CN100351532C

CN100351532C - 瞬态变径内燃机曲轴总成

Info

Publication number: CN100351532C
Application number: CNB2004100691631A
Authority: CN
Inventors: 张喜德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2024-07-07
Also published as: CN1587728A

Abstract

本发明涉及瞬态变径内燃机曲轴总成，本发明的技术解决方案是，在内燃机曲轴总成的瞬态变径飞轮上设置偏心瞬态变径滑道。另外，在偏心滚动滑道壳体上设置偏心滑道，从而能够带动连杆大头滚动轴作近似椭圆形圆周运动，由于偏心滑道和瞬态变径飞轮的滚动滑道的形状迫使大头滚动轴改变圆周运动的半径，使其在一个运动周期内的做功半径大于压缩半径。由于本发明的结构设计能够做到增大做功半径，减小压缩半径，从而提高了内燃机的输出功率。

Description

瞬态变径内燃机曲轴总成

技术领域

本发明涉及内燃机曲轴总成，更详细地说涉及瞬态变径内燃机曲轴总成。

背景技术

曲轴广泛用于内燃机、蒸汽机、柴油机等动力机械上，其主要作用在于作为传送动力的机构。

内燃机曲轴的作用是：承受活塞上方做功时产生一定的压力。在现有技术中，申请号为CN01276083的实用新型专利申请，其涉及一种内燃机上的能量传动机构，尤其是涉及一种内燃机上使用的新型连杆与曲轴传动机构，它包括连杆和曲轴，其特征是所述曲轴的中心与气缸的中心线不在同一直线上；所述连杆大头的中心有一中空的连杆缸体，连杆缸体内有一形状与其相似的油压活塞柱与曲轴的轴颈相连，将所述轴颈的两侧与连杆大头四周相接触处对称的加工成凸轮状；该机构结构简单，使曲轴的中心与气缸的中心线移位，能通过改变在内燃机做功冲程中力与力臂的夹角而提高内燃机的传递功率，且能减轻内燃机在工作过程中活塞对气缸壁的侧压力和拍击，延长内燃机使用寿命。但该实用新型仅仅靠改变在内燃机做功冲程中力与力臂的夹角而提高内燃机的传递功率，其功率提高有限。专利审定公告号为：CN2387309，发明名称为“一种适用于内燃机曲轴的曲轴连杆”，其特征在于内燃机曲轴的曲轴连杆，它包括连杆本体，置于连杆本体一端连杆轴孔内的连杆轴瓦，在所述连杆轴瓦内孔中设置有一偏心轴瓦；该偏心轴瓦的外圆心与曲轴连杆纵向中心线的水平偏移量e＝1mm-50mm；在该偏心轴瓦两相对的端面上分别设置有与曲轴拐相结合的定位销。本发明由于采用上述结构特征，从而延长了内燃机定容燃烧的时间，提高了内燃机的输出功率，同时也节约了能源，减少了对环境的污染。该实用新型专利所述偏心轴瓦的位置是固定不动的，在空行程不能够降低能量损耗。此外，在现有技术中的发明专利审定公告号为CN1123877，发明名称为“往复活塞式内燃机曲轴偏置机构”，其特征是曲轴安置在气缸中心线一侧，轴心与中心线垂直距离等于或大于曲柄半径。其优点是只需对现有内燃机作曲轴偏置和气缸及活塞一侧削短的简单改进，使二、四冲程机除进气行程外活塞无换向撞击及相应的磨损、振动和噪声，缸套无变形磨损及相应漏气，活塞轻量，在不增加成本的前提下可使整机转速高功率大，振动小噪声低，使用寿命显著延长。适用于单、双列式和一种平行并列式机型。该发明的技术改进效果主要是为了减少活塞的磨损、振动和噪声，实际上并不能够提高整机功率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种瞬态变径内燃机曲轴总成，使用本发明，能够显著提高内燃机的功率。

本发明的技术解决方案是，一种瞬态变径内燃机曲轴总成，其包括：滚动轴，安装在滚动轴两侧的滚针轴承，瞬态变径飞轮，连杆，安装在瞬态变径飞轮上的直齿圆柱齿圈，安装在内燃机箱体上的两个带有轴承箱的偏心滚动滑道壳体，在偏心滚动滑道壳体内滚动的无内圈滚针轴承，以及与轴承箱相配合的可控轴向与径向滚动轴，安装在可控轴向与径向滚动轴上的单列向心球轴承、同步直齿圆柱齿轮，在瞬态变径飞轮上设置偏心瞬态变径滑道，另外在偏心滚动滑道壳体上设置偏心滚动滑道，从而能够带动连杆大头滚动轴作近似椭圆形圆周运动，每当瞬态变径飞轮运动一个周期后，连杆大头滚动轴将会停留一定的燃料燃烧所需时间，与此同时，瞬态变径飞轮带动连杆大头滚动轴，在极短时间内使连杆大头与偏心滑道的中心线构成较大的压力角，并接近最大的半径对外做功。在做功循环完成后，由于偏心滑道和瞬态变径飞轮的滚动滑道的形状迫使大头滚动轴改变圆周运动的半径，使其在一个运动周期内的做功半径大于压缩半径。由于本发明的结构设计能够做到增大做功半径，减小压缩半径，从而提高了内燃机的输出功率。

优选的，可以在偏心滚动滑道壳体上设置3个轴承箱。

本发明所述瞬态变径内燃机曲轴总成与现有技术的内燃机曲轴总成相比较具有以下的优越效果是，

1.本发明所述瞬态变径内燃机曲轴总成的独特的结构设计能够在瞬间把曲轴的工作半径增大，从而使做功循环的半径大于压缩循环的半径，能够显著提高内燃机的输出功率达37％，减少燃油，节约能源。

2.本发明所述瞬态变径内燃机曲轴总成能够将内燃机的点火时间延续到上死点后的2-8度。

3.本发明所述瞬态变径内燃机曲轴总成能够在相同的活塞位移、相同的压力、相同的燃烧室体积和活塞与连杆所成的角度进行工作，而且都是在同一时间内完成。

附图说明

图1是本发明所述瞬态变径内燃机曲轴总成的立体分解结构示意图；

图2是本发明所述瞬态变径内燃机曲轴总成的瞬态变径飞轮的结构示意图；

图3是偏心滚动滑道壳体结构示意图。

其中：

1-连杆大头滚动轴

2-滚针轴承

3-连杆

4-直齿圆柱齿圈

5-瞬态变径飞轮

6-垫圈

7-无内圈滚针轴承

8-偏心滚动滑道壳体

9-可控轴向与径向滚动轴

10-单列向心球轴承

11-同步直齿圆柱齿轮

12-偏心瞬态变径滑道

13-轴承座

14-偏心滚动滑道

具体实施方式

下面结合说明书附图详细描述本发明具体实施方式。

如说明书附图的图1所示，连杆大头滚动轴1的轴肩上安装滚针2，在滚动轴1的轴肩左右侧面安装瞬态变径飞轮5，滚动轴1穿过偏心瞬态变径滑道12，在偏心瞬态变径滑道12的外侧安装如图所示的垫圈6，并且在滚动轴1的两端各安装一个无内圈的滚针轴承7，滚针轴承7与偏心滚动滑道壳体8上的偏心滚动滑道14相配合，使滚动轴1作近似于椭圆的圆周运动。图1所示的连杆大头滚针轴承2的作用是，承受活塞上方做功时的压力，减小摩擦力，从而使滚动轴1与连杆大头滚针轴承2相互之间所产生的摩擦力显著降低，同时能够使滚动轴1在正反两个方向自由转动。

如图1所示的连杆3起到连接活塞和滚动轴1的作用，迫使滚动轴1在近似椭圆的偏心滚动滑道14内运动。直齿圆柱齿圈4径配合地安装在瞬态变径飞轮5上，其为动力输出的主要部件。安装在偏心瞬态变径滑道12外侧的垫圈6能够提供瞬态变径飞轮5运动所需的间隙。图1中的无内圈滚针轴承7能够在偏心滚动滑道14内进行不同方向的运转。两个偏心滚动滑道壳体8设置在内燃机的箱体上，并与箱体连接成一体，偏心滚动滑道壳体8还包括6个轴承座13，在偏心滚动滑道壳体8上的所述轴承座13的设置角度和位置根据各种内燃机缸体所需的直线角度予以设计。两个同步直齿圆柱齿轮11静配合地安装在可控轴向与径向滚动轴9的两侧，其用来控制两个瞬态变径飞轮5的轴向、径向运动的范围及间隙，它也是传递动力的主要部件之一，它既能够保证两个瞬态变径飞轮5的同步性，又能够控制其轴向和径向的运动间隙。单列向心球轴承10，其作用是连接滚动轴1和偏心滚动滑道壳体8成为一体的瞬态变径内燃机曲轴总成。

偏心瞬态变径滑道12设置在瞬态变径飞轮5的偏心位置，从而能够带动连杆大头滚动轴作近似椭圆形圆周运动。

本发明不限于上述实施例，对于本技术领域的专业人员来说，对本发明实施例所做出的任何改进或变更都不会超出本发明的精神和所附权利要求的保护范围。

Claims

1、一种瞬态变径内燃机曲轴总成，其包括：滚动轴(1)，安装在滚动轴(1)两侧的滚针轴承(2)，瞬态变径飞轮(5)，连杆(3)，安装在瞬态变径飞轮(5)上的直齿圆柱齿圈(4)，安装在内燃机箱体上的两个带有轴承箱(13)的偏心滚动滑道壳体(8)，在偏心滚动滑道壳体(8)内滚动的无内圈滚针轴承(7)，以及与轴承箱(13)相配合的可控轴向与径向滚动轴(9)，安装在可控轴向与径向滚动轴(9)上的单列向心球轴承(10)、同步直齿圆柱齿轮(11)，其特征在于：瞬态变径飞轮(5)上设置偏心瞬态变径滑道(12)，在偏心滚动滑道壳体(8)上设置偏心滚动滑道(14)。

2、按照权利要求1所述的瞬态变径内燃机曲轴总成，其特征在于偏心滚动滑道壳体(8)上设置3个轴承箱(13)。