可提高活塞发动机 压缩比的曲轴角变速器

我研究一台曲轴角变速器，使现有活塞发动机完全可达到国六排放标准。

当初就是在阿特金森发动机延长活塞做功长度，而达到节油效果的理念下研发的，此曲轴角变速器可在活塞下行做功于曲轴平行时延长飞轮大盘转角2倍，在活塞上止点开始做功时可减少飞轮转角度一倍，

因此也减轻活塞在上止点做功的冲击力，在提高一倍压缩后也不会超越缸体、活塞及连杆所能承受的强度。

因压缩比可增加到20:1所以燃油效率可提高30%以上。下面是原理说明及示意图纸，另还有试验样机视频。

现活塞内燃机，活塞直线运动通过曲轴连杆机构转化为旋转运动，结构简单实用。但其运动转化时扭矩波动大，其角速变化大，实测发动机活塞向下运动的数据：

上止点下行

1毫米

曲轴旋转20°

继续下行

2.8毫米

曲轴旋转到40°

继续下行

5毫米

曲轴旋转到60°

继续下行

6毫米

曲轴旋转到80°

继续下行

7毫米

曲轴旋转到100°

也就是说，在上止点附近活塞运动1毫米，变旋转角度20°，而在曲转到90°时，活塞运动运行7毫米。飞轮运转20°，1毫米运行3°，相差近7倍。

实测活塞下行做功，飞轮扭矩变化（试气缸压活塞力为7kg）上止点10°点位0.9 kg/8cm→易卡死

20°点位1.7kg/8cm

40°点位3.5 kg/8cm

60°点位5 kg/8cm

80°点位6 kg/8cm

100°点位6.5 kg/8cm

通过以上数据可以看出活塞在上止点10°效率最低，7kg下行压力变为旋转扭矩才是0.9kg/8cm，而角度速度很快，1毫米变转角为20°活塞下行一半时，曲转在90°。活塞每运行7毫米而旋转角度才20°平均每毫米变角度3°

理想的扭矩应是在效率最低处减小飞轮的旋转角度。在曲轴平行效率最高处加大飞轮旋转角度。

本研究在曲轴上安装椭圆对称齿轮角度变速装置，使大齿盘飞轮，在活塞做功时，扭矩趋向平稳。起到齿条带动齿轮运动的效果。使飞轮在活塞下行做功，更平稳的达到匀加速。

其优点，在上止点开始做功时角速度减少二分之一，在曲轴90°时增加角速度2倍。

通过此曲轴角变速机构汽油活塞发动机，可以把压缩比做到20:1，二活塞及连杆强度不会产生毁伤和爆震。其原理是活塞在上止点做功时通过角变速机构减力原有的二分之一。压缩比在20：1左右，有望燃油效率达到百分之四十八以上。可达到国家V1级排放标准。

本试验样机采用本田飞度1.5L发动机改装，缸盖磨前1毫米。实测压缩比16.5:1角变速椭圆齿轮，模数m＝3齿数34齿，长径为120毫米，短经为85毫米，2级变速、结构采用对称中间介轮，一是使齿轮强度增加2倍。二是对称咬合动平衡好。角变速器变速比0.5－2无极变速。

活塞在上止点做功处为原角速度0.5倍，在活塞下行之曲轴平行时为原角度速的2倍。

总体是活塞下行做功时飞轮角速度趋于平稳受力。

因压缩比达到16.5:1在原基础提高6个压缩比，所以节油率应在30%以上。

此角度变速器可用于1缸、2缸、4缸、8缸直列活塞发动机。

电话及微信：13284157337

郭永彩