CN1263206A - 可提高输出功率的引擎内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可提高输出功率的引擎内燃机,包括汽缸,连杆,曲柄轴及输出轴承;其特征在于:连杆下端横向连设横向连杆,横向连杆的另一端连接可与曲柄轴套接的下杆头,横向连杆的设置,使连杆的杆身、下杆头及输出轴承间不会形成一垂直直线,避免了在上始点(death line)必须点火爆炸而损失大部分动力输出的弊端,在汽缸最佳压缩比时即点火爆炸,汽缸内的爆炸更接近完全燃烧,所获得的动力全部输出,节省燃料使用,有效减少了空气污染。
Description
本发明属于改进结构的内燃机，特别涉及一种可提高输出功率的引擎内燃机。
通常的四行程内燃机的冲程循环动作如图1、图2、图3及图4所示，在引擎内燃机汽缸10内设有进气阀11、排气阀13、燃料喷射阀15、火星塞(图未显示)及活塞17；活塞17作双往复动作时将作一次爆发，在此时间段内，引擎内燃机历经吸气(如图1所示)、压缩(如图2所示)、点火爆炸(如图3所示)及排气(如图4所示)四个过程，汽缸爆发时得到的推力将传输至输出轴承18，使其持续转动来输出动力。在内燃机上始点(death 1ine，连杆杆身、曲轴柄与输出轴承中心位于同一垂直直线)，因为汽缸气室的容积最小，可得最佳压缩比，此时为点火爆炸的最佳时间；越过上始点，活塞17已开始下降，不再是最佳压缩比，故不是点火爆炸的适当时机。
如图5所示，通常的四行程引擎装置为了汽缸内的最佳压缩比，引擎点火爆炸的时间点必须在上始点之前。由于在上始点，其装置整体推动输出轴承18的作功力矩为零，损耗的能量最大，引擎真正作功的时间在越过上始点才开始，引擎从点火到真正开始作功前必不作功，甚至作负功，所以，通常的四行程引擎的作功效率总是不能提高，造成燃料的浪费，增加成本的支出，因此，造成空气的污染量居高不下，对大自然生态造成严重的伤害。而且，通常的引擎内燃机点火爆炸时，活塞上下推动的时间太快，导致燃烧不完全即进行下一次冲程，使其功率输出难以发挥至极限，加重了废气的产量。
针对现有技术的缺点，本发明的目的是通过改进引擎内燃机的构造提供一种可提高输出功率的引擎内燃机。
为了达到上述目的，本发明是通过对引擎内燃机结构的改进，提供一种可提高输出功率的引擎内燃机，主要结构包括：汽缸，汽缸内设有进气阀、排气阀、燃料喷射阀、火星塞及活塞；连杆，曲柄轴及轴承；其特征在于：连杆上端设有上杆头，通过活塞轴承以连接活塞，下端横向固定设有横向连杆，在横向连杆的另一端设有下杆头；曲柄轴，通过固定轴承连接在连杆的下杆头处，曲柄轴上连接有输出轴承；横向连杆的杆身长度与其要输出的最大扭力成正比；连杆与横向连杆所构成的连杆杆身成“倒7”型；连杆的下杆头与固定轴承间还设有固定轴套；固定轴套为柱体厚度相同的中空圆柱；固定轴套为柱体厚度不一的中空圆柱；厚度不一的固定轴套为其内外径不同心的中空圆柱；固定轴套两侧柱体厚度相同，但却与上下柱体厚度不同；连杆的上杆头与活塞轴承间还设有活塞轴套；活塞轴套为柱体相同的中空圆柱；活塞轴套为柱体厚度不一的中空圆柱；厚度不一的活塞轴套为内外径不同心的中空圆柱；活塞轴套两侧柱体厚度相同，但却与上下柱体厚度不同。
通过本发明，提供了一种可提高输出功率的引擎内燃机，改进的内燃机结构，在其连杆下端横向固定设有横向连杆，横向连杆的另一端套结曲柄轴，如此，连杆杆身、下杆头、曲柄轴及输出轴承间不会成垂直直线，因而不会形成上始点(death line)，故在最佳压缩比点火，不会因作用力矩而大量损耗动力，爆炸所获取的动力可大部分输出，有效地减少了燃料的使用；通过本发明可让汽缸所获得的动力全部输出使用，有效降低了空气污染，节省了成本；简化了对制程及机械精密度的要求。
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
图1至图4为通常四行程内燃机的四个冲程循环作功示意图；
图5为通常引擎内燃机的作功示意图；
图6为本发明的一较佳实施例的主要构造示意图；
图7至图10为图6所示实施例的四个冲程循环作功示意图；
图11为本发明的另一实施例的主要构造示意图；
图12为本发明的又一实施例的主要构造示意图；
图13为本发明的又一实施例的主要构造示意图。
图号说明：
10；汽缸 11；进气阀
13；排气阀 15；燃料喷射阀
17；活塞 18；输出轴承
20；汽缸 21；进气阀
23；排气阀 25；燃料喷射阀
27；活塞 40；曲柄轴
50；输出轴承 90；连杆轴
92；活塞轴承 921；活塞轴套
925；活塞轴套 9255；活塞轴套
93；上头杆 94；固定轴承
95；下头杆 951；固定轴套
955；固定轴套 9555；固定轴套
97；横向连杆 975；横向连杆
如图6所示，本发明的主要构造包括：活塞27，连杆90，曲柄轴40及输出轴承50。连杆90的上端设有上杆头93，通过活塞轴承92及活塞轴套921与活塞27连接，连杆90的下端横向固定设有横向连杆97，在横向连杆97的另一端固定设有下杆头95，通过固定轴承94及固定轴套941，在下杆头95处连接曲柄轴40，在曲柄轴40上连接设置可将动力输出的输出轴承50。
如图6所示由于横向连杆97的设置，致使连杆90杆身成一“倒7”型的结构，因此，连杆90杆身、下杆头95、曲柄轴40及输出轴承50间不可能成垂直直线排列，也就是说，不可能形成death line(I1)，在汽缸最佳压缩比(如图6所示)，连杆90杆身与曲柄轴40及输出轴承50已形成一斜线(I2)，与原本的death line(I1)间有一H的间隔距离，因此，在点火爆炸时，即不会因为上始点的力矩不作功(甚至作负功)而让损耗大量动力的情形发生，如此，在活塞27正常操作的情况下，其点火爆炸的时间点与上始点无关，不必向通常的内燃机一样计算如此精密，不仅可提高动力输出，降低燃料使用量及减少空气污染，而且可以简化制程及降低机械精密度的要求。
如图7至图8所示，本发明主要包括：一内包含有进气阀21、排气阀23、燃料喷射阀25、火星塞(图未显示)及活塞27的汽缸20、连杆90、曲柄轴40及输出轴承50；如图7所示，为本发明的进气程序，汽缸20气室的容积逐渐变大，连杆90与曲轴柄40的相对运动，将带动输出轴承50的转动；如图8所示，为本发明的压缩程序，汽缸20气室的容积逐渐变小；如图9所示，为本发明的点火爆炸程序，此时汽缸20气室的容积最小，位于最佳压缩比及通常的death line的状态下，但此时连杆90杆身与deathline已成一斜线，根本无所谓的death line问题，所以在此点火爆炸，根本无力矩不作功或作负功的情况发生，可将获取的动力予以全部输出；最后，如图10所示，为本发明的排气动作程序，爆炸后的气体膨胀可让活塞27真正下降，而让汽缸20的容积变大。
如图11所示，由于本发明的横向连杆975具有带动曲轴柄40转动的作用，故其横向连杆975的杆身长度与其扭力(torque)输出有影响，换句话说，横向连杆975的杆身长度与其要输出的最大扭力成正比关系，在此实施例的横向连杆975就比图6所示的实施例的横向连杆97杆身长，因此其获得的最大扭力相对也大，更适合于大车辆或载重车辆使用，如卡车。而图6所示的实施例，在转速上占优势，适合于小车辆或追求速度的车辆使用，如机车或小客车。
如图12所示，由上述可知，本发明利用横杆97的设置以解决deathline的问题，其动作力矩的改变为一大重点。在此实施例中，更进一步就其动作力矩予以改进，活塞轴套925及固定轴套955与图6所示的实施例柱体相同的活塞轴套921及固定轴套951中空圆柱不同，活塞轴套925及固定轴套955分别为柱体厚度不一的中空圆柱，柱体的内外径并不是同中心，而是一边柱体厚，而另一边明显薄，如此加大动作力矩的改变，让扭力输出可获得更佳的效果；当然，活塞轴套925及固定轴套955也可为两半轴套式。
如图13所示，图12所示的实施例虽然可以得到良好的效果，但终究因为其偏心作用而有动作不稳的情况发生，所以在此实施例中，活塞轴套925及固定轴套955予以改变，更改为两侧柱体厚度相同，却与上下柱体厚度不同的活塞轴套9255及固定轴套9555，如此可获得提高扭力输出的作用，也没有动作不稳的情况发生。
以上所述，只是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围，例如各种实施例的组合都具有它们相加的效果。凡依本发明的技术构想所作的改变，所产生的功能作用仍未超出本发明所涵盖的构想时均属于本发明的保护范围。
综上所述，本发明涉及了一种可提高输出功率的引擎内燃机，本发明具有创造性、新颖性和实用性，属于首先发明，符合专利法的规定，恳请赐准专利。
Claims (13)
1、一种可提高输出功率的引擎内燃机，主要结构包括：汽缸，汽缸内设有进气阀、排气阀、燃料喷射阀、火星塞及活塞；连杆，曲柄轴及轴承；其特征在于：连杆上端设有上杆头，通过活塞轴承以连接活塞，下端横向固定设有横向连杆，在横向连杆的另一端设有下杆头；曲柄轴，通过固定轴承连接在连杆的下杆头处，曲柄轴上连接有输出轴承。
2、根据权利要求1所述的引擎内燃机，其特征在于：横向连杆的杆身长度与其要输出的最大扭力成正比。
3、根据权利要求1所述的引擎内燃机，其特征在于：连杆与横向连杆所构成的连杆杆身成“倒7”型。
4、根据权利要求1所述的引擎内燃机，其特征在于：连杆的下杆头与固定轴承间还设有固定轴套。
5、根据权利要求4所述的引擎内燃机，其特征在于：固定轴套为柱体厚度相同的中空圆柱。
6、根据权利要求4所述的引擎内燃机，其特征在于：固定轴套为柱体厚度不一的中空圆柱。
7、根据权利要求6所述的引擎内燃机，其特征在于：厚度不一的固定轴套为其内外径不同心的中空圆柱。
8、根据权利要求6所述的引擎内燃机，其特征在于：固定轴套两侧柱体厚度相同，但却与上下柱体厚度不同。
9、根据权利要求1所述的引擎内燃机，其特征在于：连杆的上杆头与活塞轴承间还设有活塞轴套。
10、根据权利要求9所述的引擎内燃机，其特征在于：活塞轴套为柱体相同的中空圆柱。
11、根据权利要求9所述的引擎内燃机，其特征在于：活塞轴套为柱体厚度不一的中空圆柱。
12、根据权利要求11所述的引擎内燃机，其特征在于：厚度不一的活塞轴套为内外径不同心的中空圆柱。
13、根据权利要求11所述的引擎内燃机，其特征在于：活塞轴套两侧柱体厚度相同，但却与上下柱体厚度不同。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN102865137A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-01-09 | 范伟俊 | 省油发动机 |
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1999
- 1999-02-09 CN CNB99100633XA patent/CN1163665C/zh not_active Expired - Fee Related
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