专利名称：新型发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机，特别是一种工作效率高、节约燃油、对环境污染 较小的新型发动机。
背景技术：
发动机自诞生以来，虽然经过多方面改进(如电喷、多汽门、电脑调
控等)，但其工作效率仍然较低， 一般只有(25 35) %左右，其主要原因 之一是曲柄连杆传动损失较大。如图1所示，汽缸爆发压力推动活塞带动 连杆(ab)转e角。作用于连杆的爆发压力P (暂不计机械传动损失)，只 有部分力Pi用于做功。由c点向垂直于曲柄(b(U的bd作垂线，则bd二P:。 连杆转动不同的P角就有对应的a角。当P二O时a亦为零，P产0。
(P为不同容积的爆发压力，
P产sinlO。XP=0. 156P二n!P
下同)。
当a 二20°P产sin20。XP=0. 309P=n2P
当a =30。P产sin30。XP二O. 453P=n3P
当a =40。P产sin40。XP=0. 587P=n4P
当a二50。P产sin50。XP二O, 707P=n5P
当a =60。P产sin60。XP二O. 809P=nfiP
当a =70°P产sin7(TXP=0. 891P=n7P
当a =80°P产sin80。XP:O. 951P=n8P
当cl二90。P产sin9(TXP=0. 987P=n9P
以上P系数n的总和为5. 84二n!+ri2......+n!9，
其平均值n二
.84
10
=58. 4%，
即可利用做功的压力只有58.4%，损失压力为41.6%.亦即连杆曲柄传动时 损失同比功率41%以上。如果继续计算至下死点和压縮冲程的损失，其总损 失可达50%左右。由上述概算可知连杆曲柄的传动损失相当严重。从而工作 效率大大降低，油耗增加，对周边环境也造成了污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种效率高、节约燃油、减少环境污染的新型发 动机。
本发明的目的由以下方案来实现它的连杆下部设有滑槽，槽内设有滑轴，轴两端连接轴套，轴套与上
下轮之间的钢索相接，下轮通过传动齿轮与主齿轮啮合；连杆下部前后端 分别嵌入前后板的滑槽内，上下轮和传动齿轮分别设在左右支撑板上，主 轴也设在左右支撑板上。
上述左右支撑板为金属板或发动机机体。
上述的上下轮在多缸发动机中由单座双轮代替。
上述与连杆下部前后端相嵌的滑槽内设有滚珠。
上述上下轮之间的钢索为链条或钢丝绳。
上述主齿轮还与一个定时配气系统相连。
本发明的优点
本发明改变了发动机的传动结构，降低了建造成本。现有发动机曲轴 建造成本较高(约占发动机造价的三分之一)。本发明是直线型主轴，虽然 增加部分转动机构(齿轮等)，但都是一般易于加工件。其建造成本一般不 会高于同功率现有发动机。
由于构件易于加工生产， 一般机械工厂均可以生产，易于推广应用。 更加合理地利用了爆发压力，提高了发动机功率。
可降低油耗，较现有常用机一般节油(35 45) %，最高可接近50%左 右。我国年耗油(汽、柴油)约3 4亿吨，按均节油40%计，年节油1.2 1.6亿吨，节约油费达7200亿 9600亿元，可延缓石油危机，减少环境污染。
为了更好了解本发明的优越性能，请参阅图2 (某机部分传动示意图)。 当爆发压力推动活塞与连杆下移并驱动轴套和滑轴旋转a角。爆发压力P2 产生的扭矩应与驱动上下轮旋转的扭力P3的扭矩相等，即^XaO产P3Xb0i
(暂不计传动损失)。
当a二10。 ， aO产sinl0。 XOA=0. 173X29=5. 035， P3二告尸i =^ = 0'419i>2
当(1=20。 ， a0psin20。 X29=0. 342X29=9. 918， P3= ￡^Pl=。.826/>2
当a二30。 ， aO产sin30。 X 29=0. 5X29=14. 5， P3= ^^=1，户2
当a^45。 ， a0产sin45。 X 29=0. 707X29=20. 5， P3=;巧=1.708尸2同理a二50。 ， P3=1.85P2 a =60° ， P3=2. 09P2
a =70° ， P3=2, 27P2
a =80。 ， P3=2. 37P2
a =90° ， P3=2. 416P2 从以上计算可以看出
(3)由(1=20° 30°的P3值看出，驱动上下轮旋转的P3接近于P2值，
大约是。=25° 。此时该机活塞下行距离X:29-(cos25。 X29)二29-26. 27=2. 7mm 此距离不足该机行程的3%。即爆发压力在接近上死点处，此时全部转变为 驱动上下轮并带动主轴做功，现有发动机是不可能的。对照现有发动机(图 1)，爆发压力推动活塞下行时sin5。 4).078，即可利用做功的压力不到8%。 sin25。 =0.38，即可利用的爆发压力仅仅只有三分之一多一点。此时本发明 爆发压力已经可以全部转变为驱动上下轮和主轴做功的力P3。
② 以a二25。 90° ，爆压P2转变为做功压力P3数倍增加， 一直保持
到下死点前90° 。此后P3值虽有减小，但也远远低于连杆曲柄的传动损失。 图1中当连杆与曲柄互相垂直时(sin9(T =0.987)，才能瞬时较好地利用爆 发压力。
③ 对本发明压縮冲程进行的计算也表明，其传动损失也低于现有常用
机。由于充分利用爆发压力和减少传动损失，高效节能非常显著。
图1是目前常用发动机的传动原理示意图。 图2是本发明传动力学示意图。 图3是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
图3所公开的结构是本发明一个实施例的结构。图中，各标号所表示 的零部件为l.汽缸；2.连杆；3.后板滑槽；4.上轮(左、右)；5.右板支
5撑；6.左板支撑；7.前板滑槽；8.滑槽；9.轴套(左、右)；IO.滑轴；11.
钢索；12.下轮(左、右)；13.传动齿轮(左、右)；14.主轴；15.主齿轮。参阅图3，为了提高发动机的传动效率，本发明将连杆改为直线往复运动。连杆2下端设有滑槽8，槽内设有滑轴IO，两端连接轴套9，轴套与上下轮4、 12的钢索11固接。下轮通过传动齿轮13与主齿轮15啮合。当爆发压力驱动连杆2下移时，带动滑轴10与轴套9和上下轮旋转。上下轮通过传动齿轮13驱动主齿轮15与主轴14做功。到达下死点时，由于主轴14旋转的惯性力，驱动上下轮继续旋转，滑轴10摆动移向滑槽8另一端，带动连杆2上升，进行排气或压縮。如此往复循环，可实现发动机正常运转。本发明传动结构见图3.沿连杆2滑槽前端是前板7，上有滑槽，槽内设有滚珠以减少摩擦损失(图中略)。另一端是后板3，上面也设有滑槽。上下轮4、 12和传动齿轮13分别安装在左右支撑板5、 6。主轴14和主齿轮15连接左右板，其中左主齿轮15带动定时配气系统(图中略)，主轴14右端为功率输出。在满足设计要求的前题下，根据不同的机器和不同的情况可作适当调正与安排。新设计发动机可利用机体代替支撑板，多缸机可利用单座双轮代替上下轮4、 12等。
权利要求
1. 一种新型发动机，包括有汽缸、活塞、连杆，其特征在于它的连杆(2)下部设有滑槽(8)，槽内设有滑轴(10)，轴两端连接轴套(9)，轴套与上轮(4)及下轮(12)之间的钢索(11)相接，下轮(12)通过传动齿轮(13)与主齿轮(15)啮合；连杆(2)下部前后端分别嵌入前后板的滑槽(7)和滑槽(3)内，上下轮(4)、(12)和传动齿轮(13)分别设在左右支撑板(6)、(5)上，主轴(14)也设在左右支撑板(6)、(5)上。
2. 按权利要求1所述的新型发动机，其特征在于上述左右支撑板(6)、 (5)为金属板或发动机机体。
3. 按权利要求1所述的新型发动机，其特征在于上述的上下轮(4)、 (12)在多缸发动机中由单座双轮代替。
4. 按权利要求1所述的新型发动机，其特征在于上述与连杆(2)下 部前后端相嵌的滑槽(7)和滑槽(3)内设有滚珠。
5. 按权利要求1所述的新型发动机，其特征在于上述上下轮(4)、 (12) 之间的钢索(11)为链条或钢丝绳。
6. 按权利要求1所述的新型发动机，其特征在于上述主齿轮(15)还 与一个定时配气系统相连。
全文摘要
一种新型发动机，其连杆下部设有滑槽，槽内设有滑轴，轴两端连接轴套，轴套与上下轮之间的钢索相接，下轮通过传动齿轮与主齿轮啮合，连杆下部前后端分别嵌入前后板的滑槽内，上下轮和传动齿轮分别设在左右支撑板上，主轴也设在左右支撑板上。本发明充分利用了连杆的爆发压力，减少了传动中的功率损失，使其工作效率显著提高，油耗明显降低，减少了对环境的污染。
文档编号F02B75/40GK101463759SQ200910060618
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者訾应举 申请人:訾应举