[发明专利]一种动力转换机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力转换机构。

背景技术

现有的汽车发动机都是直列或V型直列曲轴连杆结构将动能从飞轮输出，发动机运作时，当曲轴与连杆之间的夹角为90°时，发动机效率最高，但气缸容积增大，爆缸压力有所下降，夹角较小时，爆缸的压力最大，而扭力臂却也短，能量散失较大。由于曲轴与连杆之间的夹角不断变化，使得发动机的平均效率不高。实验表明汽油机的最高效率为30%，柴油机的最高效率为40%，而多数发动机大部分时间运行在中低载荷工况下，此时发动机的效率远远小于最高效率，大大浪费燃料。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种效率高的动力转换机构。

本发明采用的技术方案是：一种动力转换机构，包括多个气缸、多个连杆组件、轮盘和中心轴，所述的轮盘上设有至少两组环形槽，轮盘安装在中心轴上，所述各组环形槽的中心均偏离中心轴的轴心，且不同组的环形槽的中心不重合；多个气缸以中心轴的轴心为圆心，均匀布置在同一圆周上，多个气缸轴向对应于不同的环形槽安装；所述连杆组件包括第一杆件和第二杆件，第一杆件的一端与第二杆件的一端铰接，铰接处设有滚动轴承；连杆组件的第一杆件的另一端与气缸的活塞连接，第二杆件的另一端铰接在机壳内壁上，滚动轴承安装在第一杆件连接的气缸对应的一组环形槽内。

上述的动力转换机构中，所述轮盘上的环形槽内靠近外壁处设有一周的滚针轴承。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将气缸沿圆周方向布置，且采用轮盘和连杆组件代替曲轴连杆结构传递动力，较现有的曲轴连杆机构的发动机，增大了输出力臂的长度，在同一能耗下，本发明可产生更大的输出扭矩和能量，提高了发动机的效率。本发明还可用于多种动力转换需要的场合，例如用于直流单相或多相螺线管无刷的电流换极型的机械电机，可有效地利用电与磁场能的作用力（磁力线与极面相互垂直作用）。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图2是本发明的轮盘主视图。

图3是本发明的轮盘左视图。

图4是图2中A-A剖视图。

图5是本发明的连杆组件主视图。

图6是本发明的连杆组件左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括六个气缸1、六个连杆组件2、轮盘3和中心轴4，如图2~4所示，所述的轮盘3上设有两组环形槽31，轮盘3安装在中心轴4上，所述各组环形槽31的中心均偏离中心轴4的轴心O，且两组的环形槽31的中心关于中心轴4轴心O极轴对称；六个气缸1以中心轴4的轴心O为圆心，均匀布置在同一圆周上，六个气缸1分成两组，每组三个，轴向分别对应于两组的环形槽31安装；如图4、5所示，所述连杆组件2包括第一杆件21和第二杆件23，第一杆件21的一端与第二杆件23的一端铰接，铰接处设有滚动轴承22；连杆组件2的第一杆件21的另一端与气缸1的活塞11连接，第二杆件23的另一端铰接在机壳内壁上，滚动轴承22安装在第一杆件21连接的气缸1对应的环形槽31内。

如图1所示，本发明的六个气缸1分别为第一气缸1-1，第二气缸1-2，第三气缸1-3，第四气缸1-4，第五气缸1-5和第六气缸1-6，使用时，第一组环形槽311通过连杆组件2连接第一气缸1-1，第三气缸1-3，第五气缸1-5的活塞11，第二组环形槽312通过连杆组件2连接第二气缸1-2，第四气缸1-4，第六气缸1-6的活塞11，当第一组环形槽311运行到使得第一气缸1-1活塞11运行到上止点时，第一气缸1-1点火做功，此时，第三气缸1-3吸气冲程完成，准备进入压缩冲程，第五气缸1-5进入吸气冲程。第一气缸1-1点火，使得与之相连的连杆组件2上的滚动轴承22给轮盘3一个压力，压力通过轮盘3上的环形槽31的圆心O’，环形槽31的圆心O’与中心轴4的轴心O偏离一个距离，因此此压力就形成一个转矩，轮盘3在转矩的作用下绕中心轴转动。轮盘转过120°时，第三气缸1-3压缩冲程完成，点火做功，轮盘转过240°时，第五气缸1-5压缩冲程完成，点火做功；轮盘转过360°时，第一气缸1-1排气冲程完成。此时第二组环形槽312连接的第二气缸1-2，第四气缸1-4，第六气缸1-6进入进气冲程或压缩冲程，轮盘3转过480°时，第四气缸1-4压缩冲程完成，点火做功；当轮盘3转过600°时，第六气缸1-6压缩冲程完成，点火做功；当轮盘3转过720°时，第二气缸1-2压缩冲程完成，点火做功；六个气缸1分别以间隔120°的转角完成做功冲程。

从图1可以看出，D点为连杆组件2的轴承与环形槽31的内侧接触的点，轮盘的环形槽31相对于中心轴4的偏心距OO’的两倍等于活塞的行程，因此偏心距OO’相当于现有发动机中的拐臂，随着轮盘3的转动，DO逐渐减小，但是最小的DO也大于拐臂长度OO’。由此可见，本发明力臂长度较现有的发动机的力臂长，因此效率高。