專利名稱：超膨脹循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒柴油或汽油的動力裝置，尤其涉及一種燃燒柴油或汽油的超膨脹循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動機。
背景技術(shù)：
目前的四沖程內(nèi)燃發(fā)動機，每個氣缸完成一個工作循環(huán)需要四個沖程吸氣、壓縮、膨脹、排氣。四個沖程中只有膨脹沖程對外作正功。盡管由于電控技術(shù)的廣泛采用等方方面面的改進，使內(nèi)燃機技術(shù)已經(jīng)處于一個較高水平，但其有效的動力輸出一般只占燃料總能量的三分之一。另有三分之一的能量被廢氣帶走，并且廢氣從排氣門排出時由于溫度、壓力過高，常伴有刺耳的噪音，是內(nèi)燃發(fā)動機排氣噪音的主要來源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在不改變或者說不影響內(nèi)燃發(fā)動機吸氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程工作的情況下，對排氣沖程進行的改進。先將廢氣排入一個容積比較大的氣缸中，經(jīng)過進一步膨脹后，再從這個大氣缸中排入排氣管。這一改進，相應(yīng)延長了膨脹沖程，可使內(nèi)燃發(fā)動機輸出更多的動力。
本發(fā)明的有益效果是，能提高內(nèi)燃發(fā)動機的效率，減少燃油的消耗，降低排氣的噪音。
為了清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過一個具體的實施例，并結(jié)合附圖，對本方案進行闡述。


附圖為本發(fā)明實施例的曲軸和燃燒室部分結(jié)構(gòu)示意圖。其它部分與目前的內(nèi)燃發(fā)動機情況相同，故沒有標出。
圖中，1.主氣缸，2.主氣缸，3.副氣缸，4.活塞，5.活塞，6.活塞，7.進氣管，8.進氣管，9.短氣道，10.短氣道，11.進氣門，12.排氣門，13.進氣門，14.排氣管，15.排氣門，16.進氣門，17.排氣門，18.進氣門，19.曲軸。
具體實施例方式主氣缸(1)和主氣缸(2)的氣缸直徑相同，副氣缸(3)的直徑大于主氣缸(1)和主氣缸(2)的直徑。主氣缸(1)和主氣缸(2)靠近直列分布于副氣缸(3)的兩邊。兩個主缸的工作相位差為360°。副氣缸的連桿軸頸與兩個主氣缸的連桿軸頸成180°排列，副缸的活塞與兩個主缸的活塞運動方向相反。副缸的曲軸連桿軸頸與主軸頸的距離，比兩個主缸的距離大，使副氣缸(3)內(nèi)的活塞(6)的上止點靠近氣缸的頂點。兩個主缸分別通過短氣道(9)、短氣道(10)與副缸相通，短氣道的兩端都有氣門。另外，兩個主缸都通過各自的進氣門與進氣管相通，副缸則通過一個排氣門與排氣管相通。
兩個主缸都有吸氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程、排氣沖程，副缸只有膨脹沖程和排氣沖程。兩個主缸的吸氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程與目前流行內(nèi)燃發(fā)動機的情況完全相同，但排氣充程不是通過排氣門直接排到排氣管，而是通過排氣門、一個短氣道和副缸對應(yīng)的進氣門排入副缸。由于它們的相位關(guān)系，兩個主缸中的其中一個開始排氣時，副缸活塞都正好處于上止點，由于副缸的直徑大于主缸，對應(yīng)的連桿軸頸與主軸頸的距離也大，所以主缸的廢氣排入副缸的過程是一個膨脹的過程。廢氣對副缸活塞作的正功，大于廢氣對主缸活塞作的負功，故這一過程對外輸出正功。當(dāng)主缸活塞上行排氣接近上止點時，副缸的排氣門打開，排氣門開啟初期，廢氣有個短暫的自由排氣階段。自由排氣結(jié)束后，缸內(nèi)壓力大大降低，主缸的活塞也隨即到達上止點，主缸排氣過程結(jié)束，其排氣門被關(guān)閉。副缸對應(yīng)的進氣門也被關(guān)閉。此刻，該主缸完成上一個循環(huán)即將進入下一個循環(huán)。之后，副缸活塞上行強制排氣，當(dāng)?shù)竭_上止點時，副缸排氣門關(guān)閉，副缸完成一次循環(huán)。
副缸進行上述循環(huán)期間，第二個主缸先后完成壓縮沖程、膨脹沖程。接下來，副缸與另一個主缸配合按上述同樣的過程完成相同的循環(huán)。兩個主缸前后交替，內(nèi)燃發(fā)動機就可以連續(xù)地運轉(zhuǎn)下去。
另外，廢氣通過上述的再膨脹之后，溫度、壓力進一步降低，從副缸排出時，排氣噪音也相應(yīng)降低。
權(quán)利要求
1.一種超膨脹循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動機。它具有主氣缸(1)，主氣缸(2)，副氣缸(3)，活塞(4)，活塞(5)，活塞(6)，進氣管(7)，進氣管(8)，短氣道(9)，短氣道(10)，進氣門(11)，排氣門(12)，進氣門(13)，排氣管(14)，排氣門(15)，進氣門(16)，排氣門(17)，進氣門(18)，曲軸(19)。其特征是主氣缸(1)與副氣缸(3)通過短氣道(9)，排氣門(12)，進氣門(13)相連通。主氣缸(2)與副氣缸(3)通過短氣道(10)，排氣門(17)，進氣門(16)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征是主氣缸(1)和主氣缸(2)的氣缸直徑均小于副氣缸(3)的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征是主氣缸(1)和主氣缸(2)的排氣沖程中，廢氣先排入容積比它們大的副缸(3)中，進一步膨脹后，再由副缸(3)排出機外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征是主氣缸(1)和主氣缸(2)的工作相位差為360°。副缸(3)連桿軸頸與主氣缸(1)、主氣缸(2)連桿軸頸成180°排列，使副缸的活塞與兩個主缸的活塞運動方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征是副缸的連桿軸頸與主軸頸的距離，比兩個主缸的連桿軸頸與主軸頸的距離大，使副氣缸(3)內(nèi)的活塞(6)的上止點靠近氣缸的頂點。
全文摘要
一種超膨脹循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動機。其中有兩個缸徑相同的氣缸，定義為“主缸”。另一個缸徑較大的氣缸，定義為“副缸”。兩個主缸靠近直列分布于副缸的兩邊。兩個主缸的工作相位差為360°。副缸的活塞與兩個主缸的活塞運動方向相反。副缸的連桿軸頸與主軸頸的距離比兩個主缸的距離大。兩個主缸分別通過兩個短氣道與副缸相通，短氣道的兩端都有氣門，兩個主缸通過各自的進氣門與進氣管相通，副缸則通過一個排氣門與排氣管相通。兩個主缸的吸氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程，與目前內(nèi)燃發(fā)動機的情況完全相同，但排氣充程不同。廢氣先排入容積比它們大的副缸中，經(jīng)過進一步膨脹后，再由副缸排出機外。兩個主缸交替進行。這一過程可使發(fā)動機得到額外的動力，提高燃油效率。
文檔編號F02B33/00GK1609423SQ20031010450
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者趙友俊 申請人:趙友俊