專利名稱：往復(fù)活塞式六行程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域?qū)賰?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用于汽車、火車、船舶、工程機(jī)械等方面的動(dòng)力裝置。
往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)按照完成一個(gè)工作循環(huán)活塞所需要走過的行程數(shù)來分類，可分為二行程發(fā)動(dòng)機(jī)和四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。
二行程發(fā)動(dòng)機(jī)和四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用技術(shù)，目前已達(dá)到了比較完善的程度。但由于它們的固有結(jié)構(gòu)所決定的工作過程存在缺陷，使得它們在燃燒完全方面和熱功轉(zhuǎn)換效率方面的性能比較低。
通常，二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能不如四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。在此僅對目前應(yīng)用最廣泛的四行程發(fā)動(dòng)機(jī)存在的問題予以提出1、殘余廢氣問題四行程發(fā)動(dòng)機(jī)在排氣終了時(shí)，由于燃燒室占有一定的容積，因此不可能將廢氣排干凈。盡管采取選擇適當(dāng)?shù)臍忾T開啟時(shí)間等手段，能提高廢氣的排盡程度，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下，廢氣排盡的效果是不一樣的。因此不能從根本上解決殘余廢氣問題。殘余廢氣的存在，影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣品質(zhì)，對下一個(gè)循環(huán)中的燃燒穩(wěn)定性和完全性產(chǎn)生不利影響。
2、排氣終了和進(jìn)氣開始時(shí)，燃燒室溫度過高的問題四行程發(fā)動(dòng)機(jī)在排氣終了時(shí)，燃燒室的溫度還保持在一個(gè)較高的狀態(tài)下。柴油機(jī)為500～700℃，汽油機(jī)為600～900℃。此時(shí)的溫度過高將影響充氣效率；對于氣缸外形成混合氣的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，部分先進(jìn)入氣缸的混合氣會(huì)產(chǎn)生自燃現(xiàn)象，雖然這種不正常燃燒在大量低溫混合氣進(jìn)入時(shí)的氣流沖擊下不能維持下去，但畢竟消耗了部分混合氣，并產(chǎn)生了新的廢氣。
3、燃燒產(chǎn)生的熱量損失較多的問題四行程發(fā)動(dòng)機(jī)為了保證機(jī)件不因高溫而損壞，設(shè)置了具有足夠冷卻效能的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)在完成冷卻任務(wù)時(shí)，帶走了大量的熱量，造成了能量較大的浪費(fèi)。
4、陶瓷材料具有良好的耐磨、耐熱、耐腐蝕和保溫性能。但由于熱傳導(dǎo)性能較差，使得它在作為現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套、氣缸蓋、活塞等機(jī)件材料時(shí)，冷卻系統(tǒng)難以對氣缸內(nèi)腔進(jìn)行散熱，而導(dǎo)致產(chǎn)生表面點(diǎn)火、爆燃等不良后果。所以在現(xiàn)行發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用受到限制。
六行程發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)三周；凸輪軸轉(zhuǎn)一周；活塞經(jīng)過六個(gè)行程。其工作順序?yàn)檫M(jìn)氣、壓縮、作功、排氣、進(jìn)空氣、排空氣。其中，進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣行程的工作過程與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。進(jìn)空氣和排空氣兩個(gè)行程的工作過程是通過獨(dú)立的空氣道將空氣吸入到氣缸內(nèi)，再通過獨(dú)立的排空氣道或者與排氣道共用的通道排出。
六行程發(fā)動(dòng)機(jī)能體現(xiàn)以下有益效果1、在排氣行程之后，吸入空氣到氣缸內(nèi)，然后排出。對殘余廢氣起到了清除作用。使進(jìn)氣行程之前的燃燒室內(nèi)殘留的基本上是空氣，對混合氣品質(zhì)影響不大?；旧辖鉀Q了殘余廢氣問題。
2、空氣進(jìn)入氣缸成為冷卻介質(zhì)，使進(jìn)氣行程之前燃燒室內(nèi)的溫度大為降低。溫度的降低有利于提高充氣效率；避免了混合氣進(jìn)入氣缸時(shí)的不正常燃燒。
3、由于已有了進(jìn)空氣和排空氣行程的缸內(nèi)散熱作用，則可以不設(shè)置專門的冷卻機(jī)構(gòu)。缸內(nèi)散熱作用相對四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻方式是間歇性的。所以損失的熱量比較少。
4、如果使用陶瓷材料作為發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸套、氣缸蓋、活塞等部件的材料，由于氣缸內(nèi)腔可得到直接散熱，則可避免產(chǎn)生表面點(diǎn)火、爆燃等不良后果。而發(fā)揮出陶瓷材料耐磨、耐熱、耐腐蝕、保溫等優(yōu)良性能。使發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率更高，耐用性更好。
2、四只氣門分別由布置在氣缸蓋上方的兩根凸輪軸驅(qū)動(dòng)。一根凸輪軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門和進(jìn)空氣門，另一根凸輪軸驅(qū)動(dòng)排氣門和排空氣門。曲軸正時(shí)齒輪與兩個(gè)凸輪軸正時(shí)齒輪齒數(shù)比為1比3。由一根正時(shí)齒輪皮帶傳動(dòng)。
3、設(shè)定各凸輪的相位角和外廓形狀，使之適應(yīng)六行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程。
4、設(shè)定曲軸各缸曲拐的拐向，使各缸發(fā)火時(shí)間間隔均勻分布。
5、不設(shè)置專門的冷卻機(jī)構(gòu)，可在氣缸體和氣缸蓋的內(nèi)部空間里充滿用以平衡發(fā)動(dòng)機(jī)各部位溫度的重油，加油口設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)上方并與大氣相通。
6、燃料供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)等方面的調(diào)整，根據(jù)實(shí)際情況而定。
權(quán)利要求
1.往復(fù)活塞式六行程發(fā)動(dòng)機(jī)是在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣、進(jìn)空氣、排空氣六個(gè)行程的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是增加了進(jìn)空氣和排空氣兩個(gè)行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式六行程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是在一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸多轉(zhuǎn)一周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式六行程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是增加了進(jìn)空氣和排空氣通道。
全文摘要
往復(fù)活塞式六行程發(fā)動(dòng)機(jī)是應(yīng)用于汽車、火車、船舶、工程機(jī)械的動(dòng)力裝置。是一種新型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。它是將現(xiàn)有四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程加以擴(kuò)展，在排氣行程之后和進(jìn)氣行程之前增加了進(jìn)空氣、排空氣兩個(gè)行程和進(jìn)空氣和排空氣通道。起到了清除殘余廢氣、降低進(jìn)氣行程之前燃燒室溫度的作用，使燃燒更完全；可以不設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)，減少熱量損失；還有利于陶瓷材料在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。綜合效果是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能和排氣凈化性能。
文檔編號(hào)F02B75/02GK1412422SQ0211826
公開日2003年4月23日 申請日期2002年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月6日
發(fā)明者羅慶農(nóng) 申請人:羅慶農(nóng)