[实用新型]微型汽车汽油机

说明书

本实用新型是微型汽车汽油机（现行生产的原型机）的改进。

目前装有微型汽车汽油机的微型客车、货车、客货两用车，被广泛应用在城乡的客运、货运中。这种微型汽油机（俗称微型发动机）油耗低、噪音小。但是这种发动机的功率小，车速不够理想，没有多余的功率来带动空调以改善客运条件或增加载重量。这些微型车希望原来的发动机的外型尺寸不改变或是稍微变化而又不影响安装尺寸的情况下，能提高发动机输出扭矩和马力。

我们知道发动机的功率计算公式是：

Ne＝ (Pe·Vh·Z·n)/(300τ) ＝ (0.7854Pe·cm·Z·D²)/(τ)

式中：Pe：平均有效压力；

Vh：活塞排量；

Cm：活塞平均速度；

Z：气缸数；

n：转速；

D：气缸直径；

τ：冲程数。

现有的微型发动机气缸数、冲程数、气缸直径已经是确定值，要提高发动机的有效功率，从公式中可以看出，只有改变平均有效压力，活塞排量，活塞平均速度、转速等。在设计发动机时，为了得到理想的性能，就尽可能提高平均有效压力，现在如果再提高平均有效压力，这需要提高发动机的压缩比或采用增压器，这些都会因我国汽油质量差（油号低）而无法实现。所以采取提高平均有效压力的方案是  不可取的。如果采用提高转速或在单缸排量不增加时提高活塞平均滑动速度，这对单缸排量非常小的四缸微型汽车发动机来说，会使摩擦损失增加，机械效率下降，试验证明这时发动机性能不仅不能提高，反而会急剧下降。这种方案也是不可取的。特别是转速或活塞平均滑动速度的提高还会使发动机过热、可靠性下降、寿命降低。从以上分析来看，要想通过提高平均有效压力、增加发动机转速或不增加单缸排量时提高活塞平均速度来增加发动机扭矩和功率都是不可取的，那么只有通过增加单缸活塞排量来提高发动机的扭矩和功率了。

本实用新型的目的就是通过增加单缸活塞的排量来增加原有微型发动机的扭矩和功率而使发动机的改动最小，使安装原有微型发动机的微型汽车不用任何改动就能使用提高了功率的新型微型发动机。

本实用新型的目的是由以下措施来实现的。在缸筒直径不变的情况下，活塞直径也不能改变，要在增加冲程的前提下增加活塞的单缸排量通常有两种方法：一种是缩小活塞的压缩高度，另一种是增加曲轴的中心线到缸体上平面的距离，或是既缩小活塞的压缩高度又增加曲轴的中心线到缸体上平面的距离。

单缸活塞排放量的增加，燃烧室的放热量就增加，这要求活塞热强度提高，而缩小活塞压缩高度，有可能降低了活塞的热强度，如果活塞的热强度不够，就会产生活塞烧顶的故障，能不能用缩小活塞的压缩高度这个最简单的方法来提高原有发动机的功率，活塞的热强度够不够是关键。试验证明：用缩小原有发动机的活塞压缩高度A来增加单缸活塞排放量达到提高原发动机的功率是切实可行的。这是因为：（1）由于微型发动机单缸排量小，相对说热负荷小；（2）活塞平均速度世界上常用16米／秒，而在微型车上，由于考虑到微型车单缸排量对机械效率的影响，只能使用在12～13米／秒范围，所以负荷水平是较低的；（3）活塞烧顶的故障，在活塞直径一定、材料一定的情况下，合理的设计活塞顶部和裙部的结构尺寸，使活塞保证足够的散热能力，就能使活塞具有足够的  热强度，就可以保证既达到增加了扭矩  和  马力，而又有足够的热强度。当活塞直径在61.5～62.2毫米范围内时，活塞的压缩高度A在22.5～26.8毫米范围内。

不减少活塞的压缩高度A，也可以用加大曲轴中心线到气缸体上平面的距离B，或者既减少活塞的压缩高度A同时又加大曲轴中心线到气缸体上平面的距离B来增加发动机的功率。当气缸内径在61.5～62.2毫米范围内时，距离B在172～178毫米范围内。

压缩高度A的缩小或距离B的增加，这都使发动机的冲程增加了，这就必须相应的增加曲轴的曲拐半径，活塞压缩高度A的缩小量或曲轴中心线到气缸体上平面的距离增加量或它们的总和就是曲拐半径增加量。使曲拐半径在33毫米到38  毫米范围内就能满足要求。

一般微型汽车发动机气缸排气系统都是采用一个通道的排气管。如果四缸发动机将原来的单通道排气管改为双道排气管，并按照各个气缸点火顺序间隔交替排气，两缸组合为一个通道排气，利用正在排气气缸出来的高速度气体，通过引射作用，吸走已排完气的气缸中残余气体，从而使已排完气的气缸在吸气时能增加吸气量，从而使发动机功率有所提高。