[发明专利]活塞杠杆式节能发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种活塞式发动机。

背景技术

现有的各类车辆、轮船发动机，其发动装置都是采用的活塞-曲柄式结构，燃油在汽缸内燃烧产生推力推动活塞运动，活塞通过连杆传递给曲轴变成机械能向外输出动力，这种机械能又称旋转动能，其大小与曲轴的转速与扭矩的大小成正比，而扭矩的大小与活塞连杆与曲轴的作用点到曲轴中心的距离即力矩臂成正比，力矩劈头越大，曲轴所产生的离心惯性力也越大，而机械产生的振动也就越大。因此，现有技术将曲轴的力矩臂均设计得比较小，同时现有技术的活塞连杆作用于曲轴形成的扭矩是连杆，曲柄与活塞销中心点到曲轴回转中心连线的夹角之和的正弘函数，其平均扭矩只有最大扭矩的64%，活塞产生的推力转化为机械能的效率不高，燃油的经济性较差。其实扭矩和功率一样，都是影响发动机动力性能的重要参数，同时，这两项数据也客观的展现了发动机内部能量的传递效率。扭矩越大，发动机越有劲，加速也就越快，功率也就越大，燃油产生的热效率也就越高，其燃油的经济性也就越高。而现有技术是靠增加气缸的数量和排量来提高输出扭矩，增加输出功率的，而增加气缸的数量和排量却带来了一系列问题：一是增加燃料的消耗；二是增加了发动机的体积和重量；三是给散热带来难度；四是增加成本和造价。本申请人为了解决这个问题，申请了活塞杠杆式发动装置，申请号为2011100462492，但还没有解决配气机构问题，不能形成完整的活塞杠杆式发动机。

现有发动机的配气机构是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气进入气缸并使废气从气缸内排出，实现换气的过程，现有技术的汽车、船泊发动机一般是采用顶置气门式配气机构，由气门组、气门传动组、气门驱动组成，其结构比较复杂，并容易出问题，而且增加造价成本。

现有发动机的主流节油减排技术主要是采用汽油直喷，涡轮增压，双可变气门正时等，在一定的技术范围内提升了燃油的经济性，降低了二氧化碳的排放，但由于现有技术的曲柄连杆机构的设置方式大大的制约了扭矩的工作效率，从而降低了发动机内部能量的传递效率，同时也影响了发动机的动力性能。

发明内容

本发明的目的在于公开一种采用活塞杠杆式原理的、并采用旋转盘配气方式的、能提高发动内部能量的传递效率和提升燃油经济性的，在不依靠增加气缸数量的前提下，可有效的提高输出的扭矩和功率的、运行非常平稳的、容易散热的、体积小、重量轻、造价低的活塞杠杆式节能发动机。

本发明的技术解决方案是：活塞杠杆式节能发动机，包括活塞杠杆机构、曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、点火系统、冷却系统、燃油系统、润滑系统、起动系统，所说的活塞杠杆机构，设有气缸活塞装置，气缸活塞装置对称设置在机体的左右两侧，在机体的顶部设置有杠杆，杠杆的两端与气缸活塞装置中的连杆相铰连；所说的曲柄连杆机构，在机体的中上部内的润滑箱内设有动力输出轴，动力输出轴上设有被动齿轮，在被动齿轮左右两侧对称设有与其相啮合的主动齿轮，两主动齿轮分别通过曲柄连杆与杠杆在B、C点相铰连；其特殊之处在于：所说的配气机构，在两主动齿轮的外部两个中心轴上分别设置进气门主动齿轮和排气门主动齿轮，在润滑油箱外壁上设有进气门开关和排气门开关，进气门主动齿轮与进气门开关上设置的传动齿轮相啮合，排气门开关上设置的传动齿轮与排气门主动齿轮相啮合，进气开关和排气开关的开关体内分别设有气门转盘，气门转盘上设有转盘轴，转盘轴上设有传动齿轮，在进气门开关的气门转盘上设置进气门开口，在进排气开关的机体上均布有四个气门接口，气门接口与气缸底座上的气道用气导管相连, 气道内设有进气门或排气门，在进气门内设置进气门杆，排气门内设置排气门杆；所说的进排气系统，在机体的下方设置有气罐，气罐分别设有进气门、排气门，在气缸底座的下部设有废气室，在废气室内设有废气排气孔，在机体中间的底板上设置涡轮增压泵，在涡轮增压泵的进气口上置空气滤清器，用气导管将涡轮增压泵的排气管与气罐上的进气门相铰连。

本发明技术解决方案中的的排气开关的传动齿轮的直径是主动齿轮直径的两倍，主动齿轮旋转720度，传动齿轮则旋转360度，完成一个工作循环。

本发明技术解决方案中的的的排气气门开口的开口大小为90度，进气气门开口的开口大小为50—80度。

本发明技术解决方案中的的气门接口在进排气开关上成直角设置。