專利名稱：一種改變了工作程序的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體地說，本發(fā)明是一種改變了工作程序的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
為了人類生產(chǎn)力發(fā)展需要，提高柴油機(jī)的工作效率，一直是人們努力研究的重要課題。目前在各個(gè)領(lǐng)域使用的四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、它的工作程序一般都是由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程所組成的，其傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪室中凸輪軸齒輪的齒數(shù)大于曲軸正時(shí)齒輪的齒數(shù)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周(720°)，活塞往復(fù)移動(dòng)兩次，發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功一次。它的有效功率只是30-40％左右。為了柴油機(jī)得到更廣泛的使用，人們不斷地開發(fā)了各種柴油機(jī)。近年又出了雷諾多點(diǎn)噴射式的世界先進(jìn)水平的四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，在輸出功率上算是有了一定的提高。但是這種四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油燃燒所產(chǎn)生的機(jī)械能利用率還是很低的。因?yàn)榍S飛輪每旋轉(zhuǎn)兩周才能作功一次，在作功后又要消耗一定的機(jī)械能去完成排氣、吸氣這些沖程，在機(jī)械能要耗盡時(shí)又要用一定的力再來一個(gè)壓縮沖程，因此它的作功沖程每一次幾乎都是從零功率開始，這樣四沖程柴油機(jī)在作功時(shí)沒有直接連貫地作功，在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中就形成了運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，機(jī)械輸出的功率就很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改變了工作程序，提高功率的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種改變了工作程序的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括柴油機(jī)主體、在柴油機(jī)主體中有氣缸、水冷夾套、曲軸，與曲軸相連接有連桿，連桿連接活塞；在柴油機(jī)主體外與曲軸相連的有飛輪和曲軸正時(shí)齒輪；在主體的一端裝有氣缸蓋，在氣缸蓋上依次裝有排氣管、排氣門、噴油器、進(jìn)氣管、進(jìn)氣門；在柴油機(jī)主體外還有空氣濾清器和傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪室，在齒輪室中有起動(dòng)齒輪、調(diào)速滑盤齒輪、曲軸正時(shí)齒輪、從動(dòng)齒輪、凸輪軸及凸輪軸齒，起動(dòng)齒輪與調(diào)速滑盤齒輪相嚙合，調(diào)速滑盤齒輪又分別與曲軸正時(shí)齒輪和從動(dòng)齒輪相嚙合，從動(dòng)齒輪又與凸輪軸齒輪相嚙合，其中，凸輪軸齒輪的齒數(shù)與曲軸正時(shí)齒輪的齒數(shù)完全相同，在空氣濾清器和進(jìn)氣管之間加裝一臺(tái)空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作程序只有壓縮和作功兩個(gè)沖程，曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞往復(fù)移動(dòng)一次，在凸輪軸的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)氣門和排氣門分別開、閉一次，噴油器噴油一次，作功一次，壓縮一次，完成一個(gè)工作循環(huán)。
本發(fā)明的有益效果是1.現(xiàn)有四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作時(shí)是由進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)沖程組成的，曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周(720°)，活塞往復(fù)移動(dòng)兩次，發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，才對(duì)外作功一次，因此它輸出的功率低，本發(fā)明傳動(dòng)系統(tǒng)的凸輪軸齒輪齒數(shù)與曲軸正時(shí)齒輪齒數(shù)相同，這樣柴油機(jī)動(dòng)作時(shí)，曲軸正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)一周(360°)，凸輪軸齒輪和凸輪軸也旋轉(zhuǎn)一周(360°)，凸輪軸驅(qū)動(dòng)下的排氣門開閉、進(jìn)氣門開閉、噴油器噴油各一次，做功一次，壓縮一次，完成一個(gè)工作循環(huán)。即旋轉(zhuǎn)一周(360°)，活塞往復(fù)移動(dòng)一次，做功一次，大大地提高了輸出功率，且工作較平穩(wěn)。
2.本發(fā)明在原四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，僅改變凸輪軸齒輪和加裝一臺(tái)空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)，簡單易行，具有良好的配套繼承性、生產(chǎn)工藝?yán)^承性以及零部件和配件的通用性，本發(fā)明適用于各種功率的四沖程柴油發(fā)動(dòng)，具有變動(dòng)小，提高馬力大的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)單缸簡單示意圖；圖2是本發(fā)明傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪室各齒輪之間的嚙合示意圖；圖3是本發(fā)明在工作中活塞在氣缸中運(yùn)行情況示意圖；圖3-1是活塞下行到下止點(diǎn)前90°時(shí)的運(yùn)行示意圖；圖3-2是活塞下行到下止點(diǎn)80°時(shí)的運(yùn)行示意圖；圖3-3是活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)后40°時(shí)的運(yùn)行示意圖；圖3-4是活塞繼續(xù)移動(dòng)到下止點(diǎn)60°時(shí)的運(yùn)行示意圖；圖4是本發(fā)明的配氣相位示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1中，本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主體1內(nèi)有氣缸11，水冷夾套16和向外輸出功率的曲軸14，與曲軸14相連接的有連桿13、活塞12，在主體1外面與曲軸14相連的有飛輪15和曲軸正時(shí)齒輪17，在主體1的一端裝有氣缸蓋10，在氣缸蓋10上裝有排氣管9、排氣門8、噴油器7、進(jìn)氣管2、進(jìn)氣門6；在主體1外還有空氣濾清器5，在空氣濾清器5和進(jìn)氣管之間加裝一臺(tái)空氣壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)3，圖1中活塞12處于壓縮上止點(diǎn)位置，進(jìn)排氣門完全關(guān)閉。
圖2中齒輪室有起動(dòng)齒輪18、調(diào)速滑盤齒輪19與起動(dòng)齒輪18嚙合，曲軸正時(shí)齒輪17和從動(dòng)齒輪20與調(diào)速滑盤齒輪19嚙合，在凸輪軸21上的凸輪軸齒輪22與從動(dòng)輪20嚙合。凸輪軸齒輪22的齒數(shù)與曲軸正時(shí)齒輪17的齒數(shù)完全相同。
當(dāng)外力使起動(dòng)齒輪18轉(zhuǎn)動(dòng)后，起動(dòng)齒輪就帶動(dòng)調(diào)速滑盤齒輪19轉(zhuǎn)動(dòng)，在調(diào)速滑盤齒輪19轉(zhuǎn)動(dòng)后就同時(shí)帶動(dòng)了曲軸正時(shí)齒輪17和從動(dòng)輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪20又帶動(dòng)凸輪軸齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪軸齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)以后又同時(shí)驅(qū)動(dòng)了凸輪軸21轉(zhuǎn)動(dòng)。
按上面所述的傳動(dòng)關(guān)系，調(diào)速滑盤齒輪19轉(zhuǎn)動(dòng)后就同時(shí)帶動(dòng)了曲軸正時(shí)齒輪17轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸正時(shí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)后就帶動(dòng)了曲軸14和飛輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榍S正時(shí)齒輪是連著曲軸14的，所以曲軸14和飛輪15轉(zhuǎn)動(dòng)后，連桿13就帶動(dòng)活塞12在氣缸11內(nèi)往下止點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)活塞12下行到下止點(diǎn)前的90°時(shí)(圖3-1)排氣門8在凸輪軸21的驅(qū)動(dòng)下就打開，再繼續(xù)下行到下止點(diǎn)前的80°時(shí)(圖3-2)進(jìn)氣門6也是受凸輪軸21的驅(qū)動(dòng)下打開，這時(shí)空氣壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)3從空氣濾清器5吸進(jìn)新鮮的冷空氣、經(jīng)過濾去灰塵雜質(zhì)后，沿吸氣管4進(jìn)入空氣壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)3后就形成高速的氣流、再沿進(jìn)氣管2噴入氣缸11內(nèi)(圖3-2)，這樣就把氣缸內(nèi)的廢氣直接排出了，因?yàn)榕艢忾T早就提前打開，此時(shí)噴入的新鮮空氣就可以直接把氣缸11內(nèi)的廢氣從排氣門8排出?；钊?2從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)后曲軸14轉(zhuǎn)了半圈(180°)，而此時(shí)氣缸11內(nèi)的廢氣也已經(jīng)排出干凈，而空氣壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)3還不斷地往氣缸11內(nèi)噴入冷空氣。當(dāng)活塞12由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)后的40°時(shí)(圖3-3)排氣門在凸輪軸21的驅(qū)動(dòng)下就關(guān)閉了，而此時(shí)進(jìn)氣門6還沒有關(guān)閉，空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)還再向氣缸11內(nèi)噴入新鮮的冷空氣，活塞12在曲軸14和飛輪15的帶動(dòng)下，繼續(xù)移動(dòng)到下止點(diǎn)后的60°時(shí)(圖3-4)在與曲軸14連接的曲軸正時(shí)齒輪17驅(qū)動(dòng)凸輪軸21把進(jìn)氣門6關(guān)閉。此時(shí)，氣缸內(nèi)已經(jīng)有了足夠的新鮮空氣，活塞還在曲軸的帶動(dòng)下，向上止點(diǎn)作壓縮沖程，活塞到達(dá)上止點(diǎn)后壓縮沖程完成，在凸輪軸21控制噴油器7就向氣缸內(nèi)噴入柴油。柴油在氣缸中燃燒產(chǎn)生高壓氣體，把活塞往下止點(diǎn)推動(dòng)，帶動(dòng)曲軸，曲軸就向外輸出功率，完成一個(gè)工作循環(huán)。因此，本發(fā)明只有壓縮和作功這兩個(gè)沖程，且具有風(fēng)水內(nèi)外冷的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中曲軸飛輪每旋轉(zhuǎn)一周360°就對(duì)外輸出功率一次，發(fā)動(dòng)機(jī)就可以連貫地作功，運(yùn)轉(zhuǎn)均勻地向外輸出功率了。
本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)工作時(shí)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，柴油機(jī)作功一次，在每個(gè)工作循環(huán)中，曲軸每轉(zhuǎn)一周360°，進(jìn)氣門和排氣門也要各開閉一次，噴油器也要噴油一次，曲軸每旋轉(zhuǎn)一周360°凸輪軸21也要旋轉(zhuǎn)一周，因此凸輪軸齒輪的齒數(shù)和曲軸正時(shí)齒輪17的齒數(shù)必須相同。凸輪軸齒輪的位置是固定在凸輪軸上的，因此凸輪軸齒輪22曲軸正時(shí)齒輪17之間有相對(duì)位置就決定了氣門開啟和供油時(shí)間。因此，本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)它必須有一個(gè)準(zhǔn)確的配氣相，才能保證準(zhǔn)時(shí)配氣和供油。
配氣相工作程序如圖4所示，在活塞做作功沖程時(shí)，活塞在曲軸的帶動(dòng)下，由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞移動(dòng)到位于下止點(diǎn)前的90°時(shí)排氣門開啟，位于下止點(diǎn)后的40°時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門是活塞位移到位于下止點(diǎn)前的80°時(shí)開啟，位于下止點(diǎn)后的60°時(shí)關(guān)閉。
為了使小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用人力能夠容易地起動(dòng)，凡需設(shè)減壓機(jī)構(gòu)的都要把排氣門打開，因?yàn)檫M(jìn)氣門在空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的作用下，時(shí)時(shí)都有高速的氣流噴入氣缸內(nèi)，噴進(jìn)的新鮮冷空氣能把氣缸內(nèi)的廢渣、灰塵和多余的積油向排氣門排出，所以設(shè)減壓機(jī)構(gòu)的柴油機(jī)必須設(shè)在排氣門處。
權(quán)利要求
1.一種改變了工作程序的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括柴油機(jī)主體、在柴油機(jī)主體中有氣缸、水冷夾套、曲軸，與曲軸相連接有連桿，連桿連接活塞；在柴油機(jī)主體外與曲軸相連的有飛輪和曲軸正時(shí)齒輪；在主體的一端裝有氣缸蓋，在氣缸蓋上依次裝有排氣管、排氣門、噴油器、進(jìn)氣管、進(jìn)氣門；在柴油機(jī)主體外還有空氣濾清器和傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪室，在齒輪室中有起動(dòng)齒輪、調(diào)速滑盤齒輪、曲軸正時(shí)齒輪、從動(dòng)齒輪、凸輪軸及凸輪軸齒，起動(dòng)齒輪與調(diào)速滑盤齒輪相嚙合，調(diào)速滑盤齒輪又分別與曲軸正時(shí)齒輪和從動(dòng)齒輪相嚙合，從動(dòng)齒輪又與凸輪軸齒輪相嚙合，其特征是，凸輪軸齒輪的齒數(shù)與曲軸正時(shí)齒輪的齒數(shù)完全相同，在空氣濾清器和進(jìn)氣管之間加裝一臺(tái)空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)。
2.一種改變了工作程序的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，它的工作程序只有壓縮和作功兩個(gè)沖程，曲軸旋轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞往復(fù)移動(dòng)一次，在凸輪軸的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)氣門和排氣門分別開、閉一次，噴油器噴油一次，作功一次，壓縮一次，完成一個(gè)工作循環(huán)。
全文摘要
一種改變了工作程序的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，在空氣濾清器和進(jìn)氣管之間加裝一臺(tái)空壓機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)，使柴油機(jī)氣缸內(nèi)有新鮮空氣冷卻，外有水夾長冷卻，提高了冷卻效果。本發(fā)明齒輪室的凸輪軸齒輪的齒數(shù)與曲軸正時(shí)齒輪完全相同，這一變化就改變了四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作程序，它只有壓縮和作功兩個(gè)沖程，曲軸旋轉(zhuǎn)一周(360°)就向外輸出功率一次，大大地提高了功率。本發(fā)明適用于各種功率的四沖程柴油機(jī)的改造。
文檔編號(hào)F02B33/02GK101059089SQ20071005238
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者梁榮 申請(qǐng)人:梁榮