新型結構發動機的製作方法
2023-04-27 05:53:31 1
專利名稱：新型結構發動機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機領域，尤其涉及一種新型結構發動機。
背景技術：
目前大多數的柴油發動機或汽油發動機，其工作過程都是四衝程循環往復，即吸 氣，壓縮，爆炸和排氣。曲軸每轉兩圈噴油器就要向燃燒室內噴油一次來實現發動機的連續 運轉。那麼如何在能夠保證發動機輸出功率不變的情況下，又能節油同時又能減少尾氣的 排放？
實用新型內容針對上述問題，本實用新型提供一種排放低，且節油的新型結構發動機。為達到上述目的，本實用新型所述新型結構發動機，包括發動機，還包括一使所述 發動機各氣缸均處於前四個衝程對外作功，後四個衝程只進氣和排氣且不對外作功的工作 循環的控制機構，所述控制機構包括進排氣門補排氣控制裝置，以及所述發動機的噴油器 在各氣缸前四個衝程對外作功過程噴油一次，後四個衝程不對外作功過程不噴油的燃油正 時控制系統。進一步地，所述進排氣門補排氣控制裝置由帶有進氣門補氣凸輪和排氣門排氣凸 輪的次凸輪軸和次凸輪軸正時齒輪構成，所述次凸輪軸正時齒輪與所述發動機的凸輪軸的 正時齒輪相嚙合；或所述進排氣門補排氣控制裝置為電控裝置。特別地，所述次凸輪軸正時齒輪與所述發動機的凸輪軸的正時齒輪的轉速比為 1 2。進一步地，所述燃油正時控制系統為電子燃油控制系統或機械式燃油控制系統； 其中，所述機械式燃油控制系統由燃油正時凸輪軸和燃油正時齒輪構成，所述燃油正時齒 輪與所述發動機的凸輪軸的正時齒輪的轉速比為1 2。進一步地，所述發動機的飛輪質量增重20% 30%。本實用新型通過設置所述控制機構，將原本四衝程往復工作的發動機變成了前四 個衝程處於正常的吸氣、壓縮、爆炸和排氣工作狀態，後四個衝程依靠所述發動的飛輪的慣 性帶動所述活塞完成吸氣、排氣、吸氣和排氣(即後四個衝程空轉)，且噴油器不向缸內噴 油，即後四個衝程不對外作功。此外，本實用新型為了使發動機運轉的更平穩可靠，將所述 發動機的飛輪增重20% 30%。本實用新型所述新型結構發動機在整個工作循環中噴油 的次數明顯比現有的發動機噴油次數少，真正實現了發動機的節能減排，且能夠保證發動 機的正常動力輸出。
圖1為本實用新型所述新型結構發動機凸輪軸下置時進排氣門補排氣控制裝置 的結構示意圖；[0011]圖2為本實用新型所述新型結構發動機凸輪軸下置時正時齒輪箱的一實施例的 結構示意圖；圖3為本實用新型所述新型結構發動機凸輪軸上置時進排氣門補排氣控制裝置 的結構示意圖；圖4為本實用新型所述新型結構發動機凸輪軸上置時正時齒輪箱的一實施例的 結構示意圖；圖5為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於吸氣衝程的工作狀態圖；圖6為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於壓縮衝程的工作狀態圖；圖7為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於爆炸衝程的工作狀態圖；圖8為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於排氣衝程的工作狀態圖；圖9為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於後四個衝程的第一吸氣衝程 的工作狀態圖；圖10為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於後四個衝程的第二排氣衝程 的工作狀態圖；圖11為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於後四個衝程的第三吸氣衝程 的工作狀態圖；圖12為本實用新型所述新型結構發動機某一缸處於後四個衝程的第四排氣衝程 的工作狀態圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細描述。本實用新型所述新型結構發動機，包括發動機，還包括一使所述發動機各氣缸均 處於前四個衝程對外作功，後四個衝程只進氣和排氣且不對外作功的工作循環的控制機 構，所述控制機構包括進排氣門補排氣控制裝置，以及所述發動機的噴油器在各氣缸前四 個衝程對外作功過程噴油一次，後四個衝程不對外作功過程不噴油的燃油正時控制系統。圖1所示，本實用新型所述新型結構發動機凸輪軸下置時進排氣門補排氣控制裝 置的結構示意圖。所述進排氣門補排氣控制裝置由帶有進氣門補氣凸輪131和排氣門排氣 凸輪132的次凸輪軸和次凸輪軸正時齒輪6構成，所述次凸輪軸正時齒輪6與所述發動機 的凸輪軸的正時齒輪4相嚙合且轉速比為1 2;或所述進排氣門補排氣控制裝置為電控 裝置。所述進氣門補氣凸輪131和排氣門排氣凸輪132經頂杆12與搖臂11接觸，來實現 控制進氣門1和排氣門2開啟和關閉的動作。當發動機的凸輪軸是上置時，所述進氣門補 氣凸輪131和排氣門排氣凸輪132直接與搖臂接觸(如圖3所示)。所述進排氣門補排氣控制裝置工作過程為所述進氣門1和排氣門2在後四個衝 程的第一吸氣衝程時，所述進氣門1和所述排氣門2均由所述發動機的凸輪軸控制，進氣門 1開啟，排氣門2關閉。第二排氣衝程時，所述發動機的凸輪軸上的進氣凸輪141和排氣凸 輪142均處於小端，進氣門1和排氣門2處於關閉狀態，此時可通過設置的次凸輪軸控制所 述排氣門打開，進氣門處於關閉狀態，即活塞由下止點到上止點過程，活塞將氣缸中吸入的 空氣再排出，此時應注意當所述活塞到達上止點時避免碰到排氣門，可通過排氣凸輪的輪 廓設計來實現。第三進氣衝程時，所述發動機的凸輪軸上的進氣凸輪141和排氣凸輪142均處於小端，進氣門1和排氣門2處於關閉狀態，此時通過設置的次凸輪軸控制所述進氣門 打開，排氣門處於關閉狀態，即活塞由上止點到下止點過程，吸入空氣。在後四個衝程的第 四排氣衝程時，所述進氣門1和所述排氣門2均由所述發動機的凸輪軸控制。在整個工作 過程中，所述次凸輪軸上的進氣門補氣凸輪131和排氣門排氣凸輪132的輪廓應配合所述 發動機凸輪軸正時關係設計。所述燃油正時控制系統為電子控制燃油系統或機械式控制燃油系統；其中，電子 控制燃油系統可以為電控直列泵燃油系統、電控分配泵燃油系統或電控高壓共軌燃油系 統。前兩種燃油系統是在傳統的機械式燃油系統的基礎上增加了一套精確控制發動機噴油 量和噴油時間的電子裝置，從而大大降低了發動機排放汙染並提高了燃油經濟性。第三種 燃油系統是通過各種傳感器檢測出發動機的實際運行狀態，通過計算機的計算和處理，可 以對發動機的噴油量、噴油時間、噴油壓力和噴油率進行最佳控制。所述機械式控制燃油系 統由燃油正時凸輪軸和燃油正時齒輪8構成。如圖2和圖4所示，分別為本實用新型所述新型結構發動機凸輪軸下置時正時齒 輪箱的一實施例的結構示意圖和發動機凸輪軸上置時正時齒輪箱的一實施例的結構示意 圖。圖2中，所述發動機曲軸動力輸出齒輪3與所述發動機的凸輪軸正時齒輪4相嚙合，所 述發動機的凸輪軸上設置了一齒輪5，該齒輪5與所述次凸輪軸正時齒輪6相嚙合，所述次 凸輪軸正時齒輪6經過渡齒輪7將動力傳輸給所述燃油正時齒輪8。圖4中，所述發動機曲 軸動力輸出齒輪3經齒形帶9將動力輸出給所述發動機的凸輪軸正時齒輪4，所述發動機 的凸輪軸上設置了一齒輪5，該齒輪5與所述次凸輪軸正時齒輪6相嚙合，所述次凸輪軸正 時齒輪6經齒形帶9將動力傳輸給所述燃油正時齒輪8。在所述發動機曲軸動力輸出齒輪 3和所述發動機的凸輪軸正時齒輪4之間設有用於起脹緊作用的脹緊輪102，所述次凸輪軸 正時齒輪6和所述燃油正時齒輪8之間設有用於起脹緊作用的脹緊輪101。所述次凸輪軸 正時齒輪6與所述發動機的凸輪軸的正時齒輪4的轉速比為1 2。所述燃油正時齒輪8 與所述發動機的凸輪軸的正時齒輪4的轉速比為1 2。另外，除使用齒形帶傳動外，所述 發動機各正時齒輪還可以採用鏈傳動。本實用新型為保證所述新型結構發動機運轉更平穩，將所述發動機的飛輪質量增 重 20% 30%。圖5 圖12為本實用新型所述新型結構發動機的工作流程圖，其詳細描述如下(1)發動機的各氣缸前四個衝程完成吸氣，壓縮，爆炸和排氣(如圖5，圖6，圖7和 圖8所示)，且在壓縮衝程後噴油器在燃油正時控制系統的控制下向氣缸內噴油一次；(2)發動機的各氣缸後四個衝程完成吸氣，排氣，吸氣和排氣，且整個過程所述噴 油器在燃油正時控制系統的控制下不向氣缸內噴油；其中，步驟O)中所述四個衝程中的第一個吸氣衝程為活塞從上止點到下止點 的過程中，進氣門1在發動機的凸輪軸和進排氣門補排氣控制裝置的控制下由關閉到開 啟，排氣門2在發動機的凸輪軸和進排氣門補排氣控制裝置的控制下由開啟到關閉(如圖 9所示)；所述四個衝程中的第二個排氣衝程為活塞從下止點到上止點的過程中，進氣門 1在發動機的凸輪軸和/或進排氣門補排氣控制裝置的控制下由開啟到關閉，排氣門2在凸 輪軸和/或進排氣門補排氣控制裝置的控制下由關閉到開啟(如圖10所示)；[0034]所述四個衝程中的第三個吸氣衝程為活塞再次從上止點到下止點的過程中，進 氣門1在凸輪軸和/或進排氣門補排氣控制裝置的控制下由關閉到開啟，排氣門2在凸輪 軸和/或進排氣門補排氣控制裝置的控制下由開啟到關閉(如圖11所示)；所述四個衝程中的第四個排氣衝程為活塞再次從下止點到上止點的過程中，進 氣門1在凸輪軸和/或進排氣門補排氣控制裝置的控制下由開啟到關閉，排氣門2在凸輪 軸和/或進排氣門補排氣控制裝置的控制下由關閉到開啟(如圖12所示)。(3)所述發動機一次工作循環結束，下一循環重複步驟(1)和步驟(2)。採用上述結構，本實用新型所述新型結構發動機在整個工作循環中噴油的次數明 顯比現有的發動機噴油次數少，真正實現了發動機的節能減排，且能夠保證發動機的正常 動力輸出。以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任 何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替 換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求 所界定的保護範圍為準。
權利要求1.一種新型結構發動機，包括發動機，其特徵在於，還包括一使所述發動機各氣缸均處 於前四個衝程對外作功，後四個衝程只進氣和排氣且不對外作功的工作循環的控制機構， 所述控制機構包括進排氣門補排氣控制裝置，以及所述發動機的噴油器在各氣缸前四個衝 程對外作功過程噴油一次，後四個衝程不對外作功過程不噴油的燃油正時控制系統。
2.根據權利要求1所述新型結構發動機，其特徵在於，所述進排氣門補排氣控制裝置 由帶有進氣門補氣凸輪和排氣門排氣凸輪的次凸輪軸和次凸輪軸正時齒輪構成，所述次凸 輪軸正時齒輪與所述發動機的凸輪軸的正時齒輪相嚙合；或所述進排氣門補排氣控制裝置 為電控裝置。
3.根據權利要求2所述新型結構發動機，其特徵在於，所述次凸輪軸正時齒輪與所述 發動機的凸輪軸的正時齒輪的轉速比為1 2。
4.根據權利要求1所述新型結構發動機，其特徵在於，所述燃油正時控制系統為電子 燃油控制系統或機械式燃油控制系統；其中，所述機械式燃油控制系統由燃油正時凸輪軸 和燃油正時齒輪構成，所述燃油正時齒輪與所述發動機的凸輪軸的正時齒輪的轉速比為 1 2。
5.根據權利要求1所述新型結構發動機，其特徵在於，所述發動機的飛輪質量增重 20% 30%。
專利摘要本實用新型公開一種新型結構發動機，主要是為了提高現有發動機節能減排的效果而設計。本實用新型包括發動機，還包括一使所述發動機各氣缸均處於前四個衝程對外作功，後四個衝程只進氣和排氣且不對外作功的工作循環的控制機構，所述控制機構包括進排氣門補排氣控制裝置，以及所述發動機的噴油器在各氣缸前四個衝程對外作功過程噴油一次，後四個衝程不對外作功過程不噴油的燃油正時控制系統。採用上述結構，本實用新型在保證發動機的正常動力輸出的情況下，明顯減少發動機的噴油次數，真正實現了發動機的節能減排。
文檔編號F02D13/02GK201835927SQ20102059955
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月10日 優先權日2010年11月10日
發明者夏細順 申請人:夏細順