專利名稱：一種五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為一種五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機，其特征是五沖程發(fā)動機的進氣道和排氣道開在氣缸的中部附近，在活塞下行時，活塞頂部越過進、排氣道后還會繼續(xù)下行一段距離吸入空氣，曲軸每旋轉(zhuǎn)一周發(fā)動機完成作功、排氣、掃氣、吸氣、壓縮五個沖程，比兩沖程發(fā)動機多了一個吸氣沖程，活塞通過一個三連桿機構(gòu)與曲軸鏈接，通過凸輪軸來控制輔助連桿的位置，改變活塞連桿與曲軸連桿的夾角，進而來改變發(fā)動機的壓縮比，發(fā)動機的壓縮比連續(xù)可調(diào)，氣缸、活塞以及三連桿機構(gòu)對稱布置在曲軸的兩側(cè)，可抵消三連桿機構(gòu)在不同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的振動，此五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機取消了四沖程發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)，極大地降低了發(fā)動機的制造成本、減小了發(fā)動機的體積和重量，具有極佳的動平衡性和燃油經(jīng)濟性。
背景技術(shù)：
當前，可變壓縮比發(fā)動機是發(fā)動機的前沿技術(shù)，由于種種未解決的難題，使可變壓縮比發(fā)動機至今未達到量產(chǎn)要求，如多連桿發(fā)動機開發(fā)了很多年了，由于沒有很好解決振動大和摩擦損耗大的問題，使此項技術(shù)幾乎被放棄了，目前流行的成熟的是四沖程發(fā)動機技術(shù)，兩沖程發(fā)動機盡管結(jié)構(gòu)簡單成本低廉性能可靠，但是由于換氣不徹底以及節(jié)能環(huán)保方面有缺陷逐步被放棄。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機，技術(shù)方案是五沖程三連桿發(fā)動機的單缸機由氣缸(I)、缸蓋(2)、噴油嘴(3)、火花塞(4)、進氣道(5)、排氣道(6)、排氣閥(7)、進氣閥(8)、活塞(9)、活塞連桿(10)、曲軸連桿(11)、輔助連桿(12)、凸輪軸(13)和曲軸(14)組成，噴油嘴(3)、火花塞(4)裝配在缸蓋(2)上，活塞(9)裝配在氣缸(I)內(nèi)可以在氣缸內(nèi)上下滑動，活塞(9)與活塞連桿(10)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，活塞連桿(10)的另外一端與曲軸連桿(11)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，曲軸連桿(11)的另外一端裝配在曲軸(14)的連桿軸上可以轉(zhuǎn)動，曲軸連桿(11)上有兩個安裝點，輔助連桿(12)與曲軸連桿(11)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，輔助連桿(12)的另外一端與凸輪軸(13)連接可以轉(zhuǎn)動，凸輪軸(13)裝配在發(fā)動機的機體上可以轉(zhuǎn)動，進氣閥(8)與進氣道(5)連接，排氣閥(7)與排氣道(6)連接，進氣道(5)和排氣道(6)在氣缸外側(cè)相互獨立不連通，共同開口于氣缸內(nèi)，進氣道(5)和排氣道(6)開在氣缸壁的中部附近，進氣道
(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點和下止點有一定的距離，且距離上止點的距離大于距離下止點的距離，曲軸每轉(zhuǎn)動一周完成壓縮、排氣、掃氣、吸氣和壓縮五個沖程，執(zhí)行器驅(qū)動凸輪軸(13)轉(zhuǎn)動，凸輪軸(13)又帶動輔助連桿(12)移動，改變活塞連桿(10)與曲軸連桿
(11)之間的夾角，進而使活塞在上止點位置與氣缸蓋的距離發(fā)生變化，使壓縮比改變。進一步的，進氣道(5)和排氣道(6)在氣缸(I)上的位置還有另外兩種結(jié)構(gòu)，一種是進氣道(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點的距離比下止點的距離短，另外一種結(jié)構(gòu)是進氣道(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點的距離和距離下止點的距離相同，凸輪軸(13)分別布置在曲軸(14)的兩側(cè)，兩側(cè)的凸輪軸(13)偏心距相同，在垂直于曲軸(14)的截面上，兩個凸輪軸(13)軸心連線經(jīng)過曲軸(14)軸心，兩個輔助連桿(12)與凸輪軸(13)的連接中心點的連線也經(jīng)過曲軸(14)軸心。進一步的，單缸的五沖程三連桿發(fā)動機對稱地布置在曲軸(14)的兩側(cè)，且在曲軸軸向錯開一定距離便于連桿與曲軸的布局，一對單缸機的曲軸連桿(11)連接在同一個曲軸(14)的連桿軸上，同一對單缸機的轉(zhuǎn)動方向相同，另外一對單缸機的曲軸連桿(11)連接在另外一個曲軸(14)的連桿軸上,兩個曲軸的連桿軸的相位角相差180度。進一步的，單缸的五沖程三連桿發(fā)動機對稱地布置在曲軸(14)的兩側(cè)，且在曲軸
(14)軸向錯開一定距離便于連桿與曲軸的布局，每個單缸機的曲軸連桿(11)連接在各自獨立的曲軸的連桿軸上，所有的氣缸中心線垂直于曲軸(14)且和曲軸中軸線在同一個平面上,兩個連桿軸相位角相差180度。進一步的，一對活塞、三連桿機構(gòu)和曲軸對稱安裝在一個氣缸的兩側(cè)，兩個活塞
(9)安裝在同一個氣缸中，發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)與五沖程發(fā)動機相同，當兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相同時，兩根凸輪軸(13)安裝在氣缸的同一側(cè)，兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相反時，兩根凸輪軸(13)安裝在氣缸的不同側(cè)。進一步的，一對活塞、連桿和曲軸對稱安裝在一個氣缸的兩側(cè)，兩個活塞安裝在同一個氣缸中，發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)與五沖程發(fā)動機相同，曲軸的轉(zhuǎn)動方向有兩種，一種是兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相反，另外一種是兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相同。進一步的，三連桿機構(gòu)由活塞連桿II (15)、曲軸連桿II (16)和輔助連桿II (17)組成，活塞連桿11(15)上有兩個安裝點，曲軸連桿11(16)和輔助連桿11(17)安裝在活塞連桿11(15)上通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動。進一步的，連桿機構(gòu)由活塞連桿III (18)、曲軸連桿111(19)和輔助連桿III (20)組成，輔助連桿III (20)上有兩個安裝點，活塞連桿111(18)和曲軸連桿111(19)安裝在輔助連桿III (20)上通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動。有益效果:進氣道和排氣道開在氣缸的中部，在活塞下行時，活塞頂部越過進、排氣道之后還會繼續(xù)下行吸入更多的空氣，曲軸每旋轉(zhuǎn)一周發(fā)動機完成作功、排氣、掃氣、吸氣、壓縮五個沖程，比兩沖程發(fā)動機多了一個吸氣沖程，活塞通過一個三連桿機構(gòu)與曲軸鏈接，通過凸輪軸來控制輔助連桿的位置，來改變活塞連桿與曲軸連桿的夾角，進而來改變發(fā)動機的壓縮t匕，壓縮比范圍從7到22甚至可以更高，發(fā)動機的壓縮比連續(xù)可調(diào)，氣缸、活塞以及三連桿機構(gòu)對稱布置在曲軸的兩側(cè)，可抵消三連桿機構(gòu)在不同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的振動，此五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機取消了四沖程發(fā)動機的進、排氣系統(tǒng)，類似于兩沖程發(fā)動機的進排氣但較之有很大改進，進、排氣效果更好，極大地降低了發(fā)動機的制造成本、減小了發(fā)動機的體積和重量，具有極佳的動平衡性和燃油經(jīng)濟性，可以適用于多種燃料，減小有害物質(zhì)排放，節(jié)能環(huán)保，質(zhì)量穩(wěn)定性更高，此發(fā)動機特別適合HCCI方式工作，是HCCI發(fā)動機最佳的解決方案。

[0013]圖1為五沖程三連桿可變壓縮比發(fā)動機的單缸機結(jié)構(gòu)原理圖，活塞(9)通過三連桿機構(gòu)與曲軸(14)連接。圖2-1、圖2-2為共軸式的五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的結(jié)構(gòu)原理圖，每一對單缸機的曲軸連桿(11)連接在同一個曲軸(14)的連桿軸上。圖3-1、圖3-2為獨立連接式的五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的結(jié)構(gòu)原理圖，每一個單缸機的曲軸連桿(11)獨立連接在各自單獨的連桿軸上。圖4為五沖程發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖，活塞(9)通過單連桿與曲軸(14)直接連接。圖5為五沖程發(fā)動機的沖程示意圖，曲軸每轉(zhuǎn)動一周完成作功、排氣、掃氣、吸氣、壓縮五個沖程。圖6為五沖程三連桿發(fā)動機的變壓縮比原理圖，通過凸輪軸(13)的轉(zhuǎn)動，改變活塞連桿(10)和曲軸連桿(11)的夾角來改變壓縮比。圖7-1、圖7-2、圖7-3、圖7-4、圖7-5、圖7-6、圖7-7、圖7-8、圖7-9為五沖程三連
桿可變壓縮比對置發(fā)動機的工作原理圖。圖8為五沖程三連桿可變壓縮比對置活塞式發(fā)動機原理圖，兩根曲軸轉(zhuǎn)動方向相同。圖9為五沖程三連桿可變壓縮比對置活塞式發(fā)動機原理圖，兩根曲軸轉(zhuǎn)動方向相反。圖10為五沖程三連桿發(fā)動機原理圖，活塞連桿II上有兩個安裝點，曲軸連桿II和輔助連桿II安裝在活塞連桿II上。圖11為五沖程三連桿發(fā)動機原理圖，輔助連桿III上有兩個安裝點，曲軸連桿III和活塞連桿III安裝在輔助連桿III上。圖12為五沖程對置活塞發(fā)動機，兩個曲軸轉(zhuǎn)動方向相反。圖13為五沖程對置活塞發(fā)動機，兩個曲軸轉(zhuǎn)動方向相同。
具體實施方式
五沖程三連桿發(fā)動機:由于三連桿機構(gòu)改變了活塞與曲軸的運行關(guān)系，在作功沖程中曲軸轉(zhuǎn)動90度，活塞要運行更遠的距離超過氣缸長度的一半，即在壓縮沖程中活塞比曲軸運動速度快，這樣作功沖程的距離更長，對于提高發(fā)動機效率有利；排氣和掃氣沖程與兩沖程發(fā)動機近似相同，但是由于掃氣沖程之后還有吸氣沖程，可以靈活控制排氣閥的關(guān)閉時間來控制掃氣沖程的時間，對換氣有利；在吸氣沖程中，盡管吸氣沖程只占氣缸長度的一少部分，但耗費更長的時間，由于三連桿機構(gòu)的作用，吸氣沖程中活塞比曲軸運動得慢，活塞在下止點附近會停留更長的時間，會有更多的空氣吸入氣缸內(nèi)，對吸氣有利；壓縮沖程的距離非常長，近乎是傳統(tǒng)發(fā)動機的一倍，氣缸中會容納更多空氣，對提高燃油燃燒效率有利，且在壓縮沖程早期，活塞移動速度比曲軸慢，活塞在下止點附件會停留更長的時間，盡管活塞已經(jīng)上行，但缸內(nèi)的壓力還很低，外部的壓縮空氣依然在源源不斷地進入氣缸內(nèi)，算是吸氣沖程的延續(xù)，對吸入空氣有利；由于三連桿機構(gòu)的作用，在壓縮沖程中活塞連桿與氣缸中心線的夾角很小,可以到幅度降低活塞對氣缸的側(cè)向力，對提高活塞和氣缸的壽命、降低摩擦力有好處?？勺儔嚎s比:此五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的壓縮比調(diào)節(jié)非常容易，只需要同步調(diào)節(jié)曲軸兩側(cè)的一對凸輪軸轉(zhuǎn)動即可，壓縮比的調(diào)整范圍幾乎是無限的，可以從7 22連續(xù)調(diào)節(jié)甚至可以更高，幾乎可以在不改變發(fā)動機結(jié)構(gòu)的情況下勝任任何燃料，例如汽油、柴油、甲醇、乙醇、LPG、NPG等等。在汽車不同的工況下，可變壓縮比會帶來很多好處，例如在汽車起動階段，采用高壓縮比可以提高燃油效率，減少有害物質(zhì)排放，尤其對柴油車起動階段和發(fā)動機冷啟動時，采用高壓縮比會有效減少碳煙的排放，冷啟動也會很容易；在汽車急加速高載荷時，采用相對較低的壓縮比會提高發(fā)動機功率，減小爆震，在汽車高速巡航階段，發(fā)動機載荷很小不需要很大的功率，采用高壓縮比，噴入更少的燃油使發(fā)動機更省油，且更稀薄的混合氣也不會導致發(fā)動機失火。對置發(fā)動機的布置可以有效降低發(fā)動機的振動，成對對稱布置的活塞、連桿以相同的頻率和振幅運動，可以相互抵消，發(fā)動機平穩(wěn)性更好。五沖程三連桿可變壓縮比發(fā)動機的單缸機(見圖1)，其特征是五沖程三連桿發(fā)動機的單缸機由氣缸(I)、缸蓋(2)、噴油嘴(3)、火花塞(4)、進氣道(5)、排氣道(6)、排氣閥
(7)、進氣閥(8)、活塞(9)、活塞連桿(10)、曲軸連桿(11)、輔助連桿(12)、凸輪軸(13)和曲軸(14)組成，噴油嘴(3)、火花塞(4)裝配在缸蓋(2)上，活塞(9)裝配在氣缸⑴內(nèi)可以在氣缸內(nèi)上下滑動，活塞(9)與活塞連桿(10)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，活塞連桿(10)的另外一端與曲軸連桿(11)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，曲軸連桿(11)的另外一端裝配在曲軸(14)的連桿軸上可以轉(zhuǎn)動，曲軸連桿(11)上有兩個安裝點，輔助連桿(12)與曲軸連桿
(11)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，輔助連桿(12)的另外一端與凸輪軸(13)連接可以轉(zhuǎn)動，凸輪軸(13)裝配在發(fā)動機的機體上可以轉(zhuǎn)動，進氣閥(8)與進氣道(5)連接，從發(fā)動機的壓氣機過來的壓縮空氣可以經(jīng)由進氣閥(8)和進氣道(5)進入氣缸內(nèi)，排氣閥(7)與排氣道(6)連接，發(fā)動機燃燒過的廢氣可以通過排氣道(6)和排氣閥(7)排出氣缸，進氣道(5)和排氣道(6)在氣缸外側(cè)相互獨立不連通，共同開口于氣缸內(nèi)，進氣道(5)和排氣道(6)開在氣缸壁的中部附近，進氣道(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點和下止點有一定的距離，且距離上止點的距離大于距離下止點的距離，較長的作功行程對提高燃油效率有好處，當活塞(9)從上止點下行，作功沖程就開始了，當活塞(9)將排氣道(6)打開時，作功沖程結(jié)束了，此時進氣閥(8)受到廢氣壓力而關(guān)閉,排氣閥(7)打開,發(fā)動機廢氣從排氣道(6)排出氣缸，排氣沖程完成，然后活塞(9)繼續(xù)下行，此時氣缸內(nèi)的壓力已經(jīng)降低很多，進氣閥
(8)被壓縮空氣沖開，壓縮空氣沖入氣缸(I)內(nèi)，將氣缸內(nèi)殘存的廢氣吹出氣缸，掃氣沖程開始了，隨著活塞(9)繼續(xù)下行到一定位置后，排氣閥(7)關(guān)閉，掃氣沖程結(jié)束，吸氣沖程開始了，然后活塞(9)繼續(xù)下行，會使氣缸內(nèi)產(chǎn)生負壓，更多地空氣被吸入到氣缸內(nèi)，當活塞
(9)到達下止點時，吸氣沖程結(jié)束，然后活塞(9)從下止點返回，壓縮沖程開始了，在壓縮沖程開始的初期，進氣閥仍然開啟，盡管活塞(9)上行但是由于缸內(nèi)的壓力很低，缸外的空氣仍然被壓入氣缸內(nèi)，當氣缸上行到某一個位置時，進氣閥(8)關(guān)閉，然后氣缸繼續(xù)上行越過進、排氣道，氣缸內(nèi)的空氣被牢牢封閉在了氣缸內(nèi)，活塞繼續(xù)上行壓縮缸內(nèi)的空氣，在活塞上行的某一時刻，噴油嘴(3)往缸內(nèi)噴油,在上止點附近時火花塞(4)點火,混合氣被點燃作功，推動活塞下行，周而復(fù)始推動曲軸轉(zhuǎn)動(見圖7-1至圖7-9)，曲軸每轉(zhuǎn)動一周完成壓縮、排氣、掃氣、吸氣和壓縮五個沖程(見圖6)。凸輪軸(13)裝配在發(fā)動機機體上，受執(zhí)行器驅(qū)動轉(zhuǎn)動，當要調(diào)整發(fā)動機壓縮比時，發(fā)動機控制器發(fā)出指令給執(zhí)行器，執(zhí)行器驅(qū)動凸輪軸(13)轉(zhuǎn)動，凸輪軸(13)又帶動輔助連桿(12)移動，改變活塞連桿(10)與曲軸連桿(11)之間的夾角(見圖5)，進而使活塞在上止點位置與氣缸蓋的距離發(fā)生變化，使壓縮比改變。進、排氣道在氣缸(I)上的位置還有另外兩種結(jié)構(gòu)，一種是進氣道(5)和排氣道
(6)距離活塞的上止點的距離比下止點的距離短，這樣的結(jié)構(gòu)吸氣沖程會有更長的行程，對發(fā)動機換氣有利，另外一種結(jié)構(gòu)是進氣道(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點的距離和距離下止點的距離相同，這樣的結(jié)構(gòu)可以均衡作功沖程和吸氣沖程。共軸式的五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機(見圖2-1、圖2-2)，其特征是將單缸的五沖程三連桿發(fā)動機對稱地布置在曲軸(14)的兩側(cè)，且在曲軸軸向錯開一定距離便于連桿與曲軸的布局，一對單缸機的曲軸連桿(11)連接在同一個曲軸(14)的連桿軸上(見圖2-2)，同一對單缸機的轉(zhuǎn)動方向相同，會產(chǎn)生很大振動，所以必須要另外一對單缸機來配合消除振動，另外一對單缸機的曲軸連桿(11)連接在另外一個曲軸(14)的連桿軸上，兩個曲軸連桿軸的相位角相差180度，此種結(jié)構(gòu)氣缸的數(shù)量必須是四的倍數(shù)，可以組成四缸機、八缸機和十二缸機等等，所有的氣缸中心線垂直于曲軸且和曲軸中軸線在同一個平面上，兩根凸輪軸(13)分別布置在曲軸(14)的兩側(cè)，兩側(cè)的凸輪軸(13)偏心距相同，在垂直于曲軸(14)的截面上，兩個凸輪軸(13)軸心連線經(jīng)過曲軸(14)軸心，兩個輔助連桿
(12)與凸輪軸(13)的連接中心點的連線也經(jīng)過曲軸(14)軸心(見圖2-1)。獨立連接式的五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機(見圖3-1、圖3-2)，其特征是將單缸的五沖程三連桿發(fā)動機對稱地布置在曲軸(14)的兩側(cè)，且在曲軸(14)軸向錯開一定距離便于連桿與曲軸的布局，每個單缸機的曲軸連桿(11)連接在各自獨立的曲軸的連桿軸上(見圖3-2)，所有的氣缸中心線垂直于曲軸(14)且和曲軸中軸線在同一個平面上，兩個連桿軸相位角相差180度，此種結(jié)構(gòu)每一對單缸機即可保持動平衡，可以組成兩缸機、四缸機、六缸機和八缸機等等，氣缸的數(shù)量為二的倍數(shù)，兩根凸輪軸(13)分別布置在曲軸(14)的兩側(cè)，兩側(cè)的凸輪軸(13)偏心距相同，在垂直于曲軸(14)的截面上，兩個凸輪軸
(13)軸心連線經(jīng)過曲軸(14)軸心，兩個輔助連桿(12)與凸輪軸(13)的連接中心點的連線也經(jīng)過曲軸(14)軸心(見圖3-1)。五沖程發(fā)動機(見圖4)，其特征是五沖程發(fā)動機由氣缸(I)、缸蓋(2)、噴油嘴
(3)、火花塞⑷、進氣道(5)、排氣道(6)、排氣閥(7)、進氣閥(8)、活塞(9)、活塞連桿(10)和曲軸(14)組成，活塞連桿(10)直接與曲軸(14)連接可以轉(zhuǎn)動，曲軸每轉(zhuǎn)動一周完成作功、排氣、掃氣、吸氣、壓縮五個沖程，在五沖程三連桿發(fā)動機的基礎(chǔ)上，取消了三連桿機構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)與五沖程三連桿發(fā)動機相同，由于取消了三連桿機構(gòu)，發(fā)動機的壓縮比不能變化，但結(jié)構(gòu)更加簡單，可以采用直列或V型發(fā)動機的布局。五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的第三種結(jié)構(gòu)(見圖8、圖9)，一對活塞、三連桿和曲軸對稱安裝在一個氣缸的兩側(cè)，兩個活塞安裝在同一個氣缸中，當兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相同時(見圖8),兩根凸輪軸(13)安裝在氣缸的同一側(cè),發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)與五沖程發(fā)動機相同，兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相反時(見圖9)，兩根凸輪軸(13)安裝在氣缸的不同側(cè)。五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的第四種結(jié)構(gòu)(見圖12、圖13)，在見圖8、圖9所示的五沖程三連桿可變壓縮比對置活塞式發(fā)動機的基礎(chǔ)上，取消了三連桿結(jié)構(gòu)，一對活塞、連桿和曲軸對稱安裝在一個氣缸的兩側(cè)，兩個活塞安裝在同一個氣缸中，發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)與五沖程發(fā)動機相同，發(fā)動機的壓縮比不可調(diào)節(jié)，根據(jù)兩根曲軸轉(zhuǎn)動方向的不同，此發(fā)動機有兩種結(jié)構(gòu)，第一種為兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相反(見圖12)，另外一種為兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向同(見圖13)。五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的第五種結(jié)構(gòu)(見圖10)，不同之處在于三連桿機構(gòu)，三連桿機構(gòu)由活塞連桿II (15)、曲軸連桿II (16)和輔助連桿II (17)組成，活塞連桿II (15)上有兩個安裝點，曲軸連桿II (16)和輔助連桿II (17)安裝在活塞連桿II (15)上通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，其余機構(gòu)與圖1所示的第一種結(jié)構(gòu)相同。五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機的第六種結(jié)構(gòu)(見圖11)，不同之處在于三連桿機構(gòu)，三連桿機構(gòu)由活塞連桿III (18)、曲軸連桿III (19)和輔助連桿III (20)組成，輔助連桿111(20)上有兩個安裝點，活塞連桿111(18)和曲軸連桿111(19)安裝在輔助連桿111(20)上通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，其余機構(gòu)與圖1所示的第一種結(jié)構(gòu)相同。
權(quán)利要求1.一種五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機，其特征是發(fā)動機的單缸機由氣缸(I)、缸蓋(2)、噴油嘴(3)、火花塞(4)、進氣道(5)、排氣道(6)、排氣閥(7)、進氣閥(8)、活塞(9)、活塞連桿(10)、曲軸連桿(11)、輔助連桿(12)、凸輪軸(13)和曲軸(14)組成，噴油嘴(3)、火花塞(4)裝配在缸蓋(2)上，活塞(9)裝配在氣缸(I)內(nèi)可以在氣缸內(nèi)上下滑動，活塞(9)與活塞連桿(10)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，活塞連桿(10)的另外一端與曲軸連桿(11)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，曲軸連桿(11)的另外一端裝配在曲軸(14)的連桿軸上可以轉(zhuǎn)動，曲軸連桿(11)上有兩個安裝點，輔助連桿(12)與曲軸連桿(11)通過連桿銷連接可以轉(zhuǎn)動，輔助連桿(12)的另外一端與凸輪軸(13)連接可以轉(zhuǎn)動，凸輪軸(13)裝配在發(fā)動機的機體上可以轉(zhuǎn)動，進氣閥⑶與進氣道(5)連接，排氣閥(7)與排氣道(6)連接，進氣道(5)和排氣道(6)在氣缸外側(cè)相互獨立不連通，共同開口于氣缸內(nèi)，進氣道(5)和排氣道(6)開在氣缸壁的中部附近，進氣道(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點和下止點有一定的距離，且距離上止點的距離大于距離下止點的距離，曲軸每轉(zhuǎn)動一周完成壓縮、排氣、掃氣、吸氣和壓縮五個沖程，執(zhí)行器驅(qū)動凸輪軸(13)轉(zhuǎn)動，凸輪軸(13)又帶動輔助連桿(12)移動，改變活塞連桿(10)與曲軸連桿(11)之間的夾角，進而使活塞在上止點位置與氣缸蓋的距離發(fā)生變化，使壓縮比改變。
2.如權(quán)利要求1所述的五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機，其特征是進氣道(5)和排氣道(6)在氣缸(I)上的位置還有另外兩種結(jié)構(gòu)，一種是進氣道(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點的距離比下止點的距離短，另外一種結(jié)構(gòu)是進氣道(5)和排氣道(6)距離活塞的上止點的距離和距離下止點的距離相同，凸輪軸(13)分別布置在曲軸(14)的兩側(cè)，兩側(cè)的凸輪軸(13)偏心距相同，在垂直于曲軸(14)的截面上，兩個凸輪軸(13)軸心連線經(jīng)過曲軸(14)軸心，兩個輔助連桿(12)與凸輪軸(13)的連接中心點的連線也經(jīng)過曲軸(14)軸心。
3.如權(quán)利要求1所述的五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機，其特征是一對活塞、三連桿機構(gòu)和曲軸對稱安裝在一個氣缸的兩側(cè)，兩個活塞(9)安裝在同一個氣缸中，發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)與五沖程發(fā)動機相同，當兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相同時，兩根凸輪軸(13)安裝在氣缸的同一側(cè)，兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相反時，兩根凸輪軸(13)安裝在氣缸的不同側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機，其特征是一對活塞、連桿和曲軸對稱安裝在一個氣缸的兩側(cè)，兩個活塞安裝在同一個氣缸中，發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)與五沖程發(fā)動機相同，曲軸的轉(zhuǎn)動方向有兩種，一種是兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相反，另外一種是兩根曲軸的轉(zhuǎn)動方向相同。
專利摘要本實用新型涉及一種五沖程三連桿可變壓縮比對置發(fā)動機，其特征是進氣道和排氣道開在氣缸的中部附近，在活塞下行時，活塞頂部越過進、排氣道后還會繼續(xù)下行一段距離吸入空氣，曲軸每旋轉(zhuǎn)一周發(fā)動機完成作功、排氣、掃氣、吸氣、壓縮五個沖程，比兩沖程發(fā)動機多了一個吸氣沖程，活塞通過一個三連桿機構(gòu)與曲軸鏈接，通過凸輪軸來控制活塞連桿與曲軸連桿的夾角，進而來改變發(fā)動機的壓縮比，發(fā)動機的壓縮比連續(xù)可調(diào)，氣缸、活塞以及三連桿機構(gòu)對稱布置在曲軸的兩側(cè)，可抵消三連桿機構(gòu)在不同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的振動，此發(fā)動機取消了四沖程發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)，極大地降低了發(fā)動機的制造成本、減小了發(fā)動機的體積和重量，具有極佳的動平衡性和燃油經(jīng)濟性。
文檔編號F02B75/04GK202946237SQ20122020125
公開日2013年5月22日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者梁天宇 申請人:梁天宇