[发明专利]实用分隔式紧凑型快速燃烧汽油机

说明书

本发明是具有高热效率的汽油机燃烧室的设计，主要是中、大缸径∮100～160，及特大缸径∮160以上汽油发动机的设计。

燃烧室是汽油发动机的心脏，混合气在那里燃烧而发挥其内蕴的能量。提高压缩比从而提高热效率一直是研究人员的努力方向;而近年来的研究，采用稀混合比，利用涡流、紊流加速燃烧速度也是提高热效率的重要途径。

本人前所发明的“实用紧凑型快速燃烧汽油机”（申请号89109083.5，申请日1989年12月4日，下简称“实用机”）已将停滞在试验阶段的“紧凑型快速燃烧汽油机”改变成为可以实用的高压缩比、稀混合比、快速燃烧的高热效率的汽油发动机。采用的办法是在燃烧最激烈的阶段，将主燃烧室与其末端（气垫间隙）隔开，籍以降低末端的温度和压力，从而摆脱爆燃的干扰。然而在此型汽油机中，火焰总行程仍不宜过长，所以只适用于中、小型汽油机，最大缸径不宜大于∮100。

本人的另一发明“双室同燃高压汽油机”（申请号89100886.1，申请日1989年2月18日，下简称“双室机”），在燃烧最激烈的阶段，其原为整体的燃烧室自动分隔成两个较小的燃烧室，并也都与其末端（气垫间隙）相隔离。由于较小直径的燃烧室可以经受较高的压缩比，所以原来压缩比为7、缸径为∮103.5（4″）的汽油机经改造后，压缩比可提高到9或更高，（指燃用辛烷值为76的普通汽油而言），热效率可在原来的基础上提高7%左右。

这两种发明都是根据本人所创的“分隔燃烧原理”设计创制的。燃烧室间及其与末端（气垫间隙）的分隔，是由活塞顶部的楞边和缸盖下（内）部的楞边在活塞接近上顶点时相互楔入而形成（参阅图1）。所以在燃烧最激烈的阶段，原为整体的直径与缸径相同的燃烧室分成两个较小的燃烧室（双室机），小燃烧室还与气垫间隙相隔离，（双室机与实用机）。

本发明的第一个目的是：提供一各缸径∮100～160的高压缩比、稀混合比和快速燃烧的汽油发动机，其热效率在现行汽油发动机的基础上提高25%，达到现代柴油机的同样水平。

第二个目的是：提供一种缸径为∮160～240的高热效率的特大型汽油发动机，此种发动机的产生可能将对航空工业发生较大的影响。

本发明是1：实用紧凑型快速燃烧汽油机（89109083.5）和2、双室同燃高压汽油机（89100886.1）两种发明的组合发明。由这一组合产生的“实用分隔式紧凑型快速燃烧汽油机”，既具有与现代柴油机同样水平的热效率;而又适用于缸径扩大到∮100～160的中、大型及∮160～240的特大型汽油机。

1、本发明使汽油发动机的热效率由现在的基础上提高25%，达到现代柴油机的同样水平，在全国及全世界的节能效果将是十分巨大的。

2、本发明所适用的缸径∮100～160的中、大型汽油发动机，对汽车和飞机都能广泛使用。

3、本发明还创制缸径为∮160～240的特大型汽油机，在此以前是无法想像的，将对航空工业发生很大的影响。

发明的附图说明：

图1是实用分隔式紧凑型快速燃烧汽油机的剖面图，此时活塞在上顶点。

图中（1）是活塞顶部的园形小燃烧室，其直径约为汽缸直径的40%～50%;

图中（2）是包含进、排汽门的椭园形小燃烧室，其最大直径与（1）的直径相同;

CL-1，CL-2分别是（1），（2）室内安置火花塞的中线;

图中（3）是防止活塞顶与缸盖下（内）部相撞的气垫间隙。

图1表示出：活塞在上顶时，二个燃烧室（1）与（2）是相互分隔的，它们与气垫间隙（3）也是分隔的。可以设想，活塞的下行至一定距离后，二个燃烧室（1）、（2）的间隙消失，它们与气垫间隙（3）的间隙也消失，于是它们三者合并成为一个直径与缸径相同的一个整体燃烧室。设计这个间隔的深度时可以考虑：当活塞在上顶点前-18°至上顶点后+18°，（1）、（2）、（3）三者相分隔，这时正是燃烧最激烈的阶段。

很明显，如（1）、（2）二室与气垫间隙（3）不分隔，在燃烧过程中（1）、（2）二室的已燃气体必须膨胀而冲进气垫间隙（3），于是（3）内混合气的温度，压力和质量必然猛增，于是那里必然成为最易发生爆燃的末端。而有了分隔，（1）、（2）室的燃烧不会影响（3）内的混合气，而这些混合气正处在缸盖下面的部位，得到较好的冷却效果;一待活塞下行至+18°，间隔自动消失，而沿着间隔的楞边同时冲出（1）、（2）二室已燃的炽热的气体，立即引燃（3）内的混合气并迅速燃烧完毕，不会引起爆燃。这就是本发明能够摆脱爆燃干扰的缘故。