dòng)力輸出軸11軸心A點(diǎn)的 距離等于副擺桿16與平行連桿17的鉸接點(diǎn)C點(diǎn)到傳動(dòng)軸13軸心B點(diǎn)的距離，平行連桿17 的長(zhǎng)度等于動(dòng)力輸出軸11與傳動(dòng)軸13的中心距。 上述實(shí)施例中，推桿6與推桿8的長(zhǎng)度相等，擺桿7和擺桿9的長(zhǎng)度相等。
上述實(shí)施例中，齒輪14和齒輪15的直徑和齒數(shù)相等。
實(shí)施例2 : 如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，其在氣缸組I和氣缸組II的 基礎(chǔ)上增加了氣缸組III和氣缸組IV，且氣缸組III設(shè)置在氣缸組I的同一側(cè)，其與由活塞 2、推桿22、擺桿23、超越離合器26和動(dòng)力輸出軸11組成的扭矩輸出機(jī)構(gòu)相連接。氣缸組 IV相對(duì)于氣缸組III對(duì)稱設(shè)置在動(dòng)力輸出軸11的另一側(cè)，其與由活塞2、推桿24、擺桿25、 超越離合器26和動(dòng)力輸出軸11組成的扭矩輸出機(jī)構(gòu)相連接。氣缸組I的擺桿7與氣缸組 III的擺桿23由連接桿27固定成一體，氣缸組II的擺桿9與氣缸組IV的擺桿25由連接 桿27固定成一體。 本發(fā)明的工作原理是，各個(gè)氣缸組的做功行程的順序依次為氣缸組I —?dú)飧捉M II —?dú)飧捉MIII —?dú)飧捉MIV。 在氣缸組I的做功行程，利用燃料燃燒時(shí)的爆炸力，推動(dòng)活塞2從上止點(diǎn)向下運(yùn) 動(dòng)，通過推桿6將活塞2的力傳遞到擺桿7的一端，帶動(dòng)擺桿7繞動(dòng)力輸出軸11的軸心擺 動(dòng)，通過超越離合器10將扭矩傳遞到動(dòng)力輸出軸11，由動(dòng)力輸出軸11將動(dòng)力輸出，動(dòng)力輸 出軸11獲得的扭矩等于推桿6的力與其力相對(duì)于動(dòng)力輸出軸11軸心的力臂的積。活塞2 從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，推桿6作用力的力臂變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于曲柄連桿機(jī)構(gòu)力臂的 變化范圍，因此動(dòng)力輸出軸ll可以獲得較大的而且比較均勻的扭矩輸出。此時(shí)，擺桿7經(jīng) 平行連桿17帶動(dòng)副擺桿16繞傳動(dòng)軸13擺動(dòng)，動(dòng)力輸出軸11由齒輪14和齒輪15帶動(dòng)傳 動(dòng)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)，反向超越離合器12與傳動(dòng)軸13分離。氣缸組I完成做功行程的同時(shí)，氣缸 組II完成壓縮行程，氣缸組III完成吸氣行程，氣缸組IV完成排氣行程。
在氣缸組I的做功行程的同時(shí)，擺桿9通過推桿8推動(dòng)氣缸組II的活塞2向上運(yùn) 動(dòng)，完成氣缸組II的壓縮行程。當(dāng)活塞2到上止點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火，利用燃料燃燒時(shí)的爆炸力，推動(dòng) 活塞2從上止點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，通過推桿8將活塞2的力傳遞到擺桿9的一端，帶動(dòng)擺桿9和與 其對(duì)稱配置的擺桿7繞動(dòng)力輸出軸11的軸心擺動(dòng)。此時(shí)，超越離合器10與動(dòng)力輸出軸11 分離，動(dòng)力通過擺桿7與平行連桿17的鉸接點(diǎn)，經(jīng)平行連桿17，帶動(dòng)副擺桿16繞傳動(dòng)軸13 擺動(dòng)，通過與副擺桿16固定的反向超越離合器12將扭矩傳遞到傳動(dòng)軸13，由固定于傳動(dòng)軸 13上的齒輪15和與其嚙合的齒輪14將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸出軸11，由動(dòng)力輸出軸11將動(dòng) 力輸出。氣缸組II完成做功行程的同時(shí)，氣缸組III完成壓縮行程，氣缸組IV完成吸氣行 程，氣缸組I完成排氣行程。 在氣缸組II做功行程的同時(shí)，配置于另一側(cè)的氣缸組III完成壓縮行程，當(dāng)氣缸 組III的活塞2在上止點(diǎn)時(shí)，燃料燃燒推動(dòng)氣缸組III的活塞2向下運(yùn)動(dòng)，通過推桿22將活塞2的力傳遞到擺桿23的一端，帶動(dòng)擺桿23繞動(dòng)力輸出軸11的軸心擺動(dòng)，通過超越離 合器26將扭矩傳遞到動(dòng)力輸出軸11，由動(dòng)力輸出軸11將動(dòng)力輸出。同時(shí)，氣缸組IV完成 壓縮行程，氣缸組I完成吸氣行程，氣缸組II完成排氣行程。 在氣缸組III做功行程的同時(shí)，氣缸組IV完成壓縮行程，當(dāng)氣缸組IV的活塞2在 上止點(diǎn)時(shí)，燃料燃燒推動(dòng)氣缸組IV的活塞2向下運(yùn)動(dòng)，通過推桿24將活塞2的力傳遞到擺 桿25的一端，帶動(dòng)擺桿25和與其對(duì)稱配置的擺桿23繞動(dòng)力輸出軸11的軸心擺動(dòng)。此時(shí)， 超越離合器10和超越離合器26與動(dòng)力輸出軸11分離，動(dòng)力通過擺桿23與平行連桿17的 鉸接點(diǎn)，經(jīng)平行連桿17，帶動(dòng)副擺桿16繞傳動(dòng)軸13擺動(dòng)，通過與副擺桿16固定的反向超越 離合器12將扭矩傳遞到傳動(dòng)軸13，由固定于傳動(dòng)軸13上的齒輪15和與其嚙合的齒輪14 將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸出軸11，由動(dòng)力輸出軸11將動(dòng)力輸出。同時(shí)，氣缸組I完成壓縮行程， 氣缸組II完成吸氣行程，氣缸組III完成排氣行程。 在氣缸組I和氣缸組III的做功行程，超越離合器10與動(dòng)力輸出軸11接合，反向 超越離合器12分離，動(dòng)力由動(dòng)力輸出軸11直接輸出；在氣缸組II和IV的做功行程，反向 超越離合器12與傳動(dòng)軸13接合，經(jīng)齒輪14和齒輪15將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸出軸11 ，超越離 合器10分離，因此動(dòng)力輸出軸11的運(yùn)動(dòng)輸出只有一個(gè)方向。 各個(gè)氣缸組做功行程同時(shí)，有一小部分推力經(jīng)推桿6傳遞給連桿18，推動(dòng)連桿18 運(yùn)動(dòng)，由連桿18帶動(dòng)曲柄19轉(zhuǎn)動(dòng)，使與曲柄軸21固定連接的儲(chǔ)能飛輪20旋轉(zhuǎn)。此時(shí)的曲 柄連桿機(jī)構(gòu)的主要功用是根據(jù)曲柄19的轉(zhuǎn)角位置控制各個(gè)氣缸組的點(diǎn)火時(shí)間、進(jìn)氣門和 排氣門的開啟和關(guān)閉，并且發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)可由曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)。 綜上所述，對(duì)于4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，采用4個(gè)氣缸組配置，循環(huán)依次做功，使發(fā)動(dòng)機(jī)在每 個(gè)行程都有氣缸組做功，這樣動(dòng)力輸出軸11在每個(gè)行程中都可獲得動(dòng)力，即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸 出軸11的連續(xù)不間斷轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。 本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有 所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同 變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于它包括由氣缸、活塞、燃油供給和點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)組成的第一氣缸組和第二氣缸組，第一、第二推桿，第一、第二擺桿，超越離合器，動(dòng)力輸出軸，反向超越離合器，傳動(dòng)軸，主動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪，副擺桿，平行連桿，連桿，曲柄，儲(chǔ)能飛輪和曲柄軸；所述第一汽缸組設(shè)置于所述動(dòng)力輸出軸的一側(cè)，所述第一推桿的一端鉸接于所述第一氣缸組的活塞上，所述第一推桿的另一端與所述第一擺桿的一端鉸接，所述第一擺桿的另一端固定在所述超越離合器上，所述超越離合器套裝在所述動(dòng)力輸出軸上，且所述超越離合器和動(dòng)力輸出軸具有共同的回轉(zhuǎn)軸心，所述活塞、第一推桿、第一擺桿、超越離合器和動(dòng)力輸出軸組成所述第一氣缸組的扭矩輸出機(jī)構(gòu)；所述第二氣缸組相對(duì)于所述第一氣缸組對(duì)稱設(shè)置于所述動(dòng)力輸出軸的另一側(cè)，所述第二推桿的一端鉸接于所述第二氣缸組的活塞上，所述第二推桿的另一端與所述第二擺桿的一端鉸接，所述第二擺桿的另一端固定在所述超越離合器上，且與所述第一擺桿對(duì)稱于所述動(dòng)力輸出軸，所述活塞、第二推桿、第二擺桿、超越離合器和動(dòng)力輸出軸組成所述第二氣缸組的扭矩輸出機(jī)構(gòu)；所述主動(dòng)齒輪固定于所述動(dòng)力輸出軸上，其與固定于所述傳動(dòng)軸上的從動(dòng)齒輪嚙合；所述反向超越離合器套裝在所述傳動(dòng)軸上且與所述超越離合器反向配置，所述反向超越離合器和傳動(dòng)軸具有共同的回轉(zhuǎn)軸心；所述副擺桿的一端固定在所述反向超越離合器的外緣上，所述副擺桿的另一端與所述平行連桿的一端鉸接，所述平行連桿的另一端與所述第一擺桿鉸接；所述儲(chǔ)能飛輪固定連接在所述曲柄軸上，所述連桿的一端與所述曲柄鉸接組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿的另一端鉸接于所述第一擺桿或第二擺桿上的任意一點(diǎn)。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第一、第 二推桿與所述活塞的鉸接點(diǎn)配置在所述活塞的軸線上，所述第一、第二推桿與所述第一、第 二擺桿的鉸接點(diǎn)配置在所述活塞的軸線附近，所述第一、第二擺桿擺動(dòng)的中間位置與所述 活塞的軸線垂直配置，所述第一、第二擺桿的長(zhǎng)度大于所述曲柄的半徑。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述連桿的 長(zhǎng)度大于2倍的所述曲柄的半徑，所述連桿的長(zhǎng)度、所述曲柄的長(zhǎng)度、所述連桿與所述第二 擺桿的鉸接點(diǎn)到所述第二擺桿擺動(dòng)軸心的距離之和大于所述曲柄軸心到所述第二擺桿擺 動(dòng)軸心的距離。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述連桿的 長(zhǎng)度大于2倍的所述曲柄的半徑，所述連桿的長(zhǎng)度、所述曲柄的長(zhǎng)度、所述連桿與所述第二 擺桿的鉸接點(diǎn)到所述第二擺桿擺動(dòng)軸心的距離之和大于所述曲柄軸心到所述第二擺桿擺 動(dòng)軸心的距離。
5. 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述平行連桿與所述第二擺桿的鉸接點(diǎn)到所述動(dòng)力輸出軸軸心的距離等于所述副擺桿與 所述平行連桿的鉸接點(diǎn)到所述傳動(dòng)軸軸心的距離，所述平行連桿的長(zhǎng)度等于所述動(dòng)力輸出 軸與所述傳動(dòng)軸的中心距。
6. 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的直徑和齒數(shù)相等。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述主動(dòng)齒 輪和從動(dòng)齒輪的直徑和齒數(shù)相等。
8. 如權(quán)利要求1 7所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述第 一推桿和第二推桿的長(zhǎng)度相等，所述第一擺桿和第二擺桿的長(zhǎng)度相等。
9. 如權(quán)利要求1 8所述的一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述第一氣缸組和第二氣缸組的基礎(chǔ)上增加2N個(gè)氣缸組，其中N為除零外的自然數(shù)；增加的氣缸組對(duì)稱設(shè)置在所述動(dòng)力輸出軸的兩側(cè)，且增加的氣缸組均具有與所述第一氣缸組和第二氣缸組相同結(jié)構(gòu)的扭矩輸出機(jī)構(gòu)；所有與所述動(dòng)力輸出軸同側(cè)的相鄰兩氣缸組的擺桿均通 過連接桿固定成一體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)稱擺桿式大扭矩輸出發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于它包括由氣缸、活塞、燃油供給和點(diǎn)火系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)組成的第一、第二氣缸組，第一、第二推桿，第一、第二擺桿，超越離合器，動(dòng)力輸出軸，反向超越離合器，傳動(dòng)軸，主動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪，副擺桿，平行連桿，連桿，曲柄，儲(chǔ)能飛輪和曲柄軸；第一氣缸組和第二氣缸組對(duì)稱配置于動(dòng)力輸出軸的兩側(cè)，將活塞推力經(jīng)第一、第二推桿分別傳遞到第一、第二擺桿，利用第一、第二擺桿的擺動(dòng)通過超越離合器將扭矩由動(dòng)力輸出軸輸出，從而將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成動(dòng)力輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明解決了曲柄連桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)存在死點(diǎn)的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)高效大扭矩輸出，提高了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗。
文檔編號(hào)F02B75/18GK101709671SQ20091024172
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者宋建農(nóng) 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)