CN103382892B - 往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种往复转动式活塞发动机专用中心凸轮四连杆机构，其中，包括有插接在主轴上并由主轴带动旋转的中心凸轮，该中心凸轮设置在等边四连杆机构内，等边四连杆机构的四个角上设有可自由转动的滚子，滚子在中心凸轮的外壁上滚动接触，等边四连杆机构定位铰接在发动机主体上并与设置在发动机主体上的活塞组件的活塞传动杆相连，主轴通过中心凸轮及等边四连杆机构带动活塞组件往复转动。在活塞的上、下止点一定角度内产生近似等容，在发动机循环的燃烧过程中，上止点近似等容形成近似等容燃烧，因而能提高热效率并改进排放；在发动机循环的进气过程中，下止点近似等容能提高进气效率；在发动机循环的排气过程中，上止点等容能提高排气效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构。
背景技术
本发明针对于发明名称为：环形往复式活塞发动机及其偶排环形往复式活塞发动机，申请号为：201310166898.5的发明专利而专门设计的传动机构，具体的说是一种往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构。
而现有发动机的传动机构无法适用于上述环形往复式活塞发动机，则需要重新设计一种全新的、适用于环形往复式活塞发动机的传动机构。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种能够形成近似等容燃烧循环、提高发动机热效率并改进发动机燃烧排放的往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构。
二、技术方案
为解决上述技术问题，本发明往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构，其中，包括有插接在主轴上并由主轴带动旋转的中心凸轮，该中心凸轮设置在等边四连杆机构内，上述等边四连杆机构的四个角上设有可自由转动的滚子，滚子在上述中心凸轮的外壁上滚动接触，上述等边四连杆机构定位铰接在发动机主体上并与设置在发动机主体上的活塞组件的活塞传动杆相连，上述主轴通过中心凸轮及等边四连杆机构带动活塞组件往复转动。
作为优化，上述等边四连杆机构包括前四连杆和后四连杆，上述前四连杆和后四连杆通过连接轴相连接，上述滚子设置在前、后四连杆之间的连接轴上，上述滚子与连接轴转动配合。
作为优化，上述前四连杆由两个相对设置的传动连杆及两个相对设置的支点连杆组成，上述传动连杆与活塞组件的活塞传动杆相连，上述支点连杆与设置在发动机主体上的固定支杆转动配合。
作为优化，上述中心凸轮的凸轮曲线有两个最大点和两个最小点，上述等边四连杆机构的传动连杆长度越长，最大点和最小点都越大；上述等边四连杆机构的传动连杆的摆动角度越大，最大点越大但最小点越小；两个最大点和两个最小点均在坐标轴上，且同一坐标轴上的最大点或最小点对称，上述凸轮曲线在坐标轴四个区间内相互对称。
作为优化，在坐标轴的第一区间内，上述凸轮曲线分为部位I及部位II，与正弦凸轮曲线相比，部位I向内偏离正弦凸轮曲线，部位II向外偏离正弦凸轮曲线。
三、本发明的有益效果
根据热力学理论，等容燃烧循环能够产生最大可能的热效率，因而提高发动机热效率；根据燃烧学理论，等容燃烧更容易取得完全燃烧，因而改进发动机燃烧排放。在活塞的上、下止点一定角度内产生近似等容，在发动机循环的燃烧过程中，上止点近似等容形成近似等容燃烧因而能够提高热效率并改进排放；在发动机循环的进气过程中，下止点近似等容能够提高进气效率；在发动机循环的排气过程中，上止点等容能够提高排气效率。
附图说明
图1是本发明中心凸轮等边四连杆机构与发动机主体的结构示意图；
图2是本发明中心凸轮等边四连杆机构的爆炸图；
图3是本发明中心凸轮等边四连杆机构的结构示意图；
图4是本发明中心凸轮的凸轮曲线坐标图；
图5是本发明中心凸轮产生的气缸体积变化曲线。
图中，1为发动机主体，2为主轴，3为活塞组件，4为活塞传动杆，5为中心凸轮，6为等边四连杆机构，7为滚子，8为前四连杆，9为后四连杆，10为传动连杆，11为支点连杆，12为传动连杆套筒，13为支点连杆套筒，14为部位I，15为部位II，16为固定支杆，17为连接轴，18为后连杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构作进一步说明：
实施方式一：如图1所示，本发明往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构，其中，包括有插接在主轴2上并由主轴2带动旋转的中心凸轮5，上述中心凸轮5与主轴2键连接；该中心凸轮5设置在等边四连杆机构6内，上述等边四连杆机构6的四个角上设有可自由转动的滚子7，滚子7在上述中心凸轮5的外壁上滚动接触，当主轴2带动中心凸轮5旋转时，中心凸轮5通过设置在等边四连杆机构6四个角上的滚子7驱动等边四连杆机构6运作；上述等边四连杆机构6定位铰接在发动机主体1上并与设置在发动机主体1上的活塞组件3的活塞传动杆4相连，上述主轴2通过中心凸轮5及等边四连杆机构6带动活塞组件3往复转动。
如图2和3所示，上述等边四连杆机构6包括前四连杆8和后四连杆9，上述前四连杆8和后四连杆9通过连接轴17相连接，上述滚子7设置在前、后四连杆9之间的连接轴17上，上述滚子7与连接轴17转动配合，具体的说，当主轴2带动中心凸轮5旋转时，与中心凸轮5接触的滚子7会在中心凸轮5的外壁上滚动，在滚动接触过程中，中心凸轮5在滚子7上产生推力，在推力的作用下，等边四连杆机构6发生变形，从而带动了与之相连的活塞组件3的往复转动；上述前四连杆8由两个相对设置的传动连杆10及两个相对设置的支点连杆11组成，上述传动连杆10与连接轴17转动配合，上述支点连杆11与连接轴17固定连接，上述传动连杆10与活塞组件3的活塞传动杆4相连，具体的说，在传动连杆10的中部设有可与活塞传动杆4配合插接的传动连杆套筒12，在组装时，活塞组件3的活塞传动杆4的一端插入到传动连杆套筒12内，而当等边四连杆机构6运作时，将通过配合插接在传动连杆套筒12内的活塞传动杆4带动活塞组件3往复转动，上述后四连杆9由四根后连杆18组成，与上述传动连杆10对应的两个后连杆18与连接轴17转动配合，与上述支点连杆11对应的两个后连杆18与连接轴17固定连接，形成与前四连杆8配合联动；在发动机主体1的侧面上设有固定支杆16，上述支点连杆11的中部设有支点连杆套筒13，上述支点连杆11与固定支杆16转动配合，等边四连杆机构6通过固定支杆16定位在发动机主体1上；在等边四连杆机构6运作的过程当中，支点连杆11会绕着固定支杆16往复转动。
如图4所示，上述中心凸轮5的凸轮曲线有两个最大点和两个最小点，上述等边四连杆的连杆长度越长，最大点和最小点都越大，传动连杆的摆动角度越大，最大点越大但最小点越小；两个最大点和两个最小点均在坐标轴上，且同一坐标轴上的最大点或最小点对称，上述凸轮曲线在坐标轴四个区间内相互对称。这样特征的凸轮曲线保证了中心凸轮5在任何转角位置都同时与四个滚子7保持接触；凸轮曲线也保证了中心凸轮5每转一圈传动连杆10完成两次摆动，也就意味着活塞传动杆4完成两次往复转动。上述最大点是指与X轴相交的两个点，所表示的含义是两点与原点之间的距离，其数值取绝对值；上述最小点是指与Y轴相交的两个点，所表示的含义是两点与原点之间的距离，其数值取绝对值。
在坐标轴的第一区间内，上述凸轮曲线分为部位I14及部位II15，与正弦凸轮曲线相比，部位I14向内偏离正弦凸轮曲线，部位II15向外偏离正弦凸轮曲线。这样特征的凸轮曲线在活塞的上、下止点一定角度内产生近似等容，偏离正弦凸轮曲线越大，近似等容的角度越大，这样可以形成一种近似等容燃烧；根据热力学理论，等容燃烧循环能够产生最大可能的热效率，因而提高发动机热效率；根据燃烧学理论，等容燃烧更容易取得完全燃烧，因而改进发动机燃烧排放。
图5是近似等容中心凸轮5产生的气缸体积变化曲线图，从图中可以明显的看出，在压缩过程的末期与燃烧膨胀过程的初期，气缸体积变化趋于平缓，处于一个近似等容的状态，燃烧的主要过程在这个阶段完成，这样就形成了近似等容燃烧。能够产生近似等容燃烧是由中心凸轮5的凸轮曲线所决定的，利用中心凸轮5的凸轮曲线在活塞的上、下止点一定角度内产生近似等容。实际上这种近似等容出现在发动机循环的每个过程（进气、压缩、燃烧膨胀和排气）的初期与末期。在发动机循环的进气过程中，下止点近似等容能够提高进气效率；在发动机循环的排气过程中，上止点等容能够提高排气效率
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构，其特征在于：包括有插接在主轴上并由主轴带动旋转的中心凸轮，该中心凸轮设置在等边四连杆机构内，所述等边四连杆机构的四个角上设有可自由转动的滚子，滚子在所述中心凸轮的外壁上滚动接触，所述等边四连杆机构定位铰接在发动机主体上并与设置在发动机主体上的活塞组件的活塞传动杆相连，所述主轴通过中心凸轮及等边四连杆机构带动活塞组件往复转动；所述等边四连杆机构包括前四连杆和后四连杆，所述前四连杆和后四连杆通过连接轴相连接，所述滚子设置在前、后四连杆之间的连接轴上，所述滚子与连接轴转动配合；所述中心凸轮位于前四连杆和后四连杆之间。
2.根据权利要求1所述的往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构，其特征在于：所述前四连杆由两个相对设置的传动连杆及两个相对设置的支点连杆组成，所述传动连杆与活塞组件的活塞传动杆相连，所述支点连杆与设置在发动机主体上的固定支杆转动配合。
3.根据权利要求2所述的往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构，其特征在于：所述中心凸轮的凸轮曲线有两个最大点和两个最小点，所述等边四连杆机构的传动连杆长度越长，最大点和最小点都越大；所述等边四连杆机构的传动连杆的摆动角度越大，最大点越大但最小点越小；两个最大点和两个最小点均在坐标轴上，且同一坐标轴上的最大点或最小点对称，所述凸轮曲线在坐标轴四个区间内相互对称。
4.根据权利要求3所述的往复转动式活塞发动机专用中心凸轮等边四连杆机构，其特征在于：在坐标轴的第一区间内，所述凸轮曲线分为部位I及部位II，与正弦凸轮曲线相比，部位I向内偏离正弦凸轮曲线，部位II向外偏离正弦凸轮曲线。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1330629A (en) * | 1919-02-01 | 1920-02-10 | Jr Charles W Gooding | Internal-combustion engine |
| DE4226629A1 (de) * | 1992-08-12 | 1994-02-17 | Georg Froehlich | Drehkolbenmotor |
| US6349679B1 (en) * | 1999-06-16 | 2002-02-26 | Nihon Software Approach Co., Ltd. | Circularly-curved piston engine |
| CN102733937A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 周觉明 | 弧形气缸活塞连杆发动机 |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| US20080072694A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Chomyszak Stephen M | Oscillating vane machine with improved vane and valve actuation |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1330629A (en) * | 1919-02-01 | 1920-02-10 | Jr Charles W Gooding | Internal-combustion engine |
| DE4226629A1 (de) * | 1992-08-12 | 1994-02-17 | Georg Froehlich | Drehkolbenmotor |
| US6349679B1 (en) * | 1999-06-16 | 2002-02-26 | Nihon Software Approach Co., Ltd. | Circularly-curved piston engine |
| CN102733937A (zh) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 周觉明 | 弧形气缸活塞连杆发动机 |
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