[发明专利]并联曲轴发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种并联曲轴的发动机，属于机械、热能动力领域。

背景技术

目前，公知应用面最广的发动机是往复活塞式发动机，它在汽车、火车、轮船等载运工具上都有应用。它由曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、燃料供给系统、点火系统、润滑系统等组成。实验表明汽油机的最高效率为30％左右，柴油机的最高效率为40％左右。最高效率是发生在发动机接近满负荷工作的情况下，而多数发动机(如：汽车、火车、轮船等载运工具上应用的发动机)大部分时间内工作在中小负荷的工况下。在中小负荷下，发动机的效率要远远低于其最高效率，造成大量燃料的浪费。有的发明为了提高发动机在汽车、火车、轮船等载运工具中低速行驶时的负荷率，采取了闭缸控制的措施，使部分气缸停止工作。闭缸控制，有的是通过停止喷油来实现，有的是通过可变配气机构，关闭某些气缸的进排气门来实现。这种闭缸控制虽然提高了工作气缸的负荷率，但非工作气缸活塞、曲轴仍在高速运行造成摩擦和进排气的能量损失。

发明内容

为了克服现有发动机负荷率低，效率低，燃料浪费大，和某些发明中关闭气缸的能量损失问题，本发明提供一种发动机，同样通过关闭发动机中的部分气缸提高工作气缸的负荷率。和其他发明不同的是，在本发明中所关闭气缸的曲轴、活塞不再运转，避免了能量损失。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明与传统多缸发动机不同的是：传统的多缸发动机只有一条曲轴。本发明为使多缸发动机的各个气缸独立工作采用多条相互平行的曲轴，即每一个或两个气缸有一条曲轴。曲轴在气缸体下部与缸体的纵向垂直。每条曲轴通过定向离合器与齿轮或链轮连接在一起。定向离合器是一种特殊离合器，使曲轴与齿轮之间只有唯一的位置结合，以保证各条曲周之间在转动时的相位关系，从而使发动机运转平稳。齿轮或链轮一方面通过定向离合器与曲轴相连，另一方面相互啮合实现曲轴之间动力的相互传递，同时在发动机转动时储存动能起飞轮的作用。传统多缸发动机配气凸轮轴各缸共用。本发明可以象传统发动机一样，也可以和曲轴匹配每条曲轴配一条凸轮轴。其他部位基本和传统发动机相同。发动机工作时，如果需要负荷较大，发动机的所有气缸都投入工作，各个曲轴的动力通过定向离合器、齿轮或链轮汇集到一起输出；如果需要负荷较小，电脑可以根据所需负荷的大小停止部分气缸的点火和喷油，并使该曲轴上的定向离合器分离，于是这部分气缸停止工作，且曲轴、活塞停止运转；如果所需负荷再度增加，电脑可以控制部分气缸恢复工作。也就是说电脑可以根据所需负荷的大小控制参加工作气缸的数量。

本发明的有益效果是，通过停止多缸发动机所关闭气缸曲轴活塞的运转，不仅提高了发动机的负荷率，提高了效率，而且减小了摩擦造成的能量损失，从而降低了油耗。

附图说明

图1是并联曲轴发动机第一个实施例的结构原理图

图2是图1的A-A剖视图

图3是并联曲轴发动机第二个实施例的结构原理图

图中标记：1.气缸盖，2.横置凸轮轴，3.定向离合器和齿轮，4.曲轴，5.气缸体，6.上正时带轮，7.正时皮带，8.下正时带轮，9.纵置凸轮轴。

具体实施方式

实施例1：以四缸发动机为例，如图1所示，每个气缸都有自己的曲轴(4)和横置凸轮轴(2)。每条曲轴(4)上都装有定向离合器和齿轮(3)。其他部位和普通发动机基本相同。当需要输出较小功率时，电脑可以控制一个气缸工作，其他气缸的齿轮虽然转动但由于定向离合器分离，曲轴(4)和凸轮轴(2)并不转动，不工作，这样不工作的气缸基本没有能量消耗。同时工作气缸的负荷率较高，效率较高，因此耗油率较低。当需要发动机输出较大功率时，电脑可以控制定向离合器结合增加工作气缸的数量。也就是说不论在什么工况下，发动机的工作气缸都能得到较大的负荷率。

实施例2：以四缸发动机为例，如图3所示，和实施例1所不同的是四个汽缸共用一个纵置凸轮轴(9)。这样发动机的结构简单了，但是不工作汽缸的气门仍在动作，有一点能量损耗。