專利名稱：一種改進的發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機，具體地說涉及一種在現(xiàn)有發(fā)動機基礎(chǔ)上提高了壓縮比的發(fā)動
機，屬內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓縮比￡是氣缸的總?cè)莘e與燃燒室容積的比值。壓縮比的大小表示了活塞由下 止點運動到上止點時，氣缸內(nèi)的氣體被壓縮的程度。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)氣體的 壓力和溫度就越高。隨著壓縮比e的增大，會使燃燒的進氣效率提高，熱效率提高，發(fā)動機 的功率、扭矩增大，燃油消耗率降低。 目前，國內(nèi)外甲醇發(fā)動機的開發(fā)應(yīng)用大部分在小型汽油機基礎(chǔ)上改進完成，多數(shù) 裝配在轎車及出租車上，致使以汽油機為基礎(chǔ)的甲醇發(fā)動機的使用范圍沒有覆蓋中型以上 車輛，存在市場盲區(qū)，不利于甲醇汽車的整體推進和發(fā)展。而CA4102汽油機是全國乃至全 世界最大缸徑的四缸汽油機，其動力性、經(jīng)濟性及環(huán)保性的提高是發(fā)展越來越快的汽車市 場的需求，鑒于甲醇發(fā)動機具有功率大、扭矩范圍寬，燃油消耗率低以及運行平穩(wěn)、可靠性 好、經(jīng)濟性好及排放低的特點，而山西又是最早研發(fā)甲醇發(fā)動機的基地，小型車用甲醇發(fā)動 機技術(shù)已基本成熟，很有必要開發(fā)一款新的大型車用甲醇發(fā)動機。 而現(xiàn)有CA4102汽油機的壓縮比(其原壓縮比為8.5)不能更好滿足要求，需要提 高其壓縮比來適應(yīng)甲醇燃燒的要求。我公司通過大量的試驗驗證，優(yōu)選了發(fā)動機的壓縮比 為11 12時，可不較多的改變發(fā)動機原來的機件，而提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和環(huán)保 性。 目前，壓縮比提高主要采取以下方法磨削氣缸蓋、使用較薄的氣缸墊、改變?nèi)紵?室大小、甚至增加曲軸的回轉(zhuǎn)半徑。氣缸蓋、氣缸套和活塞圍成燃燒室。適當?shù)哪ハ鳉飧咨w， 可以在一定程度上減小燃燒室的容積，從而提高發(fā)動機的壓縮比。結(jié)合氣缸蓋底板本身的 厚度與強度、氣門與活塞頂部的最小間隙，來計算磨削氣缸蓋底平面的極限值，磨削的厚度 一般不應(yīng)超過該極限值，因此通過磨削氣缸蓋來提高壓縮比是有限的。氣缸墊在氣缸蓋和 缸體之間。汽缸墊壓縮后對燃燒室形成一定的容積，通過減薄氣缸墊的厚度或者換用較薄 的鋼制氣缸墊，可以使燃燒室的容積減少，可使壓縮比相應(yīng)增加，但是其壓縮比的提高也是 有限的。而增加曲軸的回轉(zhuǎn)半徑，可能涉及到許多部件的重新布置，比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在原發(fā)動機的基礎(chǔ)上，通過改變構(gòu)成燃燒室部件的形狀盡可能最 大限度地提高發(fā)動機的壓縮比。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種發(fā)動機，該發(fā)動機包括氣缸蓋、氣缸套、位于氣缸套內(nèi)的活塞、與所述活塞連 接的連桿以及通過所述連桿與活塞連接的曲軸，其特征在于在氣缸蓋、氣缸套以及活塞所 形成的密閉空間內(nèi)還設(shè)有使所述發(fā)動機的燃燒室容積減小的部件。
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所述部件包括位于活塞頂部的凸起。 所述部件包括位于氣缸蓋燃燒室內(nèi)部的固定物。 通過上述方案，在對原發(fā)動機最小改動的情況下，使得發(fā)動機燃燒室的容積變小， 從而提高了發(fā)動機的壓縮比。


圖1為發(fā)動機原結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為缸蓋原燃燒室俯視圖；
圖3為圖2所示缸蓋原燃燒室的剖面圖； 圖4為圖2所示缸蓋燃燒室增加固定物后的示意圖，其中陰影部分為固定物；
圖5為圖4所示燃燒室的剖面圖，其中陰影部分為固定物；
圖6為圖4所示缸蓋燃燒室形狀改變后的示意圖；
圖7為圖6所示燃燒室的剖面圖；
圖8為現(xiàn)有技術(shù)的平頂活塞示意圖； 圖9為在圖8所示平頂活塞頂部增加凸臺后的主視圖；
圖10為圖9的俯視圖； 圖11為在圖8所示平頂活塞頂部增加球冠狀凸起后的主視圖；
圖12為圖11的俯視圖； 圖13為本發(fā)明活塞形狀改變后的燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，圖中標記為1氣門、2氣缸蓋、3氣缸墊、4活塞、5氣缸套、6連桿、7曲軸。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。 圖1為發(fā)動機原結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該發(fā)動機包括氣缸套5、活塞4、氣缸蓋 2、氣門1、氣缸墊3、連桿6和曲軸7。活塞4位于氣缸套5內(nèi)可進行往復運動，連桿6的一 端與活塞4連接，另一端與曲軸7連接?；钊?、氣缸套5以及氣缸蓋2形成了密閉的空間。 當曲軸6運動到上止點，也就是如圖1所示的位置時，活塞4、氣缸套5以及氣缸蓋2所形成 的密閉空間構(gòu)成了發(fā)動機的燃燒室。 圖2示出了缸蓋原燃燒室俯視圖，圖3示出了圖2所示缸蓋原燃燒室的剖面圖。
圖4為圖2所示缸蓋燃燒室增加固定物后的示意圖；圖5為圖4所示燃燒室的剖 面圖。如圖4、圖5所示，陰影部分為增加的固定物。該陰影部分在不妨礙氣門、火花塞的情 況下，大大減小了氣缸蓋部分的空腔，也就是說減小了當曲軸6運動到上止點時，活塞4、氣 缸套5以及氣缸蓋2所形成的密閉空間，減小了發(fā)動機的燃燒室，從而提高了發(fā)動機的壓縮 比。所述固定物最好是在鑄造氣缸蓋時一體形成，當然也不排除在現(xiàn)有氣缸蓋上通過例如 焊接等工藝將特定形狀的固定物固定到氣缸蓋上。圖6示出了圖4所示缸蓋燃燒室形狀改 變后的示意圖，圖7為圖6所示燃燒室的剖面圖。 圖8為現(xiàn)有技術(shù)的平頂活塞示意圖。從圖8可以看出，活塞的頂部為平頂。
圖9示出了本發(fā)明在圖8所示平頂活塞頂部增加凸臺后的主視圖，圖10為圖9的 俯視圖。其中，R1、R2為過渡園角半徑，H為凸臺高度，L為凸臺的長度。從圖9和圖10可以看出，本發(fā)明在原平頂活塞的頂端增加了一個凸臺，該凸臺可以是與氣缸蓋端部空腔形 狀相適應(yīng)的任何形狀，例如矩形、梯形等。當然，該凸臺最好是在制造活塞時一體形成，當 然也不排除在現(xiàn)有活塞上通過例如焊接、螺栓固定等工藝將特定形狀的凸臺固定到活塞頂
丄山順。 圖11示出了本發(fā)明在圖8所示平頂活塞頂部增加球冠狀凸起后的主視圖，圖12 為圖11的俯視圖。其中H為球冠狀凸起的高度，# D表示球冠狀凸起在平頂活塞頂部處的 直徑，SRn表示半徑為n的球。從圖11和圖12可以看出，本發(fā)明在原平頂活塞的頂端增加 了一個球冠形狀的凸起。當然，該球冠形狀的凸起最好是在制造活塞時一體形成，當然也不 排除在現(xiàn)有活塞上通過例如焊接、螺栓固定等工藝將該球冠狀凸起固定到活塞頂端。
圖13為本發(fā)明活塞形狀改變后的燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖。從圖13可以看出，當活塞 4運動到上止點時，設(shè)置在原平頂活塞頂部的凸起伸入原燃燒室的空間內(nèi)，使得發(fā)動機的燃 燒室與原燃燒室相比減小了 ，從而提高了發(fā)動機的壓縮比。 本發(fā)明簡單易行，但具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。例如，在實施例中僅僅分 別列出了在活塞頂部增設(shè)凸起和在氣缸蓋內(nèi)部增設(shè)固定物，當然也可采用兩者相結(jié)合的方 式，也就是既在活塞頂端設(shè)置凸起，又同時在氣缸蓋內(nèi)部增設(shè)固定物。只要采用了本發(fā)明構(gòu) 想和技術(shù)方案而未進行任何實質(zhì)性改變或直接將本發(fā)明運用于其它場合的，均應(yīng)為本發(fā)明 保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種發(fā)動機，該發(fā)動機包括氣缸套、氣缸蓋、位于氣缸套內(nèi)的活塞、與所述活塞連接的連桿以及通過所述連桿與活塞連接的曲軸，其特征在于在氣缸套、氣缸蓋以及活塞所形成的密閉空間內(nèi)還設(shè)有使所述發(fā)動機的燃燒室容積減小的部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述部件包括位于活塞頂部的凸起。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，所述凸起為臺階狀。
4. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，所述凸起為球冠狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于，所述部件包括位于氣缸蓋燃燒室內(nèi)部的 固定物。
6. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，所述部件還包括位于氣缸蓋燃燒室內(nèi)部 的固定物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)動機，該發(fā)動機包括氣缸套、氣缸蓋、位于氣缸套內(nèi)的活塞、與所述活塞連接的連桿以及通過所述連桿與活塞連接的曲軸，其特征在于在氣缸套、氣缸蓋以及活塞所形成的密閉空間內(nèi)還設(shè)有使所述發(fā)動機的燃燒室容積減小的部件。本發(fā)明的優(yōu)點在于在對原發(fā)動機最小改動的情況下，使得發(fā)動機燃燒室的容積變小，從而提高了發(fā)動機的壓縮比。
文檔編號F02F3/00GK101701545SQ20091024987
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者崔文青, 張?zhí)烀? 樊宏彪, 韓文杰 申請人:一汽靖燁發(fā)動機有限公司