連桿牽拉曲軸做功和控制連桿與活塞的連接軸應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及活塞或運動塊、連桿和曲軸的連接做功方法，尤其是能夠較大幅度提 高發動機的輸出效率和粟、機械在往復運動與圓周運動的結合對力、速度和轉角的不同耍 求。
【背景技術】
[0002] 目前，如所用的活塞缸動力源發動機是W活塞連桿推動曲軸來得到能量的交換輸 出，因為某狀態條件的發動機活塞缸點火做功得到的能量=壓力X體積為一定的值，而連 桿在開始推動曲軸最大能量做功的前半曲軸角度行程，曲軸兩軸也間連線和連桿兩軸也間 連線分別與活塞運動軌跡線的夾角基本是在對向加大狀態，使活塞的移動行程比例超前于 曲軸的轉角比例，活塞缸的做功氣體體積增加過快而造成壓力減小過快，特別是在雙缸同 一動力源時更快，施加在曲軸的力就減小過快，再加上曲軸接受活塞連桿輸入力的轉角角 度行程《180%這就很大程度地降低了發動機的能量輸出效率。
【發明內容】
[0003] 本發明耍解決技術問題是提供一種活塞、連桿和曲軸的連接組合方法，使連桿對 曲軸做功的前半曲軸角度行程活塞缸的氣體體積增加速度減慢，還可W使曲軸接受活塞連 桿輸入力的轉角角度行程> 180%增加連桿輸給曲軸的力和角度行程，提高發動機的能量 輸出效率，W及機械或活（柱）塞粟在往復運動與圓周運動的結合對力、速度和轉角的不同 耍求。
[0004] 本發明耍解決技術問題的技術方案是使活塞或活塞桿推動連桿的一端沿穩定的 軌跡運動，再由連桿牽拉曲軸做功輸出，減慢了活塞的移動速度，活塞缸的做功氣體體積增 加速度和壓力的減小速度相對于曲軸轉角速度就減慢，輸給曲軸的能量也就得到大幅度的 增加；結合對壓縮活塞缸組合的燃燒、壓縮比和力的利用的優化；利用活塞運動在起始點 和末點即發動機的上止點和下止點時活塞與連桿連接軸兩位置連線沿長線不經過曲軸的 軸也時，曲軸的做功行程角度與回程行程角度可W不相等聲180\W大于180°的行程角度 作為做功行程，增加曲軸的接受能量距離，這原理使機械或活（柱）塞粟的往復運動與圓周 運動的組合得到不同的力、速度和轉角的耍求。
[0005] 本發明的有益效果是在發動機應用時可W使燃氣更好燃燒、增加曲軸輸出力和力 的角度距離，提高輸出效率，還能減小或消除活塞側面受力，減小做功氣體和潤滑油的泄 漏；在機械或活（柱）塞粟應用時，得到往復運動與如曲軸的偏也軸圓周運動的結合在往程 和返程對力、速度和轉角的不同耍求W及活（柱）塞或運動體可W作直線往復運動。
【附圖說明】 [0006] 圖1是牽拉式曲軸中也偏離活塞缸中也線的狀態圖。
[0007] 圖2是牽拉式雙缸組合和傳統推式示意圖。
[0008] 圖3是牽拉式雙曲軸和加軌跡桿組合的示意圖。
[0009] 圖4-9是雙缸或雙缸W上結合的示意圖。
[0010] 圖10、11中的表1-3是活塞、連桿和曲軸運動狀態數據。
[0011] 具體實施例在圖1中，（1)是活塞缸，（2)是曲軸，（3)是活塞或活塞桿，（4)是連 桿與活塞或活塞桿的連接軸，（5)是曲軸連接連桿端軸也的旋轉軌跡直徑為D，連桿兩軸也 長度為L，Μ是活塞總行程，Η是活塞在起始點和終點時活塞或活塞桿與連桿的連接軸在兩 位置連線相對于曲軸旋轉軸也的距離，Β是連桿最大擺動時連桿與活塞缸中也線的夾角角 度，A是曲軸可W最大做功輸出的角度，W曲軸旋轉中也與活塞缸中也線的距離。
[0012] 在圖3中N是用來控制活塞與連桿連接處的軸也運動軌跡的一種連桿或輪狀這里 稱為軌跡桿，U是軌跡桿N的固定軸也在垂直方向與曲軸軸也的距離，V是軌跡桿N的固定 軸也在水平方向與曲軸軸也的距離，Η是各狀態下活塞在總行程Μ的兩端時活塞與連桿連 接處的軸也的兩個位置連線相對于曲軸旋轉軸也的距離，C是同步裝置的分度圓。
[0013] 下面結合各圖和表進行具體說明；假設發動機點火做功得到的能量沒有損耗，目口 是壓力X體積的值恒量；壓縮體積最小時壓力為Q，活塞運動的壓縮比=10,則有最小體積 =(1/10)X活塞缸體積=10%X活塞缸體積；最大體積=活塞缸X(100+10) %。
[0014] 實施例1，如圖1和圖10、11中的表1、2所示，整個活塞包括活塞與連桿連接處 的軸是沿著活塞缸的中也線往復運動，當曲軸轉徑0=20,W=5,L=20,曲軸開始做功轉角15。 時，活塞從最小體積移動總行程的化86%，因為能量的壓力X體積為恒定，這時壓力=(最 小體積X壓力曲/這時的體積=(10%X活塞缸體積XQ)/[ (10%+化86%)X活塞缸體 積]=92. 08%Q;曲軸做功轉角30°時，活塞從最小體積移動總行程的3. 35%，這時壓力=(最 小體積X壓力曲/這時的體積=(10%X活塞缸體積XQ)/[ (10%+3.35%)X活塞缸體 積]=74. 91%Q;……，根據W上的計算方法得到下表：
為了表格的簡潔直觀，在下述用P表示活塞在曲軸某轉角的壓力相對于壓力Q的百分 比，在壓力百分比表中如10. 26%XQ直接用數據10. 26表示。
[0015] 根據壓力X體積的值恒量的計算方法，計算活塞運動在活塞缸中也線上相同的D 值不同的W、L值W及傳統發動機連桿推曲軸式作對比得到的活塞在曲軸某轉角的壓力相 對于壓力Q的百分比數據表如下；D=20缸的直徑相同
從w上表中的數據可w看出，計算活塞運動在活塞缸中也線上時，在曲軸的旋轉直 徑不變的情況下，曲軸旋轉軸也距離活塞缸中也線值W越大，曲軸做功轉角超過約30°后 得到的壓力比就越大；牽拉曲軸的連桿長度L越短即是L/D的值越小得到的壓力比也越大； 對比條件為W=5、L=20與傳統推式L=20的壓力比值在15°時大12.日9、30°時大24. 66、45。 時大25. 67、60。時大21. 24、90。時大12. 24、120。時大5. 81，30。W上至120。的壓力比增大 接近一倍，也就是這些壓力大利用率高的角度段曲軸的輸出力增加近一倍，杠桿原理中一 定的水平力拉桿的角度越大垂直的拉力越大，加上活塞桿的推動方向和曲軸的轉向趨近趨 同，這些都有利于曲軸輸出效率的提高。
[001引實施例2 ;如圖3和圖11的表2、3所示，根據實施例1的壓力X體積的值恒量的 計算方法，曲軸軸也在活塞缸中也線上加上軌跡桿N得到如下的曲軸在某轉角活塞所受壓 力與最小體積時的壓力Q的百分比；0=20、N=36缸的直徑相同
從W上表中看出，D、L、N的值不變時，U和V值的改變對整個做功活塞的壓力比有很 大影響，是因為在開始做功時連桿的兩端軸也在圖3-3中的垂直方向W相反方向運動，使 曲軸的轉角速度比活塞的移動速度更趨前，曲軸在某些轉角得到活塞W更小體積更大壓力 推動，上表的后兩行拉式與傳統推式對比中，45°時63. 41/32. 1、120°時18. 21/10. 54、60°時 5化48/22.巧、90°時30. 67/13. 61，在曲軸轉角45和120度時拉式比傳統推式的活塞壓力 比接近大一倍，在60和90度時更大一倍W上，這個力通過連桿施加到曲軸輸出上，得到功 率的提升。這種加軌跡桿N牽拉做功的方式的缺點是前半程活塞桿的推動方向與曲軸的旋 轉方向在圖3的垂直方向上為反向，還有連桿的擺動角度B較大，在30°時16. 4\在60°時 32. 3\在90 時 44. 1\120° 時 46. 7\150° 時 45. 6\165° 時 36. 5% 不利于力的輸出。
[0017] 實施例3,圖10、11的表1、2所示，根據實施例1的壓力X體積的值恒量的計算方 法，活塞在活塞缸中也線上，整個活塞包括活塞與連桿連接處的軸是沿著活塞缸的中也線 往復運動D=20L=20W=5的牽拉式做功與傳統推式做功D=20L=20在不同的壓縮比曲軸在