[實用新型]一種連桿長度可變的發動機結構

有效

• 申請號: 201420053409.5
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN203717121U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王宏煒;楊芳玲;王宏高
• 申請（專利權）人: 王宏煒
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所 61106
• 代理人: 李鳳岐

技術領域

本實用新型涉及內燃發動機技術領域，尤其涉及一種連桿長度可變的發動機結構。

背景技術

傳統往復活塞式發動機工作過程中，燃燒爆發的最高壓力出現在曲軸運動至過上止點后10°左右，此時作用在活塞頂部的燃氣壓力達到最大值時，曲軸輸出的扭矩最大。但此時曲軸主軸頸、曲柄臂、連桿基本處于同一條直線上，曲軸動力臂很短，活塞大部分推力施加在曲軸主軸頸下軸瓦上，幾乎不發生扭矩變化。當活塞向下運動時，曲柄臂與連桿傾斜增大，其與曲柄臂交角接近直角時動力臂最長，則產生最大扭矩。活塞繼續向下運行，動力臂隨之變短。對于整個做功行程而言，燃氣的爆發力未能高效的轉化為曲軸的旋轉扭矩輸出，導致傳統往復活塞式發動機的功效不高。

發明內容

本實用新型解決的技術問題：設計一種連桿長度可變的發動機結構，當活塞到達壓縮上止點時，通過增加連桿長度，使活塞保持上止點位置幾乎不動，曲軸繼續旋轉一定角度進而使其動力臂提前增大，此時燃燒爆發的壓力達到最大，產生的扭矩增大，實現了將燃燒壓力高效轉換為曲軸的輸出扭矩的目的。

本實用新型的技術解決方案：一種連桿長度可變的發動機結構，包括氣缸、活塞、連桿小頭、連桿大頭和曲軸，活塞位于氣缸中，連桿小頭的上端與活塞鉸接，連桿大頭鉸接在連桿軸頸上，所述連桿大頭內具有空腔和與空腔貫通的弧形滑道，所述空腔內設置有副連桿和扇形擺塊，且副連桿的上端與連桿小頭的下端鉸接，副連桿的下端與扇形擺塊的上端鉸接；所述弧形滑道內右端具有回位簧，扇形擺塊沿弧形滑道左右擺動并使扇形擺塊的右端抵在回位簧的左端；所述扇形擺塊的左下端與小連桿的上端鉸接，所述連桿大頭的下方鉸接有搖臂，并使搖臂的上端與小連桿的下端鉸接，搖臂的下端安裝有滾輪；所述曲軸的曲柄臂內側制有弧形導軌，所述滾輪沿弧形導軌滾動。

所述搖臂的下端同軸安裝有兩個滾輪；所述曲軸的兩曲柄臂內側分別制有弧形導軌，所述兩個滾輪分別沿兩弧形導軌滾動。

所述弧形導軌由初始導入段、弧形凸起段、保持段和釋放段組成，所述保持段與連桿軸頸同心，且當曲軸旋轉至上止點后20°時，滾輪位于弧形凸起段的最高點，曲軸旋轉至上止點后20°—110°之間時滾輪沿保持段移動，曲軸旋轉至上止點后110°之后滾輪進入釋放段。

本實用新型具有的優點和效果：

1、本實用新型通過合理的可變連桿長度機構設計，使燃氣推力更高效的轉換為曲軸的旋轉扭矩輸出，從而顯著提高燃油經濟性和動力性。

2、本實用新型可變連桿長度的驅動機構與曲軸上的弧形導軌配合合理，不但能使可變連桿長度機構做出迅速改變，而且狀態穩定。

3、本實用新型可變連桿長度機構無須與發動機外部連接，只須對發動機內部結構進行局部改造，便于實施推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的正面結構示意圖，

圖2為本實用新型的側面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1、2描述本實用新型的一種實施例。

一種連桿長度可變的發動機結構，包括氣缸1、活塞2、連桿小頭3、連桿大頭8和曲軸13，活塞2位于氣缸1中，連桿小頭3的上端與活塞2鉸接，其特征是：所述連桿大頭8內具有空腔17和與空腔17貫通的弧形滑道7，所述空腔17內設置有副連桿4和扇形擺塊5，且副連桿4的上端與連桿小頭3的下端鉸接，副連桿4的下端與扇形擺塊5的上端鉸接；所述弧形滑道7內右端具有回位簧9，扇形擺塊5沿弧形滑道7左右擺動并使扇形擺塊5的右端抵在回位簧9的左端；所述扇形擺塊5的左下端與小連桿6的上端鉸接，所述連桿大頭8的下方鉸接有搖臂10，并使搖臂10的上端與小連桿6的下端鉸接，搖臂10的下端同軸安裝有兩個滾輪11；所述曲軸13的兩曲柄臂15內側分別制有弧形導軌12，所述兩個滾輪11分別沿兩弧形導軌12移動。

所述弧形導軌12由初始導入段18、弧形凸起段19、保持段20和釋放段21組成，所述保持段20與連桿軸頸14同心，且當曲軸13旋轉至上止點后20°時，滾輪11位于弧形凸起段19的最高點，曲軸13旋轉至上止點后20°-110°之間滾輪11沿保持段20移動，曲軸13旋轉至上止點后110°之后滾輪11進入釋放段21。

下面以發動機為順時針旋轉，燃氣爆發最高壓力出現在上止點后20°為例，描述本實用新型的工作過程。