[发明专利]一种杠杆发动机

说明书

本发明提供一种杠杆发动机，属于机械装备领域。该杠杆发动机包括机架，机架上水平固设有第一气缸，第一气缸内设有第一活塞，第一气缸的下方设置有曲轴，第一活塞上铰接有第一连杆，曲轴上铰接有曲轴连杆；机架上还设有杠杆，杠杆的上端与第一连杆铰接，杠杆的下端与曲轴连杆连接；杠杆的支点设置在所述机架上，且杠杆支点到杠杆与第一连杆连接点的距离大于杠杆总长度的二分之一；第一活塞推动第一连杆作来回往复运动，带动杠杆绕其支点弧形摆动，从而使杠杆带动曲轴连杆推动曲轴旋转运动。本发明通过活塞推动杠杆作来回往复运动，杠杆推动曲轴旋转，经杠杆的运动，使发动机得到更大动力，达到省油，节能减排，提高发动机效率的目的。

【技术领域】

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种杠杆发动机。

【背景技术】

发动装置是发动机将化学能转换成机械能的重要装置，其性能的优劣，直接决定了发动机能输出的扭矩和功率的大小以及燃油能量转换效率的高低。现有的各类车辆、船舶发动机，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，燃烧产生的推力推动活塞运动，活塞通过连杆将推力传递给曲轴变成机械能向外输出。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距离即力矩臂成正比，力矩臂越大，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点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。因此，现有技术是靠增加气缸的数量来提高输出扭矩，增加输出功率的。而增加气缸却带来了一系列问题：一是增加燃料消耗；二是增加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。因此，需要研究开发新的设置方式来提高发动机的效率。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种杠杆发动机。本发明通过活塞推动杠杆作来回往复运动，杠杆的另一端推动曲轴旋转运动，经杠杆运动的作用，在转速不变之下使发动机得出更大动力，达到省油，节能减排，提高发动机效率的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种杠杆发动机，包括机架，机架上水平固设有第一气缸，第一气缸内设有作往复运动的第一活塞，第一气缸的下方设置有曲轴，所述第一活塞上铰接有第一连杆，所述曲轴上铰接有曲轴连杆，所述第一连杆和曲轴连杆设置在第一气缸或曲轴的同侧；所述机架上还设有杠杆，所述杠杆的上端与所述第一连杆铰接，杠杆的下端与曲轴连杆连接；所述杠杆的支点设置在所述机架上，且杠杆支点到杠杆与第一连杆连接点的距离大于所述杠杆总长度的二分之一；所述第一活塞推动第一连杆作来回往复运动，带动杠杆绕其支点弧形摆动，从而使杠杆带动曲轴连杆推动曲轴旋转运动。

作为优选，所述机架上设有与所述第一气缸水平对置的弹簧，弹簧靠近第一气缸的端部设置有挡板，所述第一连杆的一端铰接所述第一活塞，另一端铰接所述杠杆的上端，且第一连杆另一端与所述挡板之间的距离小于所述第一连杆另一端在运行时的水平行程。为了获得更大的功率，本发明还进一步可以进行拓展，即在所述机架上设有多组由第一气缸、第一活塞、第一连杆、弹簧/杠杆以及曲轴连杆连接组成的相同结构，且每个曲轴连杆均连接至同一个曲轴。

作为优选，所述机架上还设有与所述第一气缸水平对置的第二气缸，第二气缸内设有作往复运动的第二活塞，第二活塞铰接第二连杆的一端，第二连杆的另一端铰接杠杆的上端；第一连杆和第二连杆在不工作时均处于水平状态。为了增加发动机的输出功率，本发明还进一步可以进行拓展，即在所述机架上设有多组由第一气缸、第一活塞、第一连杆、第二气缸、第二活塞、第二连杆、杠杆以及曲轴连杆连接组成的相同结构，且每个曲轴连杆均连接至同一个曲轴。

作为优选，杠杆支点到杠杆与第一连杆连接点的距离为所述杠杆总长度的三分之二。