CN204627745U - 高效节能内燃机主件结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效节能内燃机主件结构,包括缸体、缸套、活塞和曲轴,曲轴与活塞通过连杆连接,在缸体上端设有缸盖,在缸盖内设有配气机构,所述配气机构包括配气凸轮轴、摇臂轴、配气凸轮、摇臂和气门;其特殊之处是:曲轴轴心位于活塞的竖直中心线一侧,当活塞处于缸套内上端初始位置时,连杆中心线与曲轴的曲柄中心线重合且与活塞的竖直中心线夹角β为7~18度;所述配气凸轮的进气凸轮体面积小于排气凸轮体面积,使曲轴对应的吸气转角为140~170度,曲轴对应的做功转角为190~210度。优点是:起步阻力小,有效功率高,能源消耗低,可增大做功行程,使燃油和气体在缸体内燃烧更加充分,降低做功后排出的热量值,热能利用率高,节省燃油。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种内燃机结构,特别涉及一种高效节能内燃机主件结构。
背景技术
现有的往复式内燃机主件结构包括缸体和设在缸体内的缸套,在缸体内安装有活塞、曲轴和连杆,在缸体上端连接有缸盖,在缸盖内安装有配气机构。所述配气机构包括配气凸轮轴和摇臂轴,在配气凸轮轴上安装有配气凸轮,配气凸轮是由大小相等的进气凸轮体和排气凸轮体构成,在摇臂轴上设有多个分别与配气凸轮对应的气门摇臂,气门摇臂一端压在配气凸轮外缘,气门摇臂另一端压在气门上端。
上述内燃机主件结构存在问题如下:
1、在活塞处于初始位置时,连杆处于竖直状态,活塞、连杆和曲轴的中心线在同一条竖直线上,活塞对曲轴做功的初始力矩为零,连杆处于竖直状态对于活塞做功起阻力作用,起步阻力大,有效功率低,消耗能源。
2、由于配气凸轮的进气凸轮体和排气凸轮体的外形大小相等,因此吸气行程等于活塞的运动行程,曲轴对应的吸气、压缩、做功和排气转角各为180度,缸套内的吸气量和进油量比较大,做功后排出的热量值较大,缸套内燃烧产生的热能利用率较低,浪费燃油。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种起步阻力小,有效功率和热能利用率高,节省燃油的高效节能内燃机主件结构。
为解决上述问题,本实用新型采用如下技术方案:
一种高效节能内燃机主件结构,包括缸体和安装在缸体内的缸套,在缸套内设有活塞,在缸体内设有曲轴,曲轴与活塞通过连杆连接,在缸体上端设有缸盖,在缸盖内设有配气机构,所述配气机构包括配气凸轮轴、摇臂轴、配气凸轮、摇臂和气门;所述曲轴与配气凸轮轴通过传动机构连接,其特殊之处是:所述曲轴的旋转轴心位于活塞的竖直中心线一侧,当活塞处于缸套内上端的初始位置时,连杆中心线与曲轴的曲柄中心线重合且与活塞的竖直中心线夹角为7~18度;所述配气凸轮的进气凸轮体面积小于排气凸轮体面积,使曲轴对应的吸气转角为140~170度,曲轴对应的做功转角为190~210度。
作为优选,当活塞处于缸套内上端的初始位置时,所述连杆中心线与活塞的竖直中心线夹角为13度47分。
作为优选,所述进气凸轮体的上端圆弧面弦长a与排气凸轮体的上端圆弧面弦长b的关系为a=(0.6~0.8)b。
本实用新型的有益效果是:
1、由于曲轴的旋转轴心位于活塞的竖直中心线一侧,当活塞处于缸套内上端的初始位置时,连杆中心线与曲轴的曲柄中心线重合且与活塞的竖直中心线夹角为7~18度,因此可使曲轴对应的做功转角大于180度,活塞对曲轴做功的初始力矩大于零,起步阻力小,有效功率高,能源消耗低。
2、由于所述配气凸轮的进气凸轮体面积小于排气凸轮体面积,使曲轴对应的吸气转角为140~170度,曲轴对应的做功转角为190~210度,因此活塞的吸气行程小于其做功行程长度,能够减小缸套内的吸气量和进油量,增大做功行程,使燃油和气体在缸体内燃烧更加充分,降低做功后排出的热量值,热能利用率高,节省燃油。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型配气凸轮的结构示意图。
图中:曲轴1,连杆2,缸套3,活塞4,缸体5,缸盖6,排气气门7,配气凸轮轴8,摇臂轴9,摇臂10,配气凸轮11,进气凸轮体1101,排气凸轮体1102,进气气门12,油底壳13。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实用新型涉及的一种高效节能内燃机主件结构,包括缸体5和安装在缸体5内的多个缸套3,在缸套3内分别设有活塞4,在缸体5内安装有曲轴1,曲轴1上的偏心轴段与对应的活塞4分别通过连杆2铰接。在缸体5下端通过螺钉固定有油底壳13,在缸体5上端通过螺栓连接有缸盖6,在缸盖6内安装有配气机构。所述配气机构包括配气凸轮轴8、摇臂轴9、配气凸轮11、摇臂10和气门,配气凸轮轴8和摇臂轴9可旋转地安装在缸盖6内,摇臂轴9对称设在配气凸轮轴8的两侧斜上方,配气凸轮11数量与缸套3数量相当且安装在配气凸轮轴8上对应每个缸套3的上方,每个配气凸轮11是由进气凸轮体1101和排气凸轮体1102构成的一体结构,所述气门分为进气气门12和排气气门7且分别安装在气门座内,所述摇臂10分别安装在摇臂轴9上且连接每个配气凸轮11和与其对应的气门。所述曲轴1与配气凸轮轴8一端分别由缸体5和缸盖6穿出并通过传动机构连接。
所述曲轴1的旋转轴心位于活塞4的竖直中心线一侧,当活塞4处于缸套3内上端的初始位置时,连杆2中心线与曲轴1的曲柄中心线重合且与活塞4的竖直中心线夹角β为7~18度;作为优选,所述夹角β为13度47分。
所述配气凸轮11的进气凸轮体1101面积小于排气凸轮体1102面积,使曲轴1对应的吸气转角为140~170度,使曲轴1的做功转角增大角度Φ,曲轴1对应的做功转角可达到190~210度。所述进气凸轮体1101的上端圆弧面弦长a与排气凸轮体1102的上端圆弧面弦长b的关系为a=(0.6~0.8)b。
当活塞4开始吸气冲程时,进气气门12打开,由于所述配气凸轮11的进气凸轮体1101面积小于排气凸轮体1102面积,使曲轴1对应的吸气转角为140~170度,因此活塞4的吸气行程S2小于其做功行程长度S1,即活塞4由初始位置运动到吸气行程S2位置时,进气气门12即关闭,随后活塞4在真空状态下继续下行至最低点,此时曲轴1的曲柄转过的角度大于180度。
然后活塞4随曲轴1旋转开始压缩冲程,直至活塞4上行到初始位置时,压缩冲程结束,缸套3内吸入的燃油和空气的混和气体被压缩。随后开始做功冲程,火花点燃混和气体,燃烧的气体急剧膨胀,推动活塞4下行;由于活塞4初始位置时连杆2中心线与活塞4的竖直中心线夹角为7~18度,曲轴1对应的做功转角达到190~210度,因此增大了活塞4的做功行程,使燃油和气体在缸体5内燃烧更加充分,降低做功后排出的热量值,热能利用率高。
最后是配气冲程,排气气门7在配气凸轮11的作用下打开,活塞4在曲轴1和连杆2的作用下上行,将燃烧后的废气排出,当活塞4运动至最顶部初始位置时,排气气门7关闭。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (3)
1.一种高效节能内燃机主件结构,包括缸体和安装在缸体内的缸套,在缸套内设有活塞,在缸体内设有曲轴,曲轴与活塞通过连杆连接,在缸体上端设有缸盖,在缸盖内设有配气机构,所述配气机构包括配气凸轮轴、摇臂轴、配气凸轮、摇臂和气门;所述曲轴与配气凸轮轴通过传动机构连接,其特征是:所述曲轴的旋转轴心位于活塞的竖直中心线一侧,当活塞处于缸套内上端的初始位置时,连杆中心线与曲轴的曲柄中心线重合且与活塞的竖直中心线夹角β为7~18度;所述配气凸轮的进气凸轮体面积小于排气凸轮体面积,使曲轴对应的吸气转角为140~170度,曲轴对应的做功转角为190~210度。
2.根据权利要求1所述的高效节能内燃机主件结构,其特征是:当活塞处于缸套内上端的初始位置时,所述连杆中心线与活塞的竖直中心线夹角β为13度47分。
3.根据权利要求1或2所述的高效节能内燃机主件结构,其特征是:所述进气凸轮体的上端圆弧面弦长a与排气凸轮体的上端圆弧面弦长b的关系为a=(0.6~0.8)b。
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CN201520346001.1U CN204627745U (zh) | 2015-05-23 | 2015-05-23 | 高效节能内燃机主件结构 |
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CN104832286A (zh) * | 2015-05-23 | 2015-08-12 | 于德付 | 高效节能内燃机主件结构 |
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