CN204552941U - 高效节能发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能发动机，包括发动机机架及其上设置的动力传递系统、火花塞、喷油器和进排气系统，动力传递系统包括作为动力主传动系统的曲柄连杆机构和与曲柄连杆机构对应的动力加速补偿装置；动力加速补偿装置包括与主动力活塞对应设置在同一气缸体内的加速补偿活塞、与加速补偿活塞连接的加速补偿活塞杆；所述加速补偿活塞杆与曲轴之间连接有加速补偿传动机构，其特征在于，所述加速补偿传动机构包括与曲轴连接的链轮传动机构、与加速补偿活塞杆连接的连杆机构、与连杆机构连接的凸轮传动机构，凸轮传动机构与链轮传动机构之间连接有齿轮传动机构。本实用新型大幅度的减少发动机抖动和降低噪音，运行平稳。

Description

高效节能发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，更具体的是涉及一种高效节能发动机。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，它经历了蒸汽机、外燃机和内燃机三个发展阶段。内燃机的种类十分繁多，常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。但是，由于汽油和柴油的性质不同，因而在发动机的工作原理和结构上都有所不同。

一、汽油机的工作原理是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在进气行程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。以四冲程汽油机为例，是在进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程内完成一个工作循环。

1)进气行程

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，汽缸内气体压力小于大气压力0p，即pa＝(0.80～0.90)0p。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。

2)压缩行程

压缩行程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2000kPa，温度达600～750K。

3)做功行程

当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3000～6000kPa，温度TZ达2200～2800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达b点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1200～1500K。在做功行程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。

4)排气行程

排气行程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r点的压力稍高于大气压力，即pr＝(1.05～1.20)p0。排气终点温度Tr＝900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。

二、柴油机的工作原理是和汽油机一样，每个工作循环也是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机采用压缩终点自燃着火，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同。

1)进气行程

进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa＝(0.85～0.95)p0，比汽油机高。进气终点温度Ta＝300～340K，比汽油机低。

2)压缩行程

由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε＝16～22)。压缩终点的压力为3000～5000kPa，压缩终点的温度为750～1000K，大大超过柴油的自燃温度(约520K)。

3)做功行程

当压缩行程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5000～9000kPa，最高温度达1800～2000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。

4)排气行程

柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr＝700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个行程中只有一个行程是做功的，其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。采用多缸发动机可以弥补上述不足，但是，同时也存在结构复杂，工艺难度大、技术要求高等问题。

并且，目前普通的内燃机还存在着能源使用效率不高的问题，表现为：

1、发动机的活塞到达上止点，压缩比达到一定时点燃或压燃(柴油机采用压燃技术)，不仅初燃期能量没有得到有效利用，且使气缸压力增大，影响发动机的使用寿命；

2、由于燃料品质不同，汽缸内燃料最佳压缩比不同，若要求使用高标号汽油的车辆不小心使用低标号油品时，可能提前爆燃产生爆震，对发动机造成损坏。

为此，本实用新型人在2014年9月13日提出的专利授权公告号为204041238U，实用新型名称为一种高效节能发动机，利用动力加速补偿装置调整曲轴与气缸夹角再点燃，增加发动机动力，降低发动机怠速和动载转速，实现了节能的目的。但是，作为该发动机的关键部件-动力加速补偿装置，由于驱动加速补偿活塞运转的加速补偿传动机构还存在设计不合理的地方，导致在运转过程中存在了误差的积累，容易产生振动，极大的影响了整机运行的流畅性和稳定性。

为此，如何通过技术改进，提高内燃机的能源使用效率，减少能源消耗和环境污染，一直以来都是人们非常关注的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种能使发动机输出动力增大，提高发动机使用寿命，提高燃油的通用性，减少废气排放，降低发动机抖动，降低噪声，使气体燃烧更加充分，更加环保的高效节能发动机。

本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种高效节能发动机，包括发动机机架及其上设置的动力传递系统、火花塞、喷油器和进排气系统，动力传递系统包括作为动力主传动系统的曲柄连杆机构和与曲柄连杆机构对应的动力加速补偿装置；

曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组，机体组包括曲轴箱、气缸体、与气缸体连接配合的气缸盖，活塞连杆组包括设置在气缸体内的主动力活塞和与主动力活塞活动连接的主动力活塞连杆，曲轴飞轮组包括曲轴和与曲轴连接的飞轮，曲轴设置在曲轴箱内；

动力加速补偿装置包括与主动力活塞对应设置在同一气缸体内的加速补偿活塞、与加速补偿活塞连接的加速补偿活塞杆；

所述加速补偿活塞杆与曲轴之间连接有加速补偿传动机构，曲轴通过加速补偿传动机构带动加速补偿活塞在气缸体内部做有规律的补偿空间运动，增加吸气空间和压缩距离从而增大压缩比，以及增加输出动力的曲轴角度，从而使发动机低能耗高效率运转；

其特征在于，所述加速补偿传动机构包括与曲轴连接的链轮传动机构、与加速补偿活塞杆连接的连杆机构、与连杆机构连接的凸轮传动机构，凸轮传动机构与链轮传动机构之间连接有齿轮传动机构；

所述凸轮传动机构包括主要由凸轮一、凸轮二组成的凸轮组、与凸轮一、凸轮二的外缘顶压配合的顶压件，凸轮一和凸轮二之间连接有连接链板，凸轮组与连杆机构活动连接，顶压件连接于由齿轮传动机构连接带动的转盘上，由转盘带动顶压件周向旋转，使顶压件顶压驱动凸轮一和轮二；凸轮一和凸轮二。

作为上述方案的进一步说明，所述齿轮传动机构由若干组传动齿轮组成，转盘与齿轮传动机构的最末级齿轮同轴连接，在转盘与凸轮组之间设置有导向齿轮，顶压件为转盘的边缘向外延伸至导向齿轮外缘的弯折部，该弯折部与导向齿轮之间设置有行星齿轮，该行星齿轮通过转轴固定在弯折部上，行星齿轮设置有与导向齿轮啮合传动的齿牙部和与凸轮组活动接触的顶压部。

所述连杆机构由若干组平行四杆机构组成，以每两个加速补偿活塞为一组，两加速补偿活塞分别对应铰接于平行四杆机构的顶部连杆的两侧铰链上，平行四杆机构之间相互连接，其中至少由一组平行四杆机构的连接杆通过传动构件与凸轮组连接配合，由凸轮组推拉驱动连接杆，从而带动平行四杆机构的摆杆摆动，进而驱动加速补偿活塞的往返移动。

所述平行四杆机构的数量优选两组，对应连接驱动四个加速补偿活塞，两组平行四杆机构呈上下叠合的方式设置，上部的平行四杆机构的连接杆一的长度是下部的平行四杆机构的连接杆二的1/2，位于下部的连接杆二连接带动位于上部的连接杆一。

所述铰链是建立在外设的动力加速补偿机座上，动力加速补偿机座设置安装连杆机构的腔室和安装凸轮传动机构以及齿轮传动机构的支座。

所述传动构件包括设置在连接杆二与凸轮组之间的滑块和滑槽，滑块通过转轴固定在凸轮组上，滑槽设置在连接杆二上，由凸轮组带动滑块移动，并通过滑块与滑槽之间的配合实现将凸轮的推拉作用力转换为平行四杆机构对加速补偿活塞的推拉作用力。

所述火花塞设置的缸内点燃位置为主动力活塞连杆往其下止点行走时，与主动力活塞连杆连接的曲轴与缸体夹角成25°-35°。

所述进排气系统包括与气缸体连接的进排气仓、设置在进排气仓内的进排气轮组，进排气轮组由若干个与气缸体的活塞缸对应的进排气轮、将若干个进排气轮连接为一体的轮轴构成，进排气轮上设置有相互分隔的进、排气口和密封部，轮轴由曲轴带动旋转，完成发动机的进排气功能；在发动机的进气行程，进排气轮的进气口与气缸体的进气口连通进入空气，并继续旋转；到达压缩行程，进排气轮的密封部封堵气缸体的进气口，并继续旋转；到达做功行程，进排气轮的密封部保持封堵气缸体的进气口，并继续旋转；到达排气行程，进排气轮的排气口与气缸体连通，将气缸体内的废气排空，并继续旋转，到达下一进气行程。

所述进排气系统采用侧位进排气设计，包括与气缸体连接的进、排气通道，进、排气通道内分别设置有气门，气门上装有复位弹簧，气门的末端连接有凸轮机构，用于驱动气门的打开或关闭；凸轮机构包括凸轮和杠杆，杠杆的一端与气门的末端活动顶压配合，凸轮的轮轴与曲轴通过传动机构联动，由曲轴带动气门的启闭，完成发动机的进排气功能。

本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本实用新型采用独特设计的由凸轮一、凸轮二、它们之间的连接链板以及与凸轮一、凸轮二的外缘顶压配合的顶压件组成的凸轮连杆传动机构，并引入了运行传动平稳的齿轮传动方式，整个运转过程非常的流畅，以这种优良的设计使动力加速补偿装置能与作为动力主传动系统的曲柄连杆机构同步运行，从而增加系统的输出动力，运行平稳，与现有技术相比，大幅度的减少发动机抖动和降低噪音，具有意想不到的效果。

2、本实用新型通过加速补偿活塞与主动力活塞的配合，增加吸气空间和压缩距离，从而增大压缩比，使气缸内部点燃瞬间爆发产生的动力发挥到最大，能够大大提高油气燃烧动力的利用率，经测试，节省燃油30％-40％，使发动机低能耗高效率运转。

3、提高发动机使用寿命，传统活塞在近上止点进行点燃，不仅初始能量不能发挥作用，使气缸压力增大，影响发动机的使用寿命，而本实用新型则是主传动活塞越过上止点往下止点行进过程，曲轴相对于气缸平行夹角在30度左右点燃，不仅能发挥爆燃的最大推动力，而且不会影响发动机的使用寿命，以一种反常规的设计解决一直以来发动机难以解决的问题。

4、提高气缸内燃料压缩比，提高燃油的通用性，使燃烧更加充分，提高燃料使用效率，减少废气排放，即使使用高标号汽油的车辆在使用低标号油品时，也不会提前爆燃产生爆震，把发动机的损坏降到最低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构图；

图3为本实用新型的内部结构图；

图4为本实用新型的内部结构图；

图5是本实用新型的气缸体内部结构示意图；

图6是本实用新型的动力加速补偿机座结构示意图；

图7是本实用新型的机体组结构示意图；

图8是本实用新型的凸轮组结构示意图；

图9是本实用新型的凸轮组结构示意图；

图10是本实用新型的凸轮传动机构结构示意图；

图11是本实用新型的传动构件结构示意图；

图12是本实用新型的传动构件结构示意图；

图13是本实用新型的加速补偿活塞结构示意图；

图14是实施例2的凸轮传动机构结构示意图；

图15是实施例2的凸轮传动机构结构示意图。

附图标注说明：1、发动机机架  2、动力传递系统  2-1、曲柄连杆机构  2-11、机体组  2-111、曲轴箱  2-112、气缸体  2-113、气缸盖2-12、活塞连杆组  2-121、主动力活塞  2-122、主动力活塞连杆  2-13、曲轴飞轮组  2-131、曲轴  2-2、动力加速补偿装置  2-21、加速补偿活塞  2-22、加速补偿活塞杆  2-3、加速补偿传动机构  2-31、链轮传动机构  2-311、主动齿轮一  2-312、从动齿轮一  2-313、传动链条一2-32、连杆机构  2-321、连接杆一  2-322、连接杆二  2-33、凸轮传动机构  2-331、凸轮一  2-332、凸轮二  2-333、顶压件  2-334、连接链板  2-34、齿轮传动机构  2-341、主动斜齿轮  2-342、次级斜齿轮2-35、转盘  2-36、导向齿轮  2-37、行星齿轮  2-371、齿牙部  2-372、顶压部  2-38、传动构件  2-381、滑块  2-382、滑槽  3、火花塞  4、进排气系统  4-1、进排气仓  4-2、进排气轮组  4-21、进排气轮  4-211、进气口  4-212、排气口  4-213、密封部  4-22、轮轴  4-3、进排气管道   5、套筒  6、动力加速补偿机座  6-1、腔室  6-2、支座。

具体实施方式

本实用新型是一种高效节能发动机，它的运行的原理是：

采用在发动机中增设与作为动力主传动系统的曲柄连杆机构对应的动力加速补偿装置，通过动力加速补偿装置在发动机的压缩和做功冲程中做有规律的补偿空间运动，增加吸气空间和压缩距离从而增大压缩比，以及增加输出动力曲轴的转动角度，从而增加有效做功的角度，使发动机低能耗高效率运转。所述动力加速补偿装置是由曲柄连杆机构提供动力，带动动力加速补偿装置中的加速补偿活塞，在发动机的曲柄连杆机构1的活塞越过上止点时加速追赶，使发动机缸体内压缩比达到最佳状态进行点火或喷油，适合汽油机和柴油机。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实施方案作进一步的详述。实施例1

如图1-图13所示，本实用新型的发动机采用了四缸结构，包括发动机机架1及其上设置的动力传递系统2、火花塞3、喷油器和进排气系统4，动力传递系统2包括作为动力主传动系统的曲柄连杆机构2-1和与曲柄连杆机构2-1对应的动力加速补偿装置2-2；

曲柄连杆机构2-1包括机体组2-11、活塞连杆组2-12和曲轴飞轮组2-13，机体组2-11包括曲轴箱2-111、气缸体2-112、与气缸体2-112连接配合的气缸盖2-113，活塞连杆组2-12包括设置在气缸体内的主动力活塞2-121和与主动力活塞2-121活动连接的主动力活塞连杆2-122，曲轴飞轮组2-13包括曲轴2-131和与曲轴2-131连接的飞轮，曲轴设置在曲轴箱2-111内；

动力加速补偿装置2-2包括与主动力活塞对应设置在同一气缸体内的加速补偿活塞2-21、与加速补偿活塞2-21连接的加速补偿活塞杆2-22；

所述加速补偿活塞杆2-22与曲轴2-131之间连接有加速补偿传动机构2-3，曲轴通过加速补偿传动机构2-3带动加速补偿活塞在气缸体内部做有规律的补偿空间运动，增加吸气空间和压缩距离从而增大压缩比，以及增加输出动力的曲轴角度，从而使发动机低能耗高效率运转；

所述加速补偿传动机构2-3包括与曲轴连接的链轮传动机构2-31、与加速补偿活塞杆连接的连杆机构2-32、与连杆机构连接的凸轮传动机构2-33，凸轮传动机构与链轮传动机构之间连接有齿轮传动机构2-34；

所述链轮传动机构2-31包括与曲轴连接的主动齿轮一2-311、从动齿轮一2-312和连接于主动齿轮一与从动齿轮一之间的传动链条一2-313；

所述凸轮传动机构2-33包括主要由凸轮一2-331、凸轮二2-332组成的凸轮组、与凸轮一、凸轮二的外缘顶压配合的顶压件2-333，凸轮一和凸轮二之间连接有连接链板2-334，凸轮组与连杆机构2-32活动连接，顶压件连接于由齿轮传动机构2-34连接带动的转盘2-35上，由转盘带动顶压件周向旋转，使顶压件顶压驱动凸轮一和轮二；凸轮一和凸轮二。齿轮传动机构2-34由若干组传动齿轮组成，本实施例中，该齿轮传动机构的构成包括：与从动齿轮一同轴的主动斜齿轮2-341、与主动斜齿轮啮合传动的次级斜齿轮2-342，次级斜齿轮2-342与转盘2-35同轴设置。

在转盘2-35与凸轮组之间设置有导向齿轮2-36，顶压件2-333为转盘的边缘向外延伸至导向齿轮外缘的弯折部，该弯折部与导向齿轮之间设置有行星齿轮2-37，该行星齿轮通过转轴固定在弯折部上，行星齿轮设置有与导向齿轮啮合传动的齿牙部2-371和与凸轮组活动接触的顶压部2-372。

所述连杆机构2-32由两组平行四杆机构组成，对应连接驱动四个加速补偿活塞2-21，以每两个加速补偿活塞为一组，两加速补偿活塞分别对应铰接于平行四杆机构的顶部连杆的两侧铰链上，铰链是建立在外设的动力加速补偿机座6上，动力加速补偿机座6设置安装连杆机构的腔室6-1和安装凸轮传动机构2-33以及齿轮传动机构2-34的支座6-2。两组平行四杆机构呈上下叠合的方式设置，上部的平行四杆机构的连接杆一的长度是下部的平行四杆机构的连接杆二2-322的1/2，位于下部的连接杆二连接带动位于上部的连接杆一。平行四杆机构之间相互连接，其中至少由一组平行四杆机构的连接杆通过传动构件2-38与凸轮组连接配合，由凸轮组推拉驱动连接杆，从而带动平行四杆机构的摆杆摆动，进而驱动加速补偿活塞的往返移动。传动构件2-38包括设置在连接杆二与凸轮组之间的滑块2-381和滑槽2-382，滑块通过转轴固定在凸轮组上，滑槽2-382设置在连接杆二2-322上，由凸轮组带动滑块移动，并通过滑块与滑槽之间的配合实现将凸轮的推拉作用力转换为平行四杆机构对加速补偿活塞的推拉作用力。

本实施例采用的火花塞的数量为一个，但是如果采用两个以上的火花塞，能够实现多点同时点火，使气缸体内的爆燃速度加快，活塞受力更加均匀，效果更好。火花塞设置的缸内点燃位置为在主动力活塞越过其上止点往下止点行进过程中，曲轴相对于气缸体平行夹角α在25-35°的位置，一般是偏向加速补充活塞一侧，此时，主传动扭矩逐渐增大，加速补偿活塞杆推动加速补偿活塞加快行进速度，使气缸体内压力达到设计压缩比点燃，瞬间爆发产生的动力发挥最大推动力，能够大大提高油气燃烧动力的利用率，预期节省燃油30-40％。

在进排气结构上，进排气系统4采用侧位进排气的滚动分流式设计，包括与气缸体2-112连接的进排气仓4-1、设置在进排气仓内的进排气轮组4-2，进、排气仓的两侧分别外接有进排气管道4-3，进排气轮组4-2由若干个与气缸体的活塞缸对应的进排气轮4-21、将若干个进排气轮连接为一体的轮轴4-22构成，进排气轮上设置有相互分隔的进、排气口4-211、4-212和密封部4-213，轮轴由曲轴带动旋转，完成发动机的进排气功能；在发动机的进气行程，进排气轮的进气口与气缸体的进气口连通进入空气，并继续旋转；到达压缩行程，进排气轮的密封部封堵气缸体的进气口，并继续旋转；到达做功行程，进排气轮的密封部保持封堵气缸体的进气口，并继续旋转；到达排气行程，进排气轮的排气口与气缸体连通，将气缸体内的废气排空，并继续旋转，到达下一进气行程。本技术方案采用的进排气结构与现有技术中的常用的气门结构相比，它省略了从气缸体进气口到气门之间的那段气体通道，由于这段气体通道是与气缸体内部空间连通的，实际上是增加了气缸的内部空间，因此，它的存在直接回影响到发动机的压缩比；而本技术方案采用进排气轮的形式，正好省略了气体通道结构，很好的解决了现有技术中气体通道对发动机压缩比的影响，它也是本实用新型的进排气系统优选的方案。

本技术方案的发动机在运行过程中，经历的压缩冲程、做功冲程和进气冲程都与传统发动机存在较大区别，并通过如此改进，解决了传统发动机的不足，具体表现为：

(1)、压缩冲程，在曲轴从下止点转至上止点后，通过加速补偿传动机构的作用，加速补偿活塞追赶已从上止点转过一定25-35°的主动力活塞后点燃，从而增加对曲轴的有效做功，增加压缩比，提高发动机动力性能和节能的要求。

(2)做功冲程，爆燃后通过加速补偿传动机构的滑杆与摆动从动件凸轮机构的配合，使加速补偿活塞保持在上止点，直到主动力活塞转过下止点，加速补偿活塞开始回至原位，从而继续下一冲程准备。

(3)进气冲程，在主动力活塞通过下止点时，加速补偿活塞快速回落速度大于原活塞速度，从而增加吸气量使燃料得到充分燃烧，又可达到节能效果。

值得注意的是，本实用新型采用独特设计的由凸轮一、凸轮二、它们之间的连接链板以及与凸轮一、凸轮二的外缘顶压配合的顶压件组成的凸轮连杆传动机构，并引入了运行传动平稳的齿轮传动方式，整个运转过程非常的流畅，以这种优良的传动设计使动力加速补偿装置能与作为动力主传动系统的曲柄连杆机构同步运行，从而增加系统的输出动力，运行平稳，与现有技术相比，大幅度的减少发动机抖动和降低噪音，具有意想不到的效果。

实施例2

如图14和图15所示，本实施例中，在实施例1的基础上，与凸轮组活动接触的顶压件2-333的顶压部上套设有套筒5，该套筒5采用柔性材料制成，如塑料等，主要是为了减小凸轮与该顶压件之间的摩檫力和降低因两者硬接触而造成噪音大，容易磨损等问题。

本实用新型对现有发动机技术进行了大幅度的改良，制造成本低，可优化现有发动机材料消耗，不仅增加动力加速补偿系统，而且还对该系统进行了大幅度的改进，在与传统发动机排量相等条件下，输出动力提高，可大大节约能耗，按现在发动机爆燃初期内耗20％左右估算，且增加力矩增大的动力输出两项因素影响，应增加动力50％以上。本实用新型的技术方案虽然增加了部件，消耗了部分动能(由曲柄连杆机构带动动力加速补偿装置消耗的能量)，但仍节约能耗30％以上，起到明显的节约能源效果，减少对空气污染和降低运行成本呢，使发动机的使用寿命延长。

并且，本技术方案适用于目前所有的内燃机技术，通用性强。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种高效节能发动机，包括发动机机架及其上设置的动力传递系统、火花塞、喷油器和进排气系统，动力传递系统包括作为动力主传动系统的曲柄连杆机构和与曲柄连杆机构对应的动力加速补偿装置；

曲柄连杆机构包括机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组，机体组包括曲轴箱、气缸体、与气缸体连接配合的气缸盖，活塞连杆组包括设置在气缸体内的主动力活塞和与主动力活塞活动连接的主动力活塞连杆，曲轴飞轮组包括曲轴和与曲轴连接的飞轮，曲轴设置在曲轴箱内；

动力加速补偿装置包括与主动力活塞对应设置在同一气缸体内的加速补偿活塞、与加速补偿活塞连接的加速补偿活塞杆；

所述加速补偿活塞杆与曲轴之间连接有加速补偿传动机构，曲轴通过加速补偿传动机构带动加速补偿活塞在气缸体内部做有规律的补偿空间运动；

其特征在于，所述加速补偿传动机构包括与曲轴连接的链轮传动机构、与加速补偿活塞杆连接的连杆机构、与连杆机构连接的凸轮传动机构，凸轮传动机构与链轮传动机构之间连接有齿轮传动机构；

所述凸轮传动机构包括主要由凸轮一、凸轮二组成的凸轮组、与凸轮一、凸轮二的外缘顶压配合的顶压件，凸轮一和凸轮二之间连接有连接链板，凸轮组与连杆机构活动连接，顶压件连接于由齿轮传动机构连接带动的转盘上，由转盘带动顶压件周向旋转，使顶压件顶压驱动凸轮一和轮二；凸轮一和凸轮二。

2.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于，所述齿轮传动机构由若干组传动齿轮组成，转盘与齿轮传动机构的最末级齿轮同轴连接，在转盘与凸轮组之间设置有导向齿轮，顶压件为转盘的边缘向外延伸至导向齿轮外缘的弯折部，该弯折部与导向齿轮之间设置有行星齿轮，该行星齿轮通过转轴固定在弯折部上，行星齿轮设置有与导向齿轮啮合传动的齿牙部和与凸轮组活动接触的顶压部。

3.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于，所述连杆机构由若干组平行四杆机构组成，以每两个加速补偿活塞为一组，两加速补偿活塞分别对应铰接于平行四杆机构的顶部连杆的两侧铰链上，平行四杆机构之间相互连接，其中至少由一组平行四杆机构的连接杆通过传动构件与凸轮组连接配合，由凸轮组推拉驱动连接杆，从而带动平行四杆机构的摆杆摆动，进而驱动加速补偿活塞的往返移动。

4.根据权利要求3所述的高效节能发动机，其特征在于，所述平行四杆机构的数量为两组，对应连接驱动四个加速补偿活塞，两组平行四杆机构呈上下叠合的方式设置，上部的平行四杆机构的连接杆一的长度是下部的平行四杆机构的连接杆二的1/2，位于下部的连接杆二连接带动位于上部的连接杆一。

5.根据权利要求3或4所述的高效节能发动机，其特征在于，所述铰链是建立在外设的动力加速补偿机座上，动力加速补偿机座设置安装连杆机构的腔室和安装凸轮传动机构以及齿轮传动机构的支座。

6.根据权利要求3所述的高效节能发动机，其特征在于，所述传动构件包括设置在连接杆二与凸轮组之间的滑块和滑槽，滑块通过转轴固定在凸轮组上，滑槽设置在连接杆二上，由凸轮组带动滑块移动，并通过滑块与滑槽之间的配合实现将凸轮的推拉作用力转换为平行四杆机构对加速补偿活塞的推拉作用力。

7.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于，所述火花塞设置的缸内点燃位置为主动力活塞连杆往其下止点行走时，与主动力活塞连杆连接的曲轴与缸体夹角成25°-35°。

8.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于，所述进排气系统包括与气缸体连接的进排气仓、设置在进排气仓内的进排气轮组，进排气轮组由若干个与气缸体的活塞缸对应的进排气轮、将若干个进排气轮连接为一体的轮轴构成，进排气轮上设置有相互分隔的进、排气口和密封部，轮轴由曲轴带动旋转，完成发动机的进排气功能；在发动机的进气行程，进排气轮的进气口与气缸体的进气口连通进入空气，并继续旋转；到达压缩行程，进排气轮的密封部封堵气缸体的进气口，并继续旋转；到达做功行程，进排气轮的密封部保持封堵气缸体的进气口，并继续旋转；到达排气行程，进排气轮的排气口与气缸体连通，将气缸体内的废气排空，并继续旋转，到达下一进气行程。

9.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于，所述进排气系统采用侧位进排气设计，包括与气缸体连接的进、排气通道，进、排气通道内分别设置有气门，气门上装有复位弹簧，气门的末端连接有凸轮机构，用于驱动气门的打开或关闭；凸轮机构包括凸轮和杠杆，杠杆的一端与气门的末端活动顶压配合，凸轮的轮轴与曲轴通过传动机构联动，由曲轴带动气门的启闭，完成发动机的进排气功能。