专利名称：高效节能发动机的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及的是一种高效节能发动机，它所涉及的是活塞式发动机，是以汽油、柴油为燃料的发动机。
目前国内外常用的各种型号的活塞式汽、柴油发动机，都是活塞运行到上止点位置时点火，这是因为此时发动机内的空间体积单位最小。只有燃烧室，虽然在此时发动机内部拥有最大的压力和压强，但此时的曲轴与连杆正处于垂直状态上，作为动力的压力也只能正面传递到曲轴架上，不产生或只产生很小的输出动力，动力输出几乎等于零。随发动机曲轴在惯性作用下继续运动，与连杆逐步产生了输出动力的夹角和力矩，但是，活塞也随之向下运动，当曲轴运行到较佳的输出动力位置时，活塞已向下运行位移了七分之一以上，因发动机的压缩比都大于1∶8，所以当发动机活塞向下运行七分之一时，发动机气缸内部也由于活塞的下移增加了一倍空间，依据物理学的空气压强原理，假设温度没有发生变化，只是体积扩大一倍，压力就应比点火时下降50％，此时力矩约50％，受力夹角约47度，综合指数最大，为0.366。而发动机活塞继续向下运行七分之二后，缸内的压力仅剩点火压力25％，此时的力矩为1，受力角87度，可它最大的能量转换也只能在0.25以内。而作功冲程的最后七分之四行程中气缸内拥有的可作功压力，只能在点火压力的25％以下，仅从对压力条件的单一数据的分析，发动机作功指数只有一个点为0.37，其余的各个工作点作功指数都已经下降到0.3以下，更不用说加上温度下降的影响和其它设备的消耗。由此可看出，作功结构不合理才是发动机热效率低的最主要原因。
本发明的目的，就是在于改变发动机的这种不合理的工作结构，提供一种能使发动机在产生最大压力时，避开没有力矩的状态和位置，并且把发动机在点火压力设制在力矩和动力输出角均为较佳的位置上，使压力在克服曲轴力臂及各种影响因素后，还有60％以上转化为输出动力，且在同等的用油条件下，使动力得到成倍的提高，马力小时的油耗也相对下降一半的活塞发动机。
本发明的目的可通过以下措施来实现本发明的设计是，在原汽缸的上方加设了上汽缸机构和上活塞机构，由凸轮压迫上活塞，使之占据燃烧室的空间，此时上下活塞同步运行，上下活塞之间就构成可移动的燃烧室，并将燃烧室整体下移，点火时上活塞的运行略快，使压缩比加大，就形成压燃和点火相结合的方法点燃可燃混合气，这不仅使点火后的可作功压力增加，还避开没有力矩的小角度状态，使得发动机在点火时产生的压力，60％以上转化为输出动力。
上活塞和上汽缸是此项发明的关键部位。具体设计的就是上气缸结构和上活塞结构，在现用机型的气缸上加设上气缸机构，上气缸机构包括在气缸顶部的上气缸体，和新设计的缸盖，新设计的缸盖又作为辅助设备的支撑架，它与上汽缸一同被固定在现用汽缸的顶部，在上气缸体内设计安装有上活塞，为防止火花塞的突出部分与下行的上活塞相碰，在上活塞的底部开设有凹槽，在上活塞上还设置有，与上气缸体腔室相连通的进排气通道腔，进排气通道腔向侧方向延伸，穿过上气缸体侧壁，与安装在支撑框架上的进排气控制装置相连接，在进排气通道腔内，沿活塞运动方向分别设置有与上气缸体相连通的进排气阀门，在进排气腔体侧壁上，沿法线方向开设有与进排气阀门相对应，并且相连通的进排气通道，在进排气阀门上方的支撑架上安装有摇臂驱动式凸轮控制系统，用于控制进排气阀门，采用摇臂式凸轮的目的是给控制上活塞的凸轮让出活动的空间和位置，摇臂驱动凸轮根据具体机型的不同可设置一侧、两侧、采用顶杆或液压的方式。在上活塞上方，沿横方向主轴安装有专门控制上活塞运动的直接驱动式凸轮，所述上活塞、进排气腔体及进排气系统为一体式结构，在支撑框架上安装有与曲轴相连接的，用于控制上活塞下移时间和位置的控制轮，控制轮的轴为主动轴，也就是安装有控制上活塞运动的凸轮轴，轴上还装有与控制进排气门齿轮相连的齿轮，在上活塞下安装有弹性复位机构和定位器及定位器控制装置。
由于上活塞是由凸轮来控制的，上活塞中又设计有进排气系统，而原汽缸盖是静止的，进排气门可以固定在汽缸盖上，新设计的上活塞是运动的，进排气门也随之运动，只有在运动的相对静止中解决此问题。要保证上活塞在相对静止中正确定位非常重要，所以在设计时，在上活塞的两侧加设了定位栓，和与之相对的定位销，当上活塞在原始位置时，定位销将上活塞锁定，此时的上活塞就和上汽缸形成一个相对静止的整体，如同原汽缸盖一样。进、排气门也就如同固定在汽缸盖上的一整套装置，这时的工作原理和方式就可以沿用现在设计方案。当进气阀门关闭后，发动机进入压缩行程，利用机械的转动，打开上活塞的控制销，使上活塞处于可活动的状态下，以便在下活塞(20)到达上止点后，在主轴的驱动凸轮作用下顺利下行，做到上下活塞同步向下移动，上活塞的下行必然占据燃烧室的空间，而下活塞的下行恰好让出汽缸的顶部，使现用的汽缸顶部演变为可移动的燃烧室，设计中还充分利用了进排气门的气门间隙，上活塞在原始位置时，气门间隙的标准为0.3到0.35，当上活塞下移时，虽然气门间隙会扩大到10毫米以上，但此时发动机的进排气门是相对关闭的，对发动机的做工没有一点影响。可在上下活塞之间却构成的可移动的新燃烧室。为保证在活塞垂线与曲轴40度力距夹角位置产生最大压力，将60％的压力有效的转换成动能输出，下活塞在25度的力距夹角位置处，上活塞的运行速度略快一点，使上下活塞之间的空间减少，相对的加大压缩比值，以半点燃和半压燃的形式使燃烧室内的可燃气燃烧，燃烧角15度，这样处理后就达到提高输出动力，节省油料的目的。活塞往返的运动，完成发动机的做工工序。
当下活塞运行到最后十至十四分之一作功行程时，曲轴与活塞垂直线夹角大于140度后，凸轮运行到非突起部位，上活塞所受的压制被施放，在汽缸内的压力与复位弹簧的共同作用下，上活塞退回到初始位置，排气门也打开。这时飞轮在作匀速运动，下活塞受到运行夹角的控制，运行放慢。上活塞退回原始位置的目的是相对减少了汽缸内压力，使排气时的音量减小。
上活塞的定位如没有定位栓定位，在凸轮的向下压力和汽缸内所拥有的反向压力的共同作用下，会出现偏转，不易上活塞进排气门的正确定位，也会造成进排气口的位移，影响通气量。所以设计了定位栓，设计的定位栓在上活塞顶部两侧，它与上活塞为一体结构，当凸轮把力作用到上活塞时，凸轮压动上活塞向下运行。设计中上活塞两侧的控制定位栓，还起到预防上活塞偏转的作用，在控制定位栓两侧还各加一个定位槽，在定位槽中设制了复位弹簧，这不仅避免了上活塞的偏转，使定位栓同时起到复位杆用途。
由于本发明采用的是在原有的气缸上方，加设了上气缸及上活塞的设计方案，使得发动机的作功结构更为合理，动力明显增加，马力小时油耗降低50％，节省了能源；同时由于燃料燃烧更为充分，减少了环境污染。
本发明的附面说明如下
图1是本发明的主视图。
图2是本发明图1的俯视图。
图3是本发明与现在发动机各工作点对比数据图。
图4是本发明上活塞压缩冲程的主视图。
图5是本发明上活塞进气状态主视图。
图6是本发明上活塞排气状态主视图。
图7是本发明图4的剖面图。
图8是本发明图5的剖面图。
图9是本发明图6的剖面图。
本发明以下结合附图和实施例作进一步详细的说明如图所示本发明包括的有上气缸结构和上活塞结构，在现用机型的气缸上加设上气缸机构，上气缸机构包括在气缸顶部的上气缸(1)和新缸盖，新设计的缸盖又作为辅助设备的支撑架(2)，它与上汽缸(1)一同被固定在现用汽缸的顶部，在上气缸体内设计安装有上活塞(3)，为防止火花塞的突出部分与下行的上活塞相碰，在上活塞的底部开设有凹槽(4)，在上活塞上还设置有，与上气缸体腔室相连通的进排气通道腔(5、6)，进排气通道腔向侧方向延伸，穿过上气缸体侧壁，与安装在支撑框架(2)上的进排气控制装置相连接，在进排气通道腔内，沿活塞运动方向分别设置有与上气缸相连通的进排气阀门(22)，在进排气腔体侧壁上，沿法线方向开设有与进排气阀门相对应，并且相连通的进排气通道(7、8)，在进排气阀门上方的支撑架上安装有摇臂(9)驱动式凸轮控制系统，用于控制进排气阀门(22)，并给控制上活塞的凸轮(10)让出空间，在上活塞上方，沿横方向主轴安装有专门控制上活塞运动的直接驱动式凸轮(10)，所述上活塞(3)、进排气腔(5、6)及进排气阀门(22)为一体式结构。在支撑框架上安装有与曲轴相连接的，用于控制上活塞下移时间和位置的控制装置的主动轮(11)，控制装置轮的轴就是安装有控制上活塞运动的凸轮轴(12)，轴上还装有与控制进排气门从动齿轮(23)相连的主动齿轮(13)，在上活塞两侧的下方安装有弹性复位机构(14)和定位栓(16)及定位器控制装置定位销(15)。
由于上活塞(3)是由凸轮来控制的，为使上活塞可以自由的下行，当发动机进入压缩行程时，利用机械的转动，打开上活塞的定位销(15)，使上活塞处于可自由活动的状态下，以便在主轴的驱动凸轮压迫上活塞时，有效的占据燃烧室的空间，设计中充分利用了进排气门的气门间隙(17)，上活塞在原始位置时，气门间隙的标准为0.3到0.35，当上活塞下移时，虽然气门间隙会扩大到10毫米以上(18)。但此时发动机的进排气门是相对静止的，对发动机的做工没有一点影响。上下活塞之间就构成可移动的燃烧室(19)。为使下活塞(20)在40度的力距夹角位置处得到最大压力，下活塞在25度的力距夹角位置处，上活塞的运行速度略快一点，使上下活塞之间的空间减少，相对的加大压缩比值，以半点燃和半压燃的形式使燃烧室内的可燃气燃烧，就可以将60％的压力有效的转换成动能输出，也就达到提高输出动力，节省油料的目的。这样往返的运动，完成发动机的做工工序。
在上活塞(3)的底部开设有凹槽(4)具体的针对汽油机或柴油机而言，就分别是在上活塞的底部开设有与汽油机火花塞(29)相对应的凹槽(4)，或柴油机喷油嘴外形相对应的凹槽，在上活塞(3)上设置的，与上气缸体腔室相连通的进排气腔体向上延伸，穿过上气缸侧壁，与安装在支撑框架(2)上的进排气控制装置系统相连接。由摇臂凸轮通过气门针控制进排气阀门(22)，在进排气腔体侧壁上，沿其法线方向开设的进排气口(5、6)，在支撑架(2)上，设立的对应进排气口的通道口(7、8)，并通过密封圈连通。上活塞在初始位置时，排气口、通道口与通道完全连通，在下行时会出现进排气腔体与通道上设置的进排气口(5、6与7、8)的错位，此时进排气都处于关闭状态，对整体没有任何影响。在进排气阀门上方的支撑架上安装有控制进排气阀门的摇臂(9)驱动式凸轮，在上活塞(3)上，沿横方向安装有控制上活塞位移的直接驱动式凸轮(10)。所述上活塞、进排气腔体及进排气门为一体式结构，在上活塞两侧的下方，安装有弹性复位机构(14)。为保持平衡，上活塞的两顶端均设有复位机构及定位槽，安装在支撑框架(2)上有控制进排气阀门(22)的摇臂驱动式凸轮(26)、上活塞体上的控制上活塞位移的直接驱动式凸轮(10)。主动轮(11)通过连接传动机构与曲轴相连接，在支撑框架(2)上还设置有用于控制上活塞的定位销(15)。并设有与定位销(15)相对应的槽口；用于控制上活塞(3)下移的控制装置，安装在支撑框架(2)上与上活塞相对应的凸轮(10)，凸轮通过连接主动轮(11)与曲轴相连接。弹性复位机构是由安装在支撑框架(2)上的，且位于上活塞(3)下方的复位弹簧(14)和限制定位栓摇摆的定位栓(16)组成。主动轮(11)接受曲轴的传动，带动凸轮轴，凸轮轴带动凸轮(10)转动，凸轮加压上活塞(3)，使上活塞(3)上下运动，上活塞两端定位栓向下方，设置定位槽，定位槽内连动杆的下面设有复位弹簧(14)，凸轮轴末端设有主传动轮(13)，它带动附传动齿轮(23)，附传动轮(23)带动摇臂驱动式凸轮(26)，摇臂驱动式凸轮控制进排气阀门(22)。
当下活塞运行到最后十至十四分之一作功行程时，曲轴与活塞垂直线夹角大于130度后，凸轮运行到非突起部位，上活塞所受的压制被施放，在汽缸内的压力与复位弹簧的共同作用下，上活塞退回到初始位置，这时飞轮在作匀速运动，下活塞受到运行夹角的控制，运行放慢。上活塞退回原始位置，目的是相对减少了汽缸内压力，减少排气时的音量。
为防止上活塞在凸轮的向下压力和汽缸内所拥有的反向压力的共同作用下出现偏转，造成进排气口的位移，影响通气量。设计的定位栓，它与上活塞为一体，当凸轮把压力作用到上活塞时，凸轮压动上活塞向下运行。上活塞两侧加设的控制定位栓及定位槽，就可有效防止偏转现象，定位槽中设制了复位弹簧，这样定位栓同时也可作为复位杆用。
这一整套装置的目的就是，保证了发动机在下活塞运行了七分之一前，可以正常的点燃压缩气体，在七分之一时，使作功压力达到最大值，并把最大的压力有效的转化为动力输出，由此达到提高热效率的总体设计要求。
1 上汽缸 2 支撑架(汽缸盖) 3 上活塞 4 凹槽 5 进气通道腔 6 排气通道腔 7 进气通道 8 排气通道 9 摇臂 10 凸轮 11主动轮 12 凸轮轴 13 主传动轮 14 复位控制簧 15 定位销 16 定位栓 17 气门间隙 18 气门间隙位移 19 可活动燃烧室 20 下活塞 21上活塞下移空间 22 进、排气阀门 23 附传动齿轮 24 气门压簧 25 气门凸轮轴 26 摇臂凸轮 27 气门调整螺丝 28 摇臂定位销 29 火花塞30 气门针 31 气门针钢套 32 轴承 33 排气位置线
权利要求
1.一种高效节能发动机，它包括上气缸(1)和上活塞(3)，其特征在于，在上气缸(1)上，加设有安装在支撑框架(2)中的上气缸机构系统，上气缸机构系统中，包括有气缸顶部的上气缸体，在上气缸体内安装有上活塞(3)，在上活塞(3)的底部，开设有凹槽(4)，在上活塞(3)上，还设置有与上气缸体腔室相连通的进排气腔体，上气缸机构向上延伸，在穿过上气缸体侧壁后与安装在支撑框架上的进排气通道(7、8)相连接，在进排气腔体内活塞底部设有进排气阀门(22)，在进排气腔体侧壁上，沿其法线方向开设有进排气口(5、6)，并连通到进排气通道(7、8)，在进排气阀门上方安装有专门控制进排气门的摇臂驱动凸轮，摇臂驱动式凸轮安装在上气缸机构上，上活塞的上方同样安装有一组专门控制上活塞的直接驱动凸轮，上活塞的两侧设有复位机构，所述上活塞、进排气腔体，进排气门系统为一体式结构，在支撑框架(2)上安装有与气缸曲轴相连接的，用于控制上活塞整体结构下移的直接驱动控制凸轮，上活塞的两侧安装有弹性复位机构(14)。弹性复位机构两端设有定位槽和定位销。
2.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于所述的进气控制装置中，包括安装在支撑框架上的专门控制进排气门的摇臂驱动凸轮，主动轮(11)通过连接传动机构，与曲轴相连接，在主动轮的轴上，安装有一组专门控制上活塞的直接驱动凸轮，在支撑框架上还设置有与上活塞机构所相对应的，用于控制上活塞装置系统，并可以锁定上活塞的控制销，在上活塞上还设有与控制销相对应的定位栓。
3.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于所述的用于控制上活塞下移的控制装置和相对应的的凸轮(10)，为保证平衡加压，凸轮设计为宽体形式。凸轮通过连接传动机构的传动轮(11)与曲轴相连接。
4.根据权利要求1所述的高效节能发动机，其特征在于所述的弹性复位机构是由安装在支撑框架上的，且位于上活塞两侧下方的复位弹簧及定位槽构成的整体。
全文摘要
本发明是一种高效节能发动机,它所涉及的是活塞式,是以汽油、柴油为燃料的发动机。它通过增加上活塞和上汽缸这样一整套设备的方法,改变发动机的不合理的工作结构,提供一种能使发动机在点火产生最大压力时,能在克服曲轴力臂及做工夹角的影响因素后,还有60%以上的压力有效的转化为输出动力,且在同等的用油条件下,使动力得到成倍的提高,马力小时的油耗也相对下降一半的高效节能的活塞发动机。
文档编号F02B75/00GK1363765SQ0110156
公开日2002年8月14日 申请日期2001年1月1日 优先权日2001年1月1日
发明者白凯军, 白羽 申请人:白凯军, 白羽