帶壓縮杆的內燃機增力器的製造方法
2024-03-22 00:44:05
帶壓縮杆的內燃機增力器的製造方法
【專利摘要】本實用新型是一種帶壓縮杆的內燃機增力器，具有增力器傳遞機構；由連杆(5)、拉杆(6)、壓縮杆(7)構成，拉杆(6)中間用拉杆銷軸11鉸接；拉杆(6)一端與曲軸小軸(15)鉸接，另一端利用拉杆定位銷9鉸接固定在曲軸箱壁；連杆(5)與拉杆(6)鉸接，連杆(5)下方設置連杆頂銷(13)；壓縮杆7設置在拉杆(6)上方，其一端利用壓縮杆定位銷(8)鉸接固定在拉杆定位銷(9)上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸(15)始終保持接觸。本內燃機增力器在整個工作循環中，旋轉力距保持最佳狀態，減少了機械損耗，提高了內燃機效率；運行平穩、大大延長了使用壽命；對傳統的結構改動大小，加工容易，節約成本。
【專利說明】帶壓縮杆的內燃機增力器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種動力裝置，更具體地說，就是把燃料燃燒產生的熱能轉化為機械能的內燃機的一種增力機構。
【背景技術】
[0002]眾所周知，曲軸連杆是目前普遍使用的內燃機上的主要部件，這種內燃機的工作原理是利用與氣缸活塞及曲軸曲頸相連的連杆，使氣缸活塞的往返運動轉變成曲軸的旋轉運動,再由曲軸傳遞動力做功。
[0003]這種內燃機應用極廣，是汽車、輪船等現代交通工具的傳統動力，但是由於這種內燃機採用曲軸傳遞動力，其缺點在使用中不斷暴露出來。
[0004]現有內燃機的活塞通過一個連杆與對應的曲軸頸相連。活塞在汽缸中做往返的直線運動，通過連杆與曲軸相連，兩者相互作用，將活塞的直線運動轉化成對外做功的圓周運動。其缺點是活塞和曲軸之間的相互作用力的方向總是隨著曲軸的旋轉而改變，不能保持最佳力矩，不僅浪費了機械能還加劇了機械的損耗，所消耗的功很大，效率低，因此對燃油的浪費也是驚人的。
[0005]四衝程氣缸活塞的連杆對曲軸的作用力受到作用角度變化的限制，因此曲軸的旋轉是不夠平穩的。
[0006]現有內燃機能量轉換是由缸內氣體膨脹壓力與活塞組往復慣性力相加的作用合力通過連杆傳給曲柄，在曲柄上以切向獲得扭矩由曲軸輸出。以連杆和垂直方向夾角的改變，其切向力值是變化的，當缸內氣體膨脹壓力達到最高值，此時連杆和垂直方向夾角為O度，其切向作用力也為0，這就使得現有內燃機曲柄連杆機構不能在全部壓縮行程作工，因而能量轉換效率不高。
【發明內容】
[0007]本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種機械效率高、解決因為現有內燃機以及曲軸與活塞之間的結構，不能充分利用壓縮衝程的動力，造成機械能浪費和機械損耗的問題。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型的內燃機所採用的技術解決方案是這樣的:
[0009]一種帶壓縮杆的內燃機增力器，包括氣缸活塞機構和曲柄連杆機構，所述曲柄連杆機構還包括增力器傳遞機構；其中，所述增力傳遞機構由連杆5、拉杆6、壓縮杆7構成，所述拉杆6為兩部分構成，中間用拉杆銷軸11鉸接；所述拉杆6 —端與曲軸小軸15鉸接，另一端利用拉杆定位銷9鉸接固定在曲軸箱壁；
[0010]所述連杆5與拉杆6通過連杆銷軸12鉸接，其鉸接部位位於曲軸小軸15和拉杆銷軸11之間，靠近曲軸小軸15處，連杆5下方設置連杆頂銷13 ；
[0011]所述壓縮杆7設置在拉杆6上方，其一端利用壓縮杆定位銷8鉸接固定在拉杆定位銷9上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸15始終保持接觸，上行時，推動所述連杆頂銷13，使連杆5上行。
[0012]所述連杆和曲軸小軸15的連接方式採用鉸接方式，在鉸接孔內採用軸瓦作為內襯。所述壓縮杆定位銷8和拉杆定位銷9固定在曲軸箱壁上，並位於曲軸箱一側的加大部位,其中,壓縮杆定位銷8位於拉杆定位銷9上方。
[0013]所述拉杆(6)在水平上下60度範圍擺動，所述連杆(5)和拉杆(6)之間的夾角在O度和60度之間變化。
[0014]拉杆6由兩部分構成，兩部分的連接部位分別為拉杆單銷孔16和拉杆雙銷孔17.連接時，拉杆單銷孔16插入拉杆雙銷孔17，打入拉杆銷軸11，增大側拉力。
[0015]本實用新型具有了以下優點:
[0016]改善活塞與曲軸之間相互作用，在整個工作循環中，旋轉力距保持最佳狀態，減少了機械損耗，提高了現有內燃機的燃燒效率和機械效率20%以上；
[0017]機械運轉穩定性高，運行平穩、大大延長了使用壽命；
[0018]結構緊湊，適用於各種多缸柴油和汽油內燃機，還適用於空壓機.[0019]對傳統的結構改動小，加工容易，節約成本
【專利附圖】
【附圖說明】 [0020]圖1顯示進氣衝程結束，活塞處於下止點；
[0021]圖2顯示壓縮衝程，活塞處於氣缸之間的上行狀態；
[0022]圖3顯示壓縮衝程結束，活塞處於上止點，進入燃燒衝程；
[0023]圖4顯示燃燒衝程狀態，活塞處於氣缸之間的下行狀態；
[0024]圖5是拉杆分解圖。
[0025]圖中
[0026]I進氣門10氣缸
[0027]2排氣門11拉杆銷軸
[0028]3火花塞12連杆銷軸
[0029]4活塞13連杆頂銷
[0030]5連杆14壓縮杆滑動面
[0031]6拉杆15曲軸小軸
[0032]7壓縮杆16拉杆單銷孔
[0033]8壓縮杆定位銷 17拉杆雙銷孔
[0034]9拉杆定位銷
【具體實施方式】
[0035]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。
[0036]圖1-圖4說明了本實用新型的結構和工作原理，如圖所示，本內燃機為活塞式內燃機，而且大部分結構和傳統的內燃機結構相同，包括:進氣門1、排氣門2和火花塞3組成進排氣點火系統；氣缸10和活塞4組成氣缸活塞系統,增力器傳遞機構和曲軸16構成曲柄連杆機構，完成將活塞的上下直線運動和曲軸16的旋轉運動的動力轉換。本實用新型的特點在於用一套增力傳遞機構替換原來的單一連杆，同時根據增力傳遞機構結構和工作的的需要，在現有的曲軸箱一側加大，從截面看，形成一個矩形，增大了曲軸箱該側的空間。
[0037]該增力傳遞機構由連杆5、拉杆6、壓縮杆7構成,其中，拉杆6為兩部分構成，中間用拉杆銷軸11鉸接；拉杆6 —端與曲軸小軸15鉸接，採用傳統的連杆和曲軸軸頸的連接方式，在鉸接孔內採用軸瓦作為內襯，另一端利用拉杆定位銷9鉸接固定在加大的曲軸箱壁。
[0038]連杆5與拉杆6通過連杆銷軸12鉸接，其鉸接部位位於曲軸小軸15和拉杆銷軸11，靠近曲軸小軸15的地方，連杆5下方適當部位設置連杆頂銷13。
[0039]壓縮杆7設置在拉杆6上方，其一端利用壓縮杆定位銷8鉸接固定在拉杆定位銷9上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸15始終保持接觸，壓縮杆7和曲軸小軸15的接觸面為壓縮杆滑動面14，其具有耐磨性能好且摩擦係數低。壓縮杆7在曲軸小軸15作用下，向上行時推動連杆頂銷13，使連杆5上行。
[0040]圖1顯示進氣衝程結束，此時，活塞4處於下止點，在進氣過程中進氣門I始終處於打開的狀態。此時，由於曲軸16的轉動慣性的作用，曲軸繼續旋轉，帶動增力器傳遞機構的拉杆6越過下止點，開始上行。由於壓縮杆7和曲軸小軸15始終保持接觸，在曲軸作用下上行，進一步通過連杆頂銷3，推動連杆5上行，活塞4壓縮可燃氣。
[0041]圖2顯示壓縮衝程，此時活塞處於氣缸之間的上行狀態；在曲軸小軸15的帶動下，壓縮杆7繼續上行，拉杆5上行，推動活塞4繼續壓縮可燃氣，同時，推動與曲軸小軸15鉸接的拉杆6的一端繞曲軸軸頸旋轉，另一端由於拉杆銷軸11的作用，上下擺動；此時，進氣門I和排氣門2均處於關閉狀態，活塞4上行壓縮可燃氣體，完成壓縮衝程。
[0042]圖3顯示壓縮衝程結束，活塞處於上止點，氣體壓縮為最大值，火花塞3點火，可燃氣體燃燒推動活塞4下行。此時，由於連杆5的下端鉸接點處於拉杆6中部接近曲軸小軸15，造成其與垂直方向偏離一個角度，連杆5的作用力通過拉杆6傳遞到曲軸小軸15的軸頸，該推動力產生水平分力，該水平分力驅動曲軸小軸15旋轉。
[0043]圖4顯示燃燒衝程狀態，活塞處於氣缸之間的下行狀態。此時，拉杆6傳遞到曲軸小軸15的推動力產生垂直向下的分力，該垂直分力繼續驅動曲軸小軸15旋轉。
[0044]圖5是拉杆分解圖。如圖所示，拉杆6由兩部分構成，兩部分的連接部位分別為拉杆單銷孔16和拉杆雙銷孔17.連接時，拉杆單銷孔16插入拉杆雙銷孔17，打入拉杆銷軸11 ;該結構使拉杆6向下彎曲時，兩部分結構的夾角變小，增大側拉力。
[0045]根據傳統的曲柄連杆機構，在氣體壓縮到最大時，活塞處於上止點，連杆處於垂直方向，此時點火，活塞下行推力對曲軸軸頸的水平分力為零。也就是說，當可燃氣體燃燒爆發力最大的時候，對曲軸軸頸的旋轉作用力為零。因此，通常點火時間要延遲一個時間，此時，氣體已經不是處於最大壓縮狀態，必然要降低燃燒效率。
[0046]在本技術方案，活塞4從上止點到下止點的整個過程中，拉杆6在水平上下60度範圍擺動，牽動連杆5和拉杆6之間的夾角在O度和60度之間變化。在活塞4處於上止點，連杆5仍然能夠對曲軸軸頸產生較大的旋轉作用力，因此，在壓縮過程活塞到達上止點時即可點火，可燃氣體燃燒推動活塞下行；增設壓縮杆7能夠實現將曲軸軸頸產生的慣性力矩輕巧地將活塞4推入壓縮狀態，完成壓縮衝程，並能最大限度的提高壓縮比，其工作特點是壓縮杆7隻能將活塞4推到上止點，隨後自動脫離與連杆頂銷13的接觸，以便再次循環作功。[0047]如上分析，本增力傳遞機構即可對曲軸軸頸產生較大旋轉作用力。本技術方案在整個作工行程充分利用了可燃氣體燃燒形成的壓力，並將其充分轉化為推動曲軸軸頸旋轉的動力，使燃燒效率大大提高，發動機運行更加平穩。
[0048]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種帶壓縮杆的內燃機增力器，包括氣缸活塞機構和曲柄連杆機構，其特徵在於，所述曲柄連杆機構還包括增力器傳遞機構； 其中， 所述增力傳遞機構由連杆(5)、拉杆(6)、壓縮杆(7)構成，所述拉杆(6)為兩部分構成，中間用拉杆銷軸(11)鉸接；所述拉杆(6) —端與曲軸小軸(15)鉸接，另一端利用拉杆定位銷(9)鉸接固定在曲軸箱壁； 所述連杆(5)與拉杆(6)通過連杆銷軸(12)鉸接，其鉸接部位位於曲軸小軸(15)和拉杆銷軸(11)之間，靠近曲軸小軸(15)處，連杆(5)下方設置連杆頂銷(13)； 所述壓縮杆(7)設置在拉杆(6)上方，其一端利用一個壓縮杆定位銷(8)鉸接固定在拉杆定位銷(9)上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸(15)始終保持接觸，上行時，在曲軸小軸(15)作用下，推動所述連杆頂銷(13)，使連杆(5)上行。
2.根據權利要求1所述的帶壓縮杆的內燃機增力器，其特徵在於，所述連杆和曲軸小軸(15)的連接方式採用鉸接方式，在鉸接孔內採用軸瓦作為內襯。
3.根據權利要求2所述的帶壓縮杆的內燃機增力器，其特徵在於，所述壓縮杆定位銷(8)和拉杆定位銷(9)在曲軸箱壁上，並位於曲軸箱一側的擴大部位，其中，壓縮杆定位銷(8)位於拉杆定位銷(9)上方。
4.根據權利要求3所述的帶壓縮杆的內燃機增力器，其特徵在於，所述拉杆(6)在水平上下60度範圍擺動，所述連杆(5)和拉杆(6)之間的夾角在O度和60度之間變化。
5.根據權利要求4所述的帶壓縮杆的內燃機增力器，其特徵在於，所述組成拉杆(6)的兩部分的連接部位分別為拉杆單銷孔(16)和拉杆雙銷孔(17)，拉杆單銷孔(16)插入拉杆雙銷孔(17)，打入拉杆銷軸(11)。
【文檔編號】F16H21/18GK203488654SQ201320040028
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年1月25日 優先權日:2013年1月25日
【發明者】陳雲橋, 姜華 申請人:陳雲橋