專利名稱：一次點火式活塞發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
活塞發(fā)動機的制造和應(yīng)用領(lǐng)域，包括:汽油機、柴油機、新能源活塞發(fā)動機領(lǐng)域
背景技術(shù)：
四沖程活塞發(fā)動機。一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機利用燃料在點燃之后，能逐漸擴展并引燃更多燃料的自然特性。在一定條件下，通過一定的機械手段，能使燃料不斷燃燒并迅速傳遞火種形成連鎖反應(yīng)來完成續(xù)火并推動機械不斷運轉(zhuǎn)。主要機械部件介紹(I)氣缸、活塞、曲柄:它們是通過相互的配合來實現(xiàn)做功的基礎(chǔ)部件。(2)氣道是氣缸壁上的孔，是連接四個氣缸氣路的通道，高溫高壓氣體通過這些通道壓入氣壓相對較低的壓縮氣缸來創(chuàng)造再次點火的條件，再次點火又叫續(xù)火。(3)間斷式氣道開閉銷:能夠成周期性的開啟和關(guān)閉氣道。當(dāng)氣門關(guān)團時氣道則開啟，氣門開啟時氣道則關(guān)閉，間斷式氣道開閉銷簡稱氣道開閉銷。(4)氣道開閉控制凸輪或氣道開閉控制擊塊:能隨活塞運行適時地作用于氣道開閉銷控制氣道的開閉。(5)觸碰式氣道開閉銷:能在活塞的作用下開啟氣道。觸碰式氣道開閉銷也簡稱氣道開閉銷。(6)氣門:用于吸入氣流和排放氣流。(7)氣門控制凸輪或氣門開閉控制擊塊:能隨著做功和排氣的需要及時推動或沖擊氣門的開啟或關(guān)閉。(8)氣門開閉轉(zhuǎn)換桿:能在開啟一個氣門時關(guān)閉另一側(cè)的氣門，在此桿上的外接擋塊能同步控制間斷式氣道開閉銷的動作。(9)氣門開閉擊點轉(zhuǎn)換器:與具特殊V字結(jié)構(gòu)的氣門開閉轉(zhuǎn)換擊塊配合，能對先接觸點為對象進行推動而讓過后接觸點，關(guān)閉的氣門是先接觸點，開啟的氣門不能被作用。(10)曲柄、連桿、鏈條以及活塞組套:用來控制或固定四個活塞，使其同步移動。(11)氣道開閉復(fù)位彈簧:能配合間斷式氣道開閉銷，形成氣道的周期開閉并且能在關(guān)閉此氣道時，開啟另一氣道。(12)活塞減載軸承:用來緩解活塞與氣缸壁的單邊磨擦。一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機分為“活塞組套式”和“凸輪連桿式”兩種，其原理是一樣的，只是根據(jù)需要而運用了兩種不同的方式，也可以產(chǎn)生更多的方式?，F(xiàn)結(jié)合說明書附圖進行工作過程介紹如下:從說明書附圖第一頁圖看四個氣缸分布于正方形范圍內(nèi)，吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，分別同時出現(xiàn)在四個氣缸中，它們在四個空間中，可以按各自的時間先后順序完成從吸氣到壓縮到做功到排氣的四個沖程并能在續(xù)火銜接中準(zhǔn)確的進行轉(zhuǎn)換。在未點火時它們能處于準(zhǔn)備做功的狀態(tài)下。在啟動電機帶動后，如果火花塞在氣缸(I)點火，那么結(jié)合附3中的a、b、c，按氣缸(I)到氣缸(2)再到氣缸(3)最后到氣缸(4)的順序并對運行過程編序說明如下:一、①氣缸(I)做功，活塞右行，活塞接近終點時，活塞上的一點推開觸碰式氣道開閉銷高溫高壓氣體通過氣道壓入氣缸(2)，此時氣缸(2)燃料氣體被壓縮。②氣道開閉控制凸輪或氣道開閉控制擊塊推動間斷式氣道開閉銷關(guān)閉氣道，此時氣缸(3)間斷氣道開閉銷開啟，進入預(yù)續(xù)火狀態(tài)。③氣門開閉控制凸輪或氣門開閉控制擊塊迅速推開排氣門排氣。氣缸(3)進入吸氣沖程狀態(tài)。二、①氣缸(2)做功，活塞左行,活塞接近終點時,活塞上的一點推開觸碰式氣道開閉銷，高溫高壓氣體通過氣道壓入氣缸(3)，此時氣缸(3)燃料氣體被壓縮，②氣道開閉控制凸輪或氣道開閉控制擊塊推動間斷式氣道開閉銷關(guān)閉氣道，此時氣缸(4)的間斷式氣道開閉銷開啟，進入預(yù)續(xù)火狀態(tài)，③氣門開閉控制凸輪或氣門開閉控制擊塊迅速推開排氣門排氣，氣缸(4)進入吸氣沖程狀態(tài)。三、①氣缸(3)做功，活塞右行，活塞接近終點時，活塞上的一點推開觸碰式氣道開閉銷高溫高壓氣體通過氣道壓入氣缸(4)，此時氣缸(4)的燃料氣體被壓縮，②氣道開閉控制凸輪或氣道開閉控制擊塊推動間斷式氣道開閉銷，關(guān)閉氣道此時氣缸①的間斷式氣道開閉銷開啟，進入預(yù)續(xù)火狀態(tài)，③氣門開閉控制凸輪或氣門開閉控制擊塊迅速推開排氣門排氣。氣缸(I)進入吸氣沖程狀態(tài)。四、①氣缸(4)做功，活塞左行，活塞接近終點時，活塞上的一點，推開觸碰式氣道開閉銷，高溫高壓氣體通過氣道壓入氣缸(I)。此時氣缸(I)的燃料氣體被壓縮，②氣道開閉控制凸輪或氣道開閉控制擊塊推動間斷式氣道開閉銷關(guān)閉氣道。此時氣缸(2)的間斷式氣道開閉銷開啟，進入預(yù) 續(xù)火狀態(tài)。③氣門開閉控制凸輪或氣門開閉控制擊塊迅速推開排氣門排氣，氣缸(2)進入吸氣沖程狀態(tài)。這時氣缸(I)做功活塞右行，便進入下一個循環(huán)……間斷式氣道開閉銷要與觸碰式氣道開閉銷同時開啟，氣路才能連通，只有間斷式氣道開閉銷開啟只能是預(yù)續(xù)火狀態(tài)，因為它們的結(jié)構(gòu)是“層疊式”或“緊挨式”的。雙層或由復(fù)位簧頂住，無過氣現(xiàn)象?；钊x開觸碰式氣道開閉銷時，復(fù)位簧要立即推動其復(fù)位，以免潤滑液進入氣道。進氣和排氣門的開閉是瞬間完成的。要采用迅速的開閉技術(shù)，如:異形凸輪結(jié)合氣門彈簧的雙氣門結(jié)構(gòu)等。異形凸輪能突然懸空，形成跳躍式開閉效果。氣門能夠自動保持所需的開啟或關(guān)閉狀態(tài)，如:當(dāng)氣缸⑴氣門排氣時氣缸(3)則處于壓縮沖程，壓縮氣體能頂住氣門，氣門開閉轉(zhuǎn)換桿通過杠桿的作用頂住氣缸(I)的氣門，使其無法關(guān)閉，排氣就順利完成了，此時氣門轉(zhuǎn)換桿的外接擋塊擋住間斷式氣道開閉銷，使其無法復(fù)位，就保持了氣道封閉狀態(tài)。當(dāng)氣門開閉情況和氣道開閉情況轉(zhuǎn)換以后，氣門和氣道的狀態(tài)就發(fā)生了變化，使氣缸進入壓縮和預(yù)續(xù)火狀態(tài)，直至活塞推開觸碰式氣道開閉銷后，高溫高壓氣體順勢壓入續(xù)火氣缸點燃?xì)怏w而完成做功，就這樣連續(xù)進行下去。也可以直接采用凸輪與復(fù)位彈簧結(jié)合的方式直接進行控制。燃料在吸氣沖程進入氣缸，視燃料的特性而定。在這里燃料需要進行均勻的霧化或其它技術(shù)處理，供油系統(tǒng)以及化油器很重要，是保證順利續(xù)火和做功的關(guān)鍵。鏈條:在這里起著帶動和同步的作用。在每個曲柄上接飛輪是為了儲備能量，減少因沖程的轉(zhuǎn)換對鏈條產(chǎn)生的不利影響。以上同時介紹了兩種結(jié)構(gòu)形式的一次點火式續(xù)火發(fā)動機的運行原理。在這里好比四臺單氣缸活塞發(fā)動機進行的組合，續(xù)火過程替代了電器火花塞的點火過程，氣道的位置與大小的選擇，替代了點火時間控制器和點火強度調(diào)節(jié)同時能調(diào)節(jié)燃料的燃燒速度，平衡氣缸的氣壓。氣道與活塞的接觸面要帶上小圓角以免擦傷氣道口和活塞。另外就活塞結(jié)構(gòu)再介紹一下:活塞結(jié)構(gòu)可以由組合結(jié)構(gòu)，即活塞在帶上活塞閉氣塊，當(dāng)活塞做功時，氣壓頂住活塞閉氣塊，氣流能到達續(xù)火孔，當(dāng)活塞在其他沖程時，活塞閉氣塊不能到達續(xù)火孔位置，續(xù)火孔不能開啟，從而保證了各種沖程的順利完成?；钊]氣塊的另一端可推動觸碰式氣道開閉銷更有效的控制氣道的開閉。潤滑液可對運轉(zhuǎn)部件進行“浸泡式”的潤滑。另外有必要補充一下，上述工作過程的基本原理所涉及到的工作氣壓與現(xiàn)行活塞發(fā)動機的工作氣壓有很大的不同，壓縮比必須小于現(xiàn)行活塞發(fā)動機。如果要采用較大的壓縮比，則要求利用“燃?xì)鈾C械加壓原理”，這個原理的方法是采用燃?xì)舛虝r保溫保壓法，燃?xì)鉁囟鹊南陆蹬c做功相關(guān)，如果讓燃?xì)庠诟邷馗邏合峦Ｖ棺龉?，便能保證高壓和高溫的短時保存，這需要有某種裝置的特殊結(jié)構(gòu)來完成?，F(xiàn)就采用活塞的特殊結(jié)構(gòu)方式解決保溫保壓問題簡要介紹:如圖5、圖6所示，動力活塞中有一個保壓室，保壓室由一個小的氣缸和活塞所構(gòu)成，在這里有一個單向氣閥，當(dāng)做功時，燃?xì)鈿鈮喉旈_單向氣閥，壓入保壓室，由于動力活塞中氣壓和溫度下降，單向氣閥便會關(guān)閉，保溫室中仍超過燃點溫度的氣體高溫得到保存。當(dāng)活塞到達氣道口時，已開通的氣道正好迎住在強大的擠壓活塞的作用下壓來的續(xù)火氣流點燃壓縮燃?xì)夂螅氵M入后面的工作循環(huán)。動力活塞:密閉做功氣壓的主體活塞。單向氣閥:氣流只能向一個方向流動。余氣排孔:因為活塞在移動中會有廢氣余留在保溫室中需由此排出。墊襯:隔壓滑動塊的支墊。隔壓滑動塊:能在滑動中封閉和開啟氣流，避免氣壓直接作用于氣缸壁。氣壓推動面:可以隨氣壓大小推動隔壓滑動塊的滑動。限位塊:控制隔壓滑動塊氣孔與氣道斷通。加壓活塞:給保溫室氣體加壓，使其有足夠的壓力，壓過氣道，點燃壓縮氣體，達到續(xù)火的目的(在這里不能排除有壓燃的成份在里面)。說明書


圖1是一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機不意圖。其中a是主視圖，b是俯視圖，c是左視圖，d是右視圖。圖2是雙氣門一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機不意圖。其中a是主視圖，b是左視圖，c是右視圖，d是俯視圖。圖3是一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機不意圖。其中a是左視圖，b是主視圖，c是右視圖，d是俯視圖左側(cè)視。e是俯視圖，f是俯視圖右側(cè)視。圖4是一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機局部結(jié)構(gòu)示意圖。其中a是異形凸輪形式舉例，b是活塞結(jié)構(gòu)左視圖，c是活塞結(jié)構(gòu)主視圖，d是活塞結(jié)構(gòu)右視圖。e是發(fā)動機氣缸排列圖，其中有氣門開閉轉(zhuǎn)換桿示意。圖5是一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機軸傳動結(jié)構(gòu)示意圖。其中a是主視圖，b是左視圖，c是右視圖，d是俯視圖。圖6是活塞特殊結(jié)構(gòu)示意圖。其中a是左視圖，b是主視圖，c是右視圖，d是俯視圖。圖7是一次點火式續(xù)火活塞發(fā)動機結(jié)構(gòu)多樣可能性舉例(雛形圖參考，在此不著重點)。
權(quán)利要求
1.此發(fā)明涉及一種新型的一次點火式活塞發(fā)動機，其特點是:.1.其結(jié)構(gòu)是以滿足續(xù)火為目的的氣缸體排列形式。.2.以燃?xì)飧邷貍鬟f或機械加壓傳遞的原理方法進行點火做功。
全文摘要
要解決的技術(shù)問題1、現(xiàn)行發(fā)動機電器點火系統(tǒng)易出現(xiàn)電路老化，工作性能因電器本身會受限制，高溫、受潮、自燃、火花塞擊壞等。2、電器設(shè)備制造成本高。3、電器點火系統(tǒng)消耗發(fā)動機的動力有效輸出。解決方案1、利用燃?xì)庠跉飧字忻荛]式燃燒做功，替代外接電路點火。2、利用燃料的續(xù)火原理，省去電器點火系統(tǒng)。降低電器制造成本。3、利用一次點火式續(xù)火原理省去發(fā)電機的常態(tài)點火功能和點火控制系統(tǒng)，盡可能避免動力不必要的消耗。
文檔編號F02B75/12GK103114909SQ20121025862
公開日2013年5月22日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者張慶華 申請人:張慶華