一种发动机的制作方法

1.本发明涉及一种发动机，具体是一种水平对置式发动机，涉及其中传动机构的改进。


背景技术：

2.常规的发动机一般采用曲轴作为动力输出轴，曲轴上具有几字型的曲拐，在运动过程中存在动平衡问题，低转速时发动机运行不平稳，转速升高后，由于曲轴的不对称性给发动机带来了很大的不稳定因素，因此发动机的最高转速也受到限制。而且，曲轴结构既长又重，在发动机加速过程中反应速度慢。
3.并且，现有技术中，发动机的输出轴和用于控制发动机气门机构的凸轮轴一般是分开的两个机构，基于各个气缸的位置以及进行冲程的时间差，还有可能每个气缸都需要单独配置一个凸轮轴来控制进出气，使得发动机结构十分冗杂，占用空间大。


技术实现要素：

4.因此，针对上述问题，本发明提出一种结构优化的发动机。
5.本发明采用如下技术方案实现：
6.本发明提出一种发动机，包括相对设置的第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸分别具有第一活塞和第二活塞，其特征在于：还包括设置在第一气缸和第二气缸之间的第一曲柄齿轮、第二曲柄齿轮、第三曲柄齿轮和第四曲柄齿轮，第一曲柄齿轮、第二曲柄齿轮、第三曲柄齿轮和第四曲柄齿轮设置在同一平面内且呈四角布置，以第一气缸和第二气缸的相对布置方向为左右方向，第一曲柄齿轮和第三曲柄齿轮呈左右对位布置，第二曲柄齿轮和第四曲柄齿轮呈左右对位布置，第一活塞通过两支连杆分别与第一曲柄齿轮和第二曲柄齿轮传动连接，第二活塞通过两支连杆分别与第三曲柄齿轮和第四曲柄齿轮传动连接，以及还包括输出轴，所述输出轴穿伸过所述第一曲柄齿轮、第二曲柄齿轮、第三曲柄齿轮和第四曲柄齿轮的中间空隙，第一曲柄齿轮和第二曲柄齿轮啮合为一对，第三曲柄齿轮和第四曲柄齿轮啮合为一对，或者第一曲柄齿轮和第三曲柄齿轮啮合为一对，第二曲柄齿轮和第四曲柄齿轮啮合为一对，两对啮合齿轮均通过齿轮系与输出轴传动连接，以使第一活塞和第二活塞同步地向输出轴传动。
7.优选地，输出轴上轴毂连接有第一连接齿轮，第一曲柄齿轮和第四曲柄齿轮的齿轮轴上或者第二曲柄齿轮和第三曲柄齿轮的齿轮轴上分别轴毂连接有第二连接齿轮和第三连接齿轮，所述第二连接齿轮和第三连接齿轮同时与第一连接齿轮啮合，以实现两对啮合齿轮与输出轴的传动连接。
8.优选地，第二连接齿轮和第三连接齿轮均与第一连接齿轮形成减速传动关系。
9.优选地，第二连接齿轮或第三连接齿轮与第一连接齿轮的齿数比为1:2，所述输出轴上还轴毂连接有凸轮，所述凸轮配合气门启闭机构同时控制第一气缸和第二气缸的进气和出气。
10.优选地，所述第一曲柄齿轮、第二曲柄齿轮、第三曲柄齿轮和第四曲柄齿轮上还安装有配重块。
11.优选地，第一曲柄齿轮、第二曲柄齿轮、第三曲柄齿轮和第四曲柄齿轮的转动轴也输出动力。
12.本发明具有以下有益效果：本发明利用连杆联接活塞和曲柄齿轮替代了现有技术中的曲轴来传动气缸的动力，使得发动机的运动更加平稳。曲柄齿轮作为回转体，其质量均匀，尺寸也较小，能够提高发动机的响应速度，提升转速。同时，发动机的输出轴也是控制气缸气门的凸轮轴，简化了结构，减少了构件数量，降低了成本，减少了空间占用。
附图说明
13.图1是实施例1中发动机的正视图；
14.图2是实施例1中发动机的后视图；
15.图3是实施例1中发动机的俯视图；
16.图4是实施例1中发动机的立体示意图(角度一)；
17.图5是实施例1中发动机的立体示意图(角度二)；
18.图6是实施例2中发动机的正视图。
具体实施方式
19.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
20.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
21.实施例1：
22.参阅图1
‑
5所示，作为本发明的优选实施例，提供一种发动机，具体是一种水平对置式发动机，包括相对设置的第一气缸5和第二气缸6，还包括设置在第一气缸5和第二气缸6之间的传动系，该传动系包括第一曲柄齿轮1、第二曲柄齿轮2、第三曲柄齿轮3和第四曲柄齿轮4，第一曲柄齿轮1、第二曲柄齿轮2、第三曲柄齿轮3和第四曲柄齿轮4设置在同一平面内且呈四角布置，定义第一气缸5和第二气缸6的相对布置方向为左右方向，其中第一曲柄齿轮1和第三曲柄齿轮3呈左右对位布置，第二曲柄齿轮2和第四曲柄齿轮4呈左右对位布置。
23.第一气缸5具有第一活塞(未示出)和第二气缸6具有第二活塞(未示出)，第一连杆51的两端分别铰接在第一活塞和第一曲柄齿轮1上；第二连杆52的两端分别铰接在第一活塞和第二曲柄齿轮2上；第三连杆61的两端分别铰接在第二活塞和第三曲柄齿轮3上；第四连杆62的两端分别铰接在第二活塞和第四曲柄齿轮4上。从而：第一活塞执行其运动冲程时，通过第一连杆51和第二连杆52传动带动第一曲柄齿轮1和第二曲柄齿轮2转动，第二活塞执行其运动冲程时，通过第三连杆61和第四连杆62传动带动第三曲柄齿轮3和第四曲柄齿轮4转动。
24.输出轴7穿伸过第一曲柄齿轮1、第二曲柄齿轮2、第三曲柄齿轮3和第四曲柄齿轮4
的中间空隙，从而对中地设置在第一气缸5和第二气缸6之间。输出轴7上键连接(也可以采用其他的轴毂连接方式)有第一连接齿轮10。第一曲柄齿轮1和第二曲柄齿轮2啮合为一对，第三曲柄齿轮3和第四曲柄齿轮4啮合为一对。在第一曲柄齿轮1的转动轴上还键连接(也可以采用其他的轴毂连接方式)有第二连接齿轮11，在第四曲柄齿轮4的转动轴上还键连接也可以采用其他的轴毂连接方式)有第三连接齿轮12，第二连接齿轮11和第三连接齿轮12均与第一连接齿轮10啮合，从而将第一曲柄齿轮1、第二曲柄齿轮2、第三曲柄齿轮3和第四曲柄齿轮4传动连接，并实现两对啮合齿轮的同步运动。通过第一连接齿轮10、第二连接齿轮11和第三连接齿轮12的传动连接，使得第一活塞和第二活塞均传动于输出轴7，由输出轴7输出动力。
25.本实施例以利用连杆联接活塞和曲柄齿轮替代了现有技术中的曲轴来传动气缸的动力，使得发动机的运动更加平稳。曲柄齿轮作为回转体，其质量均匀，尺寸也较小，能够提高发动机的响应速度，提升转速。
26.由于连杆(如第一连杆51)一端铰接在曲柄齿轮(如第一曲柄齿轮1)上，因此为了进一步完善动平衡，在曲柄齿轮上还可以安装配重块(如第一曲柄齿轮1上的配重块13)，并提高曲柄齿轮的转动惯性。
27.由于本实施例设置了四个四角布置的曲柄齿轮，使得输出轴7可以穿伸过四个曲柄齿轮的中心空隙设置，一方面节约了空间占用，另一方面输出轴7是对中设置在第一气缸5和第二气缸6之间，由于第一气缸5和第二气缸6是对位设置的，因此可以在输出轴7上安装凸轮，配合气门启闭机构来同时实现第一气缸5和第二气缸6的进出气，也就是说，本实施例中发动机的输出轴7也是控制气缸气门的凸轮轴。结合附图所示，输出轴7上键连接(也可以采用其他的轴毂连接方式)有第一凸轮8和第二凸轮9，驱动第一气门启闭机构14和第二气门启闭机构15实现第一气缸5和第二气缸6的进出气。通过凸轮配合气门启闭机构实现气门的进出气是本领域的常规技术，任何的移动式或转动式的气门启闭机构都是可行的，本例不再具体展开。
28.同时，值得说明的是，第一连接齿轮10的齿数是第二连接齿轮11(第三连接齿轮12)的两倍，一方面使得传动过程中，输出轴7经历了一次减速传动，提高了转矩，另一方面使得第一凸轮8和第二凸轮9的周期为第一活塞和第二活塞周期的二分之一，从而第一凸轮8和第二凸轮9才能同时配合异步点火的第一气缸5和第二气缸6。
29.由于本实施例设置了四个曲柄齿轮，曲柄齿轮的转轴也可视为额外的输出轴，从而为本实施例的发动机提供了更强的功能性，实际应用中，可以以曲柄齿轮的转轴为动力源，外接发电机、水泵和油泵等装置。
30.实施例2：
31.参阅图6，本实施例提供一种发动机，其结构与实施例1中的发动机大致相同，不同之处在于：
32.1.实施例1中，第一曲柄齿轮1和第二曲柄齿轮2啮合为一对，第三曲柄齿轮3和第四曲柄齿轮4啮合为一对，而本实施例中，第一曲柄齿轮1＇和第三曲柄齿轮3＇相啮合为一对齿轮，第二曲柄齿轮2＇和第四曲柄齿轮4＇相啮合为一对齿轮，其效果与实施例1一致；
33.2.实施例1中，第二连接齿轮11键连接在第一曲柄齿轮1的转动轴上，第三连接齿轮12键连接在第四曲柄齿轮4的转动轴上，本实施例中，第二连接齿轮11＇键连接在第三曲
柄齿轮3＇的转轴上，第三连接齿轮12＇键连接在第二曲柄齿轮2＇上，其效果与实施例1一致。
34.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。