活塞四行程活动式燃烧室内燃机制造技术

如今使用的四行程内燃机、因燃烧室的存在，使其废气不能全部排尽，为了排尽废气采用了一些辅助措施，不但没有达到完全排尽的目的，还带来了燃料的流失，由于燃烧室的气室还影响了缸内的真空吸力，使进气量不足。活动式燃烧室四行程内燃机能在进、排两个行程中主活塞在上止点或上始点时没有燃烧室。而在压缩做功两行程中主活塞在上止点或上始点时有一个完整的燃烧室，从而彻底解决以上所有弊端，使内燃机更加节能减排。总的有三种方式：1、主弹性活塞方式；2、副缸弹性活塞方式；3、凸轮控制副缸活塞方式。副缸活塞方式。副缸活塞方式。

【技术实现步骤摘要】
活塞四行程活动式燃烧室内燃机

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[0001]适用于所有活塞式四行程内燃机。汽油或天燃气作为燃料的效果更突出。
[0002]目前使用的活塞式四行程内燃机，为了在压缩和做功两个行程中，活塞到达上止点或上始点时有一个储存压缩气体并能进行燃烧的容积，在缸的顶部设有一个固定燃烧室。但在排气和进气两个行程中却成了缺陷。由于燃烧室的存在，排气行程中活塞到达上止点时不能将燃烧室内的废气排尽。在进气行程中活塞从上始点下行时，由于燃烧室内的气室使缸内的真空吸力下降影响了进气的速度。
[0003]为了解决排气行程中燃烧室内废气排不尽的问题，目前采取的方法是，在排气行程活塞还未到达上止点前的一个角度打开进气门，活塞过了上止点后延迟一个角度才关闭排气门的做法，利用排出的废气流速来带走燃烧室内没排尽的废气，同时让带进的新鲜气体来填补这个空间。从理论上讲是合理的，但实际过程中却不尽人意。首先内燃机的转速有快有慢，或是带走过多的燃料气体，或是带不完燃烧室内的全部废气。况且，大多数内燃机的进、排气门都设计在同一个平面上，它不能像一根管道一样让燃料气体和废气有序的进出燃烧室，有的燃料气体也许刚进燃烧室就被废气带走，而有的死角里的废气却没被全部带出。所以这种进、排气门开启角度重叠的办法并没有完全解决燃烧室内废气排不尽的问题。而且带来了燃料气体流失到废气中的最大弊端，达不到四行程内燃机和设计初衷的严谨理念。

技术实现思路
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[0004]一种活塞式四行程活动式燃烧室内燃机，能使内燃机在排气和进气两个行程中主活塞在上止点或上始点时，缸的顶部完全没有然烧室，而在压宿和做功两个行程中，主活塞在上止点或上始点时却有一个完整的燃烧室。这样就实现了四行程内燃机初衷的设计理念，把排气与进气两个行程严格分开，排气门上止点时准时关闭、进气门在排气门关闭稍后一点开启。再不用进、排气门开启角度重叠的方法。内燃机就能靠主活塞把废气全部排尽，同时也增强了缸内的真空吸力，提高了进气的速度，得到了更充足、更纯净的压缩气体，使其能达到更充分的完全燃烧，释放出更高的能量，从而提高了内燃机的效率。同时避免了燃料气体流失的弊端，达到节约燃料的目的。在排放方面废气里没有了没燃的燃料气体，再由于很好的燃烧效果，减少了碳的排量，所以总的说来达到了节能减排的效果。
附图说明
[0005](一)图1
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1至图1
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6为设计方案(一)(主弹性活塞方法的活动式燃烧室四行程内燃机)附图。
[0006]图1
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1：活塞头三视图，主视图剖面钱为直径正剖。
[0007]图1
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2：活塞裙三视图，主视图剖面线为直径正剖。
[0008]图1
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3：活塞装配立体图。(从上至下，活塞头、弹环、活塞裙、卡环)
[0009]图1
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4：活塞工作状况剖视图，剖面线都为直经正剖。(上图为进、排气行程、下图为
压缩、做功行程)
[0010]图1
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5：主弹性活塞活动式燃烧室四行程内燃机组装图。
[0011]图1
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6：固定燃烧室与活动式燃烧室四行程内燃机工作状况对比简图，左图：固定燃烧室四个行程状况，右上：活动式燃烧室压缩、做功行程状况图。右下：活动式燃烧室排气和进气两个行程状况图。
[0012](二)图2
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1至图2
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5是设计方案(二)(副缸弹性活塞方法活动式燃烧室内燃机)附图。
[0013]图2
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1：设有副缸的缸盖二视图，主视图剖面线过副缸圆心和进排气门外沿之间等分点正剖。
[0014]图2
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2：副缸弹性活塞二视图、主视图剖面线直径正剖。
[0015]2‑
3：带耳边的缸体、主视图过主缸直径正剖和过火花塞孔圆心正剖。
[0016]图2
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4：副缸弹性话塞方法活动式燃烧室内燃机组装图。
[0017]图2
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5：固定燃烧室与副缸弹性活塞方法活动式燃烧室内燃机工作状况对比简图(左图为固定燃烧室四个行程的状况。右上图为活动式燃烧室进排气行程的状况。右下图为活动式燃烧室压缩和做功行程的状况。)
[0018]图3
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1至图3
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4是设计方案(三)(副缸凸轮控制活塞方法的活动式燃烧室内燃机)附图。
[0019]图3
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1设有副缸的缸盖二视图。主视图剖面线过副缸圆心和进排气门外沿之间等分点正剖。
[0020]图3
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2副缸活塞二视图、主视剖面线为直径正剖。
[0021]图3
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3为副缸凸轮控制活塞方法的活动式燃烧室内燃机组装图。
[0022]图3
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4固定然烧室与副缸凸轮控制活塞方法活动式燃烧室内燃机，工作状况对比简图。(左图为固定燃烧室四个行程的状况。右上图为活动式燃烧室压缩和做功行程状况，右下图为进气和排气两个行程状况。)
具体实施方式：
[0023]设计方案(一)，这是利用主弹性活塞的方法来实现活动式燃烧室的。我们把原内燃机的活塞分为活塞头(注：就是设有活塞环槽的那一部分)和活塞裙(注：去除活塞头剩余的部分)分成两个部件来制作。在话塞头的圆心正下方设一个一体的中心轴，在中心轴的末端设计一个限位用的卡环槽。(如附图1
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1所示)再把活塞裙顶端中心位置设计一个与活塞头中心轴等径的中心孔。(如附图1
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2所示)在两者之间装一弹环，将活塞头的中心轴插入活塞裙的中心孔内，并用卡环卡在活塞头中心轴末端的卡环槽内加以固定定位。这样就做成一个弹性活塞。(如附图1
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3、1
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4所示)其中弹环的弹力要求小于压缩行程活塞裙到达上止点时缸压对活塞头顶面积所产生的压力为上限，下限能适应内燃机工作频率和大于排气行程活塞裙到达上止点之前的压力就好。活塞头与活塞裙两者撑开的最大距离等于新燃烧室所需容积除以活塞头顶面积所得到的高。同时新设计的缸体和缸也要向上延升这个高度，让弹性活塞在撑开状态时正常运行。弹性活塞的整体性和稳定性，在缸压小活塞头与活塞裙撑开时，是靠缸壁与活塞头和活塞裙之间和活塞头中心轴与活塞裙中心孔之间双圆立体定位来完成的。缸压大时活塞头的下外沿面与活塞裙的上外沿面压合，又增加了一个固定
面，达到了双圆立体加一面的定位，所以是应该能保证的。把装好的弹性活塞与升高的缸体缸筒和其它配件组装，一台活动式燃烧室内燃机就诞生了(如附图1
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5所示)
[0024]这样设计的内燃机工作原理如下：当进气行程开始时，上一工作周期排气行程刚结束，活塞裙到达上止点时排气门关闭，随后进气门开起，由于之前排气门开启的泄压，弹性活塞仍保持着撑开状态，所以缸顶没有燃烧室。当活塞裙下行时，缸压由零压向负压迅速下降，此时活塞仍保待撑开状态。当话塞裙过了下止点后，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞四行程活动式燃烧室内燃机，主要特征是能在进、排两个行程中主活塞在上止点或上始点时没有燃烧室，而在压缩、做功两个行程中主活塞在上止点或上始点时却有一个完整的燃烧室。解决了现在四行程内燃机废气排不尽、燃料流失、进气真空吸力差的弊端。能使内燃燃机效率更高排污更少。2.根据权利要求1所述，能达到此种内燃机工作要求的设计方案，从属此种内燃机的范畴为：把现在使用的活塞式四行程内燃机的缸筒及缸体向上升高(其中V是燃烧室所需的容积，S是主活塞顶圆面积，h是升高...

【专利技术属性】
技术研发人员：田开云，
申请(专利权)人：田开云，
类型：发明
国别省市：