CN103104338A - 一种高效输出的发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种高效输出的发动机，包括至少一组动力机构及曲轴，该动力机构包括气缸、活塞及连杆，所述曲轴上设有至少一个曲柄，所述连杆一端连接于所述活塞，另一端可转动地连接于所述曲柄，所述活塞设于该气缸内，所述活塞在所述气缸的上止点和下止点之间来回运动，所述曲柄在大于0°小于95°内的传动角范围呈摆动状态；所述曲轴为动力输出端，所述曲轴上设有一限制该曲柄从最高点到最低点摆动的限位装置。本发明可以保持发动机高效地对外做功，能有效地利用发动机燃料燃烧产生的高压气体的动能，减少燃料的损耗。

Description

一种高效输出的发动机
技术领域
本发明涉及的一种高效输出的发动机。
背景技术
目前传统的活塞式发动机，其活塞在气缸中做往复运行，通过连杆推动曲轴旋转，曲轴上的曲柄联动连接于活塞连杆，随着活塞运动，该曲柄从最高点旋转到最低点，然后再从最低点旋转回最高点，这样往复运动，这种传统气缸活塞式动力机构在对外做功的过程中，曲柄到曲轴的力臂却随着曲柄行程的变化而变化，当曲柄从最高点运行到中间点时，力臂从最小变化到最大；当曲柄从中间点运行到最低点时，力臂从最大变化到最小；当曲轴从最低点运行到中间点时，力臂又从最小变化最大；最后，当曲轴从中间点运行到最高点时，力臂从最大变化到最小，而在对外做功过程中，曲轴所受的动力是随着活塞的运动从最大变化到最小，所以曲轴在整个对外做功过程中，只有当动力最大时，且曲柄的力臂从最小变化到最大的这一段行程才是最佳的做功行程，因为这一段的动力从最大开始变小，力臂是从小变到大的，所以输出的力矩是最稳定最高效的，而目前的发动机都无法只利用这一曲柄的最佳行程保持对外做功，无法高效地利用燃料燃烧产生的高压气体的动能。
发明内容
本发明提供的是一种高效输出的发动机，其目的在于克服上述现有技术存在的不足和缺点，即利用活塞与曲柄的最佳行程保持发动机高效输出做功。
本发明采用的技术方案如下：
一种高效输出的发动机，包括至少一组动力机构及曲轴，该动力机构包括气缸、活塞及连杆，所述曲轴上设有至少一个曲柄，所述连杆一端连接于所述活塞，另一端可转动地连接于所述曲柄，所述活塞设于该气缸内，所述活塞在所述气缸的上止点和下止点之间来回运动，所述曲柄在大于0°小于95°内的传动角范围呈摆动状态；所述曲轴为动力输出端，所述曲轴上设有一限制该曲柄从最高点到最低点摆动的限位装置。
作为本发明的更进一步改进，当所述活塞位于所述气缸的上止点时，所述曲柄位于最高点，所述曲轴的传动角为0°－5°之间；当所述活塞位于所述气缸的下止点时，所述曲柄位于最低点，所述曲柄的传动角为45°－95°之间。
作为本发明的更进一步改进，所述动力机构有两组，所述曲轴上设有两个相邻的第一曲柄和第二曲柄，所述的两个曲柄互为联动；当所述第一曲柄位于最高点时，所述第二曲柄位于最低点；当所述第一曲柄位于最低点时，所述第二曲柄位于最高点。
作为本发明的更进一步改进，所述第一曲柄和第二曲柄的运动方向相反。
  作为本发明的更进一步改进，所述限位装置包括一限位连杆及一飞轮，所述飞轮上设有定位柱体，所述曲轴还设有第三曲柄，该第三曲柄与所述限位连杆一端转动连接，所述限位连杆的另一端与所述飞轮上的定位柱体转动连接；所述定位柱体绕圆周运行的直径与所述曲柄摆动的距离相等。
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明利用做圆周运动的曲柄在所受的动力最大时，且曲柄的力臂从最小变化到最大的这一段行程是整个发动机最佳的对外做功行程，让发动机只利用这一段行程对外输出动能，使发动机保持高效地动力输出，这一行程中，活塞通过连杆与曲柄联动对外输出动能，动能从最大开始变小，而曲柄的力臂从小变到最大，所以曲柄作用在曲轴上的力矩是最稳定最高效的，因此曲轴对外输出功是最高效，能最大程度地利用动能，减少损耗，提高发动机对外输出的效率。
2、本发明利用两个相邻且互为联运曲柄的相互作用，使发动机持续、高效地对外输出动力。
3、本发明构思独特，结构简单实用，且易于实现，具有很广阔的市场推广前景。
附图说明
图1是本发明当所述第一曲柄处于最高点时的结构示意图。
图2是本发明当所述第一曲柄处于最低点时的结构示意图。
图3是实施例一图1中A－A方向的剖视结构示意图。
图4是实施例一图1中B－B方向的剖视结构示意图。
图5是图1中C－C方向的剖视结构示意图。
图6是实施例二图1中A－A方向的剖视结构示意图。
图7是实施例二图1中B－B方向的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例一
如图1、图2、图5所示，一种高效输出的发动机，包括两组气缸、两组活塞、两组连杆及曲轴4，其中气缸、活塞和连杆它们分别为第一气缸11和第二气缸12、第一活塞21和第二活塞22、第一连杆31和第二连杆32，该曲轴4上设三个互为联动的第一曲柄51、第二曲柄52和第三曲柄53，该第一连杆31及第二连杆32的一端分别可转动地连接于上述第一活塞21和第二活塞22，另一端分别可转动地连接于上述第一曲柄51和第二曲柄52，该第一活塞21和第二活塞22分别设于上述第一气缸11和第二气缸12内；该曲轴4上设有一限位装置，该限位装置包括一限位连杆33及一飞轮6，该飞轮6上设有定位柱体61，上述限位连杆33一端与上述曲轴4上的第三曲柄53转动连接，另一端与上述飞轮6上的定位柱体61转动连接；该定位柱体61作圆周运动，其圆周运动的直径与上述第三曲柄53摆动的距离相等；该曲轴4为动力输出端。
如图1、图2、图3、图4所示，当上述第一活塞21位于其在该第一气缸11内的上止点时，该第一曲柄51联动运行到最高点，上述第一曲柄51的传动角为5°，此时，上述第二活塞22位于其在该第二气缸12内的下止点，上述第二曲柄52联动运行到最低点，该第二曲柄52的传动角为90°；当上述第一活塞21位于其在该第一气缸11内的下止点为时，该第一曲柄51联动运行到最低点，上述第一曲柄51的传动角为90°，此时，上述第二活塞22位于其在第二气缸12内的上止点，上述第二曲柄52联动运行到最高点，该第二曲柄52的传动角为5°；上述第一曲柄51与第二曲柄52都呈扇形摆动。
实施例二
如图6、图7所示，该实施例与实施例一的区别在于：实施例二中所有活塞的运动方向和连接在其上的连杆的运动方向相同，所有气缸都可以随连杆的运动而发生偏置摆动的；其它的结构和原理与实施例一完全一样，在这就不再复述。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (5)

1.一种高效输出的发动机，包括至少一组动力机构及曲轴，该动力机构包括气缸、活塞及连杆，所述曲轴上设有至少一个曲柄，所述连杆一端连接于所述活塞，另一端可转动地连接于所述曲柄，所述活塞设于该气缸内，其特征在于：所述活塞在所述气缸的上止点和下止点之间来回运动，所述曲柄在大于0°小于动95°内的传动角范围呈摆动状态；所述曲轴为动力输出端，所述曲轴上设有一限制该曲柄从最高点到最低点摆动的限位装置。
2.根据权利要求1所述的一种高效输出的发动机，其特征在于：当所述活塞位于所述气缸的上止点时，所述曲柄位于最高点，所述曲柄的传动角为0°－5°之间；当所述活塞位于所述气缸的下止点时，所述曲柄位于最低点，所述曲柄的传动角为45°－95°之间。
3.根据权利要求1所述的一种高效输出的发动机，其特征在于：所述动力机构有两组，所述曲轴上设有两个相邻的第一曲柄和第二曲柄，所述的两个曲柄互为联动；当所述第一曲柄位于最高点时，所述第二曲柄位于最低点；当所述第一曲柄位于最低点时，所述第二曲柄位于最高点。
4.根据权利要求3所述的一种高效输出的发动机，其特征在于:所述第一曲柄和第二曲柄的运动方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种高效输出的发动机，其特征在于：所述限位装置包括一限位连杆及一飞轮，所述飞轮上设有定位柱体，所述曲轴还设有第三曲柄，该第三曲柄与所述限位连杆一端转动连接，所述限位连杆的另一端与所述飞轮上的定位柱体转动连接；所述定位柱体绕圆周运行的直径与所述曲柄摆动的距离相等。
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