本實用新型涉及內(nèi)燃發(fā)動機技術(shù)領域，尤其涉及一種可變膨脹比活塞往復式內(nèi)燃發(fā)動機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的內(nèi)燃發(fā)動機氣缸結(jié)構(gòu)一般是其內(nèi)部裝有活塞，活塞通過活塞銷、連桿與曲軸相連接，活塞在氣缸內(nèi)作往復運動，通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動，為吸入新鮮氣體和排出廢氣，設有進氣門和排氣門。

同時，活塞頂離曲軸中心最遠處，即活塞最高位置，稱為上止點；活塞頂部離曲軸中心最近處，即活塞最低位置，稱為下止點；上、下止點間的距離稱為活塞行程，曲軸與連桿下端的連接中心至曲軸中心的距離稱為曲軸半徑，活塞每走一個行程相應于曲軸轉(zhuǎn)角180°；對于氣缸中心線通過曲軸中心線的發(fā)動機，活塞行程等于曲柄半徑的兩倍。

活塞從上止點到下止點所掃過的容積稱為發(fā)動機的工作容積或發(fā)動機排量，四沖程發(fā)動機的工作循環(huán)包括四個活塞行程，即進氣行程、壓縮行程、膨脹行程(做功行程)和排氣行程。

本案需要重點指出的是，現(xiàn)有技術(shù)存在著很大的劣勢，如做功行程的行程不夠，當火花點燃混合氣體，燃燒的氣體急劇膨脹的推動活塞運動到低時，膨脹推力至少還有40％，這時卻推不下去，排氣門打開，能量白白的浪費。

因此，針對以上方面，需要對現(xiàn)有技術(shù)進行合理的改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上缺陷，本實用新型提供一種可變膨脹比活塞往復式內(nèi)燃發(fā)動機，以解決現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種可變膨脹比活塞往復式內(nèi)燃發(fā)動機，由氣缸系統(tǒng)、機殼體、啟動盤、飛輪、消聲器以及曲軸機構(gòu)組成，所述機殼體內(nèi)部裝有曲軸機構(gòu)，該曲軸機構(gòu)裝有啟動盤；

所述曲軸機構(gòu)安裝齒輪并且該齒輪與凸輪齒輪相嚙合，該凸輪齒輪分別連接進氣門凸輪、排氣門凸輪，其中的進氣門凸輪固定安裝下進氣門搖臂，其中的排氣門凸輪固定安裝下排氣門搖臂，這兩個氣門搖臂上分別與對應的氣門頂桿下端相接，這兩根氣門頂桿上端依次連接上進氣門搖臂、上排氣門搖臂，其中的上進氣門搖臂與進氣門相接，其中的上排氣門搖臂與排氣門相接；

所述曲軸機構(gòu)上方設置氣缸系統(tǒng)，曲軸機構(gòu)連接連桿并且該連桿上端裝有活塞銷，該活塞銷固定安裝活塞并且此活塞在氣缸套內(nèi)作往復運動，氣缸套上方裝有氣缸蓋，氣缸蓋的排氣管道端面裝有消聲器；同時，所述曲軸機構(gòu)末端裝有飛輪，該飛輪通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生慣性，帶動曲軸機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動。

所述曲軸機構(gòu)偏心距比傳統(tǒng)曲軸偏心距長一倍；

所述連桿比對應的傳統(tǒng)組件長一倍，氣缸套比對應的傳統(tǒng)組件長一倍。

若活塞運動到進氣行程的一半，進氣門凸輪將進氣門關(guān)閉；

若進氣門凸輪的最低點和最高點凸起的距離不夠，通過下進氣門搖臂補充距離。

本實用新型所述的可變膨脹比活塞往復式內(nèi)燃發(fā)動機的有益效果為：通過曲軸機構(gòu)與連桿系統(tǒng)內(nèi)部組件的合理設置，可完全滿足做功膨脹推力行程，能量充分利用，功率要比現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)動機大50％，在運轉(zhuǎn)時聲音比現(xiàn)有技術(shù)的少一半；通過下進氣門搖臂能實現(xiàn)下進氣門凸輪的最低點和最高點凸起的距離不夠時，通過下進氣門搖臂補充距離。

附圖說明

下面根據(jù)附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是本實用新型實施例所述內(nèi)燃發(fā)動機的外部示意圖；

圖2是本實用新型實施例所述內(nèi)燃發(fā)動機的側(cè)面示意圖；

圖3是本實用新型實施例所述內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)部的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、氣缸系統(tǒng)；2、機殼體；3、啟動盤；4、飛輪；5、高壓包；6、點火器；7、消聲器；8、曲軸機構(gòu)；9、齒輪；10、凸輪齒輪；

11、觸發(fā)點；12、觸發(fā)器；13、連桿；14、活塞；15、氣缸套；16、進氣門；17、排氣門；18、氣門彈簧；19、氣門頂桿；110、下進氣門搖臂；111、下排氣門搖臂；112、進氣門凸輪；113、排氣門凸輪；114、上搖臂座；115、上排氣門搖臂；116、上進氣門搖臂。

具體實施方式

如圖1-3所示，本實用新型實施例所述的可變膨脹比活塞往復式內(nèi)燃發(fā)動機，由氣缸系統(tǒng)1、機殼體2、啟動盤3、飛輪4、消聲器7以及曲軸機構(gòu)8組成，所述機殼體2內(nèi)部裝有曲軸機構(gòu)8，該曲軸機構(gòu)8裝有用于啟動發(fā)動機的啟動盤3，另外，還帶有磁電機轉(zhuǎn)子以便于提供點火器6、高壓包和火花塞的電源，點火器6連接高壓包5，其中的啟動盤3外圍配有觸發(fā)點11與觸發(fā)器12；

相應地，所述曲軸機構(gòu)8安裝齒輪9并且該齒輪9與凸輪齒輪10相嚙合，該凸輪齒輪10分別連接進氣門凸輪112、排氣門凸輪113，其中的進氣門凸輪112固定安裝下進氣門搖臂110，其中的排氣門凸輪113固定安裝下排氣門搖臂111，這兩個氣門搖臂上分別與對應的氣門頂桿19下端相接，這兩根氣門頂桿19上端依次連接上進氣門搖臂116、上排氣門搖臂115，其中的上進氣門搖臂116與進氣門16相接，其中的上排氣門搖臂115與排氣門17相接，每個氣門外圍設置氣門彈簧18；另外，所述上進氣門搖臂116、上排氣門搖臂115下方配置上搖臂座114；

相應地，所述曲軸機構(gòu)8上方設置氣缸系統(tǒng)1，曲軸機構(gòu)8連接連桿13并且該連桿13上端裝有活塞銷，該活塞銷固定安裝活塞14并且此活塞14在氣缸套15內(nèi)作往復運動，氣缸套15上方裝有氣缸蓋，氣缸蓋的進氣管道端面裝有化油器，氣缸蓋的排氣管道端面裝有消聲器7；同時，所述曲軸機構(gòu)8末端裝有飛輪4并且該飛輪4通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生慣性，帶動曲軸機構(gòu)8作旋轉(zhuǎn)運動；

相應地，所述曲軸機構(gòu)8偏心距比傳統(tǒng)曲軸偏心距長一倍；

進氣門凸輪112用于實現(xiàn)活塞14運動到進氣行程的一半時，將進氣門16關(guān)閉；

下進氣門搖臂110用于實現(xiàn)進氣門凸輪112的最低點和最高點凸起的距離不夠時，通過下進氣門搖臂110就可補充距離；

對于氣缸系統(tǒng)1，連桿13比對應的傳統(tǒng)組件長一倍，氣缸套15比對應的傳統(tǒng)組件長一倍；

以上本實用新型實施例所述的可變膨脹比活塞往復式內(nèi)燃發(fā)動機，運行原理為：

①進氣行程：可采用化油器式汽油機將空氣與燃料先在氣缸外部的化油器中進行混合，然后再吸入氣缸，進氣行程中，進氣門打開，排氣門關(guān)閉，隨著活塞從上止點向下止點移動時，活塞上方的壓力降低到大氣壓力以下，即在氣缸內(nèi)造成真空吸力，這樣，可燃混合氣便經(jīng)進氣管道和進氣門被吸入氣缸，活塞移動到行程的一半時進氣門關(guān)閉；

同時，下進氣門凸輪的最低點和最高點凸起的距離不夠時，通過下進氣門搖臂來補充距離，將進氣門打開，當活塞運動到行程的一半時進氣門關(guān)閉，這時保持下一個行程(壓縮比的值)壓縮比是標準不變的，不會產(chǎn)生任何影響，進氣門關(guān)閉后，活塞繼續(xù)向下運動，此時，會產(chǎn)生很小的真空(負壓)會對活塞有點拉力，而等到下一個行程時，活塞向上運動時，有同樣的拉力，不會消耗多少能量；

②壓縮行程：為使吸入氣缸內(nèi)可燃混合氣能迅速燃燒，以產(chǎn)生較大的壓力，從而使發(fā)動機發(fā)出較大功率，必須在燃燒前將可燃混合氣壓縮，使其容積縮小、密度加大、溫度升高，即需要有壓縮過程，在這個過程中，進、排氣門全部關(guān)閉，曲軸推動活塞由下止點向上止點移動一個行程稱為壓縮行程；壓縮終了時，活塞到達上止點，活塞上方形成很小空間，稱為燃燒室，壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮后的最小容積之比稱為壓縮比；

③做功行程：在這個行程中，進、排氣門仍舊關(guān)閉，當活塞接近上止點時，裝在啟動盤的觸發(fā)點對準觸發(fā)器發(fā)出脈沖信號，給點火器和高壓包，使得火花塞發(fā)出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，可燃混合氣被燃燒后，放出大量的熱能，因此，燃氣的壓力和溫度迅速增加，所能達到的最高壓力約為3-5Mpa，相應的溫度為1700～2400℃；高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械能，除了用于維持發(fā)動機本身繼續(xù)運轉(zhuǎn)而外，其余即用于對外做功；

同時，做功膨脹行程加長了一倍，行程加長了，零部件也要跟著加長(曲軸的偏心距加長一倍，連桿加長一倍，氣缸加長一倍)這三種主要零件都加長了一倍，也就是把連桿與曲軸的連接軸中心到曲軸旋轉(zhuǎn)中心的距離加大，做功膨脹力對曲軸旋轉(zhuǎn)中心的扭矩增大了，也滿足做功膨脹推力行程，能量就充分利用起來，它的功率要比現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)動機大50％，在運轉(zhuǎn)時聲音比現(xiàn)有技術(shù)的少一半。

④排氣行程：可燃混合氣燃燒后生成的廢氣必須從氣缸中排除，以便進行下一個進氣行程，當膨脹接近終了時，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進行自由排氣，活塞到達下止點后再向上止點移動時，繼續(xù)將廢氣強制排到大氣中，活塞到上止點附近時，排氣行程結(jié)束它的優(yōu)勢。

上述對實施例的描述是為了便于該技術(shù)領域的普通技術(shù)人員能夠理解和應用本案技術(shù)，熟悉本領域技術(shù)人員顯然可輕易對這些實例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其它實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本案不限于以上實施例，本領域的技術(shù)人員根據(jù)本案的揭示，對于本案做出的改進和修改，例如，對于配氣機構(gòu)組件型號、尺寸的等效替換，機殼外圍增加的外形變換等，若沒有產(chǎn)生超出本案之外的有益效果，則都應在本案保護范圍內(nèi)。