一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其在連桿和曲軸的力臂長(zhǎng)度大時(shí)點(diǎn)燃?xì)怏w爆炸，進(jìn)而在曲軸上產(chǎn)生高力矩，并同時(shí)還能保持高的氣體壓縮比。一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的主活塞、與主活塞連接的連桿、被連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸、以及位于氣缸內(nèi)的火花塞和噴油嘴，在所述氣缸內(nèi)主活塞上方還設(shè)有配合主活塞同樣做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輔助活塞，所述火花塞和噴油嘴位于主活塞和輔助活塞的下止點(diǎn)位置之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在氣缸內(nèi)采用在主活塞上方增設(shè)有輔助活塞的雙活塞結(jié)構(gòu)，使氣缸內(nèi)主活塞在下移時(shí)還保持高的氣體壓縮比，在連桿和曲軸具有大的力臂長(zhǎng)度時(shí)點(diǎn)火爆炸，進(jìn)而可在低耗油情況下產(chǎn)生高的力矩效果，達(dá)到節(jié)油的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃油型發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)高效利用燃油爆炸推力、可調(diào)節(jié)壓縮比、能使用多種燃油的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)只有一個(gè)可移動(dòng)的活塞,它在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿曲軸機(jī)構(gòu)變成旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力輸出，它由進(jìn)氣、壓縮、點(diǎn)燃爆炸和排氣四個(gè)工作行程組成。其中，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到氣缸頂部的上死點(diǎn)時(shí)，氣體被壓縮到體積最小，即壓縮比最高，此時(shí)刻點(diǎn)燃?xì)怏w產(chǎn)生的爆炸推力將最大，但此時(shí)帶動(dòng)活塞的連桿和曲軸處于一條直線(xiàn)上，連桿和曲軸間的力臂長(zhǎng)度很小，甚至為零，因而曲軸上獲得的力矩很小，為此只能適當(dāng)?shù)难舆t點(diǎn)火，待連桿轉(zhuǎn)過(guò)上死點(diǎn)一定角度，連桿和曲軸間有一定力臂長(zhǎng)度時(shí)，再點(diǎn)火以增加推動(dòng)曲軸的力矩，這就勢(shì)必降低了氣體體積的壓縮比，使燃油利用效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，在連桿和曲軸的力臂長(zhǎng)度大時(shí)保持高的氣體壓縮比，點(diǎn)燃?xì)怏w爆炸，進(jìn)而在曲軸上產(chǎn)生較大力矩，提高了燃油利用率。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的主活塞、與主活塞連接的連桿、被連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸、以及位于氣缸內(nèi)的火花塞和噴油嘴，在所述氣缸內(nèi)主活塞上方還設(shè)有配合主活塞同樣做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輔助活塞，所述火花塞和噴油嘴位于主活塞和輔助活塞的下止點(diǎn)位置之間。
[0005]本發(fā)明所述輔助活塞的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)位置可通過(guò)調(diào)節(jié)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變。
[0006]本發(fā)明所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為凸輪連桿機(jī)構(gòu)，包括可伸縮的輔助連桿、時(shí)規(guī)凸輪和時(shí)規(guī)鏈條，所述時(shí)規(guī)鏈條連接在曲軸和時(shí)規(guī)凸輪之間，所述曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)時(shí)規(guī)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)規(guī)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輔助連桿伸縮。
[0007]本發(fā)明所述輔助連桿的基準(zhǔn)點(diǎn)位置可調(diào)節(jié)。
[0008]本發(fā)明所述時(shí)規(guī)凸輪為具有多個(gè)不同結(jié)構(gòu)凸輪的凸輪桿結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為電子馬達(dá)。
[0010]本發(fā)明所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪機(jī)構(gòu)。
[0011]本發(fā)明所述火花塞和噴油嘴位于氣缸的汽缸壁上。
[0012]本發(fā)明所述高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)為雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)或三缸發(fā)動(dòng)機(jī)或四缸發(fā)動(dòng)機(jī)或六缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在氣缸內(nèi)采用在主活塞上方增設(shè)有輔助活塞的雙活塞結(jié)構(gòu)，使氣缸內(nèi)主活塞在下移時(shí)還保持高的氣體壓縮比，在連桿和曲軸具有大的力臂長(zhǎng)度時(shí)點(diǎn)火爆炸，進(jìn)而可在低耗油情況下產(chǎn)生高的力矩效果，達(dá)到節(jié)油的目的，輔助活塞位置可調(diào)節(jié)，使氣缸內(nèi)壓縮比可變，因此可使用多種燃料?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為主活塞和輔助活塞共同運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為輔助活塞在下止點(diǎn)時(shí),火花塞點(diǎn)火爆炸時(shí)刻結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為主活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)進(jìn)氣、排氣時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)曲軸力矩小的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)曲軸力矩大的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸1、在氣缸I內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的主活塞2、連接主活塞2的連桿3、由連桿3帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的曲軸4以及位于氣缸I頂部的火花塞11和噴油嘴12，當(dāng)主活塞2在氣缸I內(nèi)運(yùn)動(dòng)到頂端時(shí)，噴油嘴12噴油、火花塞11點(diǎn)火進(jìn)行爆炸，進(jìn)而推動(dòng)活塞2在氣缸I內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)曲軸4運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞2在上止點(diǎn)時(shí)為活塞2在氣缸I內(nèi)壓縮比最高時(shí)(壓縮比為氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比)，此時(shí)火花塞11點(diǎn)火能釋放出最大的爆發(fā)能量來(lái)成為發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，但是要保持高壓縮比的同時(shí)，卻使連桿3與曲軸4之間的力臂長(zhǎng)度很小甚至為零，進(jìn)而曲軸4的力矩低，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能降低。如果要使連桿3與曲軸4之間的力臂長(zhǎng)度增大就要使活塞2向下移動(dòng)，這就不能保持高的壓縮比。
[0022]如圖2-4所示，為本發(fā)明一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸1、在氣缸I內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的主活塞2、與主活塞2連接的連桿3以及被連桿3帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸4 ;在所述氣缸I內(nèi)主活塞2的上方增設(shè)有可配合主活塞2同樣做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輔助活塞5，輔助活塞5由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且火花塞11和噴油嘴12位于輔助活塞5處于下止點(diǎn)位置時(shí)的輔助活塞5和主活塞2之間；當(dāng)主活塞2向上運(yùn)動(dòng)，輔助活塞5同樣向上運(yùn)動(dòng)，然后主活塞2繞過(guò)上止點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，輔助活塞5跟著向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輔助活塞5運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，噴油嘴12噴油，火花塞11點(diǎn)火爆炸，爆炸的沖擊力使主活塞2向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)輔助活塞5利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6保持鎖死不運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而使連桿3和曲軸4有長(zhǎng)力臂的同時(shí)還保持了高的壓縮比。具體的如圖5、6所示，圖5所示的Pl為氣缸內(nèi)爆炸推力，LI為力臂長(zhǎng)度，其曲軸4產(chǎn)生的力矩即為Pl XLI，圖6所示的P2為氣缸內(nèi)爆炸推力，L2為力臂長(zhǎng)度，其曲軸4產(chǎn)生的力矩為P2XL2，當(dāng)P1=P2，而LI < L2時(shí)，圖6所示曲軸4上的力矩就要比圖5所示曲軸4上的力矩大，即P2XL2> P1XL1。如此極大的提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，能使發(fā)動(dòng)機(jī)使用較少的油就能達(dá)到同樣的工作效率，具有節(jié)油的功能。
[0023]所述的火花塞11和噴油嘴12設(shè)置在氣缸I的汽缸壁上。
[0024]如圖2-4所示，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6可以為電子馬達(dá)，由電子模塊控制輔助活塞5運(yùn)動(dòng)來(lái)配合主活塞2運(yùn)動(dòng)，或者可以將所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6設(shè)計(jì)為齒輪機(jī)構(gòu)。通過(guò)調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6可使所述輔助活塞5的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)位置改變，進(jìn)而改變氣缸內(nèi)的氣體壓縮比，使本發(fā)明高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)可使用多種類(lèi)燃料，例如:可使用汽油、柴油、石油氣。
[0025]優(yōu)選的將所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6設(shè)計(jì)為凸輪連桿機(jī)構(gòu)，包括可伸縮的輔助連桿61、時(shí)規(guī)凸輪62和時(shí)規(guī)鏈條63，所述時(shí)規(guī)鏈條63連接在曲軸4和時(shí)規(guī)凸輪62之間，由曲軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)時(shí)規(guī)凸輪62轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)規(guī)凸輪62的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)輔助連桿61伸縮，使輔助活塞5能配合主活塞2的運(yùn)動(dòng)。
[0026]其中，將所述輔助連桿61設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)高度的結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變輔助連桿61的基準(zhǔn)點(diǎn)611 (固定點(diǎn))位置，使輔助活塞5的上止點(diǎn)、下止點(diǎn)位置以及行程得到合理的調(diào)整，或者將所述時(shí)規(guī)凸輪62設(shè)計(jì)為具有多個(gè)不同結(jié)構(gòu)凸輪的凸輪桿結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整不同結(jié)構(gòu)的凸輪配合輔助連桿61來(lái)改變輔助活塞5的下止點(diǎn)位置，進(jìn)而使本發(fā)明一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的壓縮比可變,使本發(fā)明一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)可使用多種燃料,例如:汽油、柴油、石油氣，對(duì)國(guó)防軍用有重大意義。
[0027]本發(fā)明所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)可以為雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)或三缸發(fā)動(dòng)機(jī)或四缸發(fā)動(dòng)機(jī)或六缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸(I )、在氣缸(I)內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的主活塞(2)、與主活塞(2 )連接的連桿(3 )、被連桿(3 )帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸(4 )、以及位于氣缸(I)內(nèi)的火花塞(11)和噴油嘴(12 )，其特征在于:在所述氣缸(I)內(nèi)主活塞(2 )上方還設(shè)有配合主活塞(2 )同樣做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輔助活塞(5)，所述火花塞(11)和噴油嘴(12)位于主活塞(2)和輔助活塞(5)的下止點(diǎn)位置之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述輔助活塞(5)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述輔助活塞(5)的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)位置可通過(guò)調(diào)節(jié)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)為凸輪連桿機(jī)構(gòu)，包括可伸縮的輔助連桿(61)、時(shí)規(guī)凸輪(62)和時(shí)規(guī)鏈條(63)，所述時(shí)規(guī)鏈條(63)連接在曲軸(4)和時(shí)規(guī)凸輪(62)之間，所述曲軸(4)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)時(shí)規(guī)凸輪(62)轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)規(guī)凸輪(62)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輔助連桿(61)伸縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述輔助連桿(61)的基準(zhǔn)點(diǎn)(611)位置可調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述時(shí)規(guī)凸輪(62)為具有多個(gè)不同結(jié)構(gòu)凸輪的凸輪桿結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)為電子馬達(dá)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)為齒輪機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述火花塞(11)和噴油嘴(12)位于氣缸(I)的汽缸壁上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述高節(jié)油發(fā)動(dòng)機(jī)為雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)或三缸發(fā)動(dòng)機(jī)或四缸發(fā)動(dòng)機(jī)或六缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】F02B75/28GK103807015SQ201410063221
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月23日
【發(fā)明者】蔣宗銓 申請(qǐng)人:蔣宗銓