高效节能发动机的制作方法_3

文档序号:8296407阅读:来源:国知局
间运动,增加吸气空间和压缩距离从而增大压缩比,以及增加输出动力曲轴的转动角度,从而增加有效做功的角度,使发动机低能耗高效率运转。所述动力加速补偿装置是由曲柄连杆机构提供动力,带动动力加速补偿装置中的加速补偿活塞,在发动机的曲柄连杆机构I的活塞越过上止点时加速追赶,使发动机缸体内压缩比达到最佳状态进行点火或喷油,适合汽油机和柴油机。
[0064]以下结合具体实施例对本发明的具体实施方案作进一步的详述。
[0065]实施例1
[0066]如图1-图13所示,本发明的发动机采用了四缸结构,包括发动机机架I及其上设置的动力传递系统2、火花塞3、喷油器和进排气系统4,动力传递系统2包括作为动力主传动系统的曲柄连杆机构2-1和与曲柄连杆机构2-1对应的动力加速补偿装置2-2 ;
[0067]曲柄连杆机构2-1包括机体组2-11、活塞连杆组2-12和曲轴飞轮组2_13,机体组2-11包括曲轴箱2-111、气缸体2-112、与气缸体2-112连接配合的气缸盖2-113,活塞连杆组2-12包括设置在气缸体内的主动力活塞2-121和与主动力活塞2-121活动连接的主动力活塞连杆2-122,曲轴飞轮组2-13包括曲轴2-131和与曲轴2-131连接的飞轮,曲轴设置在曲轴箱2-111内;
[0068]动力加速补偿装置2-2包括与主动力活塞对应设置在同一气缸体内的加速补偿活塞2-21、与加速补偿活塞2-21连接的加速补偿活塞杆2-22 ;
[0069]所述加速补偿活塞杆2-22与曲轴2-131之间连接有加速补偿传动机构2_3,曲轴通过加速补偿传动机构2-3带动加速补偿活塞在气缸体内部做有规律的补偿空间运动,增加吸气空间和压缩距离从而增大压缩比,以及增加输出动力的曲轴角度,从而使发动机低能耗高效率运转;
[0070]所述加速补偿传动机构2-3包括与曲轴连接的链轮传动机构2-31、与加速补偿活塞杆连接的连杆机构2-32、与连杆机构连接的凸轮传动机构2-33,凸轮传动机构与链轮传动机构之间连接有齿轮传动机构2-34 ;
[0071]所述链轮传动机构2-31包括与曲轴连接的主动齿轮一 2-311、从动齿轮一 2_312和连接于主动齿轮一与从动齿轮一之间的传动链条一 2-313 ;
[0072]所述凸轮传动机构2-33包括主要由凸轮一 2-331、凸轮二 2_332组成的凸轮组、与凸轮一、凸轮二的外缘顶压配合的顶压件2-333,凸轮一和凸轮二之间连接有连接链板2-334,凸轮组与连杆机构2-32活动连接,顶压件连接于由齿轮传动机构2_34连接带动的转盘2-35上,由转盘带动顶压件周向旋转,使顶压件顶压驱动凸轮一和轮二 ;凸轮一和凸轮二。齿轮传动机构2-34由若干组传动齿轮组成,本实施例中,该齿轮传动机构的构成包括:与从动齿轮一同轴的主动斜齿轮2-341、与主动斜齿轮啮合传动的次级斜齿轮2-342,次级斜齿轮2-342与转盘2-35同轴设置。
[0073]在转盘2-35与凸轮组之间设置有导向齿轮2-36,顶压件2_333为转盘的边缘向外延伸至导向齿轮外缘的弯折部,该弯折部与导向齿轮之间设置有行星齿轮2-37,该行星齿轮通过转轴固定在弯折部上,行星齿轮设置有与导向齿轮啮合传动的齿牙部2-371和与凸轮组活动接触的顶压部2-372。
[0074]所述连杆机构2-32由两组平行四杆机构组成,对应连接驱动四个加速补偿活塞2-21,以每两个加速补偿活塞为一组,两加速补偿活塞分别对应铰接于平行四杆机构的顶部连杆的两侧铰链上,铰链是建立在外设的动力加速补偿机座6上,动力加速补偿机座6设置安装连杆机构的腔室6-1和安装凸轮传动机构2-33以及齿轮传动机构2-34的支座6_2。两组平行四杆机构呈上下叠合的方式设置,上部的平行四杆机构的连接杆一的长度是下部的平行四杆机构的连接杆二 2-322的1/2,位于下部的连接杆二连接带动位于上部的连接杆一。平行四杆机构之间相互连接,其中至少由一组平行四杆机构的连接杆通过传动构件2-38与凸轮组连接配合,由凸轮组推拉驱动连接杆,从而带动平行四杆机构的摆杆摆动,进而驱动加速补偿活塞的往返移动。传动构件2-38包括设置在连接杆二与凸轮组之间的滑块2-381和滑槽2-382,滑块通过转轴固定在凸轮组上,滑槽2-382设置在连接杆二 2-322上,由凸轮组带动滑块移动,并通过滑块与滑槽之间的配合实现将凸轮的推拉作用力转换为平行四杆机构对加速补偿活塞的推拉作用力。
[0075]本实施例采用的火花塞的数量为一个,但是如果采用两个以上的火花塞,能够实现多点同时点火,使气缸体内的爆燃速度加快,活塞受力更加均匀,效果更好。火花塞设置的缸内点燃位置为在主动力活塞越过其上止点往下止点行进过程中,曲轴相对于气缸体平行夹角α在25-35°的位置,一般是偏向加速补充活塞一侧,此时,主传动扭矩逐渐增大,加速补偿活塞杆推动加速补偿活塞加快行进速度,使气缸体内压力达到设计压缩比点燃,瞬间爆发产生的动力发挥最大推动力,能够大大提高油气燃烧动力的利用率,预期节省燃油 30-40% ο
[0076]在进排气结构上,进排气系统4采用侧位进排气的滚动分流式设计,包括与气缸体2-112连接的进排气仓4-1、设置在进排气仓内的进排气轮组4-2,进、排气仓的两侧分别外接有进排气管道4-3,进排气轮组4-2由若干个与气缸体的活塞缸对应的进排气轮4-21、将若干个进排气轮连接为一体的轮轴4-22构成,进排气轮上设置有相互分隔的进、排气口
4-211,4-212和密封部4-213,轮轴由曲轴带动旋转,完成发动机的进排气功能;在发动机的进气行程,进排气轮的进气口与气缸体的进气口连通进入空气,并继续旋转;到达压缩行程,进排气轮的密封部封堵气缸体的进气口,并继续旋转;到达做功行程,进排气轮的密封部保持封堵气缸体的进气口,并继续旋转;到达排气行程,进排气轮的排气口与气缸体连通,将气缸体内的废气排空,并继续旋转,到达下一进气行程。本技术方案采用的进排气结构与现有技术中的常用的气门结构相比,它省略了从气缸体进气口到气门之间的那段气体通道,由于这段气体通道是与气缸体内部空间连通的,实际上是增加了气缸的内部空间,因此,它的存在直接回影响到发动机的压缩比;而本技术方案采用进排气轮的形式,正好省略了气体通道结构,很好的解决了现有技术中气体通道对发动机压缩比的影响,它也是本发明的进排气系统优选的方案。
[0077]本技术方案的发动机在运行过程中,经历的压缩冲程、做功冲程和进气冲程都与传统发动机存在较大区别,并通过如此改进,解决了传统发动机的不足,具体表现为:
[0078](I)、压缩冲程,在曲轴从下止点转至上止点后,通过加速补偿传动机构的作用,加速补偿活塞追赶已从上止点转过一定25-35°的主动力活塞后点燃,从而增加对曲轴的有效做功,增加压缩比,提高发动机动力性能和节能的要求。
[0079](2)做功冲程,爆燃后通过加速补偿传动机构的滑杆与摆动从动件凸轮机构的配合,使加速补偿活塞保持在上止点,直到主动力活塞转过下止点,加速补偿活塞开始回至原位,从而继续下一冲程准备。
[0080](3)进气冲程,在主动力活塞通过下止点时,加速补偿活塞快速回落速度大于原活塞速度,从而增加吸气量使燃料得到充分燃烧,又可达到节能效果。
[0081]值得注意的是,本发明采用独
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