一種發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用曲柄連桿活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃?xì)怏w推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)曲軸將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出扭矩。曲柄連桿活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)，在這個(gè)過(guò)程中，活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四個(gè)行程，相應(yīng)的曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量較大，當(dāng)提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，其因往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力急劇增加，對(duì)運(yùn)動(dòng)部件形成極大的破壞力，存在轉(zhuǎn)速低、振動(dòng)大等缺陷。且由于活塞推動(dòng)連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)以使曲軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿不斷變化角度將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；钊谧鲋本€力與連桿的傳遞力，連桿的傳遞力與曲軸旋轉(zhuǎn)的切向力之間的夾角始終不斷變化，產(chǎn)生力的分解，由于分力不作功，因而會(huì)造成損耗，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率較低，熱能浪費(fèi)巨大。同時(shí)由于曲軸旋轉(zhuǎn)半徑受活塞位移距離、活塞及連桿結(jié)構(gòu)等條件的限制，曲軸旋轉(zhuǎn)切向力的力臂受到限制，不能進(jìn)一步提高，導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換效率較低，能源消耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能、高效的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可以通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]一種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、設(shè)于氣缸內(nèi)的活塞、與活塞連接的連桿、進(jìn)氣裝置和排氣裝置，所述進(jìn)氣裝置為氣缸提供可燃?xì)怏w，所述排氣裝置排出氣缸內(nèi)的廢氣，還包括軌道機(jī)構(gòu)和彈性機(jī)構(gòu)，所述軌道機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)有閉合軌道，所述連桿的下端與閉合軌道緊密配合，所述軌道機(jī)構(gòu)配合連桿周向旋轉(zhuǎn)，所述連桿的下端在閉合軌道內(nèi)滑行一周完成四沖程，所述彈性機(jī)構(gòu)對(duì)連桿底端形成抵頂且與傳動(dòng)軸固定連接，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有輸出機(jī)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步的，所述傳動(dòng)軸上設(shè)有第一單向軸承，使動(dòng)力輸出為同一方向。
[0007]進(jìn)一步的，所述連桿的下端與固定支架連接，使連桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)更穩(wěn)固。
[0008]進(jìn)一步的，所述連桿底端與彈性機(jī)構(gòu)之間設(shè)有三角形墊塊，所述三角形墊塊一端與固定支架活動(dòng)連接，使三角形一直保持一面緊貼連桿底端另一面緊貼彈性機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，增大連桿底端的受力面積，使連桿下行時(shí)更穩(wěn)定。
[0009]進(jìn)一步的，所述軌道機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)盤(pán)形或圓筒形。
[0010]進(jìn)一步的，所述彈性機(jī)構(gòu)包括扭簧和包覆在扭簧上的外殼，作功沖程產(chǎn)生的巨大動(dòng)能使連桿從上止點(diǎn)快速下行到下止點(diǎn)，并壓向彈性機(jī)構(gòu)，此時(shí)扭簧產(chǎn)生彈性形變同時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)軸快速單向轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出動(dòng)力，扭簧形變產(chǎn)生的彈力幫助彈性機(jī)構(gòu)復(fù)位到連桿的上止點(diǎn)。
[0011]進(jìn)一步的，所述軌道機(jī)構(gòu)上設(shè)有控制彈性機(jī)構(gòu)周期性鎖緊與松開(kāi)的開(kāi)關(guān)突塊，所述開(kāi)關(guān)突塊的一端與軌道機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，其另一端在進(jìn)氣沖程和排氣沖程時(shí)與彈性機(jī)構(gòu)鎖緊，在壓縮沖程和作功沖程時(shí)松開(kāi)彈性機(jī)構(gòu)。開(kāi)關(guān)突塊周期性鎖緊彈性機(jī)構(gòu)是為了在無(wú)需彈性機(jī)構(gòu)工作時(shí)停止其工作，減少機(jī)械動(dòng)作次數(shù)進(jìn)而降低運(yùn)動(dòng)部件的損耗。所述彈性機(jī)構(gòu)與強(qiáng)制熄火開(kāi)關(guān)連接，當(dāng)需要強(qiáng)制熄火時(shí)，強(qiáng)制熄火開(kāi)關(guān)制停彈性機(jī)構(gòu)，使其停止運(yùn)動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣裝置和排氣裝置上設(shè)有控制進(jìn)氣和排氣的凸輪軸，所述凸輪軸通過(guò)第一齒輪或鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)軸連接，利用作功沖程輸出的動(dòng)力帶動(dòng)進(jìn)氣裝置和排氣裝置進(jìn)氣和排氣，節(jié)省動(dòng)力。
[0013]進(jìn)一步的，所述軌道機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述軌道機(jī)構(gòu)繞轉(zhuǎn)軸周向旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有第二單向軸承，使軌道機(jī)構(gòu)能緊密配合連桿單向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)第二齒輪或鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)軸連接，利用作功沖程輸出的動(dòng)力帶動(dòng)軌道機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，節(jié)省動(dòng)力。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:
[0016]1、本發(fā)明的軌道機(jī)構(gòu)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈完成進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四沖程，比傳統(tǒng)的曲柄連桿活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈完成四沖程，大大提高了效率和速度；
[0017]2、本發(fā)明將燃燒膨脹力另外輸出給彈性機(jī)構(gòu)，輸出動(dòng)力大大加強(qiáng)；
[0018]3、本發(fā)明的軌道機(jī)構(gòu)便于實(shí)現(xiàn)自身的動(dòng)靜平衡，其旋轉(zhuǎn)中心就是其自身的幾何中心和質(zhì)量中心，不存在偏心問(wèn)題，所以極易消除振動(dòng)，解決了傳統(tǒng)曲柄連桿活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的高速慣性沖擊力和曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)兩大問(wèn)題；
[0019]4、壓縮沖程在彈性機(jī)構(gòu)強(qiáng)大的彈力作用下，越往上行彈力越大，壓縮比高，能實(shí)現(xiàn)均質(zhì)燃燒，利用廢氣在循環(huán)，只要很少的可燃?xì)怏w就能燃燒，且燃燒更徹底，不受點(diǎn)燃火焰?zhèn)鞑?，幾乎同時(shí)燃燒，溫度較高，減少氮氧化物和碳煙的排放，幾乎可以做到無(wú)煙。
[0020]總而言之，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用，四個(gè)沖程只有作功沖程輸出動(dòng)力，動(dòng)力能更快地傳遞出來(lái)且力量大，因此容易啟動(dòng)、不容易熄火，且壓縮比高，能實(shí)現(xiàn)均質(zhì)燃燒，節(jié)省能源、能量轉(zhuǎn)換效率高，同時(shí)減少有害氣體的排放。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3是實(shí)施例一的軌道機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖中:1-氣缸、2-活塞、3-連桿、4-進(jìn)氣裝置、5-排氣裝置、6-軌道機(jī)構(gòu)、61-閉合軌道、7-彈性機(jī)構(gòu)、8-傳動(dòng)軸、9-輸出機(jī)構(gòu)、10-第一單向軸承、11-固定支架、12-三角形墊塊、13-開(kāi)關(guān)突塊、14-凸輪軸、15-第一齒輪或鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、16-轉(zhuǎn)軸、17-第二齒輪或鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、18-第二單向軸承、19-強(qiáng)制熄火開(kāi)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1?3所示，本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要包括氣缸1、設(shè)于氣缸I內(nèi)的活塞2、與活塞2連接的連桿3、進(jìn)氣裝置4、排氣裝置5、軌道機(jī)構(gòu)6和彈性機(jī)構(gòu)7。其中氣缸I開(kāi)設(shè)有與進(jìn)氣裝置4相配合的進(jìn)氣門(mén)，以及與排氣裝置5相配合的排氣門(mén)，進(jìn)氣裝置4為氣缸I提供可燃?xì)怏w，排氣裝置5排出氣缸I內(nèi)的廢氣。
[0028]軌道機(jī)構(gòu)6為轉(zhuǎn)盤(pán)形，其一側(cè)設(shè)有閉合軌道61，連桿3的下端與閉合軌道61緊密配合。閉合軌道61的形狀和大小需要滿足下面的條件:連桿3的下端在閉合軌道61內(nèi)滑行一周完成進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程，在這過(guò)程中，軌道機(jī)構(gòu)6配合連桿3周向旋轉(zhuǎn)，為達(dá)到這一效果，可采用轉(zhuǎn)軸16穿過(guò)固定軌道機(jī)構(gòu)6，轉(zhuǎn)軸16上