[实用新型]高比功率发动机

说明书

技术领域

一种高比功率发动机，涉及一种既可使用汽油，也可使用柴油的多功能高效内燃机。

背景技术

在已有四冲程(汽、柴油)内燃发动机技术当中，在上止点前点火(自燃)作功时，对活塞上行产生受阻的反冲力，曲轴转动二周作一次功，即只有一个冲程作功、三个冲程耗能，使发动机的功率损失较大。

这种传统发动机作功时其气缸内最高压力出现在上止点后0°-15°左右较小的曲轴转角内，存在曲轴的旋转力矩相对较低和经济性较差的缺点。

另外，现有的内燃机要么用汽油，要么用柴油，两者不能兼得。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可汽、柴油两用的，效率更高的内燃机。

本高比功率发动机是由内燃机和增压气缸构成；增压气缸由缸体、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门构成，除没有内燃机气缸内的火花塞和喷油器外，结构完全相同；增压气缸的排气门通过排气管、散热器、内燃机的进气管和内燃机气缸的可变升程进气门相通；内燃机的进气管上装的节气门；增压气缸的进气门通过其进气管与空气滤清器相通；增压气缸的曲轴与内燃机气缸的曲轴通过传动部件(如皮带或链条)及离合器相连；内燃机气缸体上还装有空气喷嘴和喷水器。

本高比功率发动机起动时，将增压气缸和内燃机的连接断开(通过离合器)，用电机起动。之后，增压气缸由内燃机曲轴驱动，使得进入内燃机气缸的空气或混合气体始终为高压气体。

由于本高比功率发动机增加了增压气缸，所以可以实现下述工作模式：

(一)第一冲程：增压进气、压缩和作功冲程

进气管内喷射雾化汽油是在活塞位于上止点时，凸轮轴将可变升程进气门开启，排气门关闭。由发动机系统控制的汽油电喷喷油器在可变升程进气门开启的同时，喷射雾化汽油并与已压缩空气一同进入气缸内，在强大的涡流下形成雾化效果极佳的可燃混合气，至上止点后20°-25°左右的曲轴转角处，可变升程进气门关闭。与此同时，在系统控制的指令下，由火花塞点燃缸内混合气，使缸内压力与温度迅速升高、膨胀，从上止点后20°-25°左右的曲轴转角处推动活塞下行作功。至活塞到达下止点时，作功结束。

缸内喷射汽油是从上止点后20°-25°，柴油是从上止点后20°左右曲轴转角处开始进行缸内喷射雾化汽、柴油。在系统控制的指令下，由火花塞点燃或自燃缸内的汽、柴油混合气，使缸内的压力与温度迅速升高、膨胀推动活塞从上止点后20°-25°左右的曲轴转角处作功，无论进气管内喷射汽油还是缸内直接喷射汽、柴油，缸内喷水器都是在其燃油基本上燃烧殆尽时，进行缸内喷水，喷水器所喷出的雾化水在缸内高温的作用下立即气化、膨胀，继续推动活塞作功。曲轴转动180°。

(二)第二冲程：排气冲程

在增压进气、压缩和作功冲程终了时，凸轮轴将排气门开启，活塞从下止点向上止点运动，废气在自身剩余压力和活塞的推动下，被排出气缸；至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。曲轴转动360°。

(三)第三冲程：增压进气、压缩和作功冲程

模式1：当活塞位于上止点时，关闭汽、柴油喷油器，开启喷水器。可变升程进气门开启，排气门关闭，已压缩空气被瞬间压入到发动机气缸内，至上止点后20°-25°左右的曲轴转角处时，可变升程进气门关闭，喷水器开始缸内喷水，在缸内高温作用下，立即气化、膨胀，推动活塞下行作功，至活塞到达下止点时，作功结束。曲轴转动540°。

模式2：当活塞位于上止点时，关闭汽、柴油喷油器及空气喷嘴和喷水器，可变升程进气门开启，排气门关闭。已压缩空气被瞬间压入到发动机气缸内，进入到气缸内的已压缩空气的压力足以继续推动活塞下行作功，至活塞到达下止点时，进气门关闭，作功结束。

(四)第四冲程：排气冲程

在增压进气、压缩和作功冲程终了时，凸轮轴将排气门开启，活塞从下止点向上止点运动，将缸内空气排出，至活塞到达上止点时，排气门关闭，排气结束。曲轴转动720°。

本高比功率发动机在四个冲程内，有两程在作功。另外，本机作功时其气缸内最高压力出现在上止点后25°-40°的曲轴转角内，因而曲轴的旋转力矩较高，经济性较好。

附图说明

图1为本高比功率发动机装配示意图；

图2为本高比功率发动机增压气缸曲轴与内燃机气缸曲轴间的传动部件及离合器的连接示意图。

具体实施方式

本高比功率发动机是由内燃机和增压气缸构成；增压气缸由缸体22、活塞24、连杆23、曲轴21、进气门3、排气门6构成，除没有内燃机气缸内的火花塞和喷油器16外，结构完全相同；增压气缸的排气门6通过排气管7、散热器8、内燃机的进气管10和内燃机气缸的可变升程进气门12相通；内燃机的进气管10上装的节气门9；增压气缸的进气门3通过其进气管2与空气滤清器1相通；增压气缸的曲轴21与内燃机气缸的曲轴20通过皮带25及离合器26相连；内燃机气缸体19上还装有空气喷嘴和喷水器13。如果单使用汽油，喷油器和喷水器也可装在内燃机的进气管上。图中4为增压气缸进气门凸轮轴；5为增压气缸排气门凸轮轴；11为内燃机进气门凸轮轴；14为内燃机排气门凸轮轴；15为内燃机气缸排气门；17为内燃机气缸活塞；18为内燃机气缸连杆。