半齿轴传动发动机 本发明属发动机类。
目前世界上广泛采用的是活塞连杆曲轴式发动机，较先进的是三角活塞旋转发动机，这两类发动机各有优缺点，活塞连杆曲轴式发动机，气密性好，但在工作循环中(特别是作功冲程)活塞由上止点向下止点运动过程中，曲轴受活塞向下运动时的转矩变化是由零逐渐增到最大值。(曲轴由上止点转90°时)。又由最大值逐渐减小到零(曲轴由90°继续转到下止点)在作功冲程开始时，气缸内压强最大，但转矩几乎为零，损失巨大，这样周而复始。完成四个冲程。三角活塞旋转发动机的优点是在作功冲程中任意时刻转矩都能处于机轴最大值，因而出力大，效率高；但气密性问题又难以解决；而专利申请号为99218708.7的“棘轮直齿条传动发动机”虽然将活塞连杆曲轴式发动机气密性好与三角活塞旋转发动机转矩出力大的优点积于了一体，但是由于有棘轮回转运动，对于发动机在高速转动下工作不利。
本发明的目的是要提供一种气密性好，既能在做功冲程中任意时刻转矩都是处于最大值，又不需要棘轮回转机构的新型发动机——半齿轴传动发动机。克服上述各类发动机的缺点，将其优点集于一体，简化结构，大大提高发动机的性能，节约油料，有利于环保。
本发明的传动原理是这样的，我们知道，一个作顺时针转动的机轴(或齿轮)，将它分为四个象限，在X轴正方向上(最大值)，1、4象限的转动切线方向始终向下；在x轴负方向上(最大值)2、3象限的转动切线方向始终向上。本发明就是根据这一原理将活塞的上下往复运动，变为机轴的转动。
本发明的目的是这样实现的，将原来的连杆作成左齿轨，右齿轨，并且成为一个整体，半齿轴上的齿不是整个园周上分布，而是只分布在园周上的一部份，其余部份无齿，并把它安装在左齿轨与右齿轨之间，整个齿轨的上端与活塞相连，当活塞下行时，右齿轨带动半齿轴转动，当转过180°时，右齿轨的最后一齿与半齿轴上的最后一齿脱离，而半齿轴上的第一颗齿进入左齿轨地第一齿与之啮合，同时带动活塞向上行，从而能实现其目的要求。
本发明因为只将原有发动机的连杆做成左齿轨，右齿轨；将原来的曲轴做成了半齿直轴。所以，结构特别简单，它使机轴从作功冲程开始(气缸内压强最大)一直到作冲程结束(气缸内压强较小)的整个过程中机轴转矩始终处于最大值，并且省掉了其它机构。
本发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图一是根据本发明提出的半齿轴传动发动机的主要结构示意图。
下面结合附图详细说明依据本发明提出的具体机构，原理及工作过程的细节。
参见附图1，本发明包括左齿轨1，右齿轨2并作成为一个整体，上端头上有与活塞8相连结的活塞销孔5，在左齿轨1，右齿轨2之间安装半齿轴3。半齿轴3也就是发动机的主直轴，它的前端安装有前飞轮4＇，以及磁电机，配气机构等，(图中未画出)。它的另一端安装有后飞机轮4并与负载(图中未画出)等连结。
在左齿轨1，右齿轨2上面前后各有一个凹下的台阶作为限位槽6。在半齿轴3上有一对限位轮7，它们是在同一轴线上，前后各一个。限位轮7精确地安装在齿轨的限位槽6内，以保证齿轨作上下直线往复运动和上下限位。
参见附图1启动本发明，发动机由吸气、压缩、作功，排气完成四个冲程的工作循环。在作功冲程开始，活塞8由上向下运动时，左齿轨1，右齿轨2也同时向下运动，右齿轨2上的第一齿与半齿轴3上的第一齿啮合，而半齿轴3的另一半上无齿，因此左齿轨1下行不会受影响；齿轨的下行则使半齿轴3沿顺时针作旋转运动，当右齿轨2在活塞8带动下运动到下限时，(限位轮7到位)，半齿轴3的第一齿刚好进入左齿轨1的第一齿内啮合，半齿轴3的最后一齿又正好从右齿轨2的最后一齿内脱离；这时，半齿轴3在前后飞轮惯性作用下，继续沿顺时针转动，这时半齿轴3就带动左齿轨1上行，(这时半齿轴3刚好转过180°)；半齿轴3无齿的这一半也同样不受右齿轨2的影响，右齿轨2在左齿轨1的带动下向上运动(因是个整体)，同时也带动活塞8上行，当活塞8上行到上限时(限位轮7到位)，半齿轴3刚好转过180°(共转360°)处于完全同步状态，如止往复。以上可知，作功冲程中任意时刻转矩都是在机轴的最大值；并且，半齿轴3上的齿是由左齿轨1右齿轨2上的齿分别啮合，带动旋转的。
以上所述就是本发明所采用的半齿轴变往复运动为转动的原理。
为了防止左齿轨1，右齿轨2，在分别受力时产生左右摆动和限制活塞8的行程，在半齿轴3上装有一对限位轮7，限位轮7精确安装在左右齿轨的前后限位槽6内，限位槽6的长度就是活塞8的行程。
本发明与现有发动机相比较，具有普通发动机气密性好的优点，又具有在作功程中转矩始终处于最大值的优点，因而油耗相同的情况下出力更大。直轴的制造比曲轴简单，成本降低，本发明无需曲轴平衡块，因而转动平稳，有利于提高发动机转速；本发明结构简单使工作可靠性提高，因此本发明是一种理想的新型发动机。