專利名稱：活塞內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四沖程的活塞內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)行在全球使用的四沖程的活塞內(nèi)燃機(jī)的活塞的行程均為固定，其工作方式是由進(jìn)氣—壓縮—燃燒做功—排氣四個(gè)沖程循環(huán)進(jìn)行來完成的。這種現(xiàn)有的活塞內(nèi)燃機(jī)都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即由于燃燒室的存在，活塞與氣缸的缸蓋之間必須存在一個(gè)固定的最小距離，即在空氣壓縮后保留一個(gè)固定的容積空間以供壓縮后的空氣與燃油的混和氣體燃燒，從而完成膨脹做功，該固定的容積空間一般稱為燃燒空間或燃燒容積。由于活塞的行程是固定的，因此燃燒空間或燃燒容積也是固定的。由于上述燃燒容積的存在，在排氣沖程時(shí)，就必然存在一個(gè)燃燒容積大小的廢氣量的高溫廢氣無法排除。進(jìn)入進(jìn)氣沖程后，由于還有一個(gè)燃燒容積大小的高溫廢氣量無法排除，因而不僅減少新鮮空氣的進(jìn)入量，同時(shí)由于未排除廢氣的高溫的影響，使其進(jìn)氣沖程中進(jìn)入的新鮮空氣溫度升高而膨脹，從而進(jìn)一步減少了新鮮空氣的絕對(duì)進(jìn)入量。為了減少上述燃燒容積的存在帶來的不足，現(xiàn)有的方法是通過掃氣即通過改變開啟和關(guān)閉進(jìn)氣閥、排氣閥的時(shí)間的方式來盡量多的排除燃燒室的廢氣，但這種方式不僅會(huì)損失燃料，而且廢氣排得并不徹底，致使在有較多廢氣的混合氣體燃燒過程中，燃燒效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有活塞內(nèi)燃機(jī)由于燃燒容積的存在而帶來的廢氣無法排盡的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能最大程度的排盡廢氣的活塞內(nèi)燃機(jī)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是活塞內(nèi)燃機(jī)包括氣缸體、設(shè)置在汽缸體端部的缸蓋、活塞以及與活塞連接的連桿，活塞相對(duì)于缸蓋的行程距離通過變行程裝置調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的有益效果是由于采用了利用變行程裝置調(diào)節(jié)活塞相對(duì)于缸蓋的行程距離的技術(shù)方案，使其四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在一個(gè)合理的壓縮比的基礎(chǔ)上，通過活塞相對(duì)于缸蓋的行程距離的改變來最大限度地在排氣時(shí)減少氣缸內(nèi)的殘余廢氣量和在進(jìn)氣時(shí)增加氣缸的充量系數(shù)，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作狀況，達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率、改善排煙狀況以及節(jié)約燃料的三重功效，尤其適合于對(duì)現(xiàn)有活塞內(nèi)燃機(jī)的改造以及新機(jī)型的制造。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的示意圖。
圖2是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的示意圖。
圖3是本發(fā)明的又一種實(shí)施方式的示意圖。
圖4是本發(fā)明的另外一種實(shí)施方式的示意圖。
圖5是本發(fā)明的再一種實(shí)施方式的示意圖。
圖中標(biāo)記為氣缸體1、缸蓋2、活塞3、連桿4、彈性體5、連接銷6、上連桿8、下連桿9、氣缸活塞副10、軸向限位結(jié)構(gòu)11。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，活塞內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸體1、設(shè)置在汽缸體1端部的缸蓋2、活塞3以及與活塞3連接的連桿4，活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離通過變行程裝置調(diào)節(jié)。行程距離的改變可以通過變換汽缸體1端部與缸蓋2之間的位置、連桿4的長度以及活塞3的實(shí)際移動(dòng)距離等多種方式來實(shí)現(xiàn)。以上的方式可以單獨(dú)采用，也可以結(jié)合使用。通過變行程裝置調(diào)節(jié)改變發(fā)動(dòng)機(jī)活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離，使四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在一個(gè)合理的壓縮比的基礎(chǔ)上，最大限度地減少殘余廢氣量和增加氣缸的充量系數(shù)，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作狀況，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。所謂充量系數(shù)就是在進(jìn)氣行程中，實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)口狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。充量系數(shù)增大，對(duì)功率的提高相當(dāng)有用。
在氣缸排氣結(jié)束進(jìn)氣開始時(shí)，活塞3與缸蓋2的實(shí)際距離最小，以活塞3不頂缸蓋2和進(jìn)、排氣閥為準(zhǔn)，使原來的廢氣殘余減到最小，進(jìn)氣溫度受殘余廢氣的影響也將降低，進(jìn)氣量提高，充量系數(shù)提高。壓縮過程，通過縮短連桿4的長度、減小活塞3的實(shí)際運(yùn)行距離或推離缸蓋2等方式，以達(dá)到合理的壓縮比，以利于燃燒做功。燃燒做功過程，活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離與壓縮過程相同。排氣過程中，通過伸長連桿4的長度、加大活塞3的實(shí)際運(yùn)行距離或壓回缸蓋2等方式，最大限度地排盡所有的廢氣。
實(shí)施例1如圖1所示，活塞內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸體1、設(shè)置在汽缸體1端部的缸蓋2、活塞3以及與活塞3連接的連桿4，活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離通過設(shè)置在活塞3與連桿4之間的變行程裝置調(diào)節(jié)。所述變行程裝置包括設(shè)置在活塞3與連桿4之間的彈性體5，活塞3與連桿4之間通過連接銷6與長條形銷槽的配合形成軸向可移動(dòng)連接，彈性體5設(shè)置在連接銷6與長條形銷槽之間并活塞3頂向缸蓋2的那一端。一般而言，長條形銷槽可以設(shè)置在活塞3上，也可以設(shè)置在連桿4上，只要保證彈性體5的推力方向是將活塞3頂向缸蓋2即可。彈性體5一般而言采用彈簧制作，也可采用其他的一些彈性材料，只要保證足夠的彈性、抗疲勞性能和強(qiáng)度等即可。
實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例的活塞內(nèi)燃機(jī)與實(shí)施例1基本相同，所不同的是活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離通過設(shè)置在活塞3與連桿4之間的變行程裝置調(diào)節(jié)，變行程裝置包括設(shè)置在活塞3與連桿4之間的氣缸活塞副10，連桿4與氣缸活塞副10通過連接銷6連接。通過對(duì)氣缸活塞副10內(nèi)密封的介質(zhì)的壓縮產(chǎn)生的彈性，即可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例1同樣的目的和效果。氣缸活塞副10內(nèi)密封的介質(zhì)可以采用空氣、可使用的耐高溫的液體等。
實(shí)施例3如圖3所示，本實(shí)施例的活塞內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸體1、設(shè)置在汽缸體1端部的缸蓋2、活塞3以及與活塞3連接的連桿4，活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離通過設(shè)置在連桿4上的變行程裝置調(diào)節(jié)。通過改變連桿4在不同沖程時(shí)的長度來調(diào)節(jié)活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離。連桿4由上連桿8和下連桿9組成，上連桿8和下連桿9沿軸向滑動(dòng)配合連接并設(shè)置有軸向限位結(jié)構(gòu)11，上連桿8和下連桿9之間設(shè)置有彈簧制作的彈性體5。
實(shí)施例4如圖4所示，本實(shí)施例的活塞內(nèi)燃機(jī)與實(shí)施例3基本相同，所不同的是連桿4的長度改變是通過連接上連桿8和下連桿9的氣缸活塞副6實(shí)現(xiàn)的。通過對(duì)氣缸活塞副10內(nèi)密封的介質(zhì)的壓縮產(chǎn)生的彈性，即可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例3同樣的目的和效果。氣缸活塞副10內(nèi)密封的介質(zhì)為空氣。
實(shí)施例4如圖5所示，活塞內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸體1、設(shè)置在汽缸體1端部的缸蓋2、活塞3以及與活塞3連接的連桿4，活塞3相對(duì)于缸蓋2的行程距離通過設(shè)置在汽缸體1與缸蓋2之間的變行程裝置調(diào)節(jié)。變行程裝置包括沿軸向滑動(dòng)配合連接并設(shè)置有軸向限位結(jié)構(gòu)11的汽缸體1與缸蓋2，汽缸體1與缸蓋2之間設(shè)置有彈簧制作的彈性體5。
權(quán)利要求
1.活塞內(nèi)燃機(jī)，包括氣缸體(1)、設(shè)置在汽缸體(1)端部的缸蓋(2)、活塞(3)以及與活塞(3)連接的連桿(4)，其特征是活塞(3)相對(duì)于缸蓋(2)的行程距離通過變行程裝置調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置設(shè)置在活塞(3)與連桿(4)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置包括設(shè)置在活塞(3)與連桿(4)之間的彈性體(5)，活塞(3)與連桿(4)之間通過連接銷(6)與長條形銷槽的配合形成軸向可移動(dòng)連接，彈性體(5)設(shè)置在連接銷(6)與長條形銷槽之間并活塞(3)頂向缸蓋(2)的那一端。
4.如權(quán)利要求2所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置包括設(shè)置在活塞(3)與連桿(4)之間的氣缸活塞副(10)，連桿(4)與氣缸活塞副(10)通過連接銷(6)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置設(shè)置在連桿(4)上。
6.如權(quán)利要求5所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置包括由上連桿(8)和下連桿(9)組成的連桿(4)，上連桿(8)和下連桿(9)沿軸向滑動(dòng)配合連接并設(shè)置有軸向限位結(jié)構(gòu)(11)，上連桿(8)和下連桿(9)之間設(shè)置有彈性體(5)。
7.如權(quán)利要求5所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置包括由上連桿(8)和下連桿(9)組成的連桿(4)，上連桿(8)和下連桿(9)之間通過氣缸活塞副(6)連接。
8.如權(quán)利要求1所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置設(shè)置在汽缸體(1)與缸蓋(2)之間。
9.如權(quán)利要求8所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述變行程裝置包括沿軸向滑動(dòng)配合連接并設(shè)置有軸向限位結(jié)構(gòu)(11)的汽缸體(1)與缸蓋(2)，汽缸體(1)與缸蓋(2)之間設(shè)置有彈性體(5)。
10.如權(quán)利要求3、6或9所述的活塞內(nèi)燃機(jī)，其特征是所述彈性體(5)為彈簧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四沖程的活塞內(nèi)燃機(jī)，能最大程度的排盡廢氣?；钊麅?nèi)燃機(jī)包括氣缸體、設(shè)置在汽缸體端部的缸蓋、活塞以及與活塞連接的連桿，活塞相對(duì)于缸蓋的行程距離通過變行程裝置調(diào)節(jié)。由于采用了利用變行程裝置調(diào)節(jié)活塞相對(duì)于缸蓋的行程距離的技術(shù)方案，使其四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在一個(gè)合理的壓縮比的基礎(chǔ)上，通過活塞相對(duì)于缸蓋的行程距離的改變來最大限度地在排氣時(shí)減少氣缸內(nèi)的殘余廢氣量和在進(jìn)氣時(shí)增加氣缸的充量系數(shù)，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作狀況，達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率、改善排煙狀況以及節(jié)約燃料的三重功效，尤其適合于對(duì)現(xiàn)有活塞內(nèi)燃機(jī)的改造以及新機(jī)型的制造。
文檔編號(hào)F02B75/32GK1719009SQ200510021049
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月8日
發(fā)明者劉成 申請(qǐng)人:劉成