省油几倍的新型发动机构思
省油几倍的新型发动机构思 如图F1是燃料爆炸时对活塞的推力,a是连杆,b是曲轴。因b要做园周运动,所以a要等于2b以上,我们命a等于2b ;角α是曲轴中线与活塞运动中轴线的夹角;角β是连杆中线与活塞运动中轴线的夹角;F2是使曲轴b转动的力,F2的运动方向与曲轴b垂直。从图上我们看到燃料爆炸时对活塞的推力F1只有一部分变为使曲轴转动的力F2,在F1相同时,加大角α的角度,就能使F2加大。在角α为锐角时我们可得出公式⑥。 [attachment=11151] 如认为这公式没错,我们再看下面的计算: 图1是现在的发动机活塞在上止点时燃料爆炸时变为使转轴转动的力,我命:F1为100公斤,a等于2b,因活塞在上止点时燃料开始爆炸,这时角α已经有了一定角度,但不会很大,我命角α等于10度。代入公式⑥求得F2约为25公斤。 图2只是加大角α为45度,其它数据一样,代入公式⑥求得F2约为85公斤。 分析两图的结果,就是说只要加大角α到45度,就比如图1的现有发动机提高了约二倍多的效率。 但问题是如不改变现有发动机的构造,我们无法让活塞在上止点燃料爆炸时角α还有45度的角度。 [attachment=11152] 本人苦思了十年,想到了一个与现有发动机的工作原理一样只是作一些不大的改变又能加大角α的办法,但不知可行否,如对发动机有研究的、有兴趣探讨的可发邮件共同开发,[email]cxh898@tom.com[/email]

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来自:聊天生活广场 / 奇思妙想
2006-2-11 20:50:37
1楼

楼主推出的公式说明了力的问题(力的单位是N),依据这个计算可以知道,不同的a角会有大小不同,但方向均与圆周相切的力F2。楼主有两个假设(虽然没有直接写出来,但从推导看,必须有这两个假设才成立):1、在混合气被点燃瞬间,“爆炸”将所有内能转化为机械能;2、发动机的效率,只与混合气燃烧瞬间的情况有关,与之后直到排气行程开始时无关。

事实上不通过计算也可以看到,在混合气燃烧终了时,汽缸内压强大,连杆传送到曲轴的力很大。随着曲轴旋转,汽缸内压强下降,连杆对曲轴的推力也下降。内能到机械能的转化是个逐步的过程。在这个过程中,不论a角为多少(不含0),能量并没有向其它地方转化,如果因为a角较小,连杆“推不动”曲轴,所有能量也被“蓄积”在燃气中,等待转化。因此,假设燃气是绝热的,那么发动机效率与a角关系不大。

如果用力和力矩来算,必须对曲轴运行半个圆周进行积分计算,由于连杆的力是变量,可能需要多重积分。如果楼主不愿这样算的话,可以考虑用能量关系来验证自己的结果。

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2006-2-11 22:41:33
cxh898(作者)
2楼
谢谢1211指教!我觉得能量是有蓄积到最终转换成机械能的过程,但在这过程中因α角比较小时就难推动曲轴而蓄积能量,这时这个能量就容易多一点转换成热能而不是机械能了.而如α角大一点的时间比α角小的时间长的话,燃料爆炸的内能转换成机械能的部分就会多一点.因我们的发动机能利用的只是机械能部分,热能基本是排到大气中浪费掉的.不知对否?
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2006-02-12 00:07:54
3楼

有道理,开始时燃气压力很高,温度也很高。随着膨胀做功,温度下降。所以开始时热交换会强烈一些。不过这个因素对效率到底有多大影响,本人不是内燃机方面的专家,不知为不知,希望其它网友补充,也希望楼主对内燃机的基本理论做一个全面的了解。

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cxh898(作者)
4楼
实际上我也不是内燃机专业。但我根据内燃机的工作原理和能量守恒定律,觉得在燃料爆炸初期它的温度和压力应最高,如这时推动曲轴容易点,转换成机械能就多点,转换成热能就少点。随着活塞下行,温度和压力也随着降低,直到活塞下行到下止点为零,也就是说F1是从最大到零变化的。另一方面随着活塞下行到下止点,角α也随着变化,所以F2也随着变化,但如在F1不变时F2的变化只在角α为45度到135度是最大部分。所以在我们无法改变F1的变化时,利用角α的最佳角度工作,使F2在活塞从上止点下行到下止点为零时都有一个较大的输出。这就是我这构思的主题。望各内燃机专业网友和有兴趣的网友共同探讨!
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2006-02-13 23:07:04
2006-2-13 23:07:04
5楼

内燃机的点火时间有元件可以调整,刚刚过压缩终点处点火。角度“α”受机器点火时间控制,时间选择不当,发动机震动会很大,寿命会很短。也许楼主想得太简单了,而且我看了半天还没看出来新型构思在哪里,只是提了问题,没有解决方案?

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2006-02-14 06:37:43
cxh898(作者)
6楼
我也知道现在的内燃机的点火时间在压缩终点处附近点火,而且应该在还未到压缩终点时提前开始点火,但都是在α角很小时点完火使燃料爆炸的。我的构思是改变现在的内燃机构造,使活塞在压缩终点附近点火时,也能使曲轴在α角等于45度开始下行。也就是说活塞在压缩终点附近点火作工作行程时,曲轴是在α角等于45度至135度间转动,也就是使转轴在F2最大的区域输出扭力。我的构思是建立在这个理论之上,也因我不是内燃机专业的,所以我想各网络高人先探讨这个理论能否成立,如我的这个理论不成立而公布我的构思也就见笑了,所以我想先让大家对我的理论进行探讨,如有高人能证实这理论的成立,我一定会公布这构思的图纸的。谢谢各位指点!
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2008-11-09 01:49:01
2008-11-9 1:49:01
7楼
有本杂志上介绍过  弯曲连杆发动机   贴主可以检索看看   还有  弹性连杆
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