[发明专利]活塞式发动机偏置曲轴连杆机构

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种活塞式发动机偏置曲轴连杆机构。

背景技术

曲轴连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动部分，是往复式内燃机中的动力传递系统。在做功冲程中，它将燃料燃烧产生的热能活塞往复运动、由曲轴旋转运动转变为机械能，对外输出动力。

现有技术中，活塞式发动机的曲轴圆点中心位置位于气缸的垂直中心线上，曲轴旋转使连杆产生柔性对称摆弧，活塞通过连杆推动在气缸中往复运行，在活塞做功冲程中，当曲轴曲柄转到90度时，曲轴扭矩和连杆倾角均处于最大值，活塞产生的侧向水平分力也最大，此时活塞组与连杆轴承和气缸壁会产生较大的摩擦，从而造成动力损失、降低燃油效率。

因此，需要对活塞式发动机的曲轴连杆机构进行改进，使其可有效减少做功冲程时作用于活塞的侧向力和摩擦力，从而提高了内燃机的热效率，并且可以延长气缸与活塞的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种活塞式发动机偏置曲轴连杆机构，可有效减少做功冲程时作用于活塞的侧向力和摩擦力，从而提高了内燃机的热效率，并且可以延长气缸与活塞的使用寿命。

本发明的活塞式发动机偏置曲轴连杆机构，包括气缸、活塞、连杆和曲轴，所述曲轴中心线偏离所述气缸垂直中心线设置，偏置量L为9-12mm；所述活塞中心线偏离所述气缸垂直中心线设置，偏置量d为0.5-0.8mm。

进一步，所述偏置量L为10mm。

进一步，所述曲轴包括主轴颈、连杆颈、曲柄和平衡块，所述平衡块的外侧端面为与主轴颈同轴线的圆弧结构，所述圆弧结构半径R范围与汽油发动机排量V之间为以下对应关系，其中圆弧结构半径R尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,45≤R＜50;1.1≤V＜1.2,50≤R＜55;1.2≤V＜1.3,55≤R＜60;1.3≤V＜1.4,60≤R＜64;1.4≤V＜1.5,64≤R＜69;1.5≤V＜1.6,69≤R＜73；1.6≤V＜1.7，73≤R＜78；1.7≤V＜1.8，78≤R＜83；1.8≤V＜1.9，83≤R＜87；1.9≤V＜2.0，87≤R＜92；V=2.0，92≤R＜97。

进一步，所述曲轴为四缸发动机曲轴，所述曲柄数量设置为八个，包括曲柄Ⅰ—曲柄Ⅷ，所述平衡块设置为四个，所述四个平衡块一一对应并一体设置于曲柄Ⅰ、曲柄Ⅳ、曲柄Ⅴ和曲柄Ⅷ。

进一步，所述曲柄Ⅰ、曲柄Ⅳ、曲柄Ⅴ和曲柄Ⅷ的最大宽度与所述主轴颈的直径比例值范围为1.4-1.55。

进一步，所述曲轴的角度过渡处均为圆角滚压工艺形成的圆角结构。

进一步，所述连杆包括连杆小头、连杆大头和连杆体，在所述连杆大头与所述连杆体的连接过渡处设置至少一个径向甩油通孔。

进一步，所述活塞顶面向内凹陷设置有碗型燃烧坑，所述活塞的顶面与活塞圆周侧面为平顶结构过渡。

进一步，所述活塞的销孔为异形销孔。

本发明的有益效果：本发明的活塞式发动机偏置曲轴连杆机构，包括气缸、活塞、连杆和曲轴，所述曲轴中心线偏离所述气缸垂直中心线设置，偏置量为9-12mm，在此偏置范围内，可有效减少做功冲程时作用于活塞的侧向力，进而减小活塞对气缸侧面侧向压力，从而使得活塞与气缸壁之间因摩擦而消耗的能量也会相应减少，不但提高了内燃机的热效率，还可以延长气缸与活塞的使用寿命；同时，由于曲轴的偏置设置，造成活塞行程加大，活塞做功时间延长，有利于燃料的充分燃烧，在同样的燃烧条件下可以获得更多的有用功，从而改善燃油经济性；活塞配合曲轴的偏置同样偏置设置，可进一步减少做功冲程时作用于活塞的侧向力，进而减小活塞对气缸侧面侧向压力，使得活塞与气缸壁之间因摩擦而消耗的能量也会相应减少，取得更好的减小活塞侧压力的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为曲轴结构示意图；

图3为连杆结构示意图；

图4为活塞结构示意图；

图5为图1A区域结构放大图；

图6为图2E向视图。

具体实施方式