CN109779752A - 活塞暂留式高效发动机 - Google Patents

Abstract

一种活塞暂留式高效发动机，它是把连杆设计为液压可伸缩式，当活塞做压缩冲程到达上止点后，在曲轴臂与活塞方向0度至45度夹角转动过程中，油泵将高压油推入连杆，使连杆逐渐伸长来抵消活塞从0度到45度夹角的下降位移，保持活塞暂留状态，当曲轴臂转到45度夹角这个点时曲轴力臂已经变化到比较长区间，此时点火活塞上强大的压力就更容易推动曲轴传递给飞轮带动负载做功,当曲轴臂转到135度夹角时，控制连杆长度逐渐缩回到正常位置继续运行；因此采用这种活塞暂留、延迟点火技术，大大降低了对曲轴的冲击和对汽缸壁侧向摩擦力，克服了在往复式活塞发动机中力损失大的缺陷，比传统方式的发动机能量转换率提高一倍以上。

Description

活塞暂留式高效发动机

技术领域

本发明创造涉及发动机增效节能技术。

背景技术

大家公知的曲轴是广泛用于将直线运动转换为圆周的机械中，在往复式活塞发动机中更堪称为完美结合；根据现有资料表明内燃机汽缸里活塞上力的大小是由产生膨胀气体的体积与做功前缸体空间的比值，在上止点上它的空间体积基数最小需要膨胀气体的量相对较小就能获得较大的作用力，当活塞开始运动后曲轴由0°—145有效做功只有60％，而其它40％的做功都转变成了连杆对轴瓦的摩擦力而做无用功，曲轴传动也只有在90°一个点上能把做功完全传递到曲轴上，其它的任何点都存在做或多或少的无用功，但在90°这个点上缸体的空间体积比活塞在上止点上增大了5倍；在曲轴0——145°的转动中活塞的运动将造成缸体空间的逐渐增大，也就是大量的膨胀气体所做的无用功的空间会转变成轴瓦对曲轴的摩擦力；而活塞需要运动到下止点后又返回到上曲轴575°的圆周变活塞直线运动自身消耗掉的有用功，这时曲轴上的所有动力功又要在转换中损失60％多，它比做功时的损失40％还要多，可见曲轴传动在进行力的互换中自身损失造成的能量损失可以达到80％以上，往复式内燃机浪费的力根源就在力的传递和转换上；从较新的一项发明（双曲轴高效发动机）技术分析它在解决这一缺陷上采用了两根连杆和两套曲轴，一根主推连杆和曲轴，一根辅助连杆和曲轴；而主推连杆是可控制其伸缩，当辅助连杆把活塞推至上止点点火时而此时主推连杆所连接的曲轴臂同活塞方向成60度夹角曲轴臂转到比较长区间，由它来把活塞上的强大压力传递给飞轮，而当它转过到120度夹角时主推连杆缩回，此时辅助连杆的曲轴臂恰好转动到60度夹角处曲轴臂变化到比较长区间，继续把和活塞上的力传递给飞轮，这样交替传力大大减少了活塞力对曲轴的冲击和对气缸侧向摩擦力的损耗，使得发动机的能量转换率比传统方式可提高一倍以上；但他的缺点在于，增加了一套连杆和曲轴而且发动机下部空间也必须增大，使得发动机的重量也增大了，工艺设计上难度比较大。

发明内容

了减少发动机能量传递时候力的损失本发明专利提供一种活塞暂留式高效发动机，它是把连杆设计为液压可伸缩式，连杆分为两个部分，下部是一个圆形底座中心是一个竖向圆形孔，孔底部侧向设计一油孔，底座尾部是连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连结；连杆的上部分是一根圆形柱塞杆下端插入底座中心圆孔中，圆形柱塞杆中间部分直径约小，套一个压力弹簧在上面，弹簧下端抵压在柱塞杆上上面用一个止回内螺冒压住，柱塞杆上端是连杆小头与活塞销相连接,底座外侧设一个油孔连接油嘴，用一根高压油软管同一个柱塞式油泵相连接,上下两个部分组成一个液压可伸缩连杆；而柱塞式油泵的柱塞杆压油是一个连接在飞轮轴上的凸轮推动；发动机运行时活塞做压缩冲程，当活塞到达上止点后在曲轴臂与活塞方向0度至45度夹角转动过程中，飞轮轴上的凸轮推动柱塞式油泵将高压油推入连杆底座中心油室，使连杆上部分的圆形柱塞杆逐渐伸长来抵消活塞从0度到45度夹角的下降位移（下降高度是曲轴臂长的25%左右），保持活塞暂留状态，使得气缸内的压强和温度不变，当曲轴臂转到45度夹角这个点时发动机点火，此时曲轴力臂已经变化到较长区间，活塞上强大的压力通过连杆推动曲轴传递到飞轮带动负载做功；当曲轴臂转到135度夹角时，推动柱塞式油泵的凸轮转过高位向底位回落，底座中心油室油压释放流出圆形柱塞杆退回底座中心底部，使得连杆长度回到正常位置，活塞继续带动连杆下移转过180度夹角进入排气冲程；压力弹簧的作用和力度设计是保证活塞在吸气冲程时连杆不被拉伸；因此采用这种活塞暂留、延迟点火技术，大大降低了对曲轴的冲击和对汽缸壁所产生的侧向摩擦力的能量损耗，克服了在往复式活塞发动机中力损失大的缺陷，使得做功冲程能量的有效转换率提高到80%左右，发动机整体能量转换率提升至40%左右，比传统方式的发动机能量转换率20%左右提高一倍以上，也就是说发动机功率在油耗不变的情况提高一倍以上。

它的有益效果是大幅提高发动机功率。

附图说明：图1为本发明创造原理图；图2连杆结构大图。

图中：1发动机缸体；2气缸；3活塞；4连杆底座；5圆形柱塞杆；6连杆小头；7压力弹簧；8止回内螺冒；9油室；10连杆大头；11曲轴臂；12柱塞式油泵；13油泵柱塞杆；14飞轮轴；15凸轮；16油嘴。

具体实施方式：活塞3从气缸2下端套入将连杆上部圆形柱塞杆5上的连杆小头6同活塞3下端的活塞销相连接，连杆下部底座上4的连杆大头10与曲轴臂11上的连杆轴颈相连接，而连杆的上部圆形柱塞杆5下端插入连杆底座4中心圆孔中，圆形柱塞杆5中间部分直径约小，套一个压力弹簧7在上面，弹簧7下端抵压在圆形柱塞杆较大凸出部位上，上端用一个止回内螺冒8压住，将压力油泵12的高压油软管同连杆底座4上的油嘴16相连接；而柱塞式油泵12的油泵柱塞杆13同飞轮轴14上的凸轮15相配合。

Claims (3)

1.一种活塞暂留式高效发动机，其特征是，把连杆设计为液压可伸缩式，下部是一个圆形底座中心是一个竖向圆形孔，孔底部侧向设计一油孔，底座尾部是连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连结，连杆的上部分是一根圆形柱塞杆下端插入底座中心圆孔中，圆形柱塞杆中间部分直径约小，套一个压力弹簧在上面，弹簧上面用一个止回内螺冒压住，圆形柱塞杆上端是连杆小头与活塞销相连接，底座外侧设一个油孔连接油嘴，用一根高压油软管同一个柱塞式油泵相连接，上下两个部分组成一个液压可伸缩连杆，点火位置设置在曲轴臂与活塞方向成正45度夹角。

2.据根据权利要求1所述的活塞暂留式高效发动机，其主要特征是，所述的液压可伸缩连杆，下部是一个圆形底座，中心是一个竖向圆形孔，孔底部侧向设计一油孔与底座外侧油嘴相通，底座尾部是连杆大头，连杆的上部分是一根圆形柱塞杆下端插入底座中心圆孔中，圆形柱塞杆与中心圆孔底部形成一个压力油室，圆形柱塞杆中间部分直径约小，套有一个压力弹簧，弹簧上面用一个止回内螺冒压住，圆形柱塞杆上端是连杆小头。

3.据根据权利要求1所述的活塞暂留式高效发动机 ，其主要特征是，所述的柱塞式油泵，油泵的压油柱塞杆，是与一个连接在飞轮轴上的凸轮的同步转动相配合推动柱塞杆压油。