一種二沖程/四沖程內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種二沖程/四沖程內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)是目前汽車(chē)、船舶，工程機(jī)械及移動(dòng)電源站，農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械、自備動(dòng)力機(jī)械應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力引擎。它的普遍應(yīng)用已有百年多歷史了，它極大的推動(dòng)了社會(huì)文明進(jìn)步，成為現(xiàn)代工業(yè)化社會(huì)的最強(qiáng)大的支柱產(chǎn)業(yè)，我國(guó)已擁有幾億輛汽車(chē)，年耗石油幾億噸，我國(guó)對(duì)外石油依賴(lài)度據(jù)報(bào)達(dá)56%，是政府要著力操辦的一粧國(guó)計(jì)民生大業(yè)。
[0003]塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)于1876年由德國(guó)人奧托申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利，1903年建成日產(chǎn)9000輛的生產(chǎn)流水線。從此汽車(chē)迅速普及推廣，并不斷改善，成為快捷、舒適、方便華麗的交通工具，并替代騾馬馱載重物。但汽車(chē)燃油作功的效率百年來(lái)停留在33%的水平。33%的燃油變成廢氣放空排放，另外的33%經(jīng)風(fēng)、水冷卻散失熱能。在排放廢氣中含有不少pm2.5微粒，飄浮在大氣中，造成霧霾災(zāi)害氣象，遮天蔽日，萬(wàn)蹤迷失。大量排放的CO2產(chǎn)生溫室效應(yīng)，提高大氣的溫度，使空氣的水汽容量增加，積雨云帶來(lái)滂沱大雨，經(jīng)地表徑流匯聚，洪水泛濫，泥石流橫掃災(zāi)區(qū)。大氣也變成無(wú)情漩渦，摧殘一切地表生靈。
[0004]汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能減排提高燃油效率是世界各國(guó)政府懸重獎(jiǎng)激勵(lì)創(chuàng)新的汽車(chē)技術(shù)。我國(guó)將資源節(jié)約，節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，立法為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略決策。2015年中央提出“萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)，大眾創(chuàng)新”推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)常態(tài)化持續(xù)發(fā)展的方針，為實(shí)現(xiàn)兩個(gè)中國(guó)百年夢(mèng)想奠定遠(yuǎn)景規(guī)劃。由此促成4-2沖程內(nèi)燃機(jī)加速擇機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，希望為國(guó)家做一點(diǎn)實(shí)在工作。改變中國(guó)由制造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)創(chuàng)造大國(guó)的國(guó)際地位。
[0005]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種二沖程/四沖程內(nèi)燃機(jī)，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種二沖程/四沖程內(nèi)燃機(jī)，其將活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)的第二缸改成二沖程，一、三缸仍然是四沖程；用一、三缸排放的廢氣推動(dòng)第二缸二沖程再次作功后放空排放；并能夠?qū)崿F(xiàn)三缸四沖程、二沖程的組合；
[0008]第一、三缸不設(shè)置排氣閥門(mén)，第二缸不設(shè)置進(jìn)氣閥門(mén)，排氣閥門(mén)改成二沖程二次開(kāi)閉；
[0009]內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有三個(gè)氣缸，在第一氣缸和第二氣缸以及第二氣缸和第三氣缸之間分別設(shè)置一輸氣閥柱塞，在第一、三氣缸的中間設(shè)置噴油嘴；在每個(gè)輸氣閥柱塞的下端連接有輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿；
[0010]在凸輪軸上增加所述的輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿，
[0011]輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿的端部與齒桿鎖定齒輪連接，齒桿鎖定齒輪與帶齒滑輪嚙合；輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)，行程為L(zhǎng)，當(dāng)輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿運(yùn)動(dòng)到行程L的終點(diǎn)時(shí)，被帶齒滑輪鎖定；當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)到無(wú)齒部分時(shí)，與凸輪軸上的帶齒滑輪停止，關(guān)閉輸氣閥門(mén)。
[0012]進(jìn)一步地，在汽缸蓋的輸氣管道中分別設(shè)置有一輸氣閥門(mén)，在汽缸蓋的上側(cè)還設(shè)置有油管，在汽缸蓋的下方設(shè)置有曲軸箱，在汽缸蓋與曲軸箱之間設(shè)置有缸墊。
[0013]進(jìn)一步地，在所述的曲軸箱設(shè)置有對(duì)應(yīng)每個(gè)氣缸的活塞，其中，在中間的第二氣缸對(duì)應(yīng)的汽缸蓋部分設(shè)置有兩個(gè)輸氣管道，對(duì)應(yīng)有兩個(gè)輸氣閥門(mén)。
[0014]進(jìn)一步地，兩個(gè)輸氣閥的下端對(duì)應(yīng)有曲軸箱的凸輪軸，在輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿上設(shè)置有滑動(dòng)齒輪，在滑動(dòng)齒輪上設(shè)置有鎖緊螺帽；在凸輪軸的端部連接有凸輪軸輸出齒輪，以及與凸輪軸輸出齒輪嗤合的曲軸同步記時(shí)齒輪。
[0015]進(jìn)一步地，在輸氣閥門(mén)開(kāi)啟前第二缸的排氣閥應(yīng)關(guān)閉，設(shè)前置量l-2ms。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的4-2沖程內(nèi)燃機(jī)可大幅度提高燃油作功效率減少?gòu)U氣排放，降低噪音，優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)構(gòu)，節(jié)省構(gòu)建工料，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，降低用戶耗油費(fèi)用。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的2/4沖程內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的2/4沖程內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的曲軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明的齒桿鎖定滑輪的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明的狄塞爾柴油機(jī)的循環(huán)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]本發(fā)明的2/4沖程內(nèi)燃機(jī)的基本原理為:將原來(lái)的活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)的第2缸改成二沖程，1、3缸仍然是四沖程；用1、3缸排放的廢氣推動(dòng)第二缸2沖程再次作功后放空排放；并能夠?qū)崿F(xiàn)三缸四沖程、二沖程的組合。
[0024]四沖程內(nèi)燃機(jī)的常規(guī)結(jié)構(gòu)是4.6.8個(gè)氣缸鑄成一體，共用了一個(gè)曲軸，將活塞在氣缸內(nèi)的上下直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)連桿交連與曲軸滑動(dòng)變成圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)、控制、輸出，驅(qū)動(dòng)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)。
[0025]請(qǐng)參閱圖1所示，其為本發(fā)明的2/4沖程內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋的結(jié)構(gòu)示意圖，內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有3個(gè)氣缸13，在第I氣缸和第2氣缸以及第2氣缸和第3氣缸之間分別設(shè)置一輸氣閥柱塞11，在第1、3氣缸的中間設(shè)置噴油嘴13 ;在每個(gè)輸氣閥柱塞11的下端連接有輸氣閥門(mén)齒桿35。
[0026]三缸4-2沖程內(nèi)燃機(jī)是四缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的機(jī)體作以下改造，第1、3缸不設(shè)置排氣閥門(mén)，第2缸不設(shè)置進(jìn)氣閥門(mén)，排氣閥門(mén)改成二沖程二次開(kāi)閉。第四缸改成2沖程壓氣栗，增加進(jìn)氣時(shí)的氣量。
[0027]在汽缸蓋24的輸氣管道21中分別設(shè)置有一輸氣閥門(mén)22，在汽缸蓋24的上側(cè)還設(shè)置有油管23，在汽缸蓋24的下方設(shè)置有曲軸箱26，在汽缸蓋24與曲軸箱26之間設(shè)置有缸墊25。在所述的曲軸箱26設(shè)置有對(duì)應(yīng)每個(gè)氣缸的活塞27，其中，在中間的第2氣缸對(duì)應(yīng)的汽缸蓋部分設(shè)置有兩個(gè)輸氣管道21，對(duì)應(yīng)有兩個(gè)輸氣閥門(mén)22。
[0028]氣缸蓋頂在缸蓋上打孔，將孔附近銑平、加墊以便安裝輸氣閥門(mén)及二套輸氣閥的開(kāi)閉齒輪盒。
[0029]兩個(gè)輸氣閥的下端對(duì)應(yīng)有曲軸箱的凸輪軸36，請(qǐng)參閱圖3-4所示，在輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿35上設(shè)置有滑動(dòng)齒輪34，在滑動(dòng)齒輪34上設(shè)置有鎖緊螺帽33 ;在凸輪軸36上增加所述的輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿35。在凸輪軸36的端部連接有凸輪軸輸出齒輪32，以及與凸輪軸輸出齒輪嚙合的曲軸同步記時(shí)齒輪31。
[0030]輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿35的端部與齒桿鎖定齒輪51連接，齒桿鎖定齒輪51與帶齒滑輪52嚙合。輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿35在運(yùn)動(dòng)時(shí)，行程為L(zhǎng)，當(dāng)輸氣閥門(mén)開(kāi)啟桿35運(yùn)動(dòng)到行程L的終點(diǎn)時(shí)，被帶齒滑輪52鎖定；當(dāng)凸輪軸36轉(zhuǎn)動(dòng)到無(wú)齒部分時(shí)，與凸輪軸36上的帶齒滑輪52停止，關(guān)閉輸氣閥門(mén)22。
[0031 ] 帶齒滑輪，作用是鎖定輸氣閥門(mén)齒桿，維持輸氣閥門(mén)開(kāi)啟，當(dāng)帶齒滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)到無(wú)齒輪沿時(shí)，帶齒滑輪失去鎖定作用，齒桿復(fù)位，閥門(mén)閉塞，1-2，3-2缸被分隔。
[0032]為防止1、3缸動(dòng)力熱氣流的損失，在輸氣閥門(mén)22開(kāi)啟前第2缸的排氣閥應(yīng)關(guān)閉，設(shè)前置量l_2mS
[0033]1、3缸輸氣閥最佳設(shè)置位置應(yīng)在1、3缸與2缸之間的間墻上方的氣缸蓋上，管路最短，熱能損失最少。
[0034]4-2沖程內(nèi)燃機(jī)的做功過(guò)程:
[0035]四沖程氣缸排氣沖程排放的廢氣是一股高溫高壓熱動(dòng)力氣流，同時(shí)又有活塞的栗推。目前的柴油機(jī)以少量的利用這種排放廢氣的動(dòng)力作為進(jìn)氣沖程的增壓栗力。
[0036]用排放的燃燒廢氣作動(dòng)力最典型的動(dòng)力機(jī)械就是槍械自動(dòng)退殼，自動(dòng)裝彈，實(shí)現(xiàn)連續(xù)射擊，它就是通過(guò)活塞氣缸組件連桿實(shí)現(xiàn)的。采礦用的齒巖風(fēng)鎬是一種專(zhuān)用高壓氣體動(dòng)力工具。也有人設(shè)想用壓縮空氣作為汽車(chē)的動(dòng)力，據(jù)報(bào)曾試制成樣機(jī)。
[0037]燃?xì)廨啓C(jī)是船舶用的最大燃?xì)鈩?dòng)力機(jī)械，也供航空用渦輪螺旋槳。航空用噴氣引擎也是用熱動(dòng)力氣流推動(dòng)渦扇加速燃?xì)獾膰娚渌俣葘?shí)現(xiàn)超音速飛行。與內(nèi)燃機(jī)不同的是燃?xì)廨啓C(jī)是在一個(gè)單向開(kāi)放的燃燒室內(nèi)連續(xù)噴注燃料及空氣，形成連續(xù)不間斷的高溫高壓氣流。用渦扇或渦輪取代活塞。十八世紀(jì)最早發(fā)明的蒸汽機(jī)車(chē)是用一個(gè)專(zhuān)門(mén)的鍋爐將水煮沸到幾百度形成蒸汽，再用絕熱管道輸送到一個(gè)活塞氣缸組件，設(shè)計(jì)一套閥門(mén)組件的啟閉驅(qū)動(dòng)車(chē)輪使火車(chē)奔馳。
[0038]4-2沖程內(nèi)燃機(jī)就是各種氣體熱動(dòng)力機(jī)械的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)合理的創(chuàng)新應(yīng)用。
[0039]根據(jù)氣體熱力學(xué)的理論，燃?xì)庠诨钊麣飧捉M件內(nèi)燃燒膨脹推動(dòng)活塞可作功A =P* A V0這也就是汽車(chē)的輸出作功的基本方程式中P代表燃?xì)鈮簭?qiáng)，Δ V代表活塞氣缸組件被燃?xì)鉄釀?dòng)力推動(dòng)增大的容積。四沖程機(jī)在動(dòng)力沖程時(shí)段內(nèi)A V氣缸容積內(nèi)充滿了高溫高壓熱動(dòng)力氣團(tuán)，并推動(dòng)活塞向氣缸的下止點(diǎn)猛進(jìn)，通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)輸出作功。當(dāng)活塞被灼熱膨脹的燃?xì)鈭F(tuán)推進(jìn)到氣缸的下止點(diǎn)時(shí)，接著是氣缸的排氣閥開(kāi)啟，將氣缸內(nèi)的動(dòng)力氣團(tuán)