[发明专利]提高发动机功率的曲柄连杆机构

说明书

本发明是涉及改进的曲柄连杆机构，特别是用于发动机的一种绞链式连杆的曲柄连杆机构。

现有的发动机曲柄连杆机构，它的连杆长度是固定的。这种结构限定连杆轴颈在上死点后，一般是6-15°之间，燃油燃烧产生膨胀作用力作功。此时，连杆作用在曲柄上的力方向和曲柄旋转方向之间的夹角特别大，使作用在曲柄旋转方向的切向力相对非常小。因此，作的功是无效功多，而有效功少，发动机的有效功率不是很高。

本发明的任务是提供一种用于发动机的绞链式连杆的曲柄连杆机构。通过绞链式连杆的长度变动，使作用在曲柄上的力方向和曲柄旋转方向之间的夹角减小，把作用在曲柄旋转方向的切向力增大，使其作的有效功增加，提高了发动机的有效功率。

本发明的任务是按如下疗式完成的，它的结构型式：在曲轴的连杆轴颈一端有一凸轮，凸轮上有拨动段、控制弧段；在另一端主轴颈的径向有一拨动挡块，挡块上有复位拨动弧段。绞链式连杆，是由两个绞链式连杆构成的，它各有一个长度不同的链杆和齿轮链杆，并由销轴绞接。齿轮链杆另一端有齿轮，并在齿轮链杆上各有一个拨动套，当齿轮链杆和连杆瓦座绞接后，两个齿轮链杆的齿轮啮合。另外连杆轴颈在上死点时，使活塞还差一段距离未到达上止点，此距离为预留的一段距离，预留的目地：是当连杆轴颈由上死点到达上死点后选择的最佳角度期间，使活塞保持继续向上运动。绞链式连杆的最短长度：是连杆轴颈在上死点，活塞还差一段预留的距离未到达上止点，连杆轴预到活塞销孔之间的距离；绞链式连杆的最长长度：是连杆轴颈选择在上死点后最佳角度，活塞在上止点，连杆轴颈到活塞销孔之间的距离。在曲柄连杆机构运动过程中，由曲轴控制绞链式连杆，使连杆长度变动。

下面结合附图将它的运动情况进一步说明：

连杆伸长运动：图1曲轴逆时针转动，连杆轴颈到达上死点时，齿轮链杆(2)上的拨动套(3)进入凸轮上的拨动段(a)内，由拨动段(a)拨动齿轮链杆(2)上的拨动套(3)，使齿轮链杆(2)转动，齿轮链杆(2′)也相对转动，并带动各自的链杆(1)和链杆(1′)同时运动，使绞链式连杆长度逐渐伸长。图2当连杆轴颈到达选择的最佳角度时，绞链式连杆的长度达到最长，同时，活塞也到达上止点位置。

工作运动：图2绞链式连杆伸长运动完成，燃油燃烧产生膨胀作用力，通过连杆推动曲柄，使曲柄旋转。在连杆轴颈由上死点后最佳角度到达下死点前选择的适当角度期间：齿轮链杆(2)和齿轮链杆(2′)都在它的限定位置，不能向前转动；同时，凸轮上的控制弧段(b)与齿轮链杆(2)上的拨动套(3)接触，控制齿轮链杆(2)又不能向回转动，使绞链式连杆的长度保持不变。图3当连杆轴颈到达下死点前适当角度时，凸轮上的控制弧段(b)，脱离开齿轮链杆(2)上的拨动套(3)。在此同时，主轴颈的径向拨动挡块上的复位拨动弧段(c)，拨动齿轮链杆(2′)上的拨动套(3)，使齿轮链杆(2′)向回转动，齿轮链杆(2)也相对向回转动，并带动各自的链杆(1′)和链杆(1)运动，使绞链式连杆长度逐渐向短恢复。图4当连杆轴颈到达下死点，活塞也到达下止点的同时，复位拨动弧段(c)，脱离开齿轮链杆(2′)上的拨动套(3′)，绞链式连杆恢复到最短长度。

排气运动：图4曲轴继续转动。由于绞链式连杆长度是最长壮态，绞链式连杆是在受压的情况下工作，所以，就不需要再对绞链式连杆进行控制。一直到连杆轴颈到达上死点时，绞链式连杆又开始作伸长运动。

吸气运动：图2绞链式连杆伸长运动完成，绞链式连杆是最长壮态，此时，绞链式连杆是在受拉的情况下工作，因此，就不需要对绞链式连杆进行控制。图3当连杆轴颈到达下死点前适当角度时，纹链式连杆又重复作工作运动中所述：绞链式连杆向最短长度恢复运动。

压缩运动：图4同所述排气运动一样。当连杆轴颈到达上死点时，又循环重复作上述各阶段运动。

绞链式连杆的曲柄连杆机构，是选择连杆作用在曲柄上的力方向和曲柄旋转方向之间夹角减小的情况下，燃油燃烧产生膨胀作用力作功。这样，就使作用在曲柄旋转方向的切向力增大，提高了发动机有效功率。另外由于连杆轴颈在上死点时，使活塞还差一段距离未到达上止点位置，预留了一段距离，当绞链式连杆在伸长运动的过程中，把预留的一段距离补偿了。这样，当绞链式连杆恢复到最短长度时，连杆轴颈是在下死点，活塞同时也在下止点，就使活塞的行程增加了一段预留的距离。由于活塞行程的增加，使吸气量增大、压缩比值提高，这都有利于发动机的工作。