一種汽車發(fā)動機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機，包括有發(fā)動機機體和配設在機體上的配氣機構。機體包括有氣缸，在氣缸內(nèi)作往復運動的活塞連接桿上連接有滑塊，一與動力輸出軸嚙合的轉(zhuǎn)子外壁上開有凹槽滑道，滑塊置于凹槽滑道中使得活塞連接桿與轉(zhuǎn)子間形成聯(lián)動；所述的配氣機構包括氣門開關轉(zhuǎn)軸和設置在其上的控制進、排氣門開關的氣門開關凸輪，氣門開關轉(zhuǎn)軸與動力輸出軸之間通過齒輪嚙合方式傳動。這種汽車發(fā)動機通過活塞連接桿帶動轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動結構簡單，噪音低、體積小并能降低制造成本，提高發(fā)動機的輸出功率。
【專利說明】
_種汽車發(fā)動機
技術領域
[0001 ] 本發(fā)明涉及往復活塞式內(nèi)燃機技術領域。
【背景技術】
[0002]復活塞式內(nèi)燃機是一種把燃燒燃料產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成動能的復雜機器。往復活塞式內(nèi)燃機的工作腔稱作氣缸，氣缸內(nèi)表面為圓柱形。在氣缸內(nèi)作往復運動的活塞通過連桿與曲軸相連，構成曲柄連桿機構。因此，當活塞在氣缸內(nèi)作往復運動時，連桿便推動曲軸旋轉(zhuǎn)，或者相反。同時，工作腔的容積也在不斷的由最小變到最大，再由最大變到最小，如此循環(huán)不已。氣缸的頂端用氣缸蓋封閉。在氣缸蓋上裝有進氣門和排氣門，通過進、排氣門的開閉實現(xiàn)向氣缸內(nèi)充氣和向氣缸外排氣。進、排氣門的開閉由凸輪軸控制。
[0003]凸輪軸由曲軸驅(qū)動，由曲軸到凸輪軸的傳動方式主要有三種，即齒輪傳動鏈條傳動和齒形帶傳動，一般從曲軸到凸輪軸的傳動只需要一對正時齒輪，必要時還要加裝中間輪。鏈條傳動能滿足由于曲軸與凸輪軸距離較遠的發(fā)動動機的配氣傳動要求，但結構較復雜，調(diào)整不便，其使用性能在很大程度上取決與鏈條的制造質(zhì)量；同步齒形帶是近年來廣泛應用的一種傳動方式，但可以用來代替鏈條傳動，采用齒形條傳動，可以減小噪音、減少結構質(zhì)量。傳動結構的優(yōu)是減小噪音、提高輸出功率的重點。
[0004]復活塞式內(nèi)燃機作為汽車的發(fā)動機，其性能優(yōu)劣直接影響到汽車性能，發(fā)動機的類型很多，結構各異，以適應不同車型的需要。按發(fā)動機使用燃料劃分，可分成汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機等類別。按發(fā)動機汽缸排列方式劃分，可分成直列、V型、水平對置發(fā)動機等。
[0005]6缸以下的發(fā)動機汽缸多為單排直列方式，少數(shù)6缸發(fā)動機也有直列方式的。直列式發(fā)動機結構簡單，價格便宜，缺點是發(fā)動機高度較高，長度較長；V型發(fā)動機運轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，振動與噪聲較小，高度較低，長度較短，能為駕乘艙留出相對大的空間，缺點是必須使用兩個汽缸蓋，結構相對復雜，價格也較貴；水平對置發(fā)動機一般安裝在整車的中心線上，活塞平均分布在曲軸兩側，在水平方向上左右運動，兩側活塞產(chǎn)生的力矩相互抵消，大大降低車輛運行中的振動，減少噪音，發(fā)動機轉(zhuǎn)速得到很大提升，油耗較低，并使發(fā)動機的整體高度降低、長度縮短，但是其技術要求很高，冷卻系統(tǒng)也要求很嚴格，制造成本比V型發(fā)動機更尚。
[0006]研制機體占據(jù)空間小、結構相對簡化成本低、且噪音小輸出功率高的新型內(nèi)燃發(fā)動機，一直是業(yè)內(nèi)追求的目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需解決的技術問題是提供了一種結構相對簡單、制造成本低、體積小能耗低的汽車發(fā)動機。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明實現(xiàn)的技術方案是:
[0009]設計一種汽車發(fā)動機，包括有發(fā)動機機體和配設在機體上的配氣機構。機體包括有氣缸，在氣缸內(nèi)作往復運動的活塞連接桿上連接有滑塊，一與動力輸出軸嚙合的轉(zhuǎn)子外壁上開有凹槽滑道，所述滑塊置于凹槽滑道中使得活塞連接桿與轉(zhuǎn)子間形成聯(lián)動；所述的配氣機構包括氣門開關轉(zhuǎn)軸和設置在其上的控制進、排氣門開關的氣門開關凸輪，氣門開關轉(zhuǎn)軸與動力輸出軸之間通過齒輪嚙合方式傳動，動力輸出軸上的動力齒輪與氣門開關轉(zhuǎn)軸上的帶動齒輪嚙合，動力齒輪與帶動齒輪的齒數(shù)比為1: 2。
[0010]作為上述方案的改進，轉(zhuǎn)子外壁上的凹槽滑道以一個周期的正弦函數(shù)曲線形態(tài)分布。氣缸以兩個為一組分列在動力輸出軸兩側，每組兩個氣缸的氣缸套連成一體，活塞連接桿共用，所述滑塊固定在活塞連接桿的中部。
[0011]動力齒輪設置在動力輸出軸的兩端，動力齒輪和與其嚙合的帶動齒輪為錐形齒輪，動力輸出軸與帶動齒輪驅(qū)動的氣門開關轉(zhuǎn)軸垂直分布，所述的氣門開關凸輪設置在氣門開關轉(zhuǎn)軸的兩端，氣門開關凸輪可以與設置在每組氣缸的頂端的氣缸蓋上的進、排氣門接觸，使得進、排氣門打開或關閉。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下顯著優(yōu)點:
[0013]1、本汽車發(fā)動機，氣缸的活塞連接桿不與曲軸連接，而是借助于滑塊與外壁上開有凹槽滑道的轉(zhuǎn)子連接，使得氣缸活塞的往復直線運動轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子以及動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動，這種傳動方式，結構簡單，加工難度低，可以降低制造成本。
[0014]2、這種帶有轉(zhuǎn)子的發(fā)動機機體，體積小，易于發(fā)動機位置的擺放。也能為駕乘艙留出相對大的空間。
[0015]3、通過活塞連接桿帶動轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動結構，連接部位減少，降低了摩擦，有效地減少能耗，提高發(fā)動機的輸出功率。
[0016]4、氣缸對稱設置在轉(zhuǎn)子以及動力輸出軸兩側，完全對程設計，振動小，噪音低。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的構造簡圖；
[0018]圖2是圖1的另一視角結構的示意圖；
[0019]圖3是圖1中轉(zhuǎn)子的展開結構示意圖；
[0020]圖4是圖1中動力齒輪的結構示意圖
【具體實施方式】
[0021]下面通過實施例結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0022]參見圖1、2，一種汽車發(fā)動機，包括有發(fā)動機機體和配設在機體上的配氣機構，當然本汽車發(fā)動機也包括燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)和起動系統(tǒng)等，由于這些系統(tǒng)并非本發(fā)明的改進重點，因此沒有揭示在圖1中，也不在此作詳細說明。
[0023]本發(fā)明的改進在于發(fā)動機機體所包括的氣缸I的活塞連接桿借助于滑塊與外壁上開有凹槽滑道的轉(zhuǎn)子連接，使得氣缸活塞的往復直線運動轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子以及動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動。
[0024]本實施例以四缸發(fā)動機為例進行說明。與轉(zhuǎn)子5嗤合為一體的動力輸出軸4設置在中間，動力輸出軸兩側分別設置兩個氣缸，位于同側的兩個氣缸的氣缸套連成一體，活塞連接桿2共用。也就是一氣缸11和二氣缸12的氣缸套一體，活塞連接桿共用；三氣缸13和四氣缸14的氣缸套一體，活塞連接桿共用。在共用的活塞連接桿2中部固定一滑塊3，該滑塊置于轉(zhuǎn)子5外壁所開設的凹槽滑道51中，凹槽滑道以一個周期的正弦函數(shù)曲線的形態(tài)分布在轉(zhuǎn)子外壁上。參見圖3所示的轉(zhuǎn)子展開結構示意圖。這樣動力輸出軸兩側的兩個滑塊就分別位于轉(zhuǎn)子凹槽滑道的兩邊。當兩側氣缸活塞連接桿2依序在氣缸套內(nèi)往復運動時，就能使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來。而轉(zhuǎn)子外壁上的凹槽滑道以正弦函數(shù)曲線形態(tài)開設，可以使得的活塞連接桿帶動的滑塊滑動更加順暢。
[0025]本發(fā)明的配氣機構包括氣門開關轉(zhuǎn)軸6和設置在其上的控制進、排氣門開關的氣門開關凸輪7，氣門開關轉(zhuǎn)軸與動力輸出軸之間通過齒輪嗤合方式傳動，動力齒輪41設置在動力輸出軸的兩端，動力齒輪和與其嚙合的帶動齒輪61為錐形齒輪，為了便于傳動，動力齒輪的齒牙傾斜設置。
[0026]動力輸出軸4與帶動齒輪驅(qū)動的氣門開關轉(zhuǎn)軸6垂直分布，所述的氣門開關凸輪設置在氣門開關轉(zhuǎn)軸的兩端，氣門開關凸輪轉(zhuǎn)動時可以與設置在每組氣缸的頂端的氣缸蓋上的進氣門81、排氣門82接觸，使得進氣門、排氣門打開或關閉。
[0027]動力輸出軸上的動力齒輪齒數(shù)與氣門開關轉(zhuǎn)軸上的帶動齒輪的齒數(shù)比為1: 2，動力輸出軸轉(zhuǎn)兩周，氣門開關轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)I周，動力輸出軸與氣門開關轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)比或傳動比為2: 1，動力輸出軸驅(qū)動氣門開關轉(zhuǎn)軸，氣門開關轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的同時，其上固定的氣門開關凸子定時開關或關閉氣門塞。
[0028]下面對本汽車發(fā)動機的運轉(zhuǎn)過程做簡要說明:
[0029]汽車發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，每個氣缸做一次功。發(fā)動機啟動時，帶動動力輸出軸和轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動，使得四個氣缸依次開始做功；
[0030]一汽缸11做功，凹槽滑道受滑塊壓力而轉(zhuǎn)動，二汽缸12壓縮，三汽缸13吸氣，三汽缸進氣門打開，四汽缸14排氣，四汽缸排氣門打開，此過程轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°。
[0031]二汽缸12做功，三汽缸13壓縮，四汽缸14吸氣，四汽缸14進氣門打開，一汽缸11排氣，二汽缸排氣門打開，此過程轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°。
[0032]三汽缸13做功，四汽缸14壓縮，一汽缸11吸氣，一汽缸11進氣門打開，二汽缸12排氣，二汽缸12排氣門打開，此過程轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°
[0033]四汽缸14做功，一汽缸11壓縮，二汽缸12吸氣，二汽缸12進氣門打開，三汽缸13排氣，三汽缸13排氣門打開，此過程轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°。至此，完成一個工作循環(huán)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)720°，每汽缸做功一次。
【主權項】
1.一種汽車發(fā)動機，包括有發(fā)動機機體和配設在機體上的配氣機構，其特征在于:所述的機體包括有氣缸(I)，在氣缸內(nèi)作往復運動的活塞連接桿(2)上連接有滑塊(3)，一與動力輸出軸(4)嚙合的轉(zhuǎn)子(5)外壁上開有凹槽滑道(51)，所述滑塊置于凹槽滑道中使得活塞連接桿與轉(zhuǎn)子間形成聯(lián)動； 所述的配氣機構包括氣門開關轉(zhuǎn)軸(6)和設置在其上的控制進、排氣門開關的氣門開關凸輪(7)，氣門開關轉(zhuǎn)軸與動力輸出軸之間通過齒輪嗤合方式傳動，動力輸出軸上的動力齒輪(41)與氣門開關轉(zhuǎn)軸上的帶動齒輪(61)嚙合，動力齒輪與帶動齒輪的齒數(shù)比為I: 2。2.根據(jù)權利要求1所述的汽車發(fā)動機，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子外壁上的凹槽滑道以一個周期的正弦函數(shù)曲線形態(tài)分布。3.根據(jù)權利要求1或2所述的汽車發(fā)動機，其特征在于:所述的氣缸以兩個為一組分列在動力輸出軸兩側，每組兩個氣缸的氣缸套連成一體，活塞連接桿共用，所述滑塊固定在活塞連接桿的中部。4.根據(jù)權利要求3所述的汽車發(fā)動機，其特征在于:所述的動力齒輪設置在動力輸出軸的兩端，動力齒輪(41)和與其嚙合的帶動齒輪(61)為錐形齒輪，動力輸出軸與帶動齒輪驅(qū)動的氣門開關轉(zhuǎn)軸垂直分布，所述的氣門開關凸輪設置在氣門開關轉(zhuǎn)軸的兩端，氣門開關凸輪可以與設置在每組氣缸的頂端的氣缸蓋上的進、排氣門接觸，使得進、排氣門打開或關閉。
【文檔編號】F01L1/06GK105888836SQ201410542667
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月27日
【發(fā)明人】江軍政, 蔣良
【申請人】重慶市涪陵區(qū)寶祥機械有限公司