專利名稱：伺服四行程活塞內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的工作效能裝置，尤其能降低耗油率，增加功率的四沖程內(nèi)燃機(jī)目前，公知的四沖程活塞內(nèi)燃機(jī)，它的曲柄銷回轉(zhuǎn)半徑的兩倍，等于活塞在各行程移動(dòng)的距離由此組成的排氣行程終了時(shí)，燃燒室空間存有廢氣，這些廢氣的存在將對(duì)以后各行程，造成下述不良影響；在進(jìn)氣行程；造成吸氣容積效率下降，造成吸氣終了的氣體溫度偏高，在壓縮行程；造成壓縮終了的溫度偏高，造成壓縮中混合氣中的廢氣對(duì)應(yīng)的熵產(chǎn)大于零，造成燃燒過程的實(shí)際摩爾變更系數(shù)變小，造成燃燒室容積大，面積大，使散熱損失大，使燃燒強(qiáng)度降低，另外，作功的幾何膨脹比等于幾何壓縮比。
本發(fā)明的目的是提供一種伺服四行程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置，它的排氣終了時(shí)燃燒室的容積為零，使廢氣排凈，它進(jìn)氣行程終了混合氣中不含有廢氣，進(jìn)氣終了的氣體溫度低，進(jìn)氣容積效率高，它的壓縮終了氣體溫度低，為使溫度趨于一致，則相對(duì)能提高壓縮比一個(gè)，它在壓縮中混合氣內(nèi)無廢氣，廢氣對(duì)應(yīng)的熵產(chǎn)為零，在壓縮比相等情況下，由于廢氣占有壓縮終了的空間為零，所以燃燒室容積小，面積小，故散熱損耗小，燃燒強(qiáng)度高，燃燒過程的實(shí)際摩爾變更系數(shù)大，另外，它在作功中幾何膨脹比大于幾何壓縮比1個(gè)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的；在一個(gè)曲柄銷上轉(zhuǎn)動(dòng)的，徑向偏心距等于r，軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)，相位為180°的兩點(diǎn)a，b，安裝有以a，b為轉(zhuǎn)動(dòng)中心的連桿大頭7，8，由連桿活察1組，2組，與偏心套圖2經(jīng)動(dòng)配合的機(jī)械連接，組成一個(gè)伺服機(jī)構(gòu)，則連桿大頭8，7，的中心點(diǎn)a，b的運(yùn)動(dòng)如

圖1所示，從下止點(diǎn)180°至上止點(diǎn)360°位置，點(diǎn)a在一個(gè)由壓縮行程的氣體壓力產(chǎn)生的向下經(jīng)連桿作用于a點(diǎn)的力和2個(gè)慣性力同時(shí)向下向上經(jīng)連桿8，7，分別作用于點(diǎn)a，b，則伺服機(jī)構(gòu)動(dòng)作為偏心套與銷的相對(duì)位置在下、上止點(diǎn)沒轉(zhuǎn)動(dòng)。伺服機(jī)構(gòu)在上止點(diǎn)自鎖。此行程a，b在坐標(biāo)上的等效軌跡如圖1，a，b兩點(diǎn)水平投影的回轉(zhuǎn)移距為Sa＝2R-2r，Sb＝2R+2r。這種排氣行程變?yōu)镾b＝2R+2r的方式，可使氣缸容積在排氣終了時(shí)為零，并置進(jìn)氣行程的起始容積為零，壓縮行程變?yōu)镾a＝2R-2r的方式，可使相同壓縮比的情況下相對(duì)耗功變少。從上止點(diǎn)0°至下止點(diǎn)180°位置，點(diǎn)a在一個(gè)由作功行程的氣體壓力產(chǎn)生的向下經(jīng)連桿作用于a點(diǎn)的力與2個(gè)慣性力同時(shí)向上向下經(jīng)連桿7，8分別作用于點(diǎn)a、b則伺服機(jī)構(gòu)的動(dòng)作為偏心套與銷的相對(duì)位置在上下止點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)了180°，伺服機(jī)構(gòu)在下止點(diǎn)自鎖，此行程a，b在坐標(biāo)上的等效軌跡如圖1，a、b兩點(diǎn)的水平投影回轉(zhuǎn)移距為Sa＝2R，Sb＝2R，這種進(jìn)氣行程等于Sa＝2R的方式，可使壓縮比按ε＝2R/2r計(jì)算，作功行程等于Sb＝2R的方式，可使幾何膨脹比按(2R+2r)/2r計(jì)算。上述的循環(huán)過程可得到以下結(jié)論1壓縮比可提高一個(gè)，幾何膨脹比可提高兩個(gè)，在壓縮比為8.4時(shí)相對(duì)應(yīng)現(xiàn)用循環(huán)的壓縮比為9.4(既壓縮耗功少了一個(gè)多)，這些效果可使伺服機(jī)構(gòu)組織的循環(huán)比現(xiàn)用循環(huán)的最低燃油耗油率低12％，功率增加16％多，由于采用上述方案，可以在制造成本，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，壽命不變的情況下，連桿大頭與曲柄銷的中間僅采用偏心套動(dòng)配合連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
圖1是本發(fā)明的伺服機(jī)械原理1是發(fā)動(dòng)機(jī)第一個(gè)實(shí)施例的機(jī)械原理2是圖1的(1)剖視3是發(fā)動(dòng)機(jī)的第二個(gè)實(shí)施例的機(jī)械原理圖。圖5是圖3的(1)剖視圖，圖6是圖3的(5)剖視4是發(fā)動(dòng)機(jī)的第三個(gè)實(shí)施例的機(jī)械原理中1偏心套2曲柄銷3連桿大頭4中間齒輪軸5齒輪軸6偏心套端齒艷 7連桿 8連桿 在圖1中，偏心套(1)內(nèi)孔與曲柄銷(2)動(dòng)配合連接，2個(gè)外園與連桿(7)、連桿(8)，大頭動(dòng)配合連接，當(dāng)曲柄銷(2)所對(duì)應(yīng)的活塞行程為100mm時(shí)，壓縮比為B.4，偏心套(1)的偏心距為6mm，偏心距的相位為180°。在圖1所示的實(shí)施例中，偏心套(1)的內(nèi)孔與曲柄銷(2)動(dòng)配合連接，2個(gè)外園與連桿(7)、連桿(8)動(dòng)配合連接，偏心距相位為180°，連桿(7)、連桿(8)在上下止點(diǎn)時(shí)的中線(連桿大小頭中心的連線)夾角為零。在圖3所示的實(shí)施例中，偏心套(1)的內(nèi)孔與曲柄銷(2)動(dòng)配合連接，外園與連桿(7)大頭動(dòng)配合連接，偏心套(1)上的齒輪(6)與齒輪軸(5)上的齒輪嚙合。在圖4所示的實(shí)施例中，偏心套(1)的內(nèi)孔與曲柄銷(2)動(dòng)配合連接，外園與連桿(7)連桿(8)的大頭動(dòng)配合連接，偏心套(1)的偏心距的相位為任意θ角，連桿(7)、連桿(8)在 下上止點(diǎn)時(shí)的中線(連桿大小頭中心的連線)所對(duì)應(yīng)的角度為任意θ角。關(guān)于伺服內(nèi)燃機(jī)的1、油耗曲線，廢氣排放，2、爆燃。1、由于伺服機(jī)內(nèi)被壓縮的混合氣中無廢氣，則各工況的過量空氣系數(shù)變動(dòng)小，在整個(gè)負(fù)荷范圍內(nèi)，過量空氣系數(shù)將大于現(xiàn)用機(jī)的系數(shù)，所以油耗曲線平緩，有害氣體排放量低。2、①用螺旋氣道組織強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流，從園柱燃燒室的園柱中心向四周構(gòu)造速度梯度，由速度梯度沿周向分層組織氣簾，抑制中心高溫向四周的傳遞，②由旋轉(zhuǎn)氣流造成的離心運(yùn)動(dòng)，使混合氣由中心沿徑向按密度分布，則中心溫度高，四周低，③進(jìn)氣預(yù)熱汽化的功能，改由在氣缸中的進(jìn)氣和壓縮時(shí)的旋轉(zhuǎn)氣流完成，從而進(jìn)一步降低了進(jìn)氣終了的氣體溫度，④火花塞安在燃燒室的中心附近，這樣可使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮小，且略等。關(guān)于多燃料發(fā)動(dòng)機(jī)；把伺服機(jī)構(gòu)的偏心套端頭安園柱齒輪，將它和一個(gè)經(jīng)過曲軸旋轉(zhuǎn)中心的齒軸①齒輪嚙合，則它的壓縮比可在機(jī)體外，經(jīng)齒軸①調(diào)定，然后和曲軸鋼性連接的方法確定，所以可燃用汽油或柴油，能較好地適應(yīng)不同外界氣壓和溫度。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)在曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，曲柄銷和連桿大頭動(dòng)配合連接，其特征是偏心套的偏心距相位為180°，偏心套的內(nèi)孔與曲柄銷動(dòng)配合連接，外圓與連桿大頭分別動(dòng)配合連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)其特征是偏心套的偏心距的相位為任意角度，偏心套的內(nèi)孔與曲柄銷動(dòng)配合連接，外圓與連桿大頭動(dòng)配合連接，若干個(gè)連桿的中線(連桿大小頭中心的連線)為任意角度，任意缸數(shù)，任意曲柄銷的相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)其特征是偏心套端安置齒輪和它以2/1齒數(shù)相嚙合的齒輪軸經(jīng)由曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)中心，齒輪軸或定或轉(zhuǎn)構(gòu)成的任意氣缸數(shù)，任意曲柄銷相位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)其特征是齒輪軸上配置槽輪機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種能降低燃油消耗率、增加功率、降低有害排放物的伺服四行程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),它是在已有的曲柄銷,連桿順序動(dòng)配合連接中,增加一個(gè)偏心套,偏心套的兩頭外圓與兩個(gè)連桿分別經(jīng)動(dòng)配合連接,內(nèi)孔與曲柄銷經(jīng)動(dòng)配合連接,由此組成一個(gè)伺服機(jī)構(gòu),經(jīng)伺服動(dòng)作改組四沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán),使熱力過程的燃油消耗率降低12%,功率增大16%,有害排放物少?？捎糜谒男谐痰幕钊狡蜋C(jī)、柴油機(jī)、煤氣機(jī)。
文檔編號(hào)F02B75/32GK1188180SQ97100190
公開日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1997年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月17日
發(fā)明者任軍 申請(qǐng)人:任軍