某轉(zhuǎn)角活塞所受壓力與最小體積時(shí)的壓力Q的百分比;缸的直徑相同
從表中可W看出,只是改變壓縮比,曲軸在某轉(zhuǎn)角活塞所受壓力與最小體積時(shí)的 壓力Q的百分比就發(fā)生了較大變化,W壓縮比15和8對(duì)比,在影響曲軸輸出最大的15度 至120度中曲軸在某角度的活塞壓力的比為;15度時(shí)牽拉式88. 58/93. 56=95%傳統(tǒng)推式 72. 11/82. 89=87%,30 度時(shí)拉 66. 57/78. 86=84%、推=72%,45 度時(shí)拉=76%、推=65%,60 度時(shí) 拉=69%、推=61%,90度時(shí)拉=62%、推=58%,120度時(shí)拉=59%、推=57%,從對(duì)比看出,壓縮比 從8加到15時(shí),活塞在運(yùn)動(dòng)做功中的壓力相對(duì)于最小體積壓力Q下降較快,而牽拉式比 傳統(tǒng)推式的壓力比高較多,特別是在45和60度時(shí)的壓力比,壓縮比8時(shí),45度牽拉式/ 傳統(tǒng)推式為63. 2/37. 1日、60度為49. 39/26. 34這個(gè)壓力比已經(jīng)較大,壓縮比15時(shí)45度牽 拉式/傳統(tǒng)推式為47. 71/23. 48\60度為34. 24/16. 34這個(gè)壓力比已在于一倍,也就是在 低壓縮比時(shí)牽拉式比傳統(tǒng)推式高,在越高的壓縮比時(shí)連桿牽拉曲軸的方式做功比傳統(tǒng)連 桿推動(dòng)曲軸式做功輸出功率或效率更高。
[0018] 實(shí)施例4,圖2所示,根據(jù)實(shí)施例1的壓力X體積的值恒量的計(jì)算方法,活塞在活 塞缸中也線(xiàn)上,整個(gè)活塞包括活塞與連桿連接處的軸是沿著活塞缸的中也線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)D=20 L=20W=5的牽拉式做功,在相同的壓縮比假設(shè)為10,兩個(gè)活塞缸能量輸出用同一個(gè)壓縮 氣體動(dòng)力源做功與傳統(tǒng)推式一個(gè)活塞缸用同一個(gè)壓縮氣體動(dòng)力源做功相對(duì)比,曲軸在某 轉(zhuǎn)角活塞所受壓力與最小體積時(shí)的壓力Q的百分比: 因?yàn)閮蓚€(gè)活塞缸同時(shí)體積擴(kuò)大能量輸出用同一個(gè)壓縮氣體動(dòng)力源做功,所W在曲軸 某轉(zhuǎn)角的體積=(1/10+ 2X移動(dòng)百分比)X活塞缸體積,某轉(zhuǎn)角壓力=(10%X活塞缸 體積XQ) / [ (10%+2X移動(dòng)百分比)X活塞缸體積],如15度時(shí)壓力=(10%X活塞缸體 積XQ)/[ (10%+2X化86%)X活塞缸體積]=85. 32%Q,再對(duì)各曲軸轉(zhuǎn)角的壓力計(jì)算如下 表:牽拉式D=20L=20W=5傳統(tǒng)推式D=20L=20缸的直徑相同
加入軌跡桿N的雙缸牽拉式做功與傳統(tǒng)推式單缸壓縮10時(shí)各曲軸轉(zhuǎn)角的壓力計(jì)算如 下表:牽拉式D=20L=20N=36 11=11.33V=24傳統(tǒng)推式D=20L=20缸的直徑相同
從這兩個(gè)表看出,相同能量的氣體動(dòng)力源做功,傳統(tǒng)推式單缸到曲軸轉(zhuǎn)角到120度W及后階段活塞的壓力才超過(guò)雙缸牽拉式,而這時(shí)壓力只有最小體積壓力Q的約1/10,從開(kāi) 始做功到曲軸轉(zhuǎn)角90度雙缸牽拉式比傳統(tǒng)推式的活塞壓力都高,曲軸得到的力也高,也好 就是相同的發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)恻c(diǎn)火條件得到能量在曲軸的前90度雙缸牽拉式的兩個(gè)動(dòng)力輸出的 其中一個(gè)比一個(gè)傳統(tǒng)推式單缸動(dòng)力輸出高,坦然雙缸牽拉式到曲軸轉(zhuǎn)角120度時(shí)較低,但 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行到這個(gè)角度時(shí)由于體積變大散熱也大使溫度已經(jīng)下降較多壓力變得較小, 對(duì)功率的貢獻(xiàn)影響就變得很微小了。這說(shuō)明雙缸牽拉式可W比傳統(tǒng)推式的輸出功率大一 倍W上。分析雙缸牽拉式做功,是為了方便直觀分析,根據(jù)能量的壓力X體積的恒量原理, 和曲軸某轉(zhuǎn)角壓力直接相關(guān)的是體積,所W通過(guò)加大活塞缸的直徑也和采用雙缸一樣達(dá)到 曲軸輸出力的提高。雙缸做功特別是雙缸對(duì)向的應(yīng)用在做功起始前段,受作用力的活塞面 積較大,無(wú)做功作用的活塞缸壁占面積較小,雙向吸收力的輸出也能更合理對(duì)力的利用,圖 2-1為并列式雙缸組合,圖2-2為對(duì)向式的雙缸組合,雙活塞缸可W從并列式到對(duì)向式之間 的任何角度組合,并列式或接近并列式組合占用體積較少,但燃燒缸內(nèi)的無(wú)做功作用的缸 壁面積占比例較大效率略低,對(duì)向式或接近對(duì)向式組合占用體積較長(zhǎng),但燃燒缸內(nèi)的無(wú)做 功作用的缸壁面積占比例較小效率較高。在實(shí)際應(yīng)用中,不論是加大活塞缸直徑或采用雙 缸的壓縮氣體量對(duì)比于傳統(tǒng)推式基本已經(jīng)加倍提高,直接影響了壓縮比和最小壓縮體積, 為了能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)在低功率和高功率很好地兼取,可W采取圖2- 1的左邊的短活塞缸或 柱塞組P用螺紋、偏也軸、斜滑等的結(jié)構(gòu)和方法穩(wěn)固地來(lái)調(diào)節(jié)最小燃?xì)鈮嚎s體積,其只需調(diào) 節(jié)較小的體積就可W對(duì)壓縮比進(jìn)行較大調(diào)整,如原來(lái)最小體積壓縮比為15,將用來(lái)調(diào)節(jié)壓 縮比的活塞缸P加大到做功活塞缸最大體積的1/1日的量,壓縮氣體體積就=2X最小體積, 壓縮比就可W從15調(diào)節(jié)降為約7. 5 ;再加入對(duì)進(jìn)氣口行程的可調(diào)節(jié)控制的裝置,在低速度 小功率行駛W小的壓縮體積和縮短吸氣行程得到合理的壓縮比節(jié)能高效做功,高速度大功 率行駛則W大的壓縮體積和較長(zhǎng)吸氣行程也能得到合理的壓縮比高能高效做功,W及負(fù)載 的改變得到調(diào)節(jié),使發(fā)動(dòng)機(jī)在小功率、大功率、低負(fù)載、高負(fù)載等不同狀況下燃?xì)舛寄苷{(diào)節(jié) 到良好燃燒狀態(tài),增加輸出效率、節(jié)省燃油W及減小排放;可W避免傳統(tǒng)推式發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙 缸同做功氣源由于體積增加過(guò)快快造成燃燒不良的現(xiàn)象。
[0019] 實(shí)施例5,在實(shí)施例3、4中的整個(gè)活塞包括活塞與連桿連接處的軸是沿著活塞缸 的中也線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)相同動(dòng)力源牽拉式的D=20L=20W=5的雙缸或?qū)⒒钊捉孛娣e加大一 倍與單缸在曲軸某轉(zhuǎn)角的壓力百分比的對(duì)比,如下表:
從此表中看出,第一行P(%)參數(shù)為雙缸或?qū)⒒钊捉孛娣e加大一倍在曲軸某轉(zhuǎn)角 的壓力占最大壓力Q的缸內(nèi)壓力百分比,因?yàn)槠涫请p缸或加面積X2的活塞輸出,則總 輸出力=2X某時(shí)缸內(nèi)壓力,得出第三行壓力百分比數(shù)據(jù),第二行為單缸的壓力百分比數(shù) 據(jù),坦然壓力較高,但對(duì)比于雙缸或加面積X2的活塞輸出小了較大,特別是在越靠近開(kāi) 始做功前行程相差更大,這可W使整機(jī)功率得到提升。雙缸W上或其他的活塞缸截面積取 值原理一樣,這里不再重述。這是牽拉式發(fā)動(dòng)機(jī)的好處,雙缸或加大一倍直徑時(shí)燃?xì)庠谧龉?前半行程的體積增加速度比傳統(tǒng)推式發(fā)動(dòng)機(jī)慢,對(duì)燃?xì)馊紵尫殴β屎突钊玫降膲毫Χ?增加,避免了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)同動(dòng)力源采用雙缸或加大直徑造成燃燒惡化的現(xiàn)象。表中數(shù)據(jù)是 為了更好的分析,在具體設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的同動(dòng)力源輸出缸數(shù)可W是兩缸或兩缸W上, 截面積可W是任何數(shù)值,結(jié)合活塞相對(duì)于曲軸的速率、燃油燃燒特性和力的綜合輸出特性, 使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、性能和排放等能更好綜合。
[0020] 從圖10、11的表1、2、3可W看出在曲軸開(kāi)始做功的前段行程活塞的移動(dòng)行程牽 拉式耍比傳統(tǒng)推式小較多,移動(dòng)百分比值的對(duì)比如表1拉式的D=20L=20W=5/表2傳統(tǒng) 推式的D=20L=20/表3拉式的D=20L=20N=36 11=11.33V=24在曲軸15至120度轉(zhuǎn)角 的對(duì)比=15 度時(shí) 0. 86/2. 58/0. 77、30 度時(shí) 3. 35/9. 9/2. 79、45 度時(shí) 7. 31/21. 15/5. 77、60 度 時(shí) 12. 81/34. 95/9. 81、90 度時(shí) 28. 68/63. 45/22. 61、120 度時(shí)日1. 15/84. 9/44. 92,當(dāng)改變 拉式為雙缸輸出時(shí)移動(dòng)百分比變?yōu)閱胃滓苿?dòng)百分比乘W2,對(duì)比=15度1. 72/2. 58/1. 54、 30 度時(shí) 6. 7/9. 9/5. 58、45 度時(shí) 14. 62/21. 15/11. 54、60 度時(shí)巧.62/34. 95/19. 62、90 度時(shí) 57. 36/63. 45/45. 22、120度時(shí)102. 3/84. 9/89. 84,從這些對(duì)比數(shù)據(jù)看出拉式的活塞移動(dòng)百 分比越靠近前面行程相比于傳統(tǒng)推式的移動(dòng)量就越小,因?yàn)樽龉r(shí)的體積增加量=移動(dòng)百 分比X直徑,而發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸混合燃?xì)獾娜紵尫拍芰康男逝c體積的釋放速度密切相 關(guān),只耍根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獾娜紵匦院侠淼幕钊苿?dòng)X活塞缸直徑=合理的體積增加率, 就能得到最大的輸出效率和減小有害燃燒產(chǎn)物的排放,而牽拉式不同的D、W、L、N、U、V產(chǎn)生 的Η值W及結(jié)合采用雙缸和調(diào)節(jié)活塞缸直徑的方