[发明专利]发动机进气活塞增压系统

权利要求书

1.发动机进气活塞增压系统，每套发动机进气活塞增压系统包括一个压缩气缸拐臂（2）、一个压缩气缸曲轴（3）、一个压缩气缸连杆（4）、一个压缩气缸缸体（5）和缸体内的压缩气缸活塞（6），压缩气缸缸体（5）的顶端有一个压缩气缸进气门（8）、一个压缩气缸出气口（9）和一个压缩气缸排气门（10），压缩气缸排气门（10）外连接一个储气室（13），储气室（13）有一个储气室出气管（11），压缩气缸出气口（9）连接一个控制阀（14）；其特征在于：压缩气缸拐臂（2）的一端与动力输出轴（1）固定相连，压缩气缸拐臂（2）的另一端连接压缩气缸曲轴（3），压缩气缸曲轴（3）连接压缩气缸连杆（4）的下端，压缩气缸连杆（4）的上端与压缩气缸活塞（6）由转轴相连，压缩气缸活塞（6）套于压缩气缸缸体（5）的下开口内，动力输出轴（1）旋转带动压缩气缸拐臂（2）绕动力输出轴（1）旋转、并通过压缩气缸曲轴（3）带动压缩气缸连杆（4）推动压缩气缸活塞（6）在压缩气缸缸体（5）内做上下往复移动；压缩气缸缸体（5）顶端有一个压缩气缸进气门（8）、一个压缩气缸出气口（9）和一个压缩气缸排气门（10），压缩气缸进气门（8）的进气孔面积大于压缩气缸出气口（9）的气口孔面积与压缩气缸排气门（10）的排气孔面积之和，压缩气缸出气口（9）的作用是放出不需要进入发动机气缸的空气，并调节进入发动机气缸的空气压力即调节进入发动机气缸的空气量，以适应发动机雾化燃料量燃烧的最佳需氧量，压缩气缸进气门（8）与发动机的进气过滤器出口由一根压缩气缸进气道（7）相连，压缩气缸排气门（10）出口安装有一个储气室（13），储气室（13）有一根进气管和一根出气管，进气管为压缩气缸排气管（12），压缩气缸排气管（12）与压缩气缸排气门（10）连接，出气管为储气室出气管（11），储气室出气管（11）与发动机化油器相连，从储气室出气管（11）流出的空气经化油器加入雾化燃料后，直接进入到发动机的气缸被压缩、燃烧、做功；压缩气缸出气口（9）经压缩气缸出气管（15）与控制阀（14）相连，控制阀（14）的阀芯（20）为一个中间有一个圆孔的圆柱，阀芯（20）圆柱中间的圆孔中轴线与圆柱中轴线垂直、且圆孔直径与压缩气缸出气管（15）直径相等，阀芯（20）圆柱的下端有一根阀芯下轴（21），阀芯下轴（21）外套有一根回位弹簧（22），回位弹簧（22）的作用是使阀芯（20）在没有外力作用时、阀芯（20）的阀芯孔（23）中轴线始终与控制阀（14）左侧的压缩气缸出气管（15）水平段中轴线重叠、即回位弹簧（22）的作用是使控制阀（14）始终处于完全打开状态，阀芯（20）圆柱的上端有一根阀芯上轴（25），阀芯上轴（25）上有一根旋拉杆（18），旋拉杆（18）垂直安装在阀芯（20）圆柱的上端，并与阀芯孔（23）中轴线的水平垂直线成一个β角，40o≤β≤50 o，旋拉杆（18）远离阀芯（20）圆柱的一端连接有一根拉线（26），拉线（26）与发动机油门线直接相连、或通过一个转换器相连接，旋拉杆（18）的左侧有一根回位定位柱（19），旋拉杆（18）的右侧有一根拉线定位柱（27），当踩踏油门给发动机加油即加大油门的开度时，油门线带动拉线（26）拉动旋拉杆（18）旋转，从而关小控制阀（14）的开度，使控制阀（14）内的气体流量减小，当减小油门的开度时，由于回位弹簧（22）的作用使控制阀（14）的阀芯（20）圆柱回位向使控制阀（14）开度开到最大的位置方向旋转，阀芯（20）圆柱的旋拉杆（18）接近并贴靠在旋拉杆（18）左侧的回位定位柱（19）上时，控制阀（14）的开度最大即完全打开，阀芯（20）圆柱的旋拉杆（18）接近并贴靠在旋拉杆（18）右侧的拉线定位柱（27）上时，控制阀（14）的开度最小即完全关闭；多缸四冲程发动机可配置多套发动机进气活塞增压系统，其原则是：两个四冲程发动机配备一套发动机进气活塞增压系统，发动机进气活塞增压系统的压缩气缸活塞（6）第一次推顶压缩气缸缸体（5）内空气时，供给与该套发动机进气活塞增压系统的储气室出气管（11）相连且接近同步的第一个四冲程发动机吸气一次，压缩气缸活塞（6）第二次推顶压缩气缸缸体（5）内空气时，供给与该套发动机进气活塞增压系统的储气室出气管（11）相连且接近同步的第二个四冲程发动机吸气一次，压缩气缸活塞（6）第三次推顶压缩气缸缸体（5）内空气时，供给与该套发动机进气活塞增压系统的储气室出气管（11）相连且接近同步的第一个四冲程发动机吸气一次，压缩气缸活塞（6）第四次推顶压缩气缸缸体（5）内空气时，供给与该套发动机进气活塞增压系统的储气室出气管（11）相连且接近同步的第二个四冲程发动机吸气一次，如此交替循环往复工作，而且每套发动机进气活塞增压系统的压缩气缸活塞（6）到达上止点的时间点，必须稍早于与其相连且接近同步的发动机气缸活塞到达上止点的时间点，即：发动机进气活塞增压系统的压缩气缸拐臂（2）旋转到使压缩气缸活塞（6）到达上止点位置时、即压缩气缸拐臂（2）旋转到与压缩气缸连杆（4）成一直线时，和这套发动机进气活塞增压系统的储气室出气管（11）相连且接近同步的发动机气缸拐臂、与该发动机的气缸连杆成一个角度α，换句话说，当发动机进气活塞增压系统的压缩气缸拐臂（2）旋转到使压缩气缸活塞（6）到达上止点位置时、即压缩气缸拐臂（2）旋转到与压缩气缸连杆（4）成一直线时，和该套发动机进气活塞增压系统的储气室出气管（11）相连且接近同步的发动机气缸拐臂与压缩气缸拐臂（2）成一个角度α，1o≤α≤10 o。

2.如权利要求1所述的发动机进气活塞增压系统，其特征在于：发动机发动时，发动机动力输出轴（1）带动压缩气缸拐臂（2）和压缩气缸连杆（4），使压缩气缸活塞（6）不停地在压缩气缸缸体（5）做往复运动，当压缩气缸活塞（6）移离压缩气缸缸体（5）顶端时，和四冲程发动机工作原理一样，动力输出轴（1）带动的凸轮推顶压缩气缸进气门（8）的连杆，使压缩气缸进气门（8）打开、并由压缩气缸活塞（6）移离压缩气缸缸体（5）顶端所形成的抽吸力将发动机进气过滤器出口的空气吸入到压缩气缸缸体（5）内，压缩气缸活塞（6）移离到最下端即压缩气缸活塞（6）的下止点时，压缩气缸缸体（5）内吸入的气体量达到最大，此时压缩气缸进气门（8）由于弹簧作用力自动回位关闭，当动力输出轴（1）继续旋转并带动压缩气缸活塞（6）往上向靠近压缩气缸缸体（5）顶端移动时，压缩气缸活塞（6）将吸入到压缩气缸缸体（5）的空气开始压缩，此时动力输出轴（1）带动的凸轮推顶压缩气缸排气门（10）的连杆，使压缩气缸排气门（10）打开，压缩气缸活塞（6）推压的部分空气经压缩气缸排气门（10）进入到储气室（13），再由储气室出气管（11）进入到化油器，在化油器喷入雾化的燃料雾后进入到发动机燃烧室被压缩、燃烧、做功，压缩气缸活塞（6）推压的另一部分空气经由压缩气缸出气口（9）和控制阀（14）排出到大气；当发动机的油门比较小时，即给发动机加油较少时，与发动机油门线相连的拉线（26）带动旋拉杆（18）使控制阀（14）的开度较小，从而使被压缩气缸活塞（6）推顶的压缩气缸缸体（5）内空气从控制阀（14）排出的空气量较大，而经储气室（13）进入到发动机的空气量相对较小，同时，由于控制阀（14）的开度较大，从压缩气缸出气口（9）直接排出的空气量较大，所以压缩气缸活塞（6）推顶的推力较小，消耗动力输出轴（1）的动力也较小；随着发动机的油门逐渐开大，与油门线相连的控制阀（14）拉线（26）拉动旋拉杆（18）旋转的角度也逐渐加大，使控制阀（14）的开度逐渐减小，从而使压缩气缸活塞（6）推顶并进入储气室（13）和从控制阀（14）排出的空气压力逐渐增大，使压缩气缸活塞（6）推顶的空气流经控制阀（14）部分的空气流量逐渐减小，而进入到储气室（13）并最终被压入到发动机的空气压力和流量逐渐增大，当发动机油门开到最大时，与油门线相连的控制阀（14）拉线（26）拉动旋拉杆（18）旋转的角度达到最大，从而使控制阀（14）的开度达到最小即控制阀（14）完全关闭，此时，压缩气缸活塞（6）推顶的压缩空气全部进入到发动机燃烧室助燃，同时，压缩气缸活塞（6）推顶压缩气缸缸体（5）内空气消耗动力输出轴（1）的动力达到最大，但此时大压缩比使发动机内燃料燃烧产生的动力也达到最大，而且使发动机内燃料燃烧产生的动力达到最大产生的动力值要远高于压缩气缸活塞（6）推顶压缩气缸缸体（5）内空气消耗动力输出轴（1）的动力达到的消耗最大值。