活塞連桿組和內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種活塞連桿組和包括該活塞連桿組的內(nèi)燃機(jī)，所述活塞連桿組包括活塞（10）、活塞銷（20）和連桿（30），所述連桿的連桿小頭安裝在所述活塞銷上，所述連桿的連桿大頭安裝在曲軸（40）上，其中，在所述活塞的內(nèi)表面上固定安裝有儲(chǔ)能組件（50），所述活塞銷安裝在該儲(chǔ)能組件上。由于本發(fā)明提供的活塞連桿組在做功行程中，儲(chǔ)能組件可以在曲軸轉(zhuǎn)過上止點(diǎn)后的一定角度范圍內(nèi)將部分能量暫存，并且隨著活塞進(jìn)一步地向下移動(dòng)，可以通過儲(chǔ)能組件延遲釋放能量，從而使燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力更多的用于推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，提高了曲軸的輸出扭矩。相應(yīng)地，包括該活塞連桿組的內(nèi)燃機(jī)提高了做功效率。
【專利說明】活塞連桿組和內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞連桿組和包括該活塞連桿組的內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在發(fā)動(dòng)機(jī)中廣泛應(yīng)用的曲柄連桿機(jī)構(gòu)為剛性的鉸鏈連接?；钊耐鶑?fù)式運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)化為曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輸出動(dòng)力。
[0003]如圖1所示，活塞銷20固定安裝在活塞10上，連桿30的連桿小頭固定在活塞銷20上，連桿30的連桿大頭固定在曲軸40上。這種結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單輕便，但存在一個(gè)問題。在往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的做功行程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大爆發(fā)壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)之后的一個(gè)較小的曲軸轉(zhuǎn)角范圍(通常介于5° -15° )內(nèi)，在該曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，連桿的擺角也很小。通過內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)公式Ft=Fsin((p+P)/cosP (其中，F(xiàn)表示燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力，φ表示曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，β表示連桿擺動(dòng)的角度，F(xiàn)t表示驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的切向分力)可知，曲軸轉(zhuǎn)角φ和連桿擺角β都很小的時(shí)候，切向分力Ft占?xì)怏w壓力的比例很小，或者說氣體壓力只有很小一部分被分配到曲軸的切向方向。
[0004]當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過上止點(diǎn)較大的角度后，雖然曲軸轉(zhuǎn)角φ和連桿的擺角β增加，但此時(shí)燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力F已經(jīng)遠(yuǎn)小于最大爆發(fā)壓力點(diǎn)時(shí)的壓力，即通過連桿提供給曲軸的力減小了很多，因而即使曲軸轉(zhuǎn)角φ和連桿的擺角β增加，使切向分力Ft占?xì)怏w力的比例提高，但是由于總的氣體力已經(jīng)`減小了很多，能夠推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的切向分力Ft的提高受到限制，因而不能很好的利用燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力F，換言之，曲軸扭矩的提升受到明顯地限制。
[0005]因此，在上述的曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，不能將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力充分地作用在曲軸上，使得往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的做功效率不夠高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種活塞連桿組，該活塞連桿組可以提高曲軸的輸出動(dòng)力。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種活塞連桿組，該活塞連桿組包括活塞、活塞銷和連桿，所述連桿的連桿小頭安裝在所述活塞銷上，所述連桿的連桿大頭安裝在曲軸上，其中，在所述活塞的內(nèi)表面上固定安裝有儲(chǔ)能組件，所述活塞銷安裝在該儲(chǔ)能組件上。
[0008]具體地，所述活塞連桿組在做功行程中，所述儲(chǔ)能組件包括儲(chǔ)能階段和釋能階段，在所述儲(chǔ)能階段和所述釋能階段中，所述活塞銷相對(duì)于所述活塞銷的初始位置具有位移。
[0009]優(yōu)選地，在所述曲軸從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)到0° ^20°之間時(shí)，所述活塞銷相對(duì)于所述活塞銷的初始位置具有位移。
[0010]優(yōu)選地，所述曲軸從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)5° ^15°之間時(shí)，所述位移達(dá)到最大。
[0011]具體地，所述儲(chǔ)能組件包括至少兩個(gè)平行的鋼板彈簧，所述鋼板彈簧的兩端安裝在所述活塞的內(nèi)表面上，并且在兩個(gè)所述鋼板彈簧上分別固定有安裝座，所述活塞銷的兩端安裝在該安裝座上。
[0012]優(yōu)選地，所述活塞銷的中心軸線與所述活塞的中心線垂直，所述鋼板彈簧的長(zhǎng)度方向與所述活塞銷的軸線垂直。
[0013]進(jìn)一步地，所述活塞連桿組包括導(dǎo)向桿，該導(dǎo)向桿的一端鉸接在所述活塞的內(nèi)表面上，另一端鉸接在所述活塞銷上。
[0014]優(yōu)選地，所述活塞連桿組在做功行程中，所述導(dǎo)向桿位于所述活塞銷的一側(cè)，所述連桿位于所述活塞銷的另一側(cè)。
[0015]此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可以提高做功效率的內(nèi)燃機(jī)。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述另一個(gè)目的，本發(fā)明提供的內(nèi)燃機(jī)包括根據(jù)以上所述的活塞連桿組。
[0017]由于本發(fā)明提供的活塞連桿組在做功行程中，儲(chǔ)能組件可以在曲軸轉(zhuǎn)過上止點(diǎn)后的一定角度范圍內(nèi)將部分能量暫存，并且隨著活塞進(jìn)一步地向下移動(dòng)，可以通過儲(chǔ)能組件釋放能量，從而將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力充分地作用在曲軸上，提高了曲軸的輸出動(dòng)力。相應(yīng)地，包括該活塞連桿組的內(nèi)燃機(jī)提高了做功效率。
[0018]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中活塞連桿組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的活塞連桿組的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的活塞連桿組的第一實(shí)施方式中曲軸的受力分析示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明的活塞連桿組的第一實(shí)施方式的不包括曲軸的仰視圖；
[0024]圖5是本發(fā)明的活塞連桿組的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6本發(fā)明的活塞連桿組的第二實(shí)施方式曲軸的受力分析示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明的活塞連桿組的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明的活塞連桿組的第二實(shí)施方式中扭桿彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]10活塞20活塞銷
[0030]30連桿40曲軸
[0031]50儲(chǔ)能組件51鋼板彈簧
[0032]52安裝座53導(dǎo)向桿
[0033]60扭桿彈簧61第一扭桿彈簧
[0034]61a第一固定部61b第一安裝部
[0035]61c第一連接部62第二扭桿彈簧
[0036]62a第二固定部62b第二安裝部
[0037]62c第二連接部63固定板【具體實(shí)施方式】
[0038]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0039]在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指附圖中的上、下、左、右，“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件輪廓的內(nèi)、外。
[0040]此外，本發(fā)明的活塞連桿組適用于但是不限于各種往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。
[0041]如前所述，現(xiàn)有技術(shù)中的活塞與活塞銷之間為剛性連接，在活塞連桿組的做功行程中不能將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力有效地轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的切向分力。
[0042]為此，本發(fā)明提供了一種可以提高燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力的利用率的活塞連桿組。參見圖2至圖7，本發(fā)明的活塞連桿組主要包括活塞10、活塞銷20和連桿30，連桿30的連桿小頭安裝在活塞銷20上，連桿30的連桿大頭安裝在曲軸40上，其中，在活塞10的內(nèi)表面上固定安裝有儲(chǔ)能組件50，活塞銷20安裝在該儲(chǔ)能組件50上。
[0043]在本發(fā)明中，活塞銷20不直接與活塞10連接，而是通過儲(chǔ)能組件50間接地與活塞10連接。由于活塞連桿組在做功行程中，儲(chǔ)能組件50可以在曲軸轉(zhuǎn)過上止點(diǎn)后的一定角度范圍內(nèi)將部分能量暫存，并且隨著活塞10進(jìn)一步向下運(yùn)動(dòng)，可以通過儲(chǔ)能組件50延遲釋放能量，從而使燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力更多的用于推動(dòng)曲軸40旋轉(zhuǎn)，提高了曲軸的輸出動(dòng)力。
[0044]參見圖3和圖6，活塞連桿組在做功行程中，儲(chǔ)能組件50包括儲(chǔ)能階段和釋能階段，在儲(chǔ)能階段和釋能階段中，由于儲(chǔ)能組件50的作用，活塞銷20將相對(duì)于活塞銷20自身的初始位置具有位移。在儲(chǔ)能階段中，所述位移逐漸增大，在釋能階段中，所述位移逐漸減小。其中，所述位移應(yīng)當(dāng)同時(shí)包括水平位移和垂直位移。
[0045]若活塞銷20的中心軸線來描述活塞銷20的位移，則當(dāng)活塞銷20因儲(chǔ)能組件50的作用而產(chǎn)生位移時(shí)，在圖中，活塞銷20的中心軸線將相對(duì)于其中心軸線的初始位置向左且向上移動(dòng)，即具有水平位移和垂直位移，在附圖中表現(xiàn)為活塞銷20的中心軸線具有弧形的運(yùn)動(dòng)路徑。
[0046]當(dāng)活塞連桿組中的曲軸40剛轉(zhuǎn)過上止點(diǎn)位置時(shí)，燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力作用在活塞10的上端面上，并且依次通過安裝在活塞10內(nèi)表面上的儲(chǔ)能組件50和安裝在儲(chǔ)能組件50上的活塞銷20傳遞至連接在活塞銷20上的連桿30，根據(jù)牛頓第三定律的作用力與反作用力可知，連桿30通過活塞銷20反作用于儲(chǔ)能組件50上。由于此時(shí)，曲軸40的轉(zhuǎn)角φ和連桿30的擺動(dòng)角度β均較小，因而曲軸40通過連桿30提供給活塞銷20較大的反作用力。在儲(chǔ)能組件50具有彈性的情況下，儲(chǔ)能組件50在相對(duì)較大的反作用力下將能量以彈性勢(shì)能的形式儲(chǔ)存，即儲(chǔ)能組件50處于儲(chǔ)能階段。
[0047]當(dāng)活塞10向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，曲軸40的轉(zhuǎn)角φ和連桿30的擺動(dòng)角度β隨著曲軸40的轉(zhuǎn)動(dòng)而增加，因而通過連桿30施加在活塞銷20上的作用力逐漸減小，即作用在儲(chǔ)能組件50上的反作用力也逐漸減小，直到該反作用力無法使儲(chǔ)能組件50進(jìn)一步儲(chǔ)存能量，此時(shí)，儲(chǔ)能組件50的儲(chǔ)能階段結(jié)束。
[0048]在上述儲(chǔ)能階段中，由于連桿30相對(duì)于活塞10的中心線具有一定的擺動(dòng)角度β，因此，儲(chǔ)能組件50受到傾斜向上的反作用力而向上傾斜。在這種情況下，活塞銷20的中心軸線相對(duì)于同一時(shí)刻在現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)中的活塞銷20的中心軸線中具有向上且向左的位移(圖中活塞銷20中心軸線上方的弧形表示活塞銷20的中心軸線的位移路徑)，使得擺動(dòng)角度β相對(duì)于同一時(shí)刻在現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)中的擺動(dòng)角度β有所增加，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)公式Ft=Fsin(cp+p)/cosp，盡管該擺動(dòng)角度β增加的幅度有限，但是對(duì)驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的切向分力Ft的增加是有利的。
[0049]當(dāng)活塞10繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí),儲(chǔ)能組件50將進(jìn)入釋能階段，即儲(chǔ)能組件50向下作用的力使得作用于活塞銷20和連桿30的力由原來的氣體壓力變成氣體壓力和儲(chǔ)能組件50的彈性力，這兩個(gè)力的合力遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)中同一時(shí)刻的氣體壓力，由于曲軸40在轉(zhuǎn)過最大爆發(fā)壓力點(diǎn)之后，作用于活塞10的氣體壓力逐漸變小，因此，本發(fā)明提供的活塞連桿組起到了將較大的氣體壓力暫存，然后通過儲(chǔ)能組件50延遲釋放到活塞銷20和連桿30上。其中延遲釋放是指，與最大爆發(fā)壓力點(diǎn)相比，釋能階段的曲軸40的轉(zhuǎn)角φ增大，在轉(zhuǎn)角(|>±曾大的時(shí)連桿30的擺動(dòng)角度β也隨之增大，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)公式Ft=Fsin((p+|3)/cosf3，與現(xiàn)有技術(shù)相比，延遲釋放的氣體壓力可以更多地用于切向方向，這樣切向分力Ft增大，曲軸可以輸出更大的扭矩。
[0050]可以理解，活塞連桿組在做功行程中，曲軸40從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)到0° ^20°之間時(shí)，活塞銷20相對(duì)于活塞銷20的初始位置具有位移。在此過程中，儲(chǔ)能組件50依次經(jīng)歷儲(chǔ)能階段和釋能階段。
[0051]優(yōu)選地，活塞連桿組在做功行程中，曲軸40從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)5° ^15°之間時(shí)，上述位移可以達(dá)到最大，此時(shí)，即位移最大時(shí)儲(chǔ)能組件50的彈性勢(shì)能最大。可以理解。在上述位移達(dá)到最大之前，儲(chǔ)能組件50處于儲(chǔ)能階段，在上述位移達(dá)到最大之后，儲(chǔ)能組件50開始處于釋能階段。
[0052]以下通過兩個(gè)具體 實(shí)施方式說明儲(chǔ)能組件50的具體結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明中的儲(chǔ)能組件50不限于以下兩個(gè)【具體實(shí)施方式】，其他適用的結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0053]參見圖2至圖4，儲(chǔ)能組件50包括至少兩個(gè)平行的鋼板彈簧51，鋼板彈簧51的兩端安裝在活塞10的內(nèi)表面上，并且在兩個(gè)鋼板彈簧51上分別固定有安裝座52，活塞銷20的兩端安裝在該安裝座52上。從圖中可以看出安裝座52固定在鋼板彈簧51的下表面，但是本發(fā)明不限于此，安裝座52同樣也可以固定在鋼板彈簧51的上表面。
[0054]在該實(shí)施方式中，鋼板彈簧51為主要的儲(chǔ)能元件，活塞銷20通過安裝座52安裝在鋼板彈簧51上。其中鋼板彈簧51的兩端可以通過多種方式安裝在活塞10的內(nèi)表面上，例如通過焊接、螺栓連接等方式，當(dāng)然鋼板彈簧51的兩端還可以鉸接在活塞10的內(nèi)表面上，本發(fā)明不對(duì)其具體的安裝方式進(jìn)行限定。
[0055]在本發(fā)明中，具體由圖4可以看出，活塞銷20的中心軸線大致與活塞10的中心線垂直，并且鋼板彈簧51的長(zhǎng)度方向與活塞銷20的軸線垂直。通過這種方式布置鋼板彈簧51和活塞銷20可以使各個(gè)部件受力均衡，而且不會(huì)干擾連桿30的運(yùn)動(dòng)。
[0056]根據(jù)以上描述的儲(chǔ)能組件的儲(chǔ)能階段和釋能階段的過程可知，當(dāng)活塞連桿組中的曲軸40剛轉(zhuǎn)過上止點(diǎn)位置時(shí)，燃料燃燒產(chǎn)生的氣體壓力作用在活塞10的上端面上，并且依次通過安裝在活塞10內(nèi)表面上的鋼板彈簧51、安裝座52和活塞銷20傳遞到連接在活塞銷20上的連桿30上，根據(jù)牛頓第三定律的作用力與反作用力可知，連桿30通過活塞銷20和安裝座52反作用于鋼板彈簧51上。由于此時(shí)，曲軸40的轉(zhuǎn)角φ和連桿30的擺動(dòng)角度β均較小，因而曲軸40通過連桿30提供給活塞銷20較大的反作用力。又由于鋼板彈簧51具有一定的彈性，此時(shí)鋼板彈簧51在該相對(duì)較大的反作用力下產(chǎn)生向上彎曲的形變，從而將能量以彈性勢(shì)能的形式儲(chǔ)存，即鋼板彈簧51處于儲(chǔ)能階段。
[0057]當(dāng)活塞10向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，曲軸40的轉(zhuǎn)角φ和連桿30的擺動(dòng)角度β隨著曲軸40的轉(zhuǎn)動(dòng)而增加，因而通過連桿30施加在活塞銷20上的作用力逐漸減小，即作用在鋼板彈簧51上的反作用力也相應(yīng)減小，直到該反作用力無法使鋼板彈簧51進(jìn)一步產(chǎn)生形變，此時(shí)，鋼板彈簧51的儲(chǔ)能階段結(jié)束。
[0058]當(dāng)活塞10繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼板彈簧51將進(jìn)入釋能階段，即鋼板彈簧51將彈性力通過安裝座52和活塞銷20作用在連桿30上，以釋放彈性勢(shì)能。由于鋼板彈簧51的彈性力的作用，使得作用于活塞銷20和連桿30的力由原來的氣體壓力變成氣體壓力和鋼板彈簧51的彈性力，這兩個(gè)力的合力遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)中同一時(shí)刻的氣體壓力，由于曲軸40在轉(zhuǎn)過最大爆發(fā)壓力點(diǎn)之后，作用于活塞10的氣體壓力逐漸變小，因此，本發(fā)明提供的活塞連桿組起到了將較大的氣體壓力暫存，然后通過鋼板彈簧51延遲釋放到活塞銷20和連桿30上。與最大爆發(fā)壓力點(diǎn)相比,釋能階段的曲軸40的轉(zhuǎn)角φ±曾大,在轉(zhuǎn)角φ增大時(shí),連桿30的擺動(dòng)角度β也隨之增大，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)公式Ft=Fsin((p+〖:5)/cosp，與現(xiàn)有技術(shù)相比，延遲釋放的氣體壓力可以更多地用于切向方向，這樣切向分力Ft增大，曲軸可以輸出更大的扭矩。
[0059]參見圖2和圖4,本發(fā)明的活塞連桿組包括導(dǎo)向桿53,該導(dǎo)向桿53的一端鉸接在活塞10的內(nèi)表面上，另一端鉸接在活塞銷20上。由圖可見，導(dǎo)向桿53位于兩個(gè)鋼板彈簧51之間。在上述的儲(chǔ)能階段中，導(dǎo)向桿53可以保證鋼板彈簧51被壓縮后向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)能夠向左偏移，從而保證連桿30的擺角是增加，換言之，導(dǎo)向桿53起到“拉動(dòng)”活塞銷20向左運(yùn)動(dòng)的作用。
[0060]可以理解，活塞連桿組在做功行程中，導(dǎo)向桿53應(yīng)當(dāng)位于活塞銷20的一側(cè)，并且連桿30位于活塞銷20的另一側(cè)，并且在曲軸40從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)到0° ^20°之間時(shí)，活塞銷20的中心軸線相對(duì)于其初始位置具有位移。此時(shí)，彈性鋼板51以向上壓縮的形式儲(chǔ)存能量。優(yōu)選地，曲軸40從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)5° ^lO0之間時(shí)，上述位移可以達(dá)到最大，此時(shí)，彈性鋼板51的彈性勢(shì)能最大。其中，連桿30位于活塞銷20的另一側(cè)是指連桿30擺動(dòng)后，整體處于活塞銷20的另一側(cè)。在圖2的視圖中，曲軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)向桿53位于活塞銷20的左側(cè)，連桿30位于活塞銷20的右側(cè)。但是上述部件的位置應(yīng)當(dāng)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際工作情況而確定，而不應(yīng)當(dāng)限制于圖中所示的方向。
[0061]圖5至圖8顯示了本發(fā)明的第二種【具體實(shí)施方式】。在第二實(shí)施方式中，與活塞連桿組的儲(chǔ)能原理相同，在此不再贅述。不同的是儲(chǔ)能組件50具有不同的結(jié)構(gòu)形式。如圖所示，儲(chǔ)能組件50包括扭桿彈簧60，扭桿彈簧60固定在活塞10的內(nèi)表面上，活塞銷20安裝在扭桿彈簧60上。
[0062]類似地，活塞連桿組在做功行程中，扭桿彈簧60應(yīng)當(dāng)位于活塞銷20的一側(cè)，連桿30位于活塞銷20的另一側(cè)，并且在曲軸40從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)到0° ^20°之間時(shí)，活塞銷20的中心軸線相對(duì)于其初始位置具有位移，此時(shí)，扭桿彈簧60以向上壓縮的形式儲(chǔ)存能量。
[0063]優(yōu)選地，活塞連桿組在做功行程中，曲軸40從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)5° ^lO0之間時(shí)，上述位移達(dá)到最大，此時(shí)，扭桿彈簧60的彈性勢(shì)能最大。[0064]具體地，扭桿彈簧60可以具有多種結(jié)構(gòu)形式，如圖8所示，該實(shí)施方式中，扭桿彈簧60包括相配合的第一扭桿彈簧61和第二扭桿彈簧62，第一扭桿彈簧61包括第一固定部61a和與該第一固定部61a平行的第一安裝部61b,第一固定部61a和第一安裝部61b通過與第一固定部61a和第一安裝部61b垂直的第一連接部61c連接，第二扭桿彈簧62包括第二固定部62a和與該第二固定部62a平行的第二安裝部62b，第二固定部62a和第二安裝部62b通過與第二固定部62a和第二安裝部62b垂直的第二連接部62c連接，第二安裝部62b插入第一安裝部61b中，活塞銷20套裝在第一安裝部61b的外周面上。
[0065]因?yàn)榭紤]到扭桿彈簧60和活塞銷20的裝配，所述將上述第一扭桿彈簧61和第二扭桿彈簧62設(shè)置成通過將第二安裝部62b插入第一安裝部61b中而形成扭桿彈簧60的結(jié)構(gòu)。在裝配活塞銷時(shí)，首先將活塞銷20套裝在第一安裝部61b的外周面上，然后將連桿30的連桿小頭安裝在活塞銷20上，之后再將第二安裝部62b插入第一安裝部61b中，最后再將第一固定部61a和第二固定部62a安裝在活塞10的內(nèi)表面上。
[0066]優(yōu)選地，本發(fā)明中，活塞連桿組包括兩個(gè)固定板63,兩個(gè)固定板63固定在活塞10的內(nèi)表面上，第一固定部61a和第二固定部62a分別固定在兩個(gè)固定板63上。通過使用兩個(gè)固定板63分別固定第一固定部61a和第二固定部62a，可以使活塞銷20的中間留出連桿30的運(yùn)動(dòng)空間，防止固定板63對(duì)連桿30的運(yùn)動(dòng)造成干涉。
[0067]此外，本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括以上所述的活塞連桿組。通過使用上述活塞連桿組，內(nèi)燃機(jī)的做功效率得到了有效地提高。
[0068]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0069]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
[0070]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞連桿組，該活塞連桿組包括活塞(10)、活塞銷(20)和連桿(30)，所述連桿(30)的連桿小頭安裝在所述活塞銷(20)上，所述連桿(30)的連桿大頭安裝在曲軸(40)上，其特征在于，在所述活塞(10)的內(nèi)表面上固定安裝有儲(chǔ)能組件(50)，所述活塞銷(20)安裝在該儲(chǔ)能組件(50)上。、
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞連桿組，其特征在于，所述活塞連桿組在做功行程中，所述儲(chǔ)能組件(50)包括儲(chǔ)能階段和釋能階段，在所述儲(chǔ)能階段和所述釋能階段中，所述活塞銷(20)相對(duì)于所述活塞銷(20)的初始位置具有位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞連桿組，其特征在于，在所述曲軸(40)從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)到0° ^20°之間時(shí)，所述活塞銷(20)相對(duì)于所述活塞銷(20)的初始位置具有位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞連桿組，其特征在于，所述曲軸(40)從上止點(diǎn)開始轉(zhuǎn)動(dòng)5° ^15°之間時(shí)，所述位移達(dá)到最大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的活塞連桿組，其特征在于，所述儲(chǔ)能組件(50)包括至少兩個(gè)平行的鋼板彈簧(51)，所述鋼板彈簧(51)的兩端安裝在所述活塞(10)的內(nèi)表面上，并且在兩個(gè)所述鋼板彈簧(51)上分別固定有安裝座(52 )，所述活塞銷(20 )的兩端安裝在該安裝座(52)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活塞連桿組，其特征在于，所述活塞銷(20)的中心軸線與所述活塞(10)的中心線垂直，所述鋼板彈簧(51)的長(zhǎng)度方向與所述活塞銷(20)的軸線垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞連桿組，其特征在于，所述活塞連桿組包括導(dǎo)向桿(53)，該導(dǎo)向桿(53 )的一端鉸接在所述活塞(10 )的內(nèi)表面上，另一端鉸接在所述活塞銷(20 )上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活塞連桿組，其特征在于，所述活塞連桿組在做功行程中，所述導(dǎo)向桿(53)位于所述活塞銷(20)的一側(cè)，所述連桿(30)位于所述活塞銷(20)的另一側(cè)。
9.一種內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，該內(nèi)燃機(jī)包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的活塞連桿組。
【文檔編號(hào)】F02B75/32GK103486251SQ201210194805
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】韓有旭 申請(qǐng)人:北汽福田汽車股份有限公司