主副缸組合發動機的製作方法

2023-05-28 10:59:31 1

專利名稱：主副缸組合發動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機，具體涉及一種主副缸組合發動機。
背景技術：
目前，以汽油、柴油、燃氣等為燃料的往復活塞式內燃發動機被廣泛使用。 內燃發動機每個缸都進行"進氣—壓縮—做功—排氣"工作循環，這種循環導 致有效熱效率低，燃料消耗大，二氧化碳等有害物排放多。在傳統技術基礎上，
近10年來採用了多氣門與頂置凸輪軸、渦輪增壓、可變氣門正時與雙火花塞、
缸內直噴與可變進氣歧管長度、電控共軌直噴等現代技術，使其熱能效率有所 提高，燃料消耗和二氧化碳等有害物排放有所下降，但是，由於燃料在內燃發 動機內間歇燃燒，且每一燃燒循環周期很短，致使每一燃燒循環均難以達到燃 料的完全燃燒，這必然導致內燃發動機排出非燃燒和部分燃燒的燃料，這使燃 料的熱能效率與理論值相差甚遠，且排出的氣體中汙染物比相當高。

發明內容
本發明目的是克服現有技術的缺陷，提供一種主副缸組合發動機。該發動 機主缸注入燃料等混合氣體燃燒做功，將未完全燃燒的高溫高壓混合氣體排入 一個副缸或幾個副缸內繼續燃燒做功，在最後一個副缸燃燒做功後排入大氣。
為實現本發明目的，本發明的主副缸組合發動機由缸體、缸帽、油底殼、 主缸、副缸、活塞、連杆、曲軸、進氣門、排氣進氣門、排氣門、火花塞或柴 油高壓噴油器、飛輪等組成。缸帽密封缸體上部，油底殼密封缸體下部，缸體、
缸帽和油底殼組成機體固定不動；主(副)缸內作往復運動的活塞與連杆一端 鉸接，連杆另一端與曲軸相連；曲軸一端裝配飛輪。所述主副缸組合發動機，由一個主缸與一個副缸或幾個副缸組合成一個缸 組，由一個缸組或幾個缸組組合成一臺發動機。
所述主副缸組合發動機，主缸上部裝配進氣門和火花塞或柴油高壓噴油器， 副缸上部裝配進氣門，兩鄰缸上部裝配排氣進氣門，每缸組最後一個副缸上部 裝配排氣門。
所述主副缸組合發動機，缸排列可直列或V形或W形或對置或星形等多種 方式，缸排列每一列可組合成一個缸組或幾個缸組。
所述主副缸組合發動機特徵(以一個主缸與三個副缸組合成一個缸組發動 機為例)是曲軸轉角(度)0—180時，關閉主缸上部進氣門和主缸與第一副 缸上部排氣進氣門，主缸點燃可燃混合氣做功；關閉第一副缸上部進氣門和第 一副缸與第二副缸上部排氣進氣門，第一副缸壓縮吸進的新鮮氣體；打開第二 副缸上部進氣門，關閉第二副缸與第三副缸上部排氣進氣門，第二副缸吸進新 鮮氣體；關閉第三副缸上部進氣門，打開第三副缸上部排氣門，第三副缸排出 燃燒後的廢氣。曲軸轉角(度)180—360時，打開主缸與第一副缸上部排氣進 氣門，關閉主缸上部進氣門、第一副缸上部進氣門和第一副缸與第二副缸上部 排氣進氣門，主缸排出未完全燃燒的高溫高壓混合氣體進入第一副缸，與第一 副缸內壓縮的新鮮氣體混合，在第一副缸內繼續燃燒做功；關閉第二副缸上部 進氣門和第二副缸與第三副缸上部排氣進氣門，第二副缸壓縮吸進的新鮮氣體; 打開第三副缸上部進氣門，關閉第三副缸上部排氣門，第三副缸吸進新鮮氣體。 曲軸轉角(度)360~540時，打開主缸上部進氣門，關閉主缸與第一副缸上部 排氣進氣門，主缸吸進新鮮氣體；打開第一副缸與第二副缸上部排氣進氣門， 關閉第一副缸上部進氣門、第二副缸上部進氣門和第二副缸與第三副缸上部排 氣進氣門，第一副缸排出未完全燃燒的高溫高壓混合氣體進入第二個副缸，與第二副缸內壓縮的新鮮氣體混合，在第二副缸內繼續燃燒做功；關閉第三副缸 上部排氣門和第三副缸上部進氣門，第三副缸壓縮吸進的新鮮氣體；曲軸轉角
(度)540—720時，關閉主缸上部進氣門和主缸與第一副缸上部排氣進氣門， 主缸壓縮吸進的新鮮氣體；打開第一副缸上部進氣門，關閉第一副缸與第二副 缸上部排氣進氣門，第一副缸吸進新鮮氣體；打開第二副缸與第三副缸上部排 氣進氣門，關閉第二副缸上部進氣門、第三副缸上部進氣門和第三副缸上部排 氣門，第二副缸排出未完全燃燒的高溫高壓混合氣體進入第三副缸，與第三副 缸內壓縮的新鮮氣體混合，在第三副缸內繼續燃燒做功。曲軸旋轉(720度)兩 周完成一個工作循環，本發動機工作時曲軸將周而復始地循環。
本發明主副缸組合發動機是一種四行程活塞往復式發動機，主缸四行程只 有一個行程做功，直列四缸即一個主缸與三個副缸組合成一個缸組發動機是較 佳設計，這樣四行程主、副缸相繼做功，做功較均勻；如採用V形八缸即兩側 直列組合成兩個缸組發動機是最佳設計，這樣動力更強，做功更均勻。
本發明的主副缸組合發動機在工作循環上與現有內燃發動機相比具有顯著 的優點
一、 降低燃料消耗量。主副缸組合發動機，只有主缸注入燃料燃燒做功， 其餘副缸利用主缸未完全燃燒的高溫高壓混合氣體繼續燃燒做功。如一個 主缸與三個副缸組合成一個缸組發動機，將有四缸相繼做功，僅一缸消耗 燃料，燃料消耗量降低75%。
二、 提高有效熱效率。主副缸組合發動機，主缸燃料燃燒排出的高溫高壓混 合氣體與副缸壓縮吸進的新鮮氣體混合繼續燃燒做功，增加了燃料的燃燒 周期，提高了熱率。
三、 減少汙染物排放量。主副缸組合發動機燃料消耗量降低，汙染物排放
5量自然減少，不僅如此，由於多次向燃燒混合氣注入新鮮氣體，使未完全 燃燒的混合氣充分燃燒，排汙量更少。
四、結構簡化製造成本降低。主副缸組合發動機只有主缸設置噴油系統和 點火系統，其餘副缸均不設置噴油系統和點火系統；只有最後一個副缸設 置排氣系統，其餘主、副缸均不設置排氣系統，因此，該發動機結構簡化， 成本降低。


圖l是本發明主副缸組合發動機實施例結構示意圖。
附圖中的標記為1、主缸，2、第一副缸，3、第二副缸，4、第三副 缸，5、活塞，6、連杆，7、曲軸，8、飛輪，9、進氣門，1 0、火花塞 或柴油高壓噴油器，1 1、排氣進氣門，1 2、進氣門，1 3、排氣進氣門、 1 4、進氣門，1 5、排氣進氣門，1 6、進氣門，1 7、排氣門，1 8、缸 帽，19、缸體。2 0 、油底殼。
具體實施例方式
本發明的主副缸組合發動機由缸體1 9 、缸帽1 8 、油底殼2 0 、主缸1 、 第一副缸2 、第二副缸3 、第三副缸4 、活塞5 、連杆6 、曲軸7 、主缸進氣 門9 、火花塞或柴油高壓噴油器1 0 、主缸1與第一副缸2上部排氣進氣門1 1 、第一副缸2進氣門1 2 、第一副缸2與第二副缸3上部排氣進氣門l 3 、第 二副缸3進氣門1 4、第二副缸3與第三副缸4上部排氣進氣門1 5、第三副 缸4進氣門1 6、第三副缸4排氣門1 7、飛輪8等組成。缸帽l 8密封缸體
61 9上部，油底殼2 0密封缸體1 9下部，缸體l 9、缸帽l 8和油底殼2 0 組成機體固定不動；主缸l (副缸2、 3、 4)內作往復運動的活塞5與連杆 6—端鉸接，連杆6另一端與曲軸7相連；曲軸7—端裝配飛輪8。
所述主副缸組合發動機，由主缸1與第一副缸2、第二副缸3和第三副缸 4組合成。
所述主副缸組合發動機，主缸1上部裝配進氣門9和火花塞或柴油高壓噴 油器l 0，主缸1與第一副缸2上部裝配排氣進氣門1 1，第一副缸2上部裝 配進氣門l 2，第一副缸2與第二副缸3上部裝配排氣進氣門1 3，第二副缸 3上部裝配進氣門1 4 ，第二副缸3與第三副缸4上部裝配排氣進氣門1 5 ， 第三副缸4上部裝配進氣門1 6和排氣門1 7 。
所述主副缸組合發動機特徵(由主缸1與第一副缸2 、第二副缸3和第三 副缸4組合成發動機)是曲軸7轉角(度)0—180時，關閉進氣門9及排氣 進氣門11，主缸1點燃可燃混合氣做功；關閉排氣進氣門1 3和進氣門1 2， 第一副缸2壓縮吸進的新鮮氣體；打開進氣門l 4，關閉排氣進氣門l 5，第 二副缸3吸進新鮮氣體；關閉進氣門16，打開排氣門l 7，第三副缸4排出燃 燒後的廢氣。曲軸7轉角(度)180—360時，打開排氣進氣門l 1，關閉進氣 門9、進氣門l 2和排氣進氣門1 3，主缸l排出未完全燃燒的高溫高壓混合 氣體進入第一副缸2 ，與第一副缸2內壓縮的新鮮氣體混合，在第一副缸2內 繼續燃燒做功；關閉進氣門l 4和排氣進氣門1 5，第二副缸3壓縮吸進的新 鮮氣體;打開進氣門l 6，關閉排氣門l 7，第三副缸4吸進新鮮氣體，曲軸 7轉角(度)360—540時，打開進氣門9，關閉排氣進氣門1 1，主缸1吸進 新鮮氣體；打開排氣進氣門l 3，關閉進氣門l 2、進氣門l 4和排氣進氣門1 5，第一副缸2排出未完全燃燒的高溫高壓混合氣體進入第二副缸3，與第 二副缸3內壓縮的新鮮氣體混合，在第二副缸3內繼續燃燒做功；關閉排氣門
1 7和進氣門1 6 ，第三副缸4壓縮吸進的新鮮氣體e曲軸7轉角(度)540"720 時，關閉排氣進氣門l l和進氣門9，主缸1壓縮吸進的新鮮氣體；打開進氣 門l 2，關閉排氣進氣門l 3，第一副缸2吸進新鮮氣體；打開排氣進氣門l
5，關閉進氣門l 4、進氣門l 6和排氣門1 7，第二副缸3排出未完全燃燒 的高溫高壓混合氣體進入第三副缸4 ，與第三副缸4內壓縮的新鮮氣體混合， 在第三副缸4內繼續燃燒做功。曲軸7旋轉(720度)兩周完成一個工作循環， 本發動機工作時曲軸7將周而復始地循環。
權利要求
1、一種主副缸組合發動機，由缸體、缸帽、油底殼、主缸、副缸、活塞、連杆、曲軸、進氣門、排氣進氣門、排氣門、火花塞或柴油高壓噴油器、飛輪等組成，其特徵在於缸帽密封缸體上部，油底殼密封缸體下部，缸體、缸帽和油底殼組成機體固定不動，主(副)缸內作往復運動的活塞與連杆一端鉸接，連杆另一端與曲軸相連，曲軸一端裝配飛輪。
2、 根據權利要求l所述的主副缸組合發動機，其特徵在於一個主缸與一個 副缸或幾個副缸組合成一個缸組， 一個缸組或幾個缸組組合成一臺發動機。
3、 根據權利要求l所述的主副缸組合發動機，其特徵在於主缸上部裝配進 氣門和火花塞或柴油高壓噴油器，副缸上部裝配進氣門，兩鄰缸上部裝配排氣 進氣門，每缸組最後一個副缸上部裝配排氣門。
4、 根據權利要求l所述的主副缸組合發動機，其特徵在於缸排列可直列或v 形或w形或對置或星形等多種方式，缸排列每一列可組合成一個缸組或幾個缸 組。
全文摘要
本發明涉及一種主副缸組合發動機，由主缸、副缸、活塞、連杆、曲軸、進氣門、排氣進氣門、排氣門、火花塞或柴油高壓噴油器、飛輪等組成。該發動機主缸注入燃料等混合氣體燃燒做功，將未完全燃燒的高溫高壓混合氣體排入一個副缸或幾個副缸內繼續燃燒做功，在最後一個副缸燃燒做功後排入大氣。本發明工作循環上與現有內燃發動機相比具有顯著的優點1.降低燃料消耗量；2.提高有效熱效率；3.減少汙染物排放量；4.結構簡化製造成本降低。
文檔編號F02B75/00GK101487419SQ20091000771
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月16日 優先權日2009年2月16日
發明者孫國繁 申請人:孫國繁