專利名稱：內(nèi)燃機(jī)增力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力裝置，尤其是涉及一種對(duì)內(nèi)燃機(jī)的曲柄連桿進(jìn)行改進(jìn)的增力機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
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(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),再由曲軸傳遞動(dòng)力做功。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(dòng)力，但是由于這種內(nèi)燃機(jī)采用曲軸傳遞動(dòng)力，其缺點(diǎn)在使用中不斷暴露出來(lái)。內(nèi)燃機(jī)的活塞通過(guò)一個(gè)連桿與對(duì)應(yīng)的曲軸頸相連?；钊谄字凶鐾档闹本€運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿與曲軸鉸接，兩者相互作用，連桿推動(dòng)活塞，將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)外做功。活塞連桿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，因此對(duì)燃油的浪費(fèi)也是驚人的。四沖程氣缸活塞的連桿對(duì)曲軸的作用力受到作用角度的限制，因此曲軸的旋轉(zhuǎn)是不夠平穩(wěn)的?，F(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(guò)連桿傳給曲柄，連桿對(duì)曲柄作用力的切向分力使曲軸獲得扭矩。缸內(nèi)氣體膨脹壓力和連桿與垂直方向夾角的改變，其切向力值是變化的，根據(jù)4沖程內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在爆發(fā)沖程，氣缸內(nèi)氣體膨脹壓力達(dá)到瞬間最高值時(shí)，連桿與垂直方向夾角為O度，對(duì)曲柄切向作用力也為0，這就使得現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)在燃燒產(chǎn)生最大壓力時(shí)，對(duì)曲柄旋轉(zhuǎn)的作用力為零，因而使現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率低，因此，考慮到內(nèi)燃機(jī)的使用廣泛，提高內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率將產(chǎn)生極大的節(jié)約能源的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種機(jī)械效率高的內(nèi)燃機(jī)增力器，解決現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)以及曲軸與活塞之間相互作用造成機(jī)械能浪費(fèi)和機(jī)械損耗大問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)所采用的技術(shù)解決方案是這樣的:一種內(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)包括:曲軸11、連桿6和增力傳遞機(jī)構(gòu)；其中，所述增力傳遞機(jī)構(gòu)包括:定位桿16,其中間通過(guò)一個(gè)定位銷14固定在連桿6上；第一限位桿8和第二限位桿9 ;分別與定位桿16兩端鉸接；第一定位軸7和第二定位軸15,第一定位軸7與第一限位桿8的另一端鉸接；頂銷13，固定在推桿6上；鋼索12，一端與第二限位桿9固定，另一端繞過(guò)頂銷13固定在第二定位軸15上；
所述第一定位軸7和第二定位軸15分別設(shè)置在曲軸箱的兩邊，第一限位桿8和定位桿16鉸接，定位桿16的另一端固定在連桿6上，第一限位桿8與第二限位桿9中間鉸接，第二限位桿9的一端固定在第一定位軸7上，另一端固定鋼索12，鋼索12繞過(guò)頂銷13后固定到第二定位軸15上。所述增力器包括一塊弧型彈簧板17替代鋼索12，弧型彈簧板17 —端固定在連桿6上，在曲軸箱壁設(shè)置多個(gè)限位臺(tái)18，當(dāng)弧型彈簧板17隨著曲軸轉(zhuǎn)到左側(cè)時(shí)，弧型彈簧板17的另一端頂住限位臺(tái)18。本發(fā)明具有了以下優(yōu)點(diǎn):改善活塞與曲軸之間相互作用，在工作循環(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；機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高，運(yùn)行平穩(wěn)、大大延長(zhǎng)了使用壽命；

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).
對(duì)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，加工容易，節(jié)約成本。


圖1-圖4顯示本發(fā)明帶鋼索的增力器工作原理；圖5顯示本發(fā)明帶鋼索的增力器靈體實(shí)施例的工作原理；圖6顯示本發(fā)明帶壓力彈簧板的增力器工作原理。圖中I進(jìn)氣門(mén)10曲軸軸頸2排氣門(mén)11曲軸3火花塞12鋼索4氣缸13頂銷5活塞14定位銷6連桿15第二定位軸7第一定位軸16定位桿8限位桿17彈簧板9頂桿18限位臺(tái)
具體實(shí)施例方式為使本發(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(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1-圖4顯示本發(fā)明帶推桿的增力器工作原理，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(mén)1、排氣門(mén)2和火花塞3組成進(jìn)排氣點(diǎn)火系統(tǒng)；氣缸4和活塞5組成氣缸活塞系統(tǒng)；連桿和曲柄組成的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的特點(diǎn)是在原有的曲柄連桿機(jī)構(gòu)增加一套增力器，完成將活塞的上下直線運(yùn)動(dòng)和曲軸11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的特點(diǎn)在于用一套增力傳遞機(jī)構(gòu)替換原來(lái)的單一連桿。該增力傳遞機(jī)構(gòu)包括帶鋼索的增力器，由定位軸、限位桿、定位桿和頂銷構(gòu)成，定位桿16中間通過(guò)定位銷14固定在連桿6上，其兩端分別鉸接第一限位桿8和第二限位桿9 ;第一限位桿8的另一端鉸接在第一定位軸7 ;第二限位桿9的另一端固定一根鋼索12，推桿12的另一端與第二定位軸15鉸接，鋼索12前部與推桿6下端設(shè)置的頂銷接觸，形成彎折。圖1顯示內(nèi)燃機(jī)處于壓縮沖程活塞5處于上止點(diǎn)，火花塞點(diǎn)火，活塞5下行推動(dòng)連桿6下行；在定位銷14的作用下,定位桿16隨著下行,第一定位軸7固定在曲軸箱上,在限位桿8的作用下，第二限位桿9的下端拉動(dòng)鋼索12的彎折端，對(duì)頂銷13形成側(cè)向壓力，其水平切向力驅(qū)動(dòng)曲軸11轉(zhuǎn)動(dòng)。第一定位軸7和第二定位軸15均固定在曲軸箱壁上，并位于曲軸11的一側(cè)；第一限位桿8上和推桿12與定位軸連接端采用傳統(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。圖2-圖4顯示繼續(xù)作工沖程和壓縮沖程，此時(shí)活塞處于氣缸之間的下行狀態(tài)并經(jīng)過(guò)下止點(diǎn)后繼續(xù)上行；增力裝置處于隨動(dòng)狀態(tài)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)按照傳統(tǒng)的方式完成工作和壓縮沖程。圖5是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)是將第一定位軸7和第二定位軸15分別設(shè)置在兩邊，第一限位桿8和定位桿16鉸接，定位桿16的另一端固定在連桿6上，第一限位桿8與第二限位桿9中間鉸接，第二限位桿9的一端固定在第一定位軸7上，另一端固定鋼索12，鋼索12繞過(guò)頂銷13后固定到第二定位軸15上。工作時(shí)，連桿6下行，通過(guò)第一限位桿8和定位桿16進(jìn)一步推動(dòng)第二限位桿9以第一定位軸7為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，拉動(dòng)鋼索12，進(jìn)一步對(duì)頂銷13形成側(cè)向壓力，其水平切向力驅(qū)動(dòng)曲軸11轉(zhuǎn)動(dòng)。圖6是本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)是使用一塊弧型彈簧板17替代鋼索12，弧型彈簧板17 —端固定在連桿6上，在曲軸箱壁設(shè)置多個(gè)限位臺(tái)18，當(dāng)弧型彈簧板17隨著曲軸轉(zhuǎn)到左側(cè)時(shí)，弧型彈簧板17的另一端頂住限位臺(tái)18。工作時(shí)，第二限位桿9的下壓 使弧型彈簧板17產(chǎn)生彈力，進(jìn)一步對(duì)連桿6形成側(cè)向壓力，其水平切向力驅(qū)動(dòng)曲軸11轉(zhuǎn)動(dòng)。在作工沖程，活塞5處于氣缸中間的受力下行狀態(tài)。此時(shí)，可燃?xì)怏w燃燒推動(dòng)活塞5繼續(xù)下行，連桿6在本發(fā)明的增力裝置的作用下，活塞5的推動(dòng)力直接作用在曲軸軸頸10,使旋轉(zhuǎn)力矩達(dá)到最大值。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(duì)曲軸軸頸10的切向分力為零。也就是說(shuō)，當(dāng)可燃?xì)怏w燃燒爆發(fā)力最大的時(shí)候，對(duì)曲軸軸頸10的扭矩為零。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。因此，本發(fā)明的增力裝置使內(nèi)燃機(jī)在壓縮過(guò)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(dòng)活塞下行，如上分析，本增力傳遞機(jī)構(gòu)即可對(duì)曲軸軸頸10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(dòng)曲軸軸頸10旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，使燃燒效率大大提高，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)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(shuō)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)包括:曲軸(11)、連桿(6)和增力傳遞機(jī)構(gòu)；其中，所述增力傳遞機(jī)構(gòu)包括: 定位桿(16),其中間通過(guò)一個(gè)定位銷(14)固定在連桿(6)上； 第一限位桿(8)和第二限位桿(9);分別與定位桿(16)兩端鉸接； 第一定位軸(X)和第二定位軸(15),第一定位軸(7)與第一限位桿(8)的另一端鉸接； 頂銷(13)，固定在推桿(6)上； 鋼索(12)，一端與第二限位桿(9)固定，另一端繞過(guò)頂銷(13)固定在第二定位軸(15)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)增力器，其特征在于，所述第一定位軸(7)和第二定位軸(15)分別設(shè)置在曲軸箱的兩邊，第一限位桿(8)和定位桿(16)鉸接，定位桿(16)的另一端固定在連桿(6)上，第一限位桿(8)與第二限位桿(9)中間鉸接，第二限位桿(9)的一端固定在第一定位軸(7)上，另一端固定鋼索(12)，鋼索(12)繞過(guò)頂銷(13)后固定到第二定位軸(15)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)增力器，其特征在于，所述增力器包括一塊弧型彈簧板(17)替代鋼索(12)，弧型彈簧板(17) —端固定在連桿(6)上，在曲軸箱壁設(shè)置多個(gè)限位臺(tái)(18)，當(dāng)弧型彈簧板(17)隨著曲軸轉(zhuǎn)到左側(cè)時(shí)，弧型彈簧板(17)的另一端頂住限位臺(tái)(18)?！?br> 全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)增力器，增力傳遞機(jī)構(gòu)包括定位桿(16)，其中間通過(guò)一個(gè)定位銷(14)固定在連桿(6)上；第一限位桿(8)和第二限位桿(9)；分別與定位桿(16)兩端鉸接；第一定位軸(7)和第二定位軸(15)，第一定位軸(7)與第一限位桿(8)的另一端鉸接；頂銷(13)，固定在推桿(6)上；鋼索(12)，一端與第二限位桿(9)固定，另一端繞過(guò)頂銷(13)固定在第二定位軸(15)上.本內(nèi)燃機(jī)增力器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，提高了內(nèi)燃機(jī)效率；運(yùn)行平穩(wěn)、大大延長(zhǎng)了使用壽命；結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各種多缸柴油和汽油內(nèi)燃機(jī)，對(duì)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改動(dòng)大小，加工容易，節(jié)約成本。
文檔編號(hào)F02B75/32GK103233818SQ20131016757
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者陳云橋 申請(qǐng)人:陳云橋