[发明专利]活塞悬停式高效发动机

说明书

为了减少发动机能量传递时力的损失本发明创造提供一种活塞悬停式高效发动机，它采用把连杆轴颈加大相对于曲轴臂向一侧凸出设计，而产生了一种新的活塞运行循环方式，使其活塞在做压缩冲程达到上止点后曲轴臂在继续转动的一段夹角弧度过程中让活塞在气缸上止点不下降呈“悬停”状态，保持气缸内的压强和温度不变，而当曲轴臂转到40度至45夹角之间活塞才开始下降，而点火（或喷油）位置则选择在活塞下降前的一个合适的提前角，而这时曲轴臂转动到（40‑45）度夹角时力臂也变化到较长区间，这时可然气体燃烧产生的强大压力作用在活塞上，推动曲轴臂带动曲轴的主轴颈转动输出强大的扭矩力带动负载做功。

技术领域

本发明创造涉及发动机增效节能技术。

背景技术

大家公知的曲轴是广泛用于将直线运动转换为圆周的机械中，在往复式活塞发动机中更堪称为完美结合；根据现有资料表明内燃机汽缸里活塞上力的大小是由产生膨胀气体的体积与做功前缸体空间的比值，在上止点上它的空间体积基数最小需要膨胀气体的量相对较小就能获得较大的作用力，当活塞开始运动后曲轴由0°—145有效做功只有60％，而其它40％的做功都转变成了连杆对轴瓦的摩擦力而做无用功，曲轴传动也只有在90°一个点上能把做功完全传递到曲轴上，其它的任何点都存在做或多或少的无用功，但在90°这个点上缸体的空间体积比活塞在上止点上增大了5倍；在曲轴0——145°的转动中活塞的运动将造成缸体空间的逐渐增大，也就是大量的膨胀气体所做的无用功的空间会转变成轴瓦对曲轴的摩擦力；而活塞需要运动到下止点后又返回到上曲轴575°的圆周变活塞直线运动自身消耗掉的有用功，这时曲轴上的所有动力功又要在转换中损失40％多，可见曲轴传动在进行力的互换中自身损失造成的能量损失可以达到80％左右，实际力的能量转换在20％左右；按热效率计算也就是在35%左右；往复式内燃机浪费的力根源就在力的传递和转换上；现在的技术手段，如阿特金森或米勒循环，缸内直喷、提高压缩比HCCI压燃技术等，通长只是一些辅助手段提高燃油燃烧效率，而涡轮增压是从废气中回收一部分能量减少排气损失;其他如底摩擦设计、低粘度润滑等则是为了减少机械损失这些都能够在一定程度上提高热效率，但是不会太明显；把所有的技术手段用上汽油点燃式发动机热效率只能提高在40%左右,柴油机热效率只能提高在47%左右，因此热效率在现在的基础上每提升1%都能看作是“划时代”的创举，在不改变发动机现有构造的情况下发动机热效率很难做到大幅度提升。

发明内容