專利名稱：一種可增加膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，尤其涉及一種可增加膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)氣缸的一個(gè)工作循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣四個(gè)活塞行程。所謂活塞行程就是指活塞由上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的距離的過程。在膨脹行程中，進(jìn)、排氣門關(guān)閉，活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，火花塞發(fā)出電火花，點(diǎn)燃被壓縮的可燃混合氣；高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過連桿使曲柄旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械能，除了維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，其余即用于對(duì)外做功。增加膨脹行程即可提高做功能力和燃油效率。現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)的膨脹行程都有待提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)燃機(jī)在一定程度做功能力不足，提供了一種能提升做功能力，提高燃油效率的可增加膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
一種可增加膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸、活塞、上連桿、中間連桿、下連桿、曲軸、凸輪和凸輪軸；所述上連桿的上端與活塞相連，下端與中間連桿的左端相連；所述下連桿的上端與中間連桿的中部相連，下端與曲軸相連；所述凸輪設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸上，所述中間連桿右端與凸輪外輪廓相接觸；所述凸輪軸通過同步齒形帶與曲軸相連并由曲軸帶動(dòng)沿徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曲軸與凸輪軸的傳動(dòng)比為2:1。作為優(yōu)選，還包括一對(duì)限位桿；所述中間連桿在與凸輪外輪廓接觸面的兩側(cè)設(shè)有限位塊，所述限位塊上設(shè)有限位孔；所述凸輪兩端面在與兩限位孔相對(duì)應(yīng)處設(shè)有凹槽，所述限位桿穿過限位孔與凸輪的凹槽相接觸；所述限位桿(9)穿過限位孔的部分設(shè)有防脫凹槽，所述防脫凹槽內(nèi)設(shè)有彈性擋圈?；钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)中，分別將力傳遞到上、中、下連桿，再轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其間，中間連桿右端由凸輪支持，凸輪由凸輪軸控制轉(zhuǎn)動(dòng)。在下止點(diǎn)處，進(jìn)氣末階段和做功末階段的凸輪8升程量是不一樣的，由進(jìn)氣末階段的O變?yōu)樽龉δ╇A段的2a。凸輪8的升程使中間連桿4右端抬起，由于杠桿效應(yīng)，中間連桿4左端降低，活塞2降低，進(jìn)而引起進(jìn)氣階段的活塞行程小于做功階段的活塞行程。做功行程(膨脹行程)增大，提升了內(nèi)燃機(jī)做功能力，提高燃油效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(I)能夠在氣缸中燃燒的油氣混合物在膨脹行程中體積膨脹得更大，做功更加充分。(2)提高了燃燒熱效率。(3)減少了 CO、HC、NOx 的排放。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例四氣缸的工作狀態(tài)示意圖。圖3為凸輪與中間連桿的局部放大示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例一種連續(xù)可變排量內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸1、活塞2、上連桿3、中間連桿4、下連桿5、曲軸7、凸輪8、凸輪軸6和一對(duì)限位桿91、92 ;所述上連桿3的上端與活塞相連，下端與中間連桿的左端鉸接；所述下連桿5的上端與中間連桿的中部鉸接，下端穿孔套于曲軸7的連桿頸；所述凸輪8設(shè)于內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸上，所述中間連桿右端與凸輪外輪廓相接觸；所述凸輪軸6通過同步齒形帶與曲軸相連并由曲軸帶動(dòng)沿徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曲軸與凸輪軸的傳動(dòng)比為2:1。所述中間連桿4在與凸輪外輪廓接觸面的兩側(cè)設(shè)有限位塊41、42，所述限位塊上設(shè)有限位孔；所述凸輪8兩端面在與兩限位孔相對(duì)應(yīng)處設(shè)有凹槽81、82，所述限位桿9穿過限位孔與凸輪的凹槽相接觸；所述限位桿9穿過限位孔的部分設(shè)有防脫凹槽，所述防脫凹槽內(nèi)設(shè)有彈性擋圈。內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，氣缸I中氣體燃燒膨脹，產(chǎn)生的壓力推動(dòng)活塞2做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)通過連接活塞2的上連桿3，推動(dòng)作豎直平面運(yùn)動(dòng)的中間連桿4左端上下擺動(dòng)，同時(shí)通過與中間連桿4中部連接的下連桿5，推動(dòng)曲軸7做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。中間連桿4的右端與凸輪8相接觸，凸輪8繞著凸輪軸6運(yùn)動(dòng)，凸輪軸6通過同步齒形帶由曲軸7帶動(dòng)，傳動(dòng)比凸輪軸6:曲軸 7=1:2。如圖2所示，四缸內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火順序是1-1、1-3、1-4、1-2，即先1-1缸做功，再1-3，再1-4，再1-2。從該圖可以看出每個(gè)行程的工作狀態(tài)。氣缸1-1處于進(jìn)氣行程的初始時(shí)刻，即排氣行程末了時(shí)，凸輪8的升程量為a。氣缸1-2處于壓縮行程的初始時(shí)刻，即進(jìn)氣行程末了時(shí)，凸輪8的升程量為O。氣缸1-3處于排氣行程的初始時(shí)刻，即做功行程末了時(shí)，凸輪8的升程量為2a。氣缸1-4處于做功行程的初始時(shí)刻，即壓縮行程末了時(shí)，凸輪升程量為a。由此可見，在上止點(diǎn)處，凸輪8升程量始終保持為a。在下止點(diǎn)處，進(jìn)氣末階段和做功末階段的凸輪8升程量是不一樣的，由進(jìn)氣末階段的O變?yōu)樽龉δ╇A段的2a。凸輪8的升程使中間連桿4右端抬起，由于杠桿效應(yīng)，中間連桿4左端降低，活塞2降低，進(jìn)而引起進(jìn)氣階段的活塞行程小于做功階段的活塞行程?，F(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)中，1-2進(jìn)氣末了時(shí)刻氣缸體積和1-3做功末了時(shí)刻氣缸體積一樣，即進(jìn)氣階段的活塞行程與做功階段的活塞行程相等。而本發(fā)明實(shí)施例使得做功行程，即膨脹行程增大，提升了內(nèi)燃機(jī)做功能力，提高燃油效率。凸輪的升程量由凸輪的形線所決定。根據(jù)凸輪升程量的要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的形線，是本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易實(shí)現(xiàn)的。凸輪形線設(shè)計(jì)使得活塞膨脹行程下止點(diǎn)時(shí)行程最大。通過內(nèi)燃機(jī)工作分析軟件，可以模擬出不同工況內(nèi)燃機(jī)需使用的最佳排量。再將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入電子控制單元，在一定工況下，電子控制單元發(fā)出信號(hào)通過液壓機(jī)構(gòu)調(diào)整凸輪軸位置，凸輪調(diào)整連桿和活塞行程，最終使內(nèi)燃機(jī)在最佳的排量下工作?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種可增加膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:包括氣缸(I)、活塞(2)、上連桿(3)、中間連桿(4 )、下連桿(5 )、曲軸(7 )、凸輪(8 )和凸輪軸(6 );所述上連桿(3 )的上端與活塞相連，下端與中間連桿的左端相連；所述下連桿(5)的上端與中間連桿的中部相連，下端與曲軸相連；所述凸輪(8)設(shè)于凸輪軸上，所述中間連桿右端與凸輪外輪廓相接觸；所述凸輪軸(6)通過同步齒形帶與曲軸相連并由曲軸帶動(dòng)沿徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曲軸與凸輪軸的傳動(dòng)比為2:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可增加膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于:還包括一對(duì)限位桿(91、92);所述中間連桿(4)在與凸輪外輪廓接觸面的兩側(cè)設(shè)有限位塊(41、42)，所述限位塊上設(shè)有限位孔；所述凸輪(8)兩端面在與兩限位孔相對(duì)應(yīng)處設(shè)有凹槽(81、82)，所述限位桿(9)穿過限位孔與凸輪的凹槽相接觸；所述限位桿(9)穿過限位孔的部分設(shè)有防脫凹槽，所述防脫凹槽內(nèi)設(shè)有彈性擋圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，公開了一種可增加膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)，其包括氣缸(1)、活塞(2)、上連桿(3)、中間連桿(4)、下連桿(5)、曲軸(7)、凸輪(8)和凸輪軸(6)；所述上連桿(3)的上端與活塞相連，下端與中間連桿的左端相連；所述下連桿(5)的上端與中間連桿的中部相連，下端與曲軸相連；所述凸輪(8)設(shè)于凸輪軸上，所述中間連桿右端與凸輪外輪廓相接觸；所述凸輪軸(6)通過同步齒形帶與曲軸相連并由曲軸帶動(dòng)沿徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曲軸與凸輪軸的傳動(dòng)比為2:1。本發(fā)明能提升做功能力，提高燃油效率。
文檔編號(hào)F02B41/02GK103174507SQ20131011485
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者于雙源, 張本西, 鄭波, 熊樹生, 郎文, 孫坤, 范港, 朱天竹, 王英輝, 朱昭林 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)