[实用新型]一种分节连杆传动的高速节能发动机

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种对传统曲轴发动机的传动连杆进行分节设置，以减小活塞与缸体之间的侧摩分力来提高转速并降低油耗的发动机。

背景技术

目前已知的曲轴连杆活塞式发动机，都是利用连杆将活塞和曲轴连接来进行机械传动，从而把发动机活塞所做的热功由直线运动转变为圆周运动的动力。由于连杆、曲轴的传动机理，使曲轴、连杆在机械传动中必然出现连杆作用力方向与活塞运动方向存在一种偏角的侧摩分力。这种侧摩分力，一方面制约了活塞行程S应有的长度，另一方面也限制了活塞的加速度(侧摩分力的存在，使活塞运动的线速度受到限制，一般很难超过15米/秒，以单缸柴油机为例，其转速很难超过2400-2600转/分)。因此，这种结构形式的发动机，其热效率一直徘徊在22-40％之间。发动机发明百多年来，无数机械动力科学工作者，倾力研究如何突破这个技术瓶颈，以提高活塞式发动机的热效率，期望使地球上不可再生的石油资源的危机得到缓解。几年前，有人发明一种内旋轮直线往复活塞式发动机，宣告解决了曲轴发动机的侧摩分力问题。但是据了解，这种内旋轮直线往复式发动机结构复杂，制造成本也相应较高，要形成产业化并推广使用，还有相当长的路要走。

发明内容

为了减小传统曲轴连杆活塞式发动机的活塞与缸体之间的侧摩分力，本实用新型在不改变原有活塞式发动机基本结构的情况下，提供一种由分节连杆和连杆减震定位套构成的分节连杆传动的高速节能发动机。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一.将连杆进行分节设置，即将连杆分为上连杆和下连杆；上连杆为圆柱形，上端与活塞上的活塞销连接；下连杆的形状与原沿用的普通连杆类似，上端与上连杆的下端用销子作动配合连接，下端与曲轴轴颈连接。

二.在缸套的下端设置一个上连杆减震定位套，其中心点与缸套的中心点处在同一轴线上，用以给上连杆定位，并消减下连杆和曲轴转动时造成的摆角震动和侧摩分力，确保活塞工作时在准直线的轨迹上往复。

通过采取以上两项措施，使活塞往复时因曲轴连杆摆角转动造成的侧摩分力大大减小(几近于0，但活塞环的张力造成的摩擦不可能完全消失)，从而使活塞运动的线速度大大提高，发动机的转速也相应加快，以达到高速节能的最根本目的。

本实用新型的有益效果是，对传统曲轴活塞式发动机的结构无需进行重大改变，只将其中的单节连杆作分节设置，其结构简单，容易推广，一旦形成产业和普及使用，对节约能源以缓解世界性的石油危机都会有一定作用。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的整体结构原理图；

图2是本实用新型的发动机实施例活塞在上死点位置的剖面图；

图3是本实用新型发动机的实施例活塞在下死点位置的剖面图。

图4是本实用新型发动机实施例分节连杆的下连杆处于偏角位置时的侧面剖视图。

图中1、缸体，2、活塞，3、上连杆，4、连杆减震定位套，5、连杆活节头，6、下连杆，7、曲轴

具体实施方式：

在图1中，活塞(2)与上连杆(3)的上端连接，上连杆(3)穿过连杆减震定位套(4)，通过连杆活节头(5)与下连杆(6)的上端连接，下连杆(6)的下端与曲轴(7)的轴颈连接。

在图2所示实施例中，图2中的活塞(2)处于发动机缸体的上死点位置，图3中的活塞(2)处于发动机缸体的下死点位置。可以看出，由于上连杆(3)受到连杆减震定位套(4)的制约，所以活塞(2)上下运动时，无论是到达上死点还是到达下死点，上连杆(3)都是在与缸体壁平行的直线上运动的。从图4可以看到，当活塞(2)到达行程S的1/2时，曲轴(7)的轴颈水平线和下连杆(6)的中心线会形成一个侧偏角，由于分节连杆的关节活动作用，上连杆(3)的中心线仍然处于发动机缸体的中心线上，也就是说曲轴(7)与下连杆(6)所形成的侧偏角，同样在连杆减震定位套(4)的限制下，未对上连杆(3)产生偏移影响。可见曲轴(7)与下连杆(6)在转动过程中产生的侧偏角所造成的侧摩分力被分节连杆和连杆减震定位套的作用大大减小，这就保证了活塞运动的直线往复，从而使活塞运动的线速度大大提高，最终使发动机达到高速节能的目的。