CN104963935A - 气缸型内燃发动机可伸缩连杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸型内燃发动机的可伸缩连杆(1)，与现有发动机的连杆构造区别在于，连杆(1)的长度可在一定范围内变化伸缩，使活塞(2)在吸气工作时由于气缸内气体负压作用，曲轴(3)带动连杆(1)伸长到最长才能带动其工作，使气缸活塞(2)吸气行程相对减少；在活塞(2)进行压缩工作和做功工作时由于气缸内气体正压作用，曲轴(3)带动连杆，连杆缩短到最短才能推动其工作，连杆恢复原有的长度，从而实现活塞(2)吸气行程比做功行程比相对减少，形成发动机活塞的不等程工作，通过这一途径可将发动机每一次燃烧后气体膨胀的压力更多地转化成做功，其具有燃耗少、功效高、等有益效果。

Description

气缸型内燃发动机可伸缩连杆

技术领域

本发明涉及一种以提高气缸型内燃发动机的燃料使用效率为目的，所进行针对其连杆结构的机械领域的设计和改进。从而设计出一种气缸型内燃发动机可伸缩连杆。

背景技术

一般现有内燃发动机都有吸气、压缩、做功、排气个四冲程，空气通过活塞完成吸气和压缩冲程，其体积被压缩了几倍到几十倍并同燃料混合，当其被点燃爆发后，其体积会在原来的基础上再膨胀几十倍，这样膨胀的气体推动推动活塞运动做功。由于一般现有的内燃发动机的活塞在吸气、做功、排气、压缩的工作行程都是等程的，其膨胀气体所产生的气压只能有一部分用于做功，其余的被消音器、排气管等消耗，然后排放掉了。试想：发动机工作时，气缸内每一次气体燃烧膨胀后，若气缸活塞吸气和做功的行程为X，气缸内膨胀的燃爆气体平均压力为1，推动活塞做功为100％的话；如果活塞做功行程为2X，气缸内燃爆气体压力虽减少至50％，但做功增加50％；当活塞做功行程为3X，气缸内燃爆气体压力减少至33％，做功又增加33％；当活塞做功行程为4X，气缸内燃爆气体压力减少至25％，做功又增加25％；这样活塞做功行程增加3倍，总做功量＝100％+50％+33％+25％＝208％。由此可见，通过这一途径可将每一次燃烧后膨胀的气体压力更多地转化成做功，实现内燃发动机功效成倍增长，因此本发明可以设计成：使活塞吸气的行程为做功行程的几分之一或活塞做功的行程比吸气行程大几倍，至于多少倍为最合理，是下一步研究的课题。

发明内容

1.一种气缸型内燃发动机的可伸缩连杆(1)，其特征是：连杆的长度可在一定范围内变化伸缩，连杆滑杆(1a)在连杆滑套(1b)的腔内可滑动，所滑动的距离称为可变行程-简称E；并在连杆滑杆(1a)的一端和连杆滑套(1b)的端口上设滑动防偏装置(1c)保证其往复滑动顺畅。

2.根据上述要求1所述的可伸缩连杆(1)，其中连杆滑套(1b)分左右两部分，当连杆滑杆(1a)、腔内可滑动防偏装置(1c)和连杆滑套(1b)组装完毕后，再在(图1，G-G剖面图所示)H缝处进行焊接或机械咬合(图1，F-F剖面图所示)。

3.可变行程-简称E与气缸型内燃发动机的参数之间逻辑关系：

压缩比＝(A+D-E)/A；

气缸排气量＝(A+D)*R*R*3.14；

气缸吸气量＝(A+D-E)*R*R*3.14；

排气量与吸气量之比称为排吸比＝A+D/(A+D-E)。

其中：A为活塞压气表面与缸顶压缩之后之间的距离；D为曲轴轴心的回转直径；R为气缸内圆半径。

具体实施方式

所述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1本发明气缸型内燃发动机可伸缩连杆(1)的结构图。

图2本发明气缸型内燃发动机可伸缩连杆(1)工作状态示意图。

其中：

1、图1为本发明气缸型内燃发动机可伸缩连杆(1)的结构图。

其中：可伸缩连杆-1，连杆滑杆-1a，连杆滑套-1b，滑动防偏装置-1c；活塞轴-2；曲轴-3。

2、图2为本发明气缸型内燃发动机可伸缩连杆(1)的工作状态示意图。其中：图2-1、图2-2、图2-3为可伸缩连杆(1)在发动机做功阶段的工作状态示意图；图2-3、图2-4、图2-5为可伸缩连杆(1)在发动机排气阶段的工作状态示意图；图2-5图2-6图2-7为可伸缩连杆(1)在发动机吸气阶段的工作状态示意图；图2-7、图2-8、图2-9、图2-10为可伸缩连杆(1)在发动机压缩阶段的工作状态示意图；

3、本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。

3-1、本发明可以设计成：内燃发动机气缸活塞的做功行程是吸气行程的数倍，可将每一次气体燃烧膨胀后产生的压力更高效地转化成做功，提高燃料使用效率降低高压尾气排放，减轻其震动和噪音。

3-2、本发明气缸活塞在压缩过程的初始状态，由于连杆处于行程转换过程，活塞可保持暂时的静止状态，为气缸内的喷油和油气充分混合提供了宝贵时间，有利于后面的充分燃烧。

4、工业应用性，可行性，适用性，先进性。

4.1可行性分析

由于本发明只在现有传统气缸型内燃发动机的连杆上进行构造改进，更换连杆即可实现活塞发动机的不等程工作，可行性显而易见。

4.2适用性分析

由于本发明只在现有传统气缸型内燃发动机的连杆上进行构造改进，更换连杆即可实现活塞发动机的不等程工作，可行性显而易见不虞赘述。

4.3先进性效能分析

以直径100单缸气缸型内燃发动机为原机：设其发动机：A＝10mm；D＝100mm；压缩比＝10∶1；排气量＝吸气量。

以原机进行改造换用气缸型内燃发动机可伸缩连杆(1)称之为-改进机，设其发动机：A1＝2.5mm；D＝100mm；活塞可变行程E＝75mm；吸气行程＝D-E＝100mm-75mm＝25mm；可伸缩连杆(1)缩短后增加长度为A-A1＝10mm-2.5mm＝7.5mm，即可伸缩连杆(1)缩短后活塞孔(2)与曲轴孔(3)圆心之距＝原机连杆活塞孔与曲轴圆心之距+7.5mm；压缩比＝(A+D-E)/A＝10∶1；排吸比＝A+D/(A+D-E)＝4∶1；排气量是吸气量的4倍，即做功行程是吸气行程的4倍，其他不变，。试想：发动机工作时，气缸内每一次气体燃烧膨胀后，若气缸活塞吸气和做功的行程为X，气缸内膨胀的燃爆气体平均压力为1，推动活塞做功为100％的话；如果活塞做功行程为2X，气缸内燃爆气体压力虽减少至50％，但做功增加50％；当活塞做功行程为3X，气缸内燃爆气体压力减少至33％，做功又增加33％；当活塞做功行程为4X，气缸内燃爆气体压力减少至25％，做功又增加25％；这样活塞做功行程增加3倍，总做功量＝100％+50％+33％+25％＝208％。

如果原机和改进机吸入的空气和燃料的比例不变，改进机做功虽是原机的1/2，但改进机燃料消耗是原机的1/4，从价值工程的观点上看是可以接受的；如果改进机气缸加大，使吸入的空气和燃料的容量增加1倍，改进机与原机做功相等，但改进机燃料消耗是原机的1/2，其先进性显而易见。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不局限于上述事例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当提出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种气缸型内燃发动机的可伸缩连杆(1)，其特征是：连杆的长度可在一定范围内变化伸缩，连杆滑杆(1a)在连杆滑套(1b)的腔内可滑动；并在连杆滑杆(1a)的一端和连杆滑套(1b)的端口上设滑动防偏装置(1c)。

2.根据权利要求1所述的可伸缩连杆(1)，其中连杆滑套(1b)分左右两部分，当连杆滑杆(1a)、腔内可滑动防偏装置(1c)和连杆滑套(1b)组装完毕后，再在(图1，G-G剖面图所示)H缝处进行焊接或机械咬合(图1，F-F剖面图所示)。