專利名稱：三連桿內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于內(nèi)燃機(jī)，特別是三連桿組成的內(nèi)燃機(jī)，由曲軸箱和設(shè)置進(jìn)氣活門和排氣活門及火花塞的氣缸、以及一個(gè)在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)的活塞和連桿所組成。
在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中，連結(jié)活塞和曲柄的連桿只有一根。這種結(jié)構(gòu)的連桿在推動(dòng)曲柄時(shí)，連桿和曲柄的連結(jié)點(diǎn)逐漸上升，連桿隨連結(jié)點(diǎn)的上升逐漸變斜，與活塞軸線形成夾角，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)垂直向下的分力作用在氣缸壁上。該分力產(chǎn)生的摩擦力，會(huì)使氣缸磨損，消耗功率，影響氣缸壽命。1995年8月21日中國(guó)《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》公布的德國(guó)巴伐利亞一位業(yè)余愛好發(fā)明者將內(nèi)燃機(jī)中的連桿分成上下兩截的發(fā)明使傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)氣缸和活塞之間的摩擦力減小，延長(zhǎng)了活塞處于上止點(diǎn)的時(shí)間。但在上止點(diǎn)時(shí)，搖臂產(chǎn)生一個(gè)抵抗活塞推力的分力，減小了內(nèi)燃機(jī)的功率。其作功的范圍仍與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)基本相同，且不能在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)前作功，在曲軸返回時(shí)搖臂也產(chǎn)生抵抗下連桿的分力而消耗一定的功率。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種較少摩擦力，能延長(zhǎng)內(nèi)燃機(jī)壽命的三連桿內(nèi)燃機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是用于連結(jié)內(nèi)燃機(jī)活塞和曲柄的連桿是由與活塞相連的連桿(1)和通過同一鉸鏈(6)的曲柄連桿(2)及搖臂連桿(3)組成。搖臂連桿(3)由固定鉸鏈(4)固在曲軸箱壁上。本實(shí)用新型的特殊之處在于活塞(7)軸線的延長(zhǎng)線與過曲柄(5)圓心作原點(diǎn)的直角座標(biāo)系X軸線相交形成的夾角α是一個(gè)銳角。
下例附圖描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)視圖。
圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理圖。
在
圖1內(nèi)燃機(jī)中，活塞連桿(1)的一端與活塞(7)相連，活塞連桿(1)的另一端與曲柄連桿(2)和搖臂連桿(3)通過鉸鏈(6)連接在一起，曲柄連桿的一端固定在曲柄(5)上，搖臂連桿(3)一端固定在鉸鏈(4)上。由圖2可以看到，當(dāng)活塞處于壓縮狀態(tài)，曲柄連桿(2)處于上止點(diǎn)位置時(shí)，鉸鏈點(diǎn)(6)力F的方向是垂直于搖臂的，力的方向與曲軸連桿(2)有一夾角，此力對(duì)曲柄上止點(diǎn)(14)產(chǎn)生力矩，對(duì)該點(diǎn)作功，此點(diǎn)不再是死點(diǎn)。圖中的點(diǎn)(6)到點(diǎn)(13)之間的弧線是曲柄從上止點(diǎn)(14)旋轉(zhuǎn)到下止點(diǎn)(15)時(shí)點(diǎn)(6)的運(yùn)動(dòng)軌跡，由于活塞中心軸線與X軸線(相當(dāng)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)與下止點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線)，有一個(gè)銳角α，使得內(nèi)燃機(jī)的上止點(diǎn)(14)始終處于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)(17)之前。圖中斜線復(fù)蓋區(qū)為作功區(qū)域，該區(qū)域明顯大于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)(17)與下止點(diǎn)(15)連線的半圓作功區(qū)域。圖中AB(11)弧是鉸鏈(6)的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過點(diǎn)(16)射出的線段是曲柄連桿(2)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。圖中(12)是鉸鏈(6)運(yùn)動(dòng)時(shí)上下擺動(dòng)的最大距離。
由圖2我們可以看到本實(shí)用新型有如下效果和優(yōu)點(diǎn)1、當(dāng)點(diǎn)(6)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(13)位置時(shí)，兩點(diǎn)間直線與AB弧弧線間的距離很小，活塞連桿(1)的前端(6)上、下擺動(dòng)量比現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)燃機(jī)擺動(dòng)量(曲軸旋轉(zhuǎn)直徑)小得多，從而大大提高了活塞與氣缸的壽命。
2、上、下止點(diǎn)也不再是現(xiàn)有技術(shù)中的死點(diǎn)。曲軸連桿處于上、下止點(diǎn)所受力的方向與曲柄連桿的夾角，對(duì)曲軸旋轉(zhuǎn)中心有力矩作用，使作功區(qū)域變大，有用功增加，內(nèi)燃機(jī)的功率提高。
3、由于活塞連桿端點(diǎn)(6)上、下擺動(dòng)很小，使氣缸受到的摩擦分力與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，大部分被轉(zhuǎn)換成了對(duì)曲柄的推動(dòng)力，減少了活塞對(duì)氣缸的摩擦阻力和氣缸的磨損，使部分作無用功的摩擦力轉(zhuǎn)換成了有用功。
4、壓縮比增大，作功范圍變寬。從圖2可知點(diǎn)(6)到點(diǎn)(13)之間的距離大于曲軸旋轉(zhuǎn)直徑點(diǎn)(17)到點(diǎn)(15)之間的距離，活塞行程變長(zhǎng)，所以比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)壓縮比大，點(diǎn)火所產(chǎn)生的力量充分發(fā)揮，燃料燃燒更充分、均勻，不僅節(jié)省了燃料，而且降低了有害氣體(一氧化碳，氮氧化合物，焦油等)的排放量。
5、從圖2可以看出，搖臂(3)與曲柄連桿(2)之間有一夾角，當(dāng)點(diǎn)(14)在作功運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩桿之間的角度逐漸增大，若作用在點(diǎn)(6)的力是常數(shù)，則點(diǎn)(14)在作功運(yùn)動(dòng)中是增力過程，而與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的減力過程不同，從而增加功率。
6、從圖2可以看出，當(dāng)曲柄連桿(2)從上止點(diǎn)(15)開始固轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用(16)表示出來，曲柄連桿(2)不象傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的連桿角度大，因此在回轉(zhuǎn)時(shí)消耗功率小。
本實(shí)用新型廣泛用于汽車，摩托車，坦克等內(nèi)燃機(jī)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)，特別是三連桿內(nèi)燃機(jī)，由曲軸箱和設(shè)置進(jìn)氣活門和排氣活門及火花塞的氣缸，以及一個(gè)在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)的活塞和連桿所組成，活塞連桿(1)、曲柄桿連桿(2)和搖臂連桿(3)通過同一鉸鏈(6)固定于曲軸箱壁上，其特征在于活塞軸線的延長(zhǎng)線與過曲柄(5)圓心作原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系的X軸線相交形成的夾角α是一個(gè)銳角。
專利摘要一種三連桿內(nèi)燃機(jī)，由曲軸箱和設(shè)置進(jìn)、排氣活門及火花塞的氣缸及在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)的活塞和連桿組成，連結(jié)活塞的連桿是由活塞連桿和通過同一鉸鏈的曲柄連桿及搖臂連桿構(gòu)成。其特殊之處是，活塞軸線的延長(zhǎng)線與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上、下止點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線構(gòu)成的銳角α，減少了摩擦阻力和氣缸的磨損，使內(nèi)燃機(jī)壓縮比增大，作功范圍變寬，壽命增加，燃燒更充分，燃料更節(jié)省，廢氣排放量減少。廣泛用于汽車、摩托車、坦克等內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號(hào)F02B75/00GK2233462SQ9524240
公開日1996年8月21日 申請(qǐng)日期1995年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月15日
發(fā)明者杜昌文 申請(qǐng)人:成都飛機(jī)工業(yè)公司