连杆牵拉曲轴做功和控制连杆与活塞的连接轴应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及活塞或运动块、连杆和曲轴的连接做功方法，尤其是能够较大幅度提 高发动机的输出效率和粟、机械在往复运动与圆周运动的结合对力、速度和转角的不同耍 求。
【背景技术】
[0002] 目前，如所用的活塞缸动力源发动机是W活塞连杆推动曲轴来得到能量的交换输 出，因为某状态条件的发动机活塞缸点火做功得到的能量=压力X体积为一定的值，而连 杆在开始推动曲轴最大能量做功的前半曲轴角度行程，曲轴两轴也间连线和连杆两轴也间 连线分别与活塞运动轨迹线的夹角基本是在对向加大状态，使活塞的移动行程比例超前于 曲轴的转角比例，活塞缸的做功气体体积增加过快而造成压力减小过快，特别是在双缸同 一动力源时更快，施加在曲轴的力就减小过快，再加上曲轴接受活塞连杆输入力的转角角 度行程《180%这就很大程度地降低了发动机的能量输出效率。
【发明内容】
[0003] 本发明耍解决技术问题是提供一种活塞、连杆和曲轴的连接组合方法，使连杆对 曲轴做功的前半曲轴角度行程活塞缸的气体体积增加速度减慢，还可W使曲轴接受活塞连 杆输入力的转角角度行程> 180%增加连杆输给曲轴的力和角度行程，提高发动机的能量 输出效率，W及机械或活（柱）塞粟在往复运动与圆周运动的结合对力、速度和转角的不同 耍求。
[0004] 本发明耍解决技术问题的技术方案是使活塞或活塞杆推动连杆的一端沿稳定的 轨迹运动，再由连杆牵拉曲轴做功输出，减慢了活塞的移动速度，活塞缸的做功气体体积增 加速度和压力的减小速度相对于曲轴转角速度就减慢，输给曲轴的能量也就得到大幅度的 增加；结合对压缩活塞缸组合的燃烧、压缩比和力的利用的优化；利用活塞运动在起始点 和末点即发动机的上止点和下止点时活塞与连杆连接轴两位置连线沿长线不经过曲轴的 轴也时，曲轴的做功行程角度与回程行程角度可W不相等声180\W大于180°的行程角度 作为做功行程，增加曲轴的接受能量距离，这原理使机械或活（柱）塞粟的往复运动与圆周 运动的组合得到不同的力、速度和转角的耍求。
[0005] 本发明的有益效果是在发动机应用时可W使燃气更好燃烧、增加曲轴输出力和力 的角度距离，提高输出效率，还能减小或消除活塞侧面受力，减小做功气体和润滑油的泄 漏；在机械或活（柱）塞粟应用时，得到往复运动与如曲轴的偏也轴圆周运动的结合在往程 和返程对力、速度和转角的不同耍求W及活（柱）塞或运动体可W作直线往复运动。
【附图说明】 [0006] 图1是牵拉式曲轴中也偏离活塞缸中也线的状态图。
[0007] 图2是牵拉式双缸组合和传统推式示意图。
[0008] 图3是牵拉式双曲轴和加轨迹杆组合的示意图。
[0009] 图4-9是双缸或双缸W上结合的示意图。
[0010] 图10、11中的表1-3是活塞、连杆和曲轴运动状态数据。
[0011] 具体实施例在图1中，（1)是活塞缸，（2)是曲轴，（3)是活塞或活塞杆，（4)是连 杆与活塞或活塞杆的连接轴，（5)是曲轴连接连杆端轴也的旋转轨迹直径为D，连杆两轴也 长度为L，Μ是活塞总行程，Η是活塞在起始点和终点时活塞或活塞杆与连杆的连接轴在两 位置连线相对于曲轴旋转轴也的距离，Β是连杆最大摆动时连杆与活塞缸中也线的夹角角 度，A是曲轴可W最大做功输出的角度，W曲轴旋转中也与活塞缸中也线的距离。
[0012] 在图3中N是用来控制活塞与连杆连接处的轴也运动轨迹的一种连杆或轮状这里 称为轨迹杆，U是轨迹杆N的固定轴也在垂直方向与曲轴轴也的距离，V是轨迹杆N的固定 轴也在水平方向与曲轴轴也的距离，Η是各状态下活塞在总行程Μ的两端时活塞与连杆连 接处的轴也的两个位置连线相对于曲轴旋转轴也的距离，C是同步装置的分度圆。
[0013] 下面结合各图和表进行具体说明；假设发动机点火做功得到的能量没有损耗，目口 是压力X体积的值恒量；压缩体积最小时压力为Q，活塞运动的压缩比=10,则有最小体积 =(1/10)X活塞缸体积=10%X活塞缸体积；最大体积=活塞缸X(100+10) %。
[0014] 实施例1，如图1和图10、11中的表1、2所示，整个活塞包括活塞与连杆连接处 的轴是沿着活塞缸的中也线往复运动，当曲轴转径0=20,W=5,L=20,曲轴开始做功转角15。 时，活塞从最小体积移动总行程的化86%，因为能量的压力X体积为恒定，这时压力=(最 小体积X压力曲/这时的体积=(10%X活塞缸体积XQ)/[ (10%+化86%)X活塞缸体 积]=92. 08%Q;曲轴做功转角30°时，活塞从最小体积移动总行程的3. 35%，这时压力=(最 小体积X压力曲/这时的体积=(10%X活塞缸体积XQ)/[ (10%+3.35%)X活塞缸体 积]=74. 91%Q;……，根据W上的计算方法得到下表：
为了表格的简洁直观，在下述用P表示活塞在曲轴某转角的压力相对于压力Q的百分 比，在压力百分比表中如10. 26%XQ直接用数据10. 26表示。
[0015] 根据压力X体积的值恒量的计算方法，计算活塞运动在活塞缸中也线上相同的D 值不同的W、L值W及传统发动机连杆推曲轴式作对比得到的活塞在曲轴某转角的压力相 对于压力Q的百分比数据表如下；D=20缸的直径相同
从w上表中的数据可w看出，计算活塞运动在活塞缸中也线上时，在曲轴的旋转直 径不变的情况下，曲轴旋转轴也距离活塞缸中也线值W越大，曲轴做功转角超过约30°后 得到的压力比就越大；牵拉曲轴的连杆长度L越短即是L/D的值越小得到的压力比也越大； 对比条件为W=5、L=20与传统推式L=20的压力比值在15°时大12.日9、30°时大24. 66、45。 时大25. 67、60。时大21. 24、90。时大12. 24、120。时大5. 81，30。W上至120。的压力比增大 接近一倍，也就是这些压力大利用率高的角度段曲轴的输出力增加近一倍，杠杆原理中一 定的水平力拉杆的角度越大垂直的拉力越大，加上活塞杆的推动方向和曲轴的转向趋近趋 同，这些都有利于曲轴输出效率的提高。
[001引实施例2 ;如图3和图11的表2、3所示，根据实施例1的压力X体积的值恒量的 计算方法，曲轴轴也在活塞缸中也线上加上轨迹杆N得到如下的曲轴在某转角活塞所受压 力与最小体积时的压力Q的百分比；0=20、N=36缸的直径相同
从W上表中看出，D、L、N的值不变时，U和V值的改变对整个做功活塞的压力比有很 大影响，是因为在开始做功时连杆的两端轴也在图3-3中的垂直方向W相反方向运动，使 曲轴的转角速度比活塞的移动速度更趋前，曲轴在某些转角得到活塞W更小体积更大压力 推动，上表的后两行拉式与传统推式对比中，45°时63. 41/32. 1、120°时18. 21/10. 54、60°时 5化48/22.巧、90°时30. 67/13. 61，在曲轴转角45和120度时拉式比传统推式的活塞压力 比接近大一倍，在60和90度时更大一倍W上，这个力通过连杆施加到曲轴输出上，得到功 率的提升。这种加轨迹杆N牵拉做功的方式的缺点是前半程活塞杆的推动方向与曲轴的旋 转方向在图3的垂直方向上为反向，还有连杆的摆动角度B较大，在30°时16. 4\在60°时 32. 3\在90 时 44. 1\120° 时 46. 7\150° 时 45. 6\165° 时 36. 5% 不利于力的输出。
[0017] 实施例3,图10、11的表1、2所示，根据实施例1的压力X体积的值恒量的计算方 法，活塞在活塞缸中也线上，整个活塞包括活塞与连杆连接处的轴是沿着活塞缸的中也线 往复运动D=20L=20W=5的牵拉式做功与传统推式做功D=20L=20在不同的压缩比曲轴在