[發明專利]交叉連桿雙曲軸功率傳輸機構

在審

• 申請號: 202010695778.4
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111691977A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張佰力;張健;張玉川
• 申請（專利權）人: 張佰力
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32;F02B75/06
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 曲洋

交叉連桿雙曲軸功率傳輸機構包括活塞，活塞上安裝相互平行的第一活塞銷和第二活塞銷，第一活塞銷與第一連桿的小頭連接，第一連桿的大頭與第一曲軸的連桿軸頸連接，第二活塞銷與第二連桿的小頭連接，第二連桿的大頭與第二曲軸的連桿軸頸連接，第一連桿與第二連桿相互交叉。本發明的優點在于：本發明有效縮減了兩個曲軸之間的間距、減小了兩個同步齒輪的直徑，有利于縮小雙曲軸發動機功率傳輸機構的體積、降低自身重量，減少功率傳輸機構對雙曲軸發動機自身動力的消耗，有利于顯著提升發動機的有效熱效率；還可降低對發動機功率傳輸機構中相應部件的加工和裝配精度的要求，有利于降低發動機的生產成本等。

技術領域

本發明涉及活塞式發動機，具體的說是一種交叉連桿雙曲軸功率傳輸機構。

背景技術

往復活塞式發動機是指活塞在汽缸內作往復直線運動，通過連桿和曲軸機構將活塞的直線運動轉變為曲軸旋轉運動來傳輸發動機的功率?；钊闹饕饔檬浅惺芷字械娜紵龎毫Α⒈ＷC發功機工質的可靠密封。傳統的發動機結構中，活塞通過活塞銷與一個連桿的小頭鉸接，連桿的的大頭與一個曲軸的連桿軸頸鉸接，此結構在運行時，活塞承受的一部分燃燒壓力在連桿的擺動作用下會轉化為活塞與汽缸壁之間的側向力，該側向力在活塞的整個工作過程中始終存在，且并不做功，還會加速活塞及汽缸壁的磨損，以及增加發動機工作時的噪音及振動，由此可看出活塞與汽缸壁之間的側向力會給發動機帶來動力的損失、影響發動機的壽命，還會為制造企業抑制噪聲及振動造成困難，顯然是一種負面的作用力。為盡可能的消除活塞的側向力，本領域的技術人員設計出了雙曲軸發動機，這種發動機的功率傳輸機構包括相互平行的兩個曲軸，兩個曲軸分別通過兩個連桿與同一個活塞連接，工作時兩個曲軸反向同步轉動，利用兩個連桿同時產生的方向相反的側向力在活塞上實現側向力的平衡，來消除活塞與汽缸壁之間的側向力。

目前雙曲軸發動機的兩個連桿普遍采用兩種方式與活塞連接，一種是活塞上一左一右設置兩個活塞銷，左側連桿與左側活塞銷連接、右側連桿與右側活塞銷連接；另一種是活塞上只設置一個活塞銷，左右連桿與同一個活塞銷連接。以上兩種連接結構，為保證連桿有足夠的活動空間，兩個曲軸之間需留出足夠的間隔，而曲軸之間的間隔越大，曲軸之間的同步齒輪的直徑就越大，因此目前雙曲軸發動機與同排量的普通發動機相比，普遍存在功率傳輸機構體積更大、自重更重的劣勢，雖然振動及噪聲能夠得到抑制，但功率傳輸機構的自重大幅消耗了發動機的動力，發動機的有效熱效率及燃油經濟性并未得到顯著提升，并且還需占用更多的空間。因此目前雙曲軸發動機在并未得到廣泛應用。

本領域技術人員研究發現，在負偏置(發動機功率輸出機構的做功行程曲軸轉過的角度區間小于180度)的雙曲軸功率傳輸機構中，發動機功率傳輸機構的功率傳輸效率(即發動機的有效熱效率)與偏置機構系數(連桿長度L與曲軸半徑R的差除偏心距e的商)密切相關，偏置機構系數越大則發動機功率傳輸機構的功率傳輸效率越高(例如中國專利CN108518279B中公開的提高發動機有效熱效率的方法)。雙曲軸發動機如進一步提高偏置機構系數，勢必會帶來曲軸之間的間距進一步的增大，曲軸之間的同步齒輪的尺寸和重量也會隨之大幅增加，使發動機的負載更大，對發動機有效熱效率的提升效果有限，且會導致發動機自身體積和重量顯著增大，實用性較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種交叉連桿雙曲軸功率傳輸機構，它在雙曲軸發動機功率傳輸機構的基礎上，將連桿交叉設置，有效縮減了兩個曲軸之間的間距、減小了兩個同步齒輪的直徑，有利于縮小雙曲軸發動機功率傳輸機構的體積、降低自身重量，減少功率傳輸機構對雙曲軸發動機自身動力的消耗，為進一步提升發動機功率傳輸機構的偏置機構系數創造有利條件，有利于顯著提升發動機的有效熱效率。