提高发动机效率的方法和装置制造方法及图纸

提高发动机效率的方法，首先采用发动机不同心连杆曲轴结构，连杆上轴孔的沿连杆伸出的直线方向和垂直直线方向构成的沿燃爆驱动转动的第一象限的ＸＹ轴的±１５度的位置设有大于轴孔直径的外圆或弧线，由连杆上的轴孔在第二象限对曲轴提供力矩；同时，将发动机的气缸压缩比增加１０－１００％，但对汽油发动机的气缸压缩比最大不超过１７；对柴油发动机的最大气缸压缩比不超过３７。本发明专利技术扭矩的明显增大，效率提高，节油明显。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及提高各种往复式发动机为动力的发动机效率的方法和装置，尤其是通过连杆与曲轴 之间作用力点和角度配合、提供做功效率的连杆曲轴结构，同时提高发动机气缸压縮比用于提高机 动车扭矩输出，同时具有极好的节油效果。二
技术介绍
现有往复式发动机做功原理是将活塞连杆的往复运动，内燃机气缸或蒸气机的活塞的做功通过 连杆和曲轴的配合转换成旋转运动，用来驱动曲轴做功。这是从瓦特蒸气机和狄塞尔内燃机专利技术至 今仍然保持最初原理和结构的发动机连杆曲轴结构。内燃发动机的结构如下当活塞位于上止点位 置时，活塞顶部与气缸盖内表面所形成的空间称为燃烧室。这个空间容积称为燃烧室容积。活塞从 上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量，如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容 积之和称为发动机排量。当活塞在下止点位置时，活塞顶上部的全部气缸容积称为气缸总容积。气 缸压縮比是气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压縮比。压縮比表示了活塞从下止点移动到上止点 时，气体在气缸内被压縮的程度。压縮比越大，气体在气缸内受压縮的程度越大，压縮终点气体的 压力和温度越高，功率越大，但压縮比太高容易出现爆震，就汽油发动机而言，意味着必须采用抗 爆震性能好高辛垸值的高标号汽油，也就意味着燃料的成本较高。如使用不相配的低标号汽油。实 际上油耗增加了，对发动机的损耗会明显加大，还得额外增加数以万计的汽车维修费。压縮比是发动机的一个重要结构参数。柴油机要求较大的压縮比， 一般在12-29之间，而汽油 机的压縮比较小，在6-ll之间，例如日产公司系列汽油发动机的压縮比是8.3:1至10.5:1。通常 是对发动机的技术参数说明，可以概略地用功率与扭矩的人小来标示出来，功率表现在高转速，在 发动机性能曲线图上，随着转速上升而明显上升，它决定了卞.子能跑多快，扭矩不一定在高转速时 发挥，在曲线图上较为平直，它可以决定车行驶时的力量，包括加速性。然而影响功率、扭矩输出的因素却很多，其中一个重要因素就是发动机的压縮比，而只是靠高 转速来提高发动机的功率，由于现有发动机未有扭矩输出的改进方案，导致现有发动机只能获得现 有的功率、扭矩输出图，例如典型的表现在不踩油门或较少供油时无法驱动高档位的车辆运动。在 解读发动机参数时，不要单看功率有多大，同时也要看到扭力参数，当发动机处于最大功率、最大 扭矩时的转速，当然以转速值稍低为好。为了提高活塞往复式发动机的效率，大量的新技术被应用如VTEC技术，VTEC为英文 Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System的縮写，中文意思为可变气 门正时及升程电子控制系统。VTEC是可变进气门控制技术，通过改变进气门开度来改变进气量， 提高发动机扭矩。由ECU接收发动机传感器(包括转速、进气压力、车速、水温等)的参数并进行处 理，输出相应的控制信号，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，从而使发动机在不同的转速工况下 由不同的凸轮控制，影响进气门的开度和时间。电子油门技术电子油门取消了传统油门拉线，通过油门踏板传感器，微电脑对节气门进行控 制，反应更灵敏，控制更精确。多段式可变进气歧管技术通过屯脑控制进气管K度，满足低速时提供大的扭矩，高速时提供 大的功率。的话，在发动机低速的情况下，用乂细乂长的进气岐管；发动机拉到高速时，采用岐管又粗又短，让发动机又有低速扭矩，又能拉得出高速，现在的车子大多配备可变岐管或双岐管。总 之为了节省燃料，还采用稀薄气体发动机，达到更好的尾气指标。智能可变配气正时VVT-i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气 正时进行优化，并用于如V12、 V8、 V6发动机，W型发动机或直列型发动机。现有的连杆曲轴结构的这种配合，为了保证强度和功率传送.连杆与曲轴和轴颈成一条直线时 或在直线附近的相当角度时，连杆包裹轴颈的孔径具有曲轴轴颈的直径，连杆可以对曲轴和轴颈可 以施加作用力，但无法将力矩输出，此不足明显存在着连杆与曲轴角度之间的不协调，使能量损失 很大。连杆与曲轴轴颈之间角度有较人K域(角度范围)处在t:常不利的传动配合状态。尤其是在 活塞到达上止点燃烧室爆发呈最大压力状态时，此刻连杆与轴颈之间正好形成在一条直线(活塞的 上止点位置，包括在此直线附近的角度范围)上。轴颈未能向连杆提供可形成扭力的倾角，无法将 这发动机燃曝时将直线压力转换成扭矩即驱动曲轴旋转的旋转力，尤其是顺直线传给了整个机体， 并且形成了震动源。随后在惯力的作用下，轴颈与连杆之间倾角才逐渐形成。但是；也随着活塞的 下滑、导致汽缸余隙增大、压力也随之迅速下降。角度虽已逐渐得到改善，但是压力也越来越差。 呈现出压力最强时反而角度最差，形成这种劣势循环的曲轴连杆循环运动。目前是以提高转速获得 充足的惯力，和给燃油加入抗暴剂，用来掩盖O角度所引起的爆震等不良反应。在压縮过程中活塞上行，除了挤压混合气使之体积縮小之外，同时也发生了涡流和紊流等现象。 当密闭容器中的气体受到压縮时，压力是随着温度的升高而升高。若发动机的压縮比较高，压縮时 所产生的气缸压力与温度相对地提高，混合气中的汽油分子能汽化得更完全，颗粒能更细密，涡流 和紊流效果和高压縮比所得到的密封效果，当火花塞跳出火花时就能使得这混合气在瞬间内完成燃 烧并释放出爆发能量，来成为发动机的动力输出。反之，燃烧的时间延长，能量会耗费并增加发动 机的温度而并非参与发动机动力的输出，因此高压縮比的发动机就意味着可具有较大的动力输出。 通常的低压压縮比指的是压縮比在10以下，高压縮比在10以上，相对来说压縮比越高，发动机的 动力就越大，目前所知三菱GPI发动机的压縮比已经达到了 12。压縮比越高发动机抖振越厉害， 这是因为发动机的压縮比越高，通常伴随着的就是发动机工作时抖振会较明显增大，即使是多缸发 动机也是如此。在爆发点火时混合气燃烧所产生的能量在瞬间释放出来，相对的振动的动能也就较 大，于是运输动力也就较为明显。另外是由于多缸发动机其动力的产生较为密集，所以直接的感觉 较为轻微。由于车况的怠速运转都经过专门的调校，将它的振动点恰当弥补。也有将凹顶活塞换成平顶活塞，加大了压缩比，发动机效率提高，不过需使用高标号汽油。 擅自降低汽油标号，提前点爆的燃烧室气体就会反推活塞向上运动。燃烧的汽油所做的功就会 被抵消很大一部分。压縮比如果过大，反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。敲缸、爆振、 爆燃气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不 正常燃烧。尖锐的敲缸声，因燃烧速度过快形成压力波，压力波揸击燃烧室而产生。后果发动机 过热，功率下降，经济性下降，严重时气l'j烧毁，轴瓦破裂，火花塞绝缘体被击穿等。表面点火 由于燃烧室内炽热表面(如排起门头、火花塞电极，积炭)点燃混合气产生的一种不正常燃烧现象。现象沉闷的敲缸声；后果发动机零部件负荷增加，寿命K降。为了优化燃烧室的燃烧，还采用凹顶活塞，凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有 利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。由于最大作功容积的油汽总量通常远远小于气缸行程容积,四冲发动机往往工作在实际压縮比 严重偏低的状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
提高发动机效率的方法，其特征是首先采用发动机不同心连杆曲轴结构，连杆上轴孔的沿连杆伸出的直线方向和垂直直线方向构成的沿燃爆驱动转动的第一象限的ＸＹ轴的±１５度的位置设有大于轴孔直径的外圆或弧线，由连杆上的轴孔在第二象限对曲轴提供力矩；同时，将发动机的气缸压缩比增加１０－１００％，但对汽油发动机的气缸压缩比最大不超过１７；对柴油发动机的最大气缸压缩比不超过３７。

【技术特征摘要】
1、提高发动机效率的方法，其特征是首先采用发动机不同心连杆曲轴结构，连杆上轴孔的沿连杆伸出的直线方向和垂直直线方向构成的沿燃爆驱动转动的第一象限的XY轴的±15度的位置设有大于轴孔直径的外圆或弧线，由连杆上的轴孔在第二象限对曲轴提供力矩；同时，将发动机的气缸压缩比增加10-100％，但对汽油发动机的气缸压缩比最大不超过17；对柴油发动机的最大气缸压缩比不超过37。2、 根据权利要求1所述的提高发动机效率的方法，其特征是采用大压縮比的活塞，将凹顶活塞 填成平顶活塞。3、 根据权利要求1或2所述的提高发动机效率的方法，其特征是在连杆上轴孔的第一象限的整 个090度圆周范围将内径扩大，使扩大的090度区域直径大于原来轴孔的圆周。4、 根据权利要求1或2所述的提高发动机效率的方法，其特征是在连杆上轴孔的2-10至80-88 度、或5-15至80-90度...

【专利技术属性】
技术研发人员：程大友，
申请(专利权)人：程大友，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]