帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器，具有增力器傳遞機(jī)構(gòu)；由連桿(5)、拉桿(6)、壓縮桿(7)構(gòu)成，拉桿(6)中間用拉桿銷軸11鉸接；拉桿(6)一端與曲軸小軸(15)鉸接，另一端利用拉桿定位銷9鉸接固定在曲軸箱壁；連桿(5)與拉桿(6)鉸接，連桿(5)下方設(shè)置連桿頂銷(13)；壓縮桿7設(shè)置在拉桿(6)上方，其一端利用壓縮桿定位銷(8)鉸接固定在拉桿定位銷(9)上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸(15)始終保持接觸。本內(nèi)燃機(jī)增力器在整個(gè)工作循環(huán)中，旋轉(zhuǎn)力距保持最佳狀態(tài)，減少了機(jī)械損耗，提高了內(nèi)燃機(jī)效率；運(yùn)行平穩(wěn)、大大延長了使用壽命；對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改動大小，加工容易，節(jié)約成本。
【專利說明】帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種動力裝置，更具體地說，就是把燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的內(nèi)燃機(jī)的一種增力機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，曲軸連桿是目前普遍使用的內(nèi)燃機(jī)上的主要部件，這種內(nèi)燃機(jī)的工作原理是利用與氣缸活塞及曲軸曲頸相連的連桿，使氣缸活塞的往返運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,再由曲軸傳遞動力做功。
[0003]這種內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用極廣，是汽車、輪船等現(xiàn)代交通工具的傳統(tǒng)動力，但是由于這種內(nèi)燃機(jī)采用曲軸傳遞動力，其缺點(diǎn)在使用中不斷暴露出來。
[0004]現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的活塞通過一個(gè)連桿與對應(yīng)的曲軸頸相連。活塞在汽缸中做往返的直線運(yùn)動，通過連桿與曲軸相連，兩者相互作用，將活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化成對外做功的圓周運(yùn)動。其缺點(diǎn)是活塞和曲軸之間的相互作用力的方向總是隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)而改變，不能保持最佳力矩，不僅浪費(fèi)了機(jī)械能還加劇了機(jī)械的損耗，所消耗的功很大，效率低，因此對燃油的浪費(fèi)也是驚人的。
[0005]四沖程氣缸活塞的連桿對曲軸的作用力受到作用角度變化的限制，因此曲軸的旋轉(zhuǎn)是不夠平穩(wěn)的。
[0006]現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)換是由缸內(nèi)氣體膨脹壓力與活塞組往復(fù)慣性力相加的作用合力通過連桿傳給曲柄，在曲柄上以切向獲得扭矩由曲軸輸出。以連桿和垂直方向夾角的改變，其切向力值是變化的，當(dāng)缸內(nèi)氣體膨脹壓力達(dá)到最高值，此時(shí)連桿和垂直方向夾角為O度，其切向作用力也為0，這就使得現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)不能在全部壓縮行程作工，因而能量轉(zhuǎn)換效率不高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種機(jī)械效率高、解決因?yàn)楝F(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)以及曲軸與活塞之間的結(jié)構(gòu)，不能充分利用壓縮沖程的動力，造成機(jī)械能浪費(fèi)和機(jī)械損耗的問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)所采用的技術(shù)解決方案是這樣的:
[0009]一種帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器，包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)還包括增力器傳遞機(jī)構(gòu)；其中，所述增力傳遞機(jī)構(gòu)由連桿5、拉桿6、壓縮桿7構(gòu)成，所述拉桿6為兩部分構(gòu)成，中間用拉桿銷軸11鉸接；所述拉桿6 —端與曲軸小軸15鉸接，另一端利用拉桿定位銷9鉸接固定在曲軸箱壁；
[0010]所述連桿5與拉桿6通過連桿銷軸12鉸接，其鉸接部位位于曲軸小軸15和拉桿銷軸11之間，靠近曲軸小軸15處，連桿5下方設(shè)置連桿頂銷13 ；
[0011]所述壓縮桿7設(shè)置在拉桿6上方，其一端利用壓縮桿定位銷8鉸接固定在拉桿定位銷9上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸15始終保持接觸，上行時(shí)，推動所述連桿頂銷13，使連桿5上行。
[0012]所述連桿和曲軸小軸15的連接方式采用鉸接方式，在鉸接孔內(nèi)采用軸瓦作為內(nèi)襯。所述壓縮桿定位銷8和拉桿定位銷9固定在曲軸箱壁上，并位于曲軸箱一側(cè)的加大部位,其中,壓縮桿定位銷8位于拉桿定位銷9上方。
[0013]所述拉桿(6)在水平上下60度范圍擺動，所述連桿(5)和拉桿(6)之間的夾角在O度和60度之間變化。
[0014]拉桿6由兩部分構(gòu)成，兩部分的連接部位分別為拉桿單銷孔16和拉桿雙銷孔17.連接時(shí)，拉桿單銷孔16插入拉桿雙銷孔17，打入拉桿銷軸11，增大側(cè)拉力。
[0015]本實(shí)用新型具有了以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]改善活塞與曲軸之間相互作用，在整個(gè)工作循環(huán)中，旋轉(zhuǎn)力距保持最佳狀態(tài)，減少了機(jī)械損耗，提高了現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率和機(jī)械效率20%以上；
[0017]機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高，運(yùn)行平穩(wěn)、大大延長了使用壽命；
[0018]結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各種多缸柴油和汽油內(nèi)燃機(jī)，還適用于空壓機(jī).[0019]對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改動小，加工容易，節(jié)約成本
【專利附圖】
【附圖說明】 [0020]圖1顯示進(jìn)氣沖程結(jié)束，活塞處于下止點(diǎn)；
[0021]圖2顯示壓縮沖程，活塞處于氣缸之間的上行狀態(tài)；
[0022]圖3顯示壓縮沖程結(jié)束，活塞處于上止點(diǎn)，進(jìn)入燃燒沖程；
[0023]圖4顯示燃燒沖程狀態(tài)，活塞處于氣缸之間的下行狀態(tài)；
[0024]圖5是拉桿分解圖。
[0025]圖中
[0026]I進(jìn)氣門10氣缸
[0027]2排氣門11拉桿銷軸
[0028]3火花塞12連桿銷軸
[0029]4活塞13連桿頂銷
[0030]5連桿14壓縮桿滑動面
[0031]6拉桿15曲軸小軸
[0032]7壓縮桿16拉桿單銷孔
[0033]8壓縮桿定位銷 17拉桿雙銷孔
[0034]9拉桿定位銷
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0036]圖1-圖4說明了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理，如圖所示，本內(nèi)燃機(jī)為活塞式內(nèi)燃機(jī)，而且大部分結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)相同，包括:進(jìn)氣門1、排氣門2和火花塞3組成進(jìn)排氣點(diǎn)火系統(tǒng)；氣缸10和活塞4組成氣缸活塞系統(tǒng),增力器傳遞機(jī)構(gòu)和曲軸16構(gòu)成曲柄連桿機(jī)構(gòu)，完成將活塞的上下直線運(yùn)動和曲軸16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的動力轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于用一套增力傳遞機(jī)構(gòu)替換原來的單一連桿，同時(shí)根據(jù)增力傳遞機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和工作的的需要，在現(xiàn)有的曲軸箱一側(cè)加大，從截面看，形成一個(gè)矩形，增大了曲軸箱該側(cè)的空間。
[0037]該增力傳遞機(jī)構(gòu)由連桿5、拉桿6、壓縮桿7構(gòu)成,其中，拉桿6為兩部分構(gòu)成，中間用拉桿銷軸11鉸接；拉桿6 —端與曲軸小軸15鉸接，采用傳統(tǒng)的連桿和曲軸軸頸的連接方式，在鉸接孔內(nèi)采用軸瓦作為內(nèi)襯，另一端利用拉桿定位銷9鉸接固定在加大的曲軸箱壁。
[0038]連桿5與拉桿6通過連桿銷軸12鉸接，其鉸接部位位于曲軸小軸15和拉桿銷軸11，靠近曲軸小軸15的地方，連桿5下方適當(dāng)部位設(shè)置連桿頂銷13。
[0039]壓縮桿7設(shè)置在拉桿6上方，其一端利用壓縮桿定位銷8鉸接固定在拉桿定位銷9上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸15始終保持接觸，壓縮桿7和曲軸小軸15的接觸面為壓縮桿滑動面14，其具有耐磨性能好且摩擦系數(shù)低。壓縮桿7在曲軸小軸15作用下，向上行時(shí)推動連桿頂銷13，使連桿5上行。
[0040]圖1顯示進(jìn)氣沖程結(jié)束，此時(shí)，活塞4處于下止點(diǎn)，在進(jìn)氣過程中進(jìn)氣門I始終處于打開的狀態(tài)。此時(shí)，由于曲軸16的轉(zhuǎn)動慣性的作用，曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，帶動增力器傳遞機(jī)構(gòu)的拉桿6越過下止點(diǎn)，開始上行。由于壓縮桿7和曲軸小軸15始終保持接觸，在曲軸作用下上行，進(jìn)一步通過連桿頂銷3，推動連桿5上行，活塞4壓縮可燃?xì)狻?br>
[0041]圖2顯示壓縮沖程，此時(shí)活塞處于氣缸之間的上行狀態(tài)；在曲軸小軸15的帶動下，壓縮桿7繼續(xù)上行，拉桿5上行，推動活塞4繼續(xù)壓縮可燃?xì)?，同時(shí)，推動與曲軸小軸15鉸接的拉桿6的一端繞曲軸軸頸旋轉(zhuǎn)，另一端由于拉桿銷軸11的作用，上下擺動；此時(shí)，進(jìn)氣門I和排氣門2均處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞4上行壓縮可燃?xì)怏w，完成壓縮沖程。
[0042]圖3顯示壓縮沖程結(jié)束，活塞處于上止點(diǎn)，氣體壓縮為最大值，火花塞3點(diǎn)火，可燃?xì)怏w燃燒推動活塞4下行。此時(shí)，由于連桿5的下端鉸接點(diǎn)處于拉桿6中部接近曲軸小軸15，造成其與垂直方向偏離一個(gè)角度，連桿5的作用力通過拉桿6傳遞到曲軸小軸15的軸頸，該推動力產(chǎn)生水平分力，該水平分力驅(qū)動曲軸小軸15旋轉(zhuǎn)。
[0043]圖4顯示燃燒沖程狀態(tài)，活塞處于氣缸之間的下行狀態(tài)。此時(shí)，拉桿6傳遞到曲軸小軸15的推動力產(chǎn)生垂直向下的分力，該垂直分力繼續(xù)驅(qū)動曲軸小軸15旋轉(zhuǎn)。
[0044]圖5是拉桿分解圖。如圖所示，拉桿6由兩部分構(gòu)成，兩部分的連接部位分別為拉桿單銷孔16和拉桿雙銷孔17.連接時(shí)，拉桿單銷孔16插入拉桿雙銷孔17，打入拉桿銷軸11 ;該結(jié)構(gòu)使拉桿6向下彎曲時(shí)，兩部分結(jié)構(gòu)的夾角變小，增大側(cè)拉力。
[0045]根據(jù)傳統(tǒng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，在氣體壓縮到最大時(shí)，活塞處于上止點(diǎn)，連桿處于垂直方向，此時(shí)點(diǎn)火，活塞下行推力對曲軸軸頸的水平分力為零。也就是說，當(dāng)可燃?xì)怏w燃燒爆發(fā)力最大的時(shí)候，對曲軸軸頸的旋轉(zhuǎn)作用力為零。因此，通常點(diǎn)火時(shí)間要延遲一個(gè)時(shí)間，此時(shí)，氣體已經(jīng)不是處于最大壓縮狀態(tài)，必然要降低燃燒效率。
[0046]在本技術(shù)方案，活塞4從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的整個(gè)過程中，拉桿6在水平上下60度范圍擺動，牽動連桿5和拉桿6之間的夾角在O度和60度之間變化。在活塞4處于上止點(diǎn)，連桿5仍然能夠?qū)ηS軸頸產(chǎn)生較大的旋轉(zhuǎn)作用力，因此，在壓縮過程活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)即可點(diǎn)火，可燃?xì)怏w燃燒推動活塞下行；增設(shè)壓縮桿7能夠?qū)崿F(xiàn)將曲軸軸頸產(chǎn)生的慣性力矩輕巧地將活塞4推入壓縮狀態(tài)，完成壓縮沖程，并能最大限度的提高壓縮比，其工作特點(diǎn)是壓縮桿7只能將活塞4推到上止點(diǎn)，隨后自動脫離與連桿頂銷13的接觸，以便再次循環(huán)作功。[0047]如上分析，本增力傳遞機(jī)構(gòu)即可對曲軸軸頸產(chǎn)生較大旋轉(zhuǎn)作用力。本技術(shù)方案在整個(gè)作工行程充分利用了可燃?xì)怏w燃燒形成的壓力，并將其充分轉(zhuǎn)化為推動曲軸軸頸旋轉(zhuǎn)的動力，使燃燒效率大大提高，發(fā)動機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。
[0048]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器，包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)還包括增力器傳遞機(jī)構(gòu)； 其中， 所述增力傳遞機(jī)構(gòu)由連桿(5)、拉桿(6)、壓縮桿(7)構(gòu)成，所述拉桿(6)為兩部分構(gòu)成，中間用拉桿銷軸(11)鉸接；所述拉桿(6) —端與曲軸小軸(15)鉸接，另一端利用拉桿定位銷(9)鉸接固定在曲軸箱壁； 所述連桿(5)與拉桿(6)通過連桿銷軸(12)鉸接，其鉸接部位位于曲軸小軸(15)和拉桿銷軸(11)之間，靠近曲軸小軸(15)處，連桿(5)下方設(shè)置連桿頂銷(13)； 所述壓縮桿(7)設(shè)置在拉桿(6)上方，其一端利用一個(gè)壓縮桿定位銷(8)鉸接固定在拉桿定位銷(9)上方的曲軸箱壁，另一端為懸浮式，在重力作用下和曲軸小軸(15)始終保持接觸，上行時(shí)，在曲軸小軸(15)作用下，推動所述連桿頂銷(13)，使連桿(5)上行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器，其特征在于，所述連桿和曲軸小軸(15)的連接方式采用鉸接方式，在鉸接孔內(nèi)采用軸瓦作為內(nèi)襯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器，其特征在于，所述壓縮桿定位銷(8)和拉桿定位銷(9)在曲軸箱壁上，并位于曲軸箱一側(cè)的擴(kuò)大部位，其中，壓縮桿定位銷(8)位于拉桿定位銷(9)上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器，其特征在于，所述拉桿(6)在水平上下60度范圍擺動，所述連桿(5)和拉桿(6)之間的夾角在O度和60度之間變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶壓縮桿的內(nèi)燃機(jī)增力器，其特征在于，所述組成拉桿(6)的兩部分的連接部位分別為拉桿單銷孔(16)和拉桿雙銷孔(17)，拉桿單銷孔(16)插入拉桿雙銷孔(17)，打入拉桿銷軸(11)。
【文檔編號】F16H21/18GK203488654SQ201320040028
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月25日
【發(fā)明者】陳云橋, 姜華 申請人:陳云橋