[實用新型]彎曲連桿偏置曲軸機構

無效

• 申請號: 200920298688.0
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN201588695U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 劉若丹
• 申請（專利權）人: 劉若丹
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32;F16C7/02;F01L1/06;F01M1/06
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本實用新型涉及活塞式內燃發動機的傳動機構，特別是通過改變曲軸位置和配合彎曲狀連桿來達到增大發動機扭矩的曲軸連桿傳動機構及其發動機。

背景技術

現在傳統活塞式發動機的曲軸中心位置，都在氣缸缸徑下方中心線上，其活塞在氣缸中往復運行，通過連桿推動曲軸旋轉，曲軸旋轉使連桿產生柔性對稱擺弧；四沖程發動機而言，四個沖程中，只有一個沖程為做功燃爆沖程，即源動力出發點是活塞頂面受力后集中于活塞連桿軸銷，并通連桿向下對曲軸曲拐傳遞動力；其余另三個沖程動力出發點剛好相反，即動力出發點是通過曲軸曲拐向連桿傳遞動力(沖程動力)，推動活塞完成排氣、進氣、壓縮三個沖程，并且，現有發動機活塞連桿在曲軸上運轉，上下止點是對稱的，各為180度；而且，活塞上下行程等于曲軸直徑；另外，在做功燃爆源動力沖程中，當曲軸曲拐轉到90度時，曲軸扭矩最大，但是，連桿傾角也最大，連桿傾角越大，活塞產生的側向水平分力越大，而損失部分動力和容易造成氣缸過渡磨損或敲缸。

02123737.9號專利提出了曲軸的軸向中心向相對氣缸垂直中線水平偏置設置方案，其“偏置量為曲軸半徑(即曲軸中心至曲柄銷中心的距離)R的3-35％。…其優點是內然機可以更接近理想的定容燃燒，可從增加扭矩”，我們認為35％以內的無條件曲軸偏置不足以對改善氣缸工況產生影響或較大影響，因為，無論偏置與否，或多少偏置量，活塞的上止點都在當曲軸圓中點、曲拐軸圓中點和活塞軸圓中點三點重合為一線時，即偏置后上止點也偏移，并且，曲軸曲拐越過上止點后不會再上升，只會下降；所以，該無條件曲軸偏置方案與傳統曲軸無偏置方案(氣缸為同一高度時)比較，當曲軸曲拐都越過各自上止點后都產生所述α角度，此方案此時活塞下降距離為β+α轉角量(即加上止點前傾角β)比傳統曲軸無偏置方案下降距離為α轉角量更多，即壓縮比下降更多；任何發動機氣缸高度在制造時都可從設定為理想燃燒室高度，“理想定容燃燒”并不是一個因變量，因此，不存在所謂所產生出“理想定容燃燒”問題；同時，在曲軸曲拐越過上止點附近，α角度是較小的，偏置與否都不會使活塞對氣缸壁面產生較大的有害水平分力；另外，當曲軸曲拐從上止點轉過90度時，連桿傾角最大，35％以內的無條件曲軸偏置和傳統曲軸無偏置，都同樣會產生活塞對氣缸壁面較大的有害水平分力；該無條件曲軸偏置方案也沒解決偏置后曲軸旋轉回程時產生的連桿擺弧也向偏置一方增大，那么，我們推理：只有提高氣缸位置高度和加長連桿長度來消化連桿擺弧向一側增大可能對氣缸體的碰撞，但這樣還會提高整個發動機的重心高度，這不是所希望的。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種彎曲連桿偏置曲軸機構，旨在通過改變曲軸位置和配用彎曲狀連桿以使發動機扭矩增大，有效轉矩持續時間加長，燃燒及進氣持續時間延長。

本新型的目的是這樣實現的：一種彎曲連桿偏置曲軸機構，包括氣缸，活塞，連桿，曲軸以及曲軸曲拐，進氣凸輪及進氣搖臂滾子輪，排氣凸輪及排氣搖臂滾子輪，曲軸圓中點偏離氣缸垂直中線設置，該偏置量＞曲軸半徑的35％。

上述連桿為彎曲狀連桿，且該連桿在機構中的彎曲方向與曲軸偏置方向相反。

上述同一氣缸中，按凸輪軸旋轉方向，進氣凸輪轉角落后排氣凸輪轉角，且二者轉角差等于90度減去二分之一曲軸上、下止點傾角差。

上述進氣凸輪輪廓與排氣凸輪輪廓完全相同，且進氣搖臂滾子輪直徑大于排氣搖臂滾子輪直徑。

上述進氣凸輪輪廓大于排氣凸輪輪廓，且進氣搖臂滾子輪直徑等于排氣搖臂滾子輪直徑。

上述彎曲狀連桿從曲軸孔位置處分為上、下兩個部件，上、下兩個部件經螺栓連接，且上部件內開有貫穿連桿上的曲軸孔和活塞軸孔的油孔。

通過彎曲(折)狀連桿，水平偏置氣缸體上曲軸孔位置，使曲軸安放在偏離氣缸垂直中心線外，偏置曲軸是有條件偏置，決定偏置距離因素有連桿彎曲(折)程度(所稱彎曲程度包含連桿上兩孔間直線距離。下同)與曲軸半徑比，和視發動機用途性質而定。但至少應考慮兩方面的因素為好，一是以彎曲(折)狀連桿在曲軸旋一周內的左右擺弧為對稱，來決定曲軸偏置距，這樣不會增加額外震動；二是連桿在最大擺弧時使活塞側向水平分力在可承受范圍內最小；但偏置距離至少大于曲軸半徑的35％以上。