[發明專利]內燃引擎

有效

• 申請號: 200980136042.5
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN102149914A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 浪越博道
• 申請（專利權）人: 浪越博道
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32;F01B1/08;F01B7/16;F01B9/02;F02B75/24;F02B75/28
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所 11264
• 代理人: 劉俊

技術領域

本發明是關于將活塞的往復直線運動轉換成曲柄軸的旋轉運動而從輸出軸取出旋轉動力的內燃引擎，特別是關于以使曲柄銷經由連結于曲柄軸的小齒輪構件與內齒輪構件進行往復直線運動的方式構成的內燃引擎。

背景技術

以往，已知的往復式內燃引擎具備：燃燒室，由缸內徑(cylinder?bore)和活塞形成；曲柄軸，具有從輸出軸的軸心偏心的曲柄銷；以及連桿，以可旋轉的方式外嵌于曲柄銷且因應活塞的往復直線運動而擺動。

在上述的引擎中，由于曲柄銷是形成于從輸出軸的軸心偏心曲柄臂的長度量的偏心位置，故連桿會因應活塞的往復直線運動而一邊以既定角度擺動一邊進行上下運動，以將活塞的往復直線運動轉換成曲柄軸的旋轉運動，而對輸出軸賦予旋轉運動。

由于連桿為左右擺動且上下運動的構造，所以連桿與活塞的連結部形成旋轉滑動部，連桿與曲柄銷的連結部亦形成旋轉滑動部，在四汽缸的內燃引擎中，設有安置部位的旋轉滑動部。而且，由于連桿會擺動，所以也在四個活塞作用側壓。

在此，一般來說，引擎的效率低是根據熱效率理論所得的認知。然而，若進行將膨張力乘以活塞的微小移動距離來進行積分的源頭(source)輸出與軸輸出的比較測量結果，則可容易判斷不僅是理論熱效率的問題。

在以往的內燃引擎的問題點方面，有因排氣耗損等而導致熱效率降低的問題，也有因摩擦或振動而導致損耗較大的問題，然而多數的技術人員認為難以更大幅度地改善。

若旋轉體的角速度沒有變化，則不需從外部供給能量，然而一般的汽車用內燃引擎中，需要較大的能量。也就是說，在包含無負荷運轉(idling)的空轉時會消耗大量的燃料。以下，表示在排氣量1700mL的引擎中，關閉空調機，于P模式下測得的燃料消耗量。

1000rpm時，相當于10.4kW的燃料消耗量

2000rpm時，相當于17.6kW燃料消耗量

3000rpm時，相當于26.4kW的燃料消耗量

4000rpm時，相當于35.2kW的燃料消耗量

5000rpm時，相當于47.2kW的燃料消耗量

儲存汽車在進行一般運轉時其瞬時的燃料消耗量與旋轉數的資料。

具體而言，例如，在行駛中瞬間的燃料消耗量相當于17.6kW，旋轉數為2000rpm的情況下，引擎沒有完全輸出，可以說是在空轉狀態。同樣地，該旋轉數的燃料消耗量相當于30kW，差量(difference)12.4kW略有助于行駛能量。在此情況下，僅僅30kW中的12.4kW(約41％)有助于行駛。然而，實際的軸輸出因熱效率的問題而更大幅度地降低。

此種資料收集實施了3個月，結果，燃料消耗量中有45％是消耗在維持引擎的旋轉，剩余的55％是消耗在行駛。假定理論效率為30％，則燃料消耗量中僅有16％對行駛有幫助。此外，若加上變速器效率，則對行駛有幫助的值變更低。

關于上述原因方面，可列舉：摩擦與振動。關于上述摩擦方面，可列舉因作用于活塞與汽缸間的側壓所導致的摩擦；作用于活塞銷與連桿間的摩擦；作用于連桿與曲柄銷間的摩擦；以及作用于曲柄軸與外罩間的摩擦等。由于在往復滑動部或旋轉滑動部，無法確保充分的油膜，所以認為摩擦損耗必然會變大。

在振動方面，雖伴隨膨脹沖程的轉矩變動產生的振動不能避免，但是旋轉系的振動無法忽視，最后變成熱而散失。旋轉系以外的問題是能量振動。在四汽缸引擎的情況，全部的活塞與連桿同時反復進行加速與減速。于上死點與下死點的活塞與連桿的動能為零，但在其它時候則具有與其速度的平方成比例的動能。而且，在一般的四汽缸引擎中，四個活塞會同時失去速度，同時加速。

上述的加速是在一旋轉反復進行兩次，其動能是經由包含連桿的連結機構，在曲柄軸與活塞間接收而始終移動。因此，對曲柄軸的角速度產生影響而成為振動，同時每次在往復移動時動能會在四組連結機構中形成摩擦而失去較多的能量。

專利文獻1的水平相對向二汽缸引擎(參照圖8)具備包含旋轉輸出用主軸的曲柄軸、與水平相對向的一對活塞一體連結的共享連桿、以及設置于該共享連桿和一對曲柄銷之間的一對行星機構，各行星機構具備與曲柄軸的旋轉中心呈同心狀的太陽齒輪(固定內齒輪)及具有太陽齒輪的內齒的直徑的1/2的外徑的行星齒輪，行星齒輪以可旋轉的方式樞支于上述曲柄軸的曲柄銷，在各行星機構中齒輪銷朝共享連桿側延伸而一體形成于一對行星齒輪的側部外周部，一對齒輪銷是一體形成并連結于共享連桿。