專利名稱：自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)，采用氣體能源，沒有調(diào)速器卻能自動(dòng)調(diào)速，有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。無燃料掃氣交叉損耗。飛濺潤滑或泵加壓潤滑，潤滑油不參與燃燒的一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)?？商娲臎_程發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用于汽車、船舶、發(fā)電等領(lǐng)域。同時(shí)提出一種周轉(zhuǎn)式氣體燃料儲、供給方案。
背景技術(shù)：
目前，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域均以四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為主，僅排量100ml以下的發(fā)動(dòng)機(jī)仍普遍沿用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)循環(huán)有效作功占總時(shí)空50％，理論上比四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(25％)的功率大1倍。但由于其換氣時(shí)間短，廢氣排除不干凈，在同等氣缸容量下實(shí)際功率仍比四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)大60％。但二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在換氣過程中，可燃混合氣會(huì)隨廢氣排出，損失部分燃料，經(jīng)濟(jì)性較差，又有潤滑油參與燃燒，環(huán)境污染較大。盡管有簡單、成本低的優(yōu)勢，仍限制了向更大功率的發(fā)展。
在機(jī)械潤滑方面二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中潤滑油是通過和燃油的預(yù)混合，或柱塞泵供出潤滑油即時(shí)與燃油混合，隨混合氣進(jìn)入曲軸箱和氣缸潤滑機(jī)件。因潤滑油參與燃燒，故要求盡量減少，潤滑過程只能滿足減磨的基本要求，其它潤滑目的如減振、清洗、防腐、冷卻均無法達(dá)到，限制了機(jī)械壽命。為解決二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑和有害排放問題，現(xiàn)有專利技術(shù)提出了各種方案，主要有三類。第一類是借用四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的給排氣門機(jī)構(gòu)，這使結(jié)構(gòu)與四沖程模式雷同，喪失了二沖程模式的結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)工藝要求低的根本優(yōu)勢，既便如此，當(dāng)向中大功率發(fā)展時(shí)，尚需中冷技術(shù)支持。第二類是另外設(shè)置氣缸活塞之類的機(jī)構(gòu)來專司混合氣的供給，實(shí)現(xiàn)曲軸箱的獨(dú)立飛濺潤滑，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。第三類是采取各種方式阻斷潤滑油和燃料的接觸，最典型的為申請?zhí)?5214194的專利，它大幅提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的高度。各種方案均對制造工藝提出了耐高溫、氣密、耐久性、重載荷等嚴(yán)格的要求。上述三類均為化油器方式。
發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給機(jī)構(gòu)有柴油的四沖程缸內(nèi)直噴壓燃式，汽油的進(jìn)氣管單、多點(diǎn)直噴式。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)均通過化油器給出混合氣，化油器技術(shù)已被國家產(chǎn)業(yè)政策淘汰。
對氣體燃料的利用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是零。在四沖程模式發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是公共交通方面，目前非常重視利用氣體燃料的低污染排放性，積極地在現(xiàn)有公交車上采用氣柴、氣汽雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。但氣體、液體燃料的混合氣最佳壓縮比的要求不同，發(fā)動(dòng)機(jī)受兼顧兩種燃料限制，再有氣體燃料固有的燃燒特征(氣體燃料本身體積大，使進(jìn)入缸內(nèi)的混合氣量相對減少。其次是同缸氣體燃料熱值比液體燃料低)，當(dāng)采用氣體能源時(shí)，輸出功率嚴(yán)重減小(30％-50％)，限制了該技術(shù)的發(fā)展。
發(fā)動(dòng)機(jī)燃用天然氣、液化石油氣，對環(huán)境的有害排放僅為液體燃料的20％，資源豐富，受到各國的高度重視。隨著我國西氣東輸管道的完善，單一氣體燃料的中功率發(fā)動(dòng)機(jī)已得到應(yīng)用。目前有四沖程模式的燃?xì)飧淄鈬娚浠旌鲜胶透變?nèi)噴射式兩種。前者技術(shù)成熟，功率調(diào)節(jié)為量調(diào)節(jié)，單一氣體燃料的最佳壓縮比整機(jī)設(shè)計(jì)(天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比可達(dá)12，液化石油氣可達(dá)10.5)，能把混合氣熱值較低所引起的對汽油機(jī)的功率差距縮小些。但仍有較大差距，提高功率只有增加排量，使整機(jī)體積過大。后一種實(shí)行質(zhì)調(diào)節(jié)和稀氣燃燒，經(jīng)濟(jì)性好，提高了功率，但用于缸內(nèi)噴射的氣體燃料噴射器密封、動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻率要求高，控制困難復(fù)雜，整機(jī)重量體積大。后一種方式對二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)特別有利。不論液體石油能源供應(yīng)是否充裕，開發(fā)利用氣體能源是全球可持續(xù)發(fā)展的重大方向，應(yīng)用氣體燃料的可移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)還有技術(shù)和政策面的標(biāo)準(zhǔn)化供氣問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要保留二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相對四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝簡單、輸出功率大的優(yōu)點(diǎn)，克服能耗、污染大及潤滑問題，是一種新工作原理的高能源利用率，并能向中、大功率發(fā)展的二沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(組)。著重應(yīng)用液化石油氣或天燃?xì)?，?yīng)對嚴(yán)峻的能源局面和對環(huán)境的關(guān)愛。
本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)仍沿用傳統(tǒng)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞、換氣道、換氣孔、活塞、氣缸、排氣孔、笛簧閥、曲軸箱等。以空氣濾清器取代復(fù)雜的化油器。曲軸箱內(nèi)裝定量的潤滑油。在曲軸上方設(shè)置檔油板，其中部設(shè)置與聯(lián)桿運(yùn)動(dòng)不干涉的長孔。在氣缸和活塞的下方，曲軸箱內(nèi)設(shè)置環(huán)形集油槽，在槽的外側(cè)緣適當(dāng)高位開有溢油孔。在環(huán)形集油槽下方，檔油板上方，曲軸箱內(nèi)周緣三角環(huán)形區(qū)內(nèi)填充金屬棉。換氣道內(nèi)有數(shù)個(gè)檔油拐和梳狀回油道，檔油拐上方依附著較細(xì)的金屬網(wǎng)。在氣缸頂部內(nèi)設(shè)點(diǎn)火室并導(dǎo)入火花塞。缸頂中間開孔，并連通緊密置于外緣的變量同步閥的量閥出氣孔。變量同步閥中量軸與閥體的燃?xì)獾谰軇?dòng)配，其一端為花鍵和支承于閥體上的花鍵孔鏈輪動(dòng)聯(lián)接，該鏈輪和固聯(lián)于曲軸上的鏈輪、傳動(dòng)鏈聯(lián)接，隨曲軸作等角速轉(zhuǎn)動(dòng)；量軸的另一端為中空的量軸孔，量軸孔中部徑向開通有一楔形的量孔；量孔通過量軸的轉(zhuǎn)動(dòng)、軸向移動(dòng)和閥體上的量閥出氣孔發(fā)生接近、交叉、分離關(guān)系；經(jīng)減壓的恆壓燃?xì)饨?jīng)燃?xì)饨涌诓o接觸地接入量軸的量軸孔；量軸隨鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)能通過控制桿沿軸向運(yùn)動(dòng)，回位由彈簧完成；彈簧和量軸通過推力軸承接觸以消除轉(zhuǎn)動(dòng)干涉。傳動(dòng)鏈和鏈輪有一狹小密閉空間，該空間上部經(jīng)回油道通往環(huán)形集油槽，下部檔油板高度以下與曲軸箱連通。在空氣濾清器和曲軸箱上的笛簧閥間設(shè)有并聯(lián)的主氣道和節(jié)氣道，節(jié)氣道中插入節(jié)氣門。
本實(shí)施例工作原理請參閱示意

圖1、2、3、4、5、6。圖11.曲軸、2.檔油板、3.梳狀回油道、4.金屬網(wǎng)、5.換氣道(孔)、6.活塞、7.氣缸腔、8.火花塞、9.變量同步閥、10.氣缸體、11.冷卻液、12.點(diǎn)火室、13.排氣孔、14.潤滑孔、15.激濺油、16.空氣濾清器、17.主氣道、18.節(jié)氣門、19.節(jié)氣道、20.笛簧閥、21.檔油板長孔、22.環(huán)形集油槽、23.金屬棉、24.曲軸箱、25.潤滑油。圖526.回油道、27.傳動(dòng)鏈、28.鏈輪。圖429.控制桿、30.量軸、31.量軸孔、32、燃?xì)獾馈?3.燃?xì)饨涌凇?4.量閥出氣孔、35.量孔、36.花鍵孔鏈輪、37.閥體。
先介紹變量同步閥9之閥體37上的量閥出氣孔34和量軸30上的量孔35間的關(guān)系(見圖4、圖6)當(dāng)控制桿29不受力時(shí)，量孔35在量閥出氣孔34的最左方，此時(shí)量孔35被閥體37遮住的陰影部分(圖6-1)面積最大，兩孔的交叉通孔面積最小(怠速工況)。當(dāng)控制桿29受力并推動(dòng)量軸30右移時(shí)，量孔35被閥體37遮住的陰影部分(圖6-2、3)面積逐漸變小，兩孔的交叉通孔部分面積逐漸變到最大。當(dāng)燃?xì)鈴娜細(xì)饨涌?3接入到了量軸孔31，就可以從兩孔的交叉通孔出去，這只是量軸30的軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)量軸30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，量孔35就會(huì)與量閥出氣孔34發(fā)生接近、交叉、離開這一循環(huán)。當(dāng)量軸30以恆速轉(zhuǎn)動(dòng)，不作軸向運(yùn)動(dòng)，且能恒溫、恒壓供給燃?xì)?，則兩孔每次交叉時(shí)出來的燃?xì)饬渴菒a定的；改變兩孔的形狀，從而改變兩孔接近、交叉、離開時(shí)重合面積的變化速度，也能改變該時(shí)段單位時(shí)間燃?xì)廨敵隽考白兓俊?br> 現(xiàn)在介紹整機(jī)工作過程在圖1狀態(tài)時(shí)，曲軸箱24內(nèi)受壓的空氣穿過金屬棉23，換氣道(孔)5迅速進(jìn)入氣缸腔7，剛進(jìn)入時(shí)即碰到了活塞頂部，部分空氣改向沖向氣缸腔7的上方，驅(qū)趕廢氣從排氣孔13排出，整個(gè)排掃廢氣的過程沒有燃?xì)鈪⑴c。被曲軸1激起沖向上方的潤滑油25經(jīng)檔油板2阻檔后流回曲軸箱1的底部。濺向鏈輪28的潤滑油25被傳動(dòng)鏈27攜帶用于潤滑變量同步閥9(圖5)，多余的滑油通過回油道26流入環(huán)形集油槽22。被活塞6的裙部激起的潤油因裙部底部楔形結(jié)構(gòu)關(guān)系而濺向氣缸6的外周緣，形成激濺油15飛向潤滑孔14，此時(shí)活塞環(huán)剛好在潤滑孔14處，得到了潤滑。當(dāng)集油槽22的滑油油位超過溢油孔時(shí)，滑油溢出并沿曲軸箱內(nèi)壁或?qū)Ｓ糜偷懒骰氐撞?。進(jìn)入換氣道5的空氣可能會(huì)攜帶被曲軸和活塞激起從檔油板長孔21飛出，和從環(huán)形集油槽22內(nèi)緣遺落的少量潤滑油，空氣首先要穿過金屬棉(類似廚用清潔球)23才能到達(dá)換氣道，金屬棉的體積和面積比換氣道大得多，空氣在金屬棉中流速緩慢，夾在空氣中的潤滑油珠、滴在重力和分子結(jié)合力的作用下留在了金屬棉上，最后流回箱底?？諝獾竭_(dá)換氣道后，因空間相對變小使空氣快速?zèng)_向第一和第二塊金屬網(wǎng)4，如空氣中有少量潤滑油將在金屬網(wǎng)(多層或單層較細(xì)的金屬絲編織網(wǎng))的毛細(xì)作用下被捕捉，通過梳狀回油道3流回曲軸箱底部。
曲軸繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞向上移動(dòng)，相繼關(guān)閉換氣道(孔)5和排氣孔13，同時(shí)曲軸1帶動(dòng)鏈輪28、傳動(dòng)鏈27，通過變量同步閥9的花鍵孔鏈輪36最終轉(zhuǎn)動(dòng)量軸30，剛好同步打開變量同步閥9，開始向氣缸腔7掃射噴入燃?xì)?見圖2)。此時(shí)曲軸箱內(nèi)腔因活塞上移，體積變大，氣壓小于外大氣，笛簧閥20被打開，隨著曲軸進(jìn)一步順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，新鮮空氣通過空氣濾清器16，主氣道17和節(jié)氣道19不斷進(jìn)入曲軸箱24，直到內(nèi)外氣壓平衡。同時(shí)量軸30也隨曲軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，量孔35和量閥出氣孔34重疊交叉，即變量同步閥9一直開啟，將燃?xì)鈴挠业阶髵呱鋰娙霘飧浊?，且有部分燃?xì)獗蝗萘粼邳c(diǎn)火室12內(nèi)。當(dāng)缸內(nèi)混合氣受到壓縮，如果其最大壓強(qiáng)超過燃?xì)獾淖畲髩簭?qiáng)，會(huì)出現(xiàn)混合氣從燃?xì)獬隹诘沽?，是不允許的，應(yīng)在缸內(nèi)壓強(qiáng)大于等于燃?xì)鈮簭?qiáng)前提前關(guān)閉變量同步閥9。當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，火花塞8點(diǎn)火首先引燃點(diǎn)火室12內(nèi)較濃之混合氣進(jìn)而引起缸內(nèi)爆燃推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入圖3工況?；钊ㄟ^曲軸向外傳遞動(dòng)力作功完成了整個(gè)工作循環(huán)。
本發(fā)明的燃料是在關(guān)閉了進(jìn)、排氣孔后進(jìn)入氣缸，采用空氣排廢掃氣，杜絕了燃料的浪費(fèi)外泄，再加上潤滑油不參與燃燒，更采用低排放的氣體燃料，不用任何排放凈化措施就能達(dá)到排放限值。在氣缸開始壓縮時(shí)即向缸內(nèi)掃射氣體燃料，這種氣體的混合是比較理想的，可不設(shè)置傳統(tǒng)的噴射頭，必要時(shí)可設(shè)置簡單且無需控制的紊流噴頭，來分釋掃射的燃?xì)饬?。點(diǎn)火室12因相對獨(dú)立，在壓縮過程中對它擾動(dòng)困難，將形成相對較濃的混合氣供點(diǎn)火使用。點(diǎn)火室具備的較濃混合氣和氣缸腔內(nèi)非勻質(zhì)層狀混合氣支持了稀氣燃燒，為節(jié)能創(chuàng)造了條件。單一氣體燃料的選擇，可以把壓縮比做到最大，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的功率更大。實(shí)現(xiàn)潤滑油、空氣的微量交叉的后分離，消除了傳統(tǒng)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑油參與燃燒造成排放超標(biāo)的弊端，也降低了潤滑油的消耗。
機(jī)件獨(dú)立的浸潤、飛濺方式(或泵潤滑方式)的潤滑，極大地延長了機(jī)械壽命。更為重要的是潤滑孔14和環(huán)形集油槽22的設(shè)置，氣缸、活塞裙部和活塞環(huán)得到浸潤，在每亇循環(huán)中活塞環(huán)上的結(jié)膠得到機(jī)油的溶洗，消除了二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)因結(jié)構(gòu)原因容易膠結(jié)失效的固有弊端。整機(jī)潤滑質(zhì)量超過了四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是對活塞的冷卻。
變量同步閥是通過傳動(dòng)鏈保持與曲軸同步等角速轉(zhuǎn)動(dòng)的，當(dāng)負(fù)載瞬間加重時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)速變慢，同步的量軸30轉(zhuǎn)速也變慢，量孔35和量閥出氣孔34交叉的時(shí)間延長，掃射進(jìn)入氣缸的燃?xì)饬吭黾?，混合氣變濃，輸出功率增大，轉(zhuǎn)速提高；負(fù)載瞬間減輕時(shí)則相反?？梢娮兞客介y隨著負(fù)載的變化自動(dòng)地調(diào)整了燃料供給量，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)質(zhì)調(diào)節(jié)的目的，自動(dòng)完成了調(diào)速器功能，滿足了車、船、發(fā)電等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性要求。
目前氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鈬婎^均采用錐入式閥，要求燃料不結(jié)膠，烯烴含量低，自身耐高溫性、錐閥快速啟閉頻響性差，整機(jī)因眾多復(fù)雜的給排氣門也使密封困準(zhǔn)。本變量同步閥采用了旋轉(zhuǎn)式閘閥結(jié)構(gòu)，潤滑和控制高度可靠，潤滑同時(shí)負(fù)責(zé)氣密，耐高溫，不存在頻繁響應(yīng)困難問題，伺服簡單；量軸30的負(fù)載極小，僅為量軸自身重量，容易把變量同步閥這一耦件做得非常可靠。在量軸和閥體間的微量結(jié)膠因有潤滑油參與，在不斷磨擦的作用下得到稀釋，量孔和量閥出氣孔的重合孔部分的結(jié)膠被壓力燃?xì)獠粩嗟貨_入氣缸腔燃燒后排出，使結(jié)膠不致累積膠結(jié)。故可不分離去除氣體燃料中的烯烴等成分，直接利用目前家用的液化石油氣或管道天然氣。降低了運(yùn)行的燃料成本。
若對進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣不加限制，進(jìn)入的空氣將是定量的，在怠速和小負(fù)荷工況時(shí)混合氣濃度會(huì)過低。加入節(jié)氣道19和節(jié)氣門18后，在怠速和小負(fù)荷時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，當(dāng)?shù)鸦砷y被打開，空氣只能通過主氣道17的狹小喉部緩慢進(jìn)入曲軸箱，未等曲軸箱進(jìn)滿空氣，發(fā)動(dòng)機(jī)已爆燃作功，活塞下移，笛簧閥關(guān)閉，進(jìn)氣結(jié)束。這在下個(gè)工作循環(huán)中表現(xiàn)為空氣不足進(jìn)入，從而增加了缸內(nèi)混合氣的濃度，整機(jī)性能得到完善。小負(fù)荷工況時(shí)，采取節(jié)氣門18和控制桿29聯(lián)動(dòng)方法適當(dāng)加濃混合氣，達(dá)到性能的綜合平衡。怠速和小負(fù)荷工況處在量調(diào)節(jié)和質(zhì)調(diào)節(jié)的綜合狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)接近和超過經(jīng)濟(jì)運(yùn)行速度時(shí)，節(jié)氣門全開不再與控制桿聯(lián)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入完全質(zhì)調(diào)節(jié)工況。
本實(shí)施例由于具備點(diǎn)火室結(jié)構(gòu)，也可以不設(shè)置節(jié)氣道和節(jié)氣門，取消主氣道喉部，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和小負(fù)荷工況(稀混合氣燃燒)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。適當(dāng)提高怠速，對發(fā)動(dòng)機(jī)加速度、怠速、小負(fù)荷工況的燃燒特別有利，也附合變量同步閥的工況特性。取消節(jié)氣道、節(jié)氣門和提高怠速會(huì)增加燃料消耗。
受氣體燃料固有燃燒特征的影響，本發(fā)明的輸出功率比同排量二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)要小，但遠(yuǎn)大于四沖程氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，并可達(dá)到和超過四沖程汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。采用二沖程模式的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，在性能方面彌補(bǔ)了現(xiàn)有氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率小的最大不足。另外，引入獨(dú)創(chuàng)的變量同步閥，取消了落后復(fù)雜的化油器，整機(jī)比現(xiàn)有二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)更為簡單，其它新增加的均為沖壓件，方便工業(yè)化生產(chǎn)，為各領(lǐng)域的應(yīng)用邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
其它方面的說明當(dāng)采用天然氣時(shí)，其減壓過程要吸收熱量，采用液化石油氣應(yīng)加熱氣化。所用熱能都由冷卻液11攜帶的熱能供給，起動(dòng)時(shí)只能由電加熱。
在配套氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的中、小型機(jī)械領(lǐng)域，推行儲罐的周轉(zhuǎn)化是可行的，如百公里油耗在10升左右及以下的汽車，這只需改變傳統(tǒng)的汽車都有固定的儲油箱的概念。直接利用目前家用的高烯烴液化石油氣和已標(biāo)準(zhǔn)化的儲氣罐倒置使用，是本發(fā)明追求的技術(shù)目的之一，并利用現(xiàn)成豐富的物流資源。車用氣體燃料的周轉(zhuǎn)儲罐還必須解決氣體燃料的計(jì)量問題。廣泛借用成熟的電子秤技術(shù)，將標(biāo)準(zhǔn)的燃?xì)鈨薜怪糜谧兿嗟碾娮映由希灾亓坑?jì)量最為可行。這可使氣體燃料在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域立即得到應(yīng)用。開發(fā)和推廣天然氣儲罐需要強(qiáng)大的資金、技術(shù)和市場的支撐。燃?xì)廛?、船大量?yīng)用，推廣天然氣會(huì)水到渠成的。
采用本發(fā)明的方法，發(fā)展中、大功率自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)組是個(gè)派生技術(shù)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被運(yùn)用在諸如汽車等整機(jī)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械領(lǐng)域、發(fā)動(dòng)機(jī)組應(yīng)降低振動(dòng)、噪音要求需要作″V形″排列，曲軸到變量同步閥的聯(lián)動(dòng)可以在曲軸箱外裝置防滑皮帶實(shí)現(xiàn)同步傳動(dòng)，各缸并聯(lián)供給燃?xì)?。同時(shí)其環(huán)形集油槽就不貯油或使油位很低，進(jìn)而改用油泵向潤滑孔、活塞、變量同步閥等注油潤滑。各缸直列時(shí)，各變量同步閥可以是同軸的。
可以在本發(fā)明的變量同步閥的燃?xì)饨涌诙舜肴加捅眉膀?qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)(借用傳統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu))，在量閥出氣孔外裝置噴嘴，使壓力燃油通過噴嘴呈霧狀進(jìn)入氣缸腔，變量同步閥在這里擔(dān)當(dāng)了出油閥和調(diào)速器的雙重功能，同時(shí)增加密封件對量軸密封，這樣就可以采用柴油、汽油等液體燃料，還要采取摧化裝置處理排放。
本發(fā)明旨在一種簡潔的發(fā)動(dòng)機(jī)，如能通過轉(zhuǎn)速傳感器感知曲軸轉(zhuǎn)速和氧傳感器感知排氣的情況，利用向單片機(jī)燒寫最佳工作函數(shù)等電子伺服系統(tǒng)控制燃料供給壓力、變量同步閥之控制桿的瞬態(tài)工況最大行程，能獲得更佳的排放指標(biāo)和最大的加速性及全工況功率最大化。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)，在氣缸的頂部內(nèi)側(cè)有一點(diǎn)火室，并導(dǎo)入火花塞，在氣缸頂部中間開孔，孔外有一只與傳動(dòng)鏈、鏈輪、曲軸聯(lián)接的變量同步閥向氣缸供給氣體燃抖，空氣通過空氣濾清器、主氣道、節(jié)氣道、節(jié)氣門、笛簧閥、曲軸箱、金屬棉、換氣道(孔)、金屬網(wǎng)供給氣缸，曲軸箱內(nèi)的潤滑油通過曲軸、檔油板、傳動(dòng)鏈、回油道、環(huán)形集油槽、活塞、潤滑孔、金屬棉、金屬網(wǎng)、梳狀回油道的共同作用循環(huán)潤滑整機(jī)，其特征是通過曲軸、變量同步閥的同步等角速傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)燃料供給和自動(dòng)調(diào)速，機(jī)體內(nèi)大量循環(huán)的潤滑油被檔油板、環(huán)形集油槽阻檔和收集，由金屬棉、換氣道、金屬網(wǎng)完成了空氣在經(jīng)過曲軸箱的過程中和潤滑油的微量交叉后的分離，設(shè)置的點(diǎn)火室、節(jié)氣道和節(jié)氣門支持了稀氣燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)，其特征是在變量同步閥的閥體內(nèi)有量軸，量軸的一端為花鍵和支承于閥體上的一花鍵孔鏈輪動(dòng)聯(lián)接，有一在量軸軸線上的控制桿控制燃料供給量，量軸的另一端為中空的量軸孔，量軸孔中部徑向開通有一楔形的量孔，量孔通過量軸的轉(zhuǎn)動(dòng)、軸向移動(dòng)和閥體上的量閥出氣孔發(fā)生接近、交叉、分離來控制燃?xì)廨敵龅臅r(shí)間及輸出量的變化量，量軸無接觸地接入燃?xì)饨涌诙?，量軸由潤滑油密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2述及的量孔、量閥出氣孔的形狀，其特征是改變兩孔的形狀，從而改變兩孔接近、交叉、離開時(shí)重合面積的變化速度，也能改變該時(shí)段單位時(shí)間燃?xì)廨敵隽考白兓俊?br> 4.根據(jù)權(quán)利要術(shù)1所述的自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)，其特征是金屬網(wǎng)為較細(xì)的金屬絲編織網(wǎng)，金屬網(wǎng)依附在換氣道內(nèi)壁的梳狀回油道上，被吸附的潤滑油通過梳狀回油道流入曲軸箱。
5.根據(jù)權(quán)利要術(shù)1所述的自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)，其特征是金屬棉裝置在環(huán)形集油槽下方、檔油板上方、曲軸箱內(nèi)周緣三角環(huán)形區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要術(shù)1所述的自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)，其特征是活塞的裙部底緣有楔形結(jié)構(gòu)，環(huán)形集油槽內(nèi)被活塞楔形裙部激起的潤滑油通過氣缸裙部的潤滑孔周期地潤滑、溶洗活塞環(huán)上的結(jié)膠，使發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)高烯烴燃料。
7.自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)由于具備了點(diǎn)火室結(jié)構(gòu)，也可以不設(shè)置節(jié)氣道和節(jié)氣門，取消主氣道喉部，仍能穩(wěn)定運(yùn)行。
8.在本發(fā)明的變量同步閥的燃?xì)饨涌诙舜肴加捅眉膀?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在量閥出氣孔外裝置噴嘴，使壓力燃油通過噴嘴呈霧狀進(jìn)入氣缸腔，變量同步閥在這里擔(dān)當(dāng)了出油閥和調(diào)速器的雙重功能，同時(shí)增加密封件對量軸密封，這樣就可以采用柴油、汽油等液體燃料。
9.發(fā)展中、大功率自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)組是個(gè)派生技術(shù)。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于自動(dòng)調(diào)速的氣體燃料二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)，是一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。無燃料掃氣交叉損耗。無調(diào)速器卻能自動(dòng)調(diào)速，有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。飛濺和浸潤潤滑或泵加壓潤滑，潤滑油不參與燃燒。可替代四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(組)應(yīng)用于車、船、發(fā)電等領(lǐng)域。提出一種周轉(zhuǎn)式氣體燃料儲、供給方案。其主要特征是無傳統(tǒng)的化油器，僅有結(jié)構(gòu)、工藝簡單而獨(dú)特的變量同步閥耦件同時(shí)完成燃料供給和自動(dòng)調(diào)速。該耦件容易做得非常可靠。其它新增件均為沖壓件，便于工業(yè)化生產(chǎn)。在保留傳統(tǒng)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)體積重量小，輸出功率大的同時(shí)，潤滑工況比四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)良，機(jī)械壽命更長。結(jié)構(gòu)比二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)更為簡潔。
文檔編號F02D19/06GK1834423SQ200510054680
公開日2006年9月20日 申請日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月14日
發(fā)明者黃文秀 申請人:黃文秀