[实用新型]活塞传动机构

说明书

本实用新型提供了一种活塞传动机构，属于机械传动机构技术领域，该活塞传动机构包括：活塞连杆和曲轴，所述活塞连杆包括杆身、设于所述杆身一端的连杆小头和设于所述杆身另一端的连杆大头；所述曲轴的连杆轴颈的口径小于所述连杆大头的孔径；所述连杆轴颈在所述连杆大头的内侧运动，通过本实用新型公开的技术方案，能够改善内燃机活塞做工行程，提高燃烧效率，提升功率输出。

技术领域

本实用新型涉及机械传动机构技术领域，具体而言，涉及一种活塞传动机构。

背景技术

活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍，活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气，燃气膨胀推动活塞做功，再通过曲柄连杆机构或其他机构进行功率输出，例如，四冲程内燃机工作时，四个冲程中活塞的实际行程是相同的，即从上止点运动到下止点或着从下止点运动到上止点，气缸的进气最大容积与膨胀做功最大容积相同，内燃机的压缩比等于膨胀比，活塞膨胀结束时气缸内的燃气温度高于压缩冲程起始时的空气温度，使得膨胀结束时的燃气仍具有比压缩起始时更高的压力和剩余能量，这部分能量随废气排出造成了内燃机的效率较低。综上，现有的内燃机(如奥托循环)膨胀比与压缩比是相等的，燃料并不能充分燃烧，热量也没有得到高效地利用，而对于阿特金森循环和米勒循环，压缩比要小于膨胀比，热效率有所提升，但是阿特金森循环需要很复杂的连杆组进行驱动，故障率较高，米勒循环仅仅改变了发动机正时，通过延迟关闭进气门的方式模拟出缩短的压缩行程，并不能很好地提升内燃机输出功率。因此，如何解决现有的内燃机能量利用效率低的问题，以提升内燃机的输出功率成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，提供了一种新型的活塞传动机构，能够改善内燃机活塞做功行程，提高燃油的燃烧效率，提升功率输出。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现：一种活塞传动机构，包括活塞连杆和曲轴，活塞连杆包括杆身、设于杆身一端的连杆小头和设于杆身另一端的连杆大头；曲轴的连杆轴颈的口径小于连杆大头的孔径；连杆轴颈的外圆周轮廓完全包含在连杆大头孔中并在连杆大头孔的内侧自由运动。

在该技术方案中，连杆轴颈通过曲轴的主轴颈轴承来进行定心运动，或者通过曲轴箱来对曲轴进行运动约束。运动过程：连杆轴颈在随曲柄臂绕主轴颈转动的同时还将在连杆大头孔内搅动并带动连杆大头运动。根据吸气行程与做功行程1：2.6的比例进行连杆大头孔径和连杆轴颈口径的尺寸设计，随着技术进步，不排除按照吸气行程与做功行程按照1：3.6的比例进行连杆大头孔径和连杆轴颈的设计。

根据本实用新型提供的活塞传动机构，优选地，连杆大头内侧设有内心圆摩擦层。

在该技术方案中，为减少连杆轴颈与连杆大头内侧的刚性冲击和磨损，在连杆大头孔内径面上固定有内心圆摩擦层，不但能够有效保护连杆大头和曲轴的连杆轴颈，还能承载油膜减少摩擦和噪音，整体上增强了机构的运行稳定性。

根据本实用新型提供的活塞传动机构，优选地，内心圆摩擦层为铝合金材质。

根据本实用新型提供的活塞传动机构，优选地，靠近连杆大头与杆身交汇处的内心圆摩擦层的一段圆弧为铝合金材质，内心圆摩擦层其它部分为尼龙材质。

在该技术方案中，受力较强区域的摩擦层采用耐磨的铝合金材质，耐受冲击和摩擦，惯性滑动区域的摩擦层采用尼龙材质便于连杆大头孔对连杆轴颈进行油膜涂覆，还能够抛光连杆轴颈，起到提高其表面光洁度的作用。

根据本实用新型提供的活塞传动机构，优选地，连杆小头的内沿与活塞销外表面贴合套接。

根据本实用新型提供的活塞传动机构，优选地，连杆大头包括与杆身一体成型的半圆大头和通过螺栓锁紧结构与半圆大头对接的连杆盖。