專利名稱：可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。
技術(shù)背景發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中總會(huì)有負(fù)載的變化，負(fù)載的變化直接表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速的變化。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)減少每次噴入的油量來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速， 這樣就導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)的燃燒狀態(tài)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離最佳狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率也 隨之大幅下降。除此之外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的慣量匹配是通 過(guò)慣量不可調(diào)的飛輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此其最低轉(zhuǎn)速就受到了限制，不可能降到很 低。因?yàn)樵跇O低的轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪無(wú)法儲(chǔ)存足夠的動(dòng)能用來(lái)維持發(fā)動(dòng)機(jī)的 正常運(yùn)行，所以目前發(fā)動(dòng)機(jī)怠速只能在幾百轉(zhuǎn)以上。由此可以看出傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī) 低轉(zhuǎn)速時(shí)效率較低，怠速時(shí)為了維持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需較高的轉(zhuǎn)速。因此， 如果能夠發(fā)明一種發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)爆炸沖程的噴油量接近一定值，通過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng) 機(jī)在絕對(duì)時(shí)間內(nèi)的噴油次數(shù)來(lái)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，這樣就可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在低 負(fù)載區(qū)的效率，進(jìn)而能真正實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在全工作域內(nèi)的高效率。不僅如此，還 可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的超低速化，高效率和低排放。發(fā)明內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在全工作域內(nèi)的高效率和怠速的超低速化等目的，本實(shí)用新 型公開(kāi)了一種可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與 角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)連接。所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)設(shè)為由變速裝置和飛輪所構(gòu)成的轉(zhuǎn)速可調(diào)式角動(dòng)量 可調(diào)機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述動(dòng)力輸出軸經(jīng)所述變速裝置與所述飛輪連接，所 述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述動(dòng)力輸出軸經(jīng)齒輪組與負(fù)載連接。所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)設(shè)為由所述飛輪、離合裝置和慣量體所構(gòu)成的軸向慣 量可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)，所述離合裝置設(shè)為機(jī)械式、電磁式或液壓式，所述 發(fā)動(dòng)機(jī)的所述動(dòng)力輸出軸與所述飛輪連接，所述飛輪經(jīng)所述離合裝置與所述慣量體連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的另一動(dòng)力輸出軸與所述負(fù)載連接。所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)設(shè)為所述飛輪上設(shè)有徑向可移動(dòng)慣量體的徑向慣量 可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)。所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)受所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷響應(yīng)控制裝置控制。所述轉(zhuǎn)速可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)是通過(guò)改變飛輪的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在 不同轉(zhuǎn)速下的角動(dòng)量匹配，所述軸向可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)是利用離合裝置將 慣量體與飛輪連接或斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)飛輪慣量的變化，所述徑向可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào) 機(jī)構(gòu)通過(guò)改變?cè)O(shè)置在飛輪上的徑向可移動(dòng)慣量體到飛輪旋轉(zhuǎn)中心的距離來(lái)實(shí) 現(xiàn)改變飛輪慣量的目的，控制所述徑向可移動(dòng)慣量體在徑向上移動(dòng)的動(dòng)力源可 設(shè)為電動(dòng)式或液壓式。所述徑向可移動(dòng)慣量體可以設(shè)置一個(gè)，也可以設(shè)置多個(gè)。本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的角動(dòng)量來(lái)匹配其轉(zhuǎn)速(負(fù)荷)需求，可使發(fā) 動(dòng)機(jī)有以下幾種運(yùn)行模式，如高速、中速、低速和怠速等模式。發(fā)動(dòng)機(jī)可依據(jù) 實(shí)際負(fù)荷或人為期望的負(fù)荷需求調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的角動(dòng)量，需要發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)可減 小飛輪的慣量或降低飛輪的轉(zhuǎn)速，反之需要減速時(shí)可增大飛輪的慣量或提高飛 輪的轉(zhuǎn)速。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)即便是在極限轉(zhuǎn)速下運(yùn)行也變得很容易實(shí)現(xiàn)，例如一分 鐘幾轉(zhuǎn)或幾分鐘一轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)每次燃燒的噴油量接近定值，即無(wú)論負(fù)荷如何變 化(轉(zhuǎn)速如何變化)，缸內(nèi)燃燒的工況都可以處于或接近最佳的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)處于低速和怠速的情況下運(yùn)行時(shí)，因不存在飛輪慣量限制的問(wèn)題，這樣發(fā)動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以降到很低，單位時(shí)間內(nèi)噴油次數(shù)減少，從而單位時(shí)間內(nèi)的噴油 總量相比未調(diào)慣量時(shí)有所減少，同時(shí)也提高了燃油的燃燒效率。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)油門(mén)的控制主要是控制每次噴油的噴油量，本實(shí)用新型所述 可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)油門(mén)的控制則是控制噴油的次數(shù)，但每次噴油的油量接近 定值。無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速如何，由于每次噴油的油量不變，缸內(nèi)的燃燒工況都 能處于最佳的狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)在全工作域內(nèi)的高效率?；诟變?nèi)的最 佳燃燒工況和單位時(shí)間內(nèi)噴油總量的減少，發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速和怠速情況下的 耗油和排放污染問(wèn)題也就迎刃而解了。本實(shí)用新型可以依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)荷或人為期望的負(fù)荷信息，經(jīng)計(jì)算機(jī) 計(jì)算后變成所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)的控制指令，依據(jù)控制指令調(diào)節(jié)角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)的角動(dòng)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷下的角動(dòng)量匹配。本實(shí)用新型中所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)也可設(shè)置于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī) 需急加速時(shí)可通過(guò)減小飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或降低飛輪的轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)負(fù)載的 輸出功率相比傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)而言更大，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也就能迅速的提高；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷降低或發(fā)動(dòng)機(jī)需要減速時(shí)，可通過(guò)增大飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或提高飛輪 的轉(zhuǎn)速，使飛輪儲(chǔ)存更多的動(dòng)能，從而達(dá)到迅速降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。與傳 統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，設(shè)有所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)的加速和減速性能都有了 很大的提高。本實(shí)用新型有以下有益的效果結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，節(jié)省燃油，環(huán)保性 能好。


圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本實(shí)用新型的第四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是本實(shí)用新型的第五個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖 圖6是本實(shí)用新型設(shè)有負(fù)荷響應(yīng)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式附圖編號(hào)1.發(fā)動(dòng)機(jī) 4.飛輪 7.慣量體2.角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu) 5.轉(zhuǎn)速可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)3.變速裝置 6.離合裝置9.徑向可移動(dòng)慣量體 11.負(fù)荷響應(yīng)控制裝置8.軸向慣量可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu) 10.徑向慣量可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)12.齒輪組13.負(fù)載14.動(dòng)力輸出軸 15.另一動(dòng)力輸出軸 16.人為期望的負(fù)載信息
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參照?qǐng)D1、 2、 3、 4、 5和6所示可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)1， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力輸出軸14與角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)2連接。請(qǐng)參照?qǐng)D2所示可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)2設(shè)為由變速裝 置3和飛輪4所構(gòu)成的轉(zhuǎn)速可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)5，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的所述動(dòng) 力輸出軸14經(jīng)所述變速裝置3與所述飛輪4連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的所述動(dòng)力 輸出軸14經(jīng)齒輪組12與負(fù)載13連接。請(qǐng)參照?qǐng)D3和5所示可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)2設(shè)為由所 述飛輪4、離合裝置6和慣量體7所構(gòu)成的軸向慣量可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)8， 所述離合裝置6設(shè)為機(jī)械式、電磁式或液壓式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的所述動(dòng)力輸出 軸14與所述飛輪4連接，所述飛輪4經(jīng)所述離合裝置6與所述慣量體7連接， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的另一動(dòng)力輸出軸15與所述負(fù)載13連接。請(qǐng)參照?qǐng)D4所示可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)2設(shè)為所述飛輪 4上設(shè)有徑向可移動(dòng)慣量體9的徑向慣量可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)10。請(qǐng)參照?qǐng)D6所示可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)2受所述發(fā)動(dòng)機(jī) 1的負(fù)荷響應(yīng)控制裝置11控制，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的所述負(fù)載13的負(fù)載信息和人 為期望的負(fù)載信息16輸入所述負(fù)荷響應(yīng)控制裝置11中變成所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī) 構(gòu)2的控制指令。
權(quán)利要求1.一種可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的動(dòng)力輸出軸(14)與角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)(2)連接。
2.如權(quán)利要求1所述可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī) 構(gòu)(2)設(shè)為由變速裝置(3)和飛輪(4)所構(gòu)成的轉(zhuǎn)速可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)(5)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的所述動(dòng)力輸出軸(14)經(jīng)所述變速裝置(3)與所 述飛輪(4)連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的所述動(dòng)力輸出軸(14)經(jīng)齒輪組(12) 與負(fù)載(13)連接。
3. 如權(quán)利要求1所述可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī) 構(gòu)(2)設(shè)為由所述飛輪(4)、離合裝置(6)和慣量體(7)所構(gòu)成的軸向慣 量可調(diào)式角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)(8)，所述離合裝置(6)設(shè)為機(jī)械式、電磁式或液 壓式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的所述動(dòng)力輸出軸(14)與所述飛輪(4)連接，所述 飛輪(4)經(jīng)所述離合裝置(6)與所述慣量體(7)連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的 另一動(dòng)力輸出軸(15)與所述負(fù)載(13)連接。
4. 如權(quán)利要求1所述可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī) 構(gòu)(2)設(shè)為所述飛輪(4)上設(shè)有徑向可移動(dòng)慣量體(9)的徑向慣量可調(diào)式 角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)(10)。
5. 如權(quán)利要求1所述可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述角動(dòng)量可調(diào)機(jī) 構(gòu)(2)受所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的負(fù)荷響應(yīng)控制裝置(11)控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可變角動(dòng)量發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)連接。本實(shí)用新型依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)荷或人為期望的負(fù)荷需求通過(guò)調(diào)節(jié)角動(dòng)量可調(diào)機(jī)構(gòu)的角動(dòng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速條件下的匹配，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，節(jié)省燃油，環(huán)保性能好。
文檔編號(hào)F02D31/00GK201318221SQ200820181038
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:靳北彪