专利名称：双曲轴三功率节油发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节油发动机，具体说是一种双曲轴三功 率的发动机。
技术背景现在的燃油价格持续上涨，并且仍有继续上涨的趋势，随着机 动车数量的不断增加，能源紧张、空气污染、温室气体排放问题日渐突出，节 约能源、减排增效已成为时代的主题。据粗略调查，各类轿车在城市中低速行
驶的里程约占总行驶里程的5 0%左右，载重汽车在空载时行驶里程约占总行驶 里程的3 0%左右，其它机动车或燃油动力设备也有相当时段内不需要发动机在 额定功率下工作。而传统发动机在设计时，排量即最大输出功率一般是固定的， 在需要较小的输出功率时所有汽缸仍全部工作，这样势必浪费大量燃油。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种双曲轴三功率节油发动机， 它可以在车的不同工作状态下输出不同功率，节约燃油，减轻污染。
本实用新型的技术方案如下
本发动机的汽缸分为功率不同的两组，每组汽缸连一曲轴，上述两曲轴都 接入功率转换器中，两曲轴有位置不同的传动齿轮，在两曲轴之间或下部有动 力输出轴，上述三个轴平行，动力输出轴有可沿轴向滑动的齿轮，该齿轮的上 部有拨叉，拨叉连手动控制装置。
上述的汽缸每组为3—6个。
上述的两组不同功率的汽缸可以斜置交替排列，即呈"X"型。 上述两组气缸可以分别燃柴油、汽油。
本实用新型的优点在于
1、 节油增效，本设计是将发动机汽缸分为功率不同的两组，分别由两个曲 轴输出，在需要输出功率较小时，使用排量较小的发动机组，在高速行驶或载 重行驶时可以使用排量较大的发动机组，如遇路况复杂、长时爬坡或需要输出
大功率时，可以让两个发动机组同时工作，以达到节油的目的；在生产环节， 可根据车型和使用用途等不同，合理设定两组发动机的总排量和排量比例，以 达到最佳的节油效果。节油在带来可观经济效益的同时，也会带来巨大的社会 效益。可将发动机一组设计为汽油发动机，另一组设计为柴油发动机，这样发 动机的整体效能、适应性、经济性会更好些。
2、 结构简单。双曲轴结构可减小发动机的前后径，"X"型排列可减小发 动机的高度，发动机可以呈扁平状，为不同车型的结构设计提供了更多的空间， 缸筒、活塞、连杆等结构，发动机的供油系统、冷却系统、润滑系统、进排气
系统与传统发动机基本相同。从功率转换器来看，结构比较简单，只是一个齿 轮传动装置，外加一个控制手柄，在生产时也可以与发动机主体、自动档轿车 档位转换装置、越野车四轮驱动转换装置设计在一起。
3、运行平稳。在工作时，两组发动机自成体系，不会出现为了节油在发 动机运行中关闭部分汽缸而导致的发动机振动过大的问题。在两组发动机同时 工作时，双曲轴结构还可以通过调整两组发动机的相位角来抵消连杆产生的惯 性，更有利于实现发动机整体的动平衡。曲轴相对变短，在运转时所受弯矩变 小，这样发动机工作也会更平稳一些。如两个发动机组呈斜置交替排列，即"X " 型排列，单组发动机工作时相当于传统发动机按一定角度斜置，可以防止发动 机在运行中自身出现偏载现象。对于功率转换器来讲，全部采用齿轮传动，工 作平稳、可靠。
4 、增寿降险。发动机作为机动车的核心部件，其使用寿命直接决定着车
辆的使用寿命。如按发动机功率小的一组单独使用、功率大的一组单独使用、 两组发动机同时使用的时间各占三分之一计算，理论上可延长发动机的使用寿
命l. 6 7倍(计算方法为如设同类发动机的平均使用寿命为a小时，那么理 论上讲两组发动机可分别工作a小时，两组发动机同时工作a小时的三分之一 后，还可再分别工作a小时的三分之二，这样累计可工作时间为[l/3]a+[2 /3]a+[2/3]a= 1. 6 7a)。曲轴所受弯矩小，磨损也会相对减轻。在行驶过 程中，如其中一组发动机发生故障，另外一组在其它附属设施正常的情况下仍 可继续工作，这样就大大减小了抛锚的概率，降低了机动车行驶中的风险。对 于柴油发动机，在两组发动机同时工作时，由于两组发动机之间的制约作用， 还可减少"飞车"现象的发生。
5、 操作简便。此设计对于驾驶员来说使用简便，不需要培训，只是在发动 机起动前增加一个调定功率转换器档位的动作。
6、 适用广泛。本设计可以广泛适用于汽车、拖拉机等燃油运输设备，特别 是对于中高级轿车、越野车、载重汽车等车型和缸数多、排量大的车型节油效 果最为明显，性价比相对更高。对于一些特种车辆和其它燃油动力设备也有较 好的节油效果。
图1是本实用新型整体结构剖面示意图； 图2是功率转换器转换装置剖面示意图； 图3是本实用新型汽缸对置交替排列结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。 由图1一3可以看到本发动机的箱体1上装的汽缸分为功率不同的两组2、3，每组汽缸为3个，每组汽缸连一曲轴4、 5，上述两曲轴都接入功率转换器的箱
体11中，两曲轴有位置不同的传动齿轮7、 8，在两曲轴之间有动力输出轴10， 上述三个轴4、 5 、 10相互平行，动力输出轴有可沿轴向滑动的齿轮9， 17是 连接键，该齿轮的上部有拨叉16，拨叉连手柄14， 15是手柄销，动力输出轴连 离合器12， 13是离合器输出轴；6是连接法兰。
由图3可以看到上述的两组不同功率的汽缸对置交替排列，呈"X"型，即 一组发动机的曲轴4偏左而汽缸2偏右，另一组的曲轴5偏右而汽缸偏左，21 是功率较小的汽缸盖，19是其活塞销，23是其活塞，22是其连杆，20是冷却 孔，18是功率较大的汽缸盖，24是其连杆。
上述两组气缸可以分别燃柴油、汽油的，多配置一个供油系统。
输出轴上配置可沿轴向滑动的齿轮9，齿轮滑动分三个档位，由手柄控制， 处于前部档位时与曲轴4固定连接的齿轮啮合，输出发动机小功率组的扭矩， 此时另一发动机组停止工作，处于后部档位时与曲轴5固定连接的齿轮啮合， 输出大功率组的扭矩，此时小功率组发动机停止工作。处于中间档位时与曲轴4、 曲轴5上固定连接的齿轮同时啮合，两组发动机同时工作，输出两组发动机叠 加功率，这样通过功率转换器即可实现获得三种输出功率的目的。
在生产时，将起动机与功率转换器输出轴相连，当功率转换器处于不同档 位时，分别起动发动机其中一组或同时起动。
如以一辆排量为3升的中级轿车为例，按照本设计可将发动机功率小的一 组即A组的排量定为l. 5升左右，将功率大的B组发动机的排量定为2. 5升 左右，如按照发动机的油耗与排量严格成正比、A组发动机单独使用时间占5 0%计算，这样，理论综合节油率为3 3%{[3-(1.5/2+2. 5/2)]/3二0.33}， A组 发动机单独工作时即时节油率可达5 0%(1.5/3二0.5)，根据实践经验看，1. 5 升的排量对于大多数轿车在城市中行驶来讲是可以满足的，而2. 5升的排量对 于原设计为3升排量的轿车正常高速行驶也不会产生多大影响，并且可获得累 计为4升的大排量，收到既具备高级轿车的大排量、又起到明显节油效果的双 赢效应。
仍以排量为3升的中级轿车为例，如发动机A组的排量定为l. 2升，B组 发动机的排量定为l. 8升，如前计算，理论综合节油率为5 0%， A组发动机 单独工作时即时节油率可达6 0%。
以上仅为理论推算结果，在实际使用中由于发动机排量小可能会需要提高 发动机转速来保证所需的扭矩，这样实际节油率要比理论节油率低一些。
权利要求1、一种双曲轴三功率节油发动机，其特征在于它的汽缸分为功率不同的两组(2)、(3)，每组汽缸连一曲轴(4)、(5)，上述两曲轴都接入功率转换器中，两曲轴有位置不同的传动齿轮(7)、(8)，在两曲轴之间或下部有动力输出轴(10)，上述三个轴(4)、(5)、(10)平行，动力输出轴有可沿轴向滑动的齿轮(9)，该齿轮的上部有拨叉(16)，拨叉连手动控制装置(14)。
2、 根据权利要求1所述的双曲轴三功率节油发动机，其特征在于它的汽 缸每组为3—6个。
3、 根据权利要求l所述的双曲轴三功率节油发动机，其特征在于它的两 组不同功率的汽缸可以斜置交替排列，即呈"X"型。
4、 根据权利要求1所述的双曲轴三功率节油发动机，其特征在于它的两 组气缸可以分别燃柴油、汽油。
专利摘要本实用新型公开了一种双曲轴三功率节油发动机，它的汽缸分为功率不同的两组，每组汽缸连一曲轴，上述两曲轴都接入功率转换器中，两曲轴有位置不同的传动齿轮，在两曲轴之间或下部有动力输出轴，上述三个轴平行，动力输出轴有可沿轴向滑动的齿轮，该齿轮的上部有拨叉，拨叉连手动控制装置。本发动机可输出三种功率，可根据不同的情况手动调节。本装置节油增效，结构简单，运行平稳，操作简便。
文档编号F02B75/18GK201187346SQ200820012398
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者王久峰 申请人:王久峰