[发明专利]内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，该内燃机具有至少一个汽缸、一个曲轴以及一个可以在汽缸内上下移动的活塞。

背景技术

在普通的内燃机中，在活塞到达上止点之前，或之后极短的时间内对混合气体(load)提前点火，从而产生了一个作用于曲轴转动过程的反作用力或者在不适宜的角度作用于旋转曲轴的曲柄梢的力，从而造成活塞、活塞杆、曲柄梢、曲轴以及整个引擎的效率降低以及不必要的损耗，使引擎工作效率降低。另一方面，内燃机的工作效率也会受到燃烧室内的压力的影响。不充足的引擎工作效率则必须经由更高的燃料消耗来弥补。

发明内容

因此，本发明的目的在于提高上述类型内燃机的工作效率和/或提高其压缩功能。

根据本发明，发明目的通过具备权利要求1所述特征的内燃机所达到。通过使用调节装置，可以调节活塞的运动。可以这样设置上止点和/或下止点，即，使得活塞的上行运动周期大于活塞的下行运动周期，或者相反。不同的周期允许，例如，活塞的上行运动较下行运动更快。这意味着，对燃烧室内的混合气体(load)进行更迅速而且更高效的压缩，以降低或者消除从上止点到达其后的期望点火位置的压缩损耗，从而将燃烧力通过活塞和调节装置以最有效利用杠杆力的角度传递给曲柄。压缩甚至可以在上止点到期望点火位置间被增强，而且取决于混合气体，活塞的上行运动以及其产生的压缩可能会快至引发混合气体自燃。这也同时意味着，可以通过调整调节装置而使发动机适应于不同需求。

在一种优选实施例中，调节装置包含活塞杆组件，该活塞杆组件具有至少两个铰接连接的杆，其中一杆与活塞相连，另一杆与曲轴铰接连接。这两根杆组件是一种调节装置，其易于生产、造价低廉，并能实现上述优点。

在本发明的另一种具体实施例中，与活塞相连的杆的长度可以等于或大于与曲轴相连的杆的长度。通过改变活塞杆的长度比，可以对活塞的上止点(TDC)和下止点(BDC)进行调整。

优选地，同活塞相连的杆与同曲轴相连的杆的长度之比在约2:1到3:1的范围之内。这个比例允许良好的功率传输。

在本发明的又一种具体实施例中，与活塞相连的杆的长度可以小于与曲轴相连的杆的长度。这样使得在活塞到曲轴之间具有良好的功率传输。

此外，与活塞相连的杆同与曲轴相连的杆的长度之比可以在约1:2到1:3的范围内。这也是一个可以实现良好功率传输的优选长度比。

适宜使与曲轴相连的杆的长度至少等于或大于曲轴的直径。这样确保了活塞组件的良好运作并且避免了曲轴与活塞杆组件接头之间的碰撞。

在本发明的另一种具体实施例中，至少有一根杆和/或铰接接头与汽缸壁接触。因而，横向于活塞运动作用的力可以由汽缸壁所支承。

优选地，将滑动支承设置于活塞杆组件和汽缸壁的接触区域上。这样降低了因活塞杆和/或铰接接头同汽缸壁之间摩擦所造成的损耗。

在本发明的一个优选具体实施例中，在活塞杆组件和汽缸壁的接触区域上设有弹簧装置，该弹簧装置由汽缸壁所支承。这样减小了作用于汽缸壁或滑动支承上的力，从而降低了摩擦。

根据本发明的一种变型，上止点(TDC)偏离位于汽缸纵轴上的曲轴上顶点。这样，当混合气体(load)提前点火时，可以有助于防止产生或者减少反向作用于曲轴旋转的力。

根据本发明的另一种优选的形式，下止点(BDC)偏离位于汽缸纵轴上的曲轴下顶点。这与改变上止点(TDC)一样有助于形成活塞上行运动和下行运动周期的时间差。

适宜使曲轴的外径等于或者小于气缸的内径。这样确保了曲轴与汽缸边沿之间具有间隔，从而保证了曲轴正常地转动。

附图说明

以下参照附图，对本发明的具体实施例进行说明。

图1是本发明的内燃机的第一具体实施例的汽缸的剖视图；

图2是图1中汽缸壁与活塞杆组件的接触区域的放大视图；

图3是本发明的内燃机的可选第二具体实施例的气缸的剖视图；

图4是本发明的内燃机的可选第三具体实施例的汽缸的剖视图。

具体实施例

图1展示了本发明的第一实施例中内燃机1的汽缸2的剖视图。汽缸2内设置有一能于汽缸2中上下滑动的活塞3。该活塞3与汽缸2的上端，汽缸盖4形成了燃烧室5。汽缸盖4上设置有用于引入空气和排出废气的进气阀6和排气阀7、用于喷射燃料的喷嘴8以及用于点燃混合气体的火花塞9。