CN1555456A - 内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机，特别是，内燃机。本发明的目的是，提高发动机的效率和功率，简化发动机的结构设计，减小发动机的外部尺寸，本质上减少运动转换机构的负荷和特定的重量，并改善发动机影响生态的特性。该内燃机，包括至少一个气缸，该气缸具有两个对置并运动的活塞，以及安置在其中的曲轴。所述活塞具有连杆。将活塞运动转换为曲轴的旋转运动的机构，设有根据活塞数量提供的摇杆。活塞的连杆连接到第一摇杆臂，该连杆分别可转动地连接到第二摇杆臂。两个对置的连杆分别安置到两个相互交叉的平面，所述平面垂直于曲轴旋转平面。该连杆被如下布置，当其中一个连杆所连接的活塞位于其上或下止点位置时，另一连杆所连接的活塞不位于其上或下止点位置。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及发动机产品，特别是，内燃机。

技术背景

一种已知的发动机，包括至少一个气缸，往复运动的活塞安装其内形成通常的燃烧室；运行以作为扫气和燃油喷射部分的气门机构；和与活塞连接的、被作为曲轴传动装置的运动转换机构(参看证书，USA No.4010610，1977)。

该已知发动机的缺点在于效率不足和性能低。

一种已知的发动机，包括两个活塞，这两个活塞对置安装，并提供有连杆；每个连杆连接到将活塞运动转换成输出轴旋转运动的机构(参看证书，USANo.2199625，1940年出版)。

该发动机不能充分利用气缸的体积，因为不能实现最大活塞行程的情况。当可能实现活塞最大行程并且，由此，调整运动的时候，内部传动装置的摆动机构使得这种情况变得不可能。这种情况减小了气缸的容积并使热能的释放恶化。这同时也致使内部传动装置的装配困难。

一种已知的内燃机，包括，至少一个气缸，往复运动的两个活塞在其内相互对置安装，并且活塞上带有连杆可以相对另一个往复运动，一个曲轴，一个将活塞运动转换成曲轴旋转运动的机构，该机构根据活塞的数量提供有摇杆臂，曲轴连杆相互对置，在摇杆上活塞连杆和第一摇杆臂连接，而曲轴连杆和相应摇杆的第二摇杆臂连接。(参看I.I.ARTOBOLEVSKY，Mechanisms in the current technology，第2卷.，“连杆、曲柄及滑动机构”，莫斯科，“Nauka”，第486页，图1495)。上述发动机的缺点在于它的低效率和低性能。

该内燃机包括，至少，一个作为原型的气缸，该气缸具有两个对置并往复运动的活塞安装其内，活塞上带有连杆，还包括曲轴，用作扫气和燃油喷射部分的气门机构，将运动转换成为曲轴旋转运动的机构，该机构根据活塞的数量提供有摇杆，对置的曲轴连杆，在该连接方式中，活塞连杆和第一摇杆臂连接，而曲轴连杆和相应摇杆的第二摇杆臂连接。(参看证书，Germany 475504，1929年4月11日出版)。

其缺点在于低效率，这归因于一个事实即当活塞位于上止点时，气压对活塞的作用力分量实际上等于零，该作用力分量用以使处于该曲轴位置的曲轴旋转。

发明内容

本发明的目的是提高效率、容量、生态特性和性能，以简化发动机的设计，减小发动机的总体尺寸，显著地减少运动转换机构的负荷，并减轻一定的重量，这是因为在最大气压的情况下气体压力作用在活塞上，因此产生压力分量转动曲轴，而在气缸内气压最大的情况下，处于上止点位置的曲轴转动所需要的力减小，同时当两个活塞之间的气缸体积(即燃烧室的体积)为最小值时，增加了活塞处于这种状况的时间。

上述目的的实现，是由于这样一个事实，该内燃机包括，至少，一个气缸，在其内形成通常的燃烧室，该气缸具有两个相互对置并往复运动的活塞，活塞上带有连杆，还包括曲轴，用作扫气和燃油喷射部分的气门机构，将活塞运动转换成曲轴旋转运动的机构，该机构和根据活塞数量提供的摇杆以及对置的曲轴连杆一起工作，在该连接中，活塞连杆和第一摇杆臂连接，而曲轴连杆和相应摇杆的第二摇杆臂连接；两个对置的曲轴连杆被分别布置在与曲轴旋转平面垂直的相互交叉的平面内，在这里曲轴连杆被如下布置，当其中之一所连接的活塞位于上或者下止点时，另一连杆所连接的活塞不位于上或者下止点位置。

曲轴轴端可能被布置在非对称于曲轴轴线的位置。

每个摇杆的第一摇杆臂可能长于摇杆的每个第二摇杆臂。

每个摇杆的第一摇杆臂可能短于摇杆的每个第二摇杆臂。

曲轴连杆可能被布置在后一摇杆的同一个轴端上，并且摇杆中的一个为U形。

附图说明

图1所示为发动机基本简图；图2，3，4所示为活塞运动的图解，图5所示为曲轴轴端不对称放置的图解，图6所示为根据曲轴连杆通过浮动杆的方法与连杆连接在一起的发动机图解，图7所示为曲轴连杆通过在一边使用浮动杆另一边使用摇杆的方法来与连杆连接的连接图；图8所示为根据曲轴连杆所处位置在同一个曲轴轴端并且连杆之一与U形摇杆连接的图。

具体实施方式

该内燃机包括，至少，一个气缸1，具有两个对置往复运动活塞3，4位于其内形成通常的燃烧室2，并带有连杆5，还包括曲轴6，用作扫气和燃油喷射部分的气门机构(在图中未表示出)，将活塞运动转换成曲轴6旋转运动的机构，该机构和根据活塞3，4的数量提供的摇杆7以及曲轴6的对置连杆8和9一起工作，在这里活塞3和4的连杆5和摇杆7的第一摇杆臂连接，而曲轴6的连杆8，9和相应摇杆7的第二摇杆臂11连接。曲轴6的两个对置连杆8和9分别位于与曲轴6旋转垂直的相互交叉平面。曲轴6的连杆8和9布置如下，当其中之一所连接的活塞位于上或下止点时，另一连杆所连接的活塞不位于上或下止点位置，反之亦然。

曲轴轴端6(在图中未表示出)可能被布置在非对称于曲轴6的轴线的位置。

摇杆7的第一摇杆臂10可能长于摇杆7的每个第二摇杆臂11。

摇杆的第一摇杆臂10可能长于摇杆7的每个第二摇杆臂11。

发动机可能使用狄塞尔或者奥托循环运转。

发动机以每个狄塞尔循环运转如下所示。

1.当活塞3和4向气缸1的中心移动(曲轴6顺时针旋转)，当活塞4移动到上止点位置(连杆轴端位于点M)，活塞3还没有到达上止点位置(图2)，但是活塞3和4之间的气缸体积根据热学设计已经减到最小(也称为燃烧室2的体积)。在该情况下，气缸1内压缩空气的温度已经达到最大值。

2.当曲轴继续旋转(图3)活塞4从其上止点位置运动而活塞3还没有到达它的上止点位置——活塞3和4被布置非对称于轴线OA(曲轴6-气缸1)，而连杆轴端分别位于点K和E(图1)。在该曲轴6的位置，活塞3和4之间的气缸1的体积近似等于先前例子中所提及的气缸1的体积。

3.当曲轴继续旋转(图4)，活塞3到达其上止点位置，而活塞4更远离其上止点位置(连杆轴端分别位于点B和C)(图1)。

在该曲轴6的位置，活塞3和4之间的气缸1的体积仍然近似等于先前例子中提及的气缸1的体积。

燃油喷射在段落1和段落3所提及的曲轴6的位置之间执行并且在该情况下，当曲轴位于段落3所描述的位置时，燃油的主要部分已经被点燃，这导致活塞3和4所受的气体压力急剧上升，因为活塞4已经处于与上止点不同的位置；作用在活塞4上的气体压力所产生的切向分量作用在曲轴6的轴端上(图1中的点C)，这样由它提供发动机扭矩。

当发动机以奥托循环运转时，在该曲轴位置空气和燃油的混合物通过火花来点火。

发明实施例的变化例

根据曲轴连杆通过一边使用浮动杆另一边使用摇杆的方法来与连杆连接(图7)，或者曲轴连杆安装在曲轴的同一个轴端上而连杆中的一个连接到U形摇杆上的情况(图8)，实现本发动机的方法存在一些变化。

工业应用

本发明的目的是提高效率、容量、生态特性和性能，以简化发动机的设计，减小发动机的总体尺寸，显著地减少运动转换机构的负荷，并减少一定的重量，这是因为在最大气压的情况下气体压力作用在活塞上，因此产生压力分量转动曲轴，而在气缸内气压最大的情况下，处于上止点位置的曲轴转动所需要的力减小，同时当两个活塞之间的气缸体积(即燃烧室的体积)为最小值时，增加了活塞处于这种状况的时间。

Claims (5)

1.一种内燃机，包括至少一个气缸，具有往复运动的两个对置活塞安装其内以形成通常的燃烧室，并具有连杆、曲轴、用作扫气和燃油喷射部分的气门机构，活塞运动转换机构，以转换成曲轴的旋转运动，该机构与根据活塞数量提供的摇杆以及对置曲轴连杆一起工作，在该连接中活塞连杆和摇杆的第一摇杆臂连接，而曲轴连杆和相应摇杆的第二摇杆臂连接，

其特征是，两个对置曲轴连杆被分别布置在垂直于曲轴旋转平面的相互交叉平面内；在这里曲轴连杆被如下布置，当其中一个连杆所连接的活塞位于其上或下止点位置时，另一连杆所连接的活塞不位于其上或下止点位置。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征是，曲轴轴端布置在非对称于曲轴轴线的位置。

3.如权利要求1到2所述的发动机，其特征是，每个摇杆的第一摇杆臂可以长于摇杆的每个第二摇杆臂。

4.如权利要求1到2所述的发动机，其特征是，每个摇杆的第一摇杆臂可以短于摇杆的每个第二摇杆臂。

5.如权利要求1到4所述的发动机，其特征是，曲轴连杆布置在后一摇杆的同一个轴端上，并且摇杆中的一个为U形。

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