減壓進氣高壓縮比內燃機的制作方法

減壓進氣高壓縮比內燃機的制作方法專利名稱:減壓進氣高壓縮比內燃機的制作方法技術領域:本創造涉及一種內燃機,尤其是四行程汽油機。

背景技術:目前,現有的內燃機尤其是汽油機大多采納常壓進氣,即進氣壓力為一個大氣壓。

還有一部分內燃機采納增壓進氣,增壓進氣的目的是為了提高升功率,即用多進油氣多做功的方法提高單位體積做功的量。

但是常壓進氣和增壓進氣的汽油機熱效率普遍較低,一般水平僅為28~45%,排氣溫度高達卯01200,燃料燃燒的很大一部分能量都作為熱量排放出去,另外有三分之一的能量則經由燃燒室壁傳導至內燃機的冷卻系統,進而釋放到空氣中,不能有效做功,實際上是一種能源的鋪張。

并且由于排氣溫度高,汽油機的排氣管一般都采納沉重的鑄鐵管道,還要安裝沉重的散熱氣器,給安裝這臺內燃機的車輛增加了負載。

這就進一步增加了燃油的消耗。

汽油機的壓縮比通常為8~10,一般壓縮比越大,在壓縮終了時混合氣的壓力和溫度便越高,燃燒速度也愈快,因而發動機發出的功率愈大,熱效率越高,經濟性愈好。

但是在常壓進氣和增壓進氣的條件下,壓縮比過大時,不僅不能進一步改善燃燒狀況,反而會消失暴燃和表面點火等不正常燃燒現象。

暴燃是由于壓縮過程中混合氣壓力和溫度過高,在燃燒室內離點燃中心較遠處的末端可燃混合氣自燃而造成的一種不正常燃燒。

暴燃時會發出尖銳的敲缸聲。

同時,還會引起發動機過熱,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。

嚴峻暴燃是甚至會造成氣門燒毀、軸瓦裂開、火花塞絕緣體被擊穿等機件損壞現象。

如何既能提高汽油機的熱效率,又能避開爆燃和表面點火等不正常燃燒現象成為一個亟待解決的技術問題。

現有的汽油機如圖所示,主要部件包括噴油系統、火花塞2、3氣缸3、活塞4、活塞銷5、連桿6、曲軸7、油底殼8、進氣歧管9、排氣管13、曲軸箱14、水夾層15和水泵33。

進氣歧管9上設置有節氣門10即油門,進氣歧管9和汽缸3連接處設置有進氣門11,排氣管13和汽缸3連接處設置有排氣門12。

氣缸3頂端有氣缸蓋301,氣缸缸體303內和氣缸蓋301上設置有起降溫作用的水夾層302,氣缸蓋301頂端還有油盤18。

氣缸3四周設置有采納水冷方式的水夾層15,水夾層15依靠水泵33進行冷卻水循環。

設置在氣缸缸體303內的油泵通過油盤18將機油注入內燃機油道內進行潤滑,在汽缸蓋301的上方的機油,是從凸輪軸流下來的,機油由汽缸蓋301上的孔流經氣缸缸體303上的孔,直接流到油底殼8。

進氣歧管9有廢氣再循環通道25與排氣管13相通。

進氣歧管9靠近進氣門11的部分與下部的曲軸箱14是相通的,進氣歧管9和曲軸箱14的連通是現有機械結構連通,并沒有專設通道,圖1中為了表示便利,單獨表示出曲軸箱抽氣通道16。

目前汽車上大多有電控單元24,即,它通過信號線26與噴油系統1連接,掌握噴油量。

創造內容本創造的目的在于供應一種減壓進氣高壓縮比內燃機,該內燃機采納減壓進氣的方法,提高氣缸的膨脹比,提高熱效率,降低排氣溫度。

本創造是這樣實現的一種減壓進氣高壓縮比內燃機,包括噴油系統、火花塞、氣缸、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、油底殼、進氣歧管、節氣門、進氣門、排氣門、排氣管、曲軸箱、水夾層和水泵,氣缸頂端設置有氣缸蓋,氣缸蓋上設置有油盤,氣缸缸體內和氣缸蓋上設置有水夾層,該內燃機還包括一個進氣減壓閥及其閥門驅動器和兩個傳感器,所述進氣減壓閥設置在進氣歧管上,位于進氣方向上節氣門的上游位置,并且進氣減壓閥位于曲軸箱抽氣通道與廢氣再循環通道之間的位置;閥門驅動器設置在進氣歧管外部靠近進氣減壓閥的位置,閥門驅動器與進氣減壓閥連接并與汽車的電控單元通過信號線相連;兩個傳感器設置在進氣歧管上位于進氣減壓閥和節氣門之間的位置,并與汽車的電控單元通過信號線相連。

所述兩個傳感器分別為壓力傳感器和流量傳感器。

所述內燃機省去水夾層和水泵以及水泵與水夾層連接的水管。

所述內燃機省去水夾層和水泵以及水泵與水夾層連接的水管;氣缸蓋上設置有油孔與氣缸缸體內的原有的水夾層頂部連通,原有水夾層成為油夾層,油夾層底部設置有出油孔與曲軸箱連通;油夾層與油孔相對的位置設置有機油回流通道與曲軸箱連通。

所述內燃機的氣缸內部上表面,氣缸蓋下表面以及活塞的頂部設置有隔熱層。

隔熱層可以是表面氧化層,涂料涂層、鍍層或者是耐熱材料的隔熱片。

本創造供應了一種前所未有的發動機進氣方式,通過進氣減壓閥及其閥門驅動器、壓力傳感器、流量傳感器以及汽車上的的共同作用,將內燃機的進氣壓力減小到正常大氣壓以下,這樣在進氣行程終了時氣缸內的可燃混合氣的密度較低,并且溫度較低,在隨后的壓縮行程中,雖然相應的壓縮比較高,混合氣溫度不會過高,不會引起不正常燃燒現象。

進氣氣壓與壓縮比為反相關,進氣氣壓越低,內燃機的壓縮比就可以做得越高,,;,壓縮比即可設計成接近20。

壓縮比越高,燃油的做功效率就越高,燃燒做功后排氣溫度就越低。

汽車上的即電控單元,是汽車專用的微機掌握器,能夠分析和處理多種信號,本創造利用汽車上的依據壓力傳感器和流量傳感器傳出的信號,通過閥門驅動器掌握閥門開度,達到掌握進氣壓力的效果。

本創造具有以下有益效果本創造減壓進氣高壓縮比內燃機能夠有效降低汽缸壓縮行程中混合氣初始溫度,提高壓縮比,在提高內燃機熱效率的基礎上,避開爆燃和表面點火等不正常燃燒現象。

又由于削減了傳導到燃燒室壁的熱量,去掉了水冷卻系統,減輕了內燃機的重量,從而降低了內燃機的生產成本,節省能源,具有很高的經濟效益。

此外,由于進氣歧管和曲軸箱以及油底殼連通,因此,曲軸箱和油底殼相對于外界是負壓,減輕了曲軸兩端、氣門罩、油盤底等處的漏油狀況。

下面結合附圖和詳細實施方式對本創造作進一步說明。

圖1為現有的內燃機結構示意圖2為本創造減壓進氣高壓縮比內燃機第一實施例示意圖3為本創造減壓進氣高壓縮比內燃機的進氣歧管部分放大示意圖,.圖4為本創造減壓進氣高壓縮比內燃機其次實施例示意圖;圖中噴油系統,2火花塞,3氣缸,301氣缸蓋,302水夾層,303氣缸缸體,5活塞銷,6連桿,7曲軸,8油底殼,9進氣歧管,10節氣門,進氣門,12排氣門,13排氣管,14曲軸箱,15水夾層,150油夾層,16曲軸箱抽氣通道,17隔熱層,18油盤,20進氣減壓閥,21閥門驅動器,22壓力傳感器,23流量傳感器,24電控單元,25廢氣再循環進口,26信號線,33水泵,34機油回流通道,35油孔,36出油孔,圖中箭頭方向為進氣方向。

詳細實施例方式第一實施例參見圖2,圖3。

一種減壓進氣高壓縮比內燃機,包括噴油系統、火花塞2、氣缸3、活塞4、活塞銷5、連桿6、曲軸7、油底殼8、進氣歧管9、節氣門10、進氣門11、排氣門12、排氣管13和曲軸箱14,氣缸3頂端設置有氣缸蓋301,氣缸蓋301上設置有油盤18,氣缸3四周是氣缸缸體303,該內燃機還包括一個進氣減壓閥20及其閥門驅動器21、壓力傳感器22和流量傳感器23,所述進氣減壓閥20設置在進氣歧管9上,位于進氣方向上節氣門的上游位置,并且進氣減壓閥20位于曲軸箱抽氣通道16與廢氣再循環通道25之間的位置;閥門驅動器21設置在進氣歧管9外部靠近進氣減壓閥20的位置,闊門驅動器21與進氣減壓閥20連接并與汽車的電控單元24通過信號線相連;6壓力傳感器22和流量傳感器23設置在進氣歧管9上位于進氣減壓閥20和節氣門之間的位置,并與汽車的電控單元24通過信號線相連。

本實施例內燃機工作時,第一個進氣行程閥門20關閉,進氣門11開啟,排氣門12關閉。

隨著活塞4從上止點向下止點移動,活塞4上方的氣缸3容積增大,從而使從進氣減壓閥20到氣缸3這一段空間內的壓力降到大氣壓力以下,此時壓力傳感器22探測壓力,等氣壓下降到設定值,電控單元24掌握閥門驅動器21開啟進氣減壓閥20,讓空氣進入進氣歧管9,空氣依次經過氣減壓閥20、節氣門和進氣門11吸入氣缸3,在吸氣過程中依據壓力傳感器22傳來的氣壓信號,電控單元24掌握進氣減壓閥20的開度,始終保持進氣壓力維持在肯定范圍。

由于本實施例采納減壓進氣,壓縮比增大,內燃機做功沖程完畢汽缸溫度較低,可以省去水夾層、水泵和相關附件。

其次實施例參見圖4。

一種減壓進氣高壓縮比內燃機,包括噴油系統、火花塞2、氣缸3、活塞4、活塞銷5、連桿6、曲軸7、油底殼8、進氣歧管、進氣門、排氣門12、排氣管13和曲軸箱14,氣缸3頂端設置有氣缸蓋301,氣缸蓋301上設置有油盤18,該內燃機還包括一個進氣減壓閥20及其閥門驅動器21、壓力傳感器22和流量傳感器23。

所述進氣減壓閥20設置在進氣歧管9上,位于進氣方向上節氣門10的上游位置,并且進氣減壓閥20位于曲軸箱抽氣通道16與廢氣再循環通道25之間的位置;閥門驅動器21設置在進氣歧管9外部靠近進氣減壓閥20的位置,閥門驅動器21與進氣減壓閥20連接并與汽車的電控單元24通過信號線26相連;壓力傳感器22和流量傳感器23設置在進氣歧管上9位于進氣減壓閥20和節氣門10之間的位置,并與汽車的電控單元24通過信號線26相連。

氣缸蓋301上設置有油孔35與氣缸缸體303內的油夾層150頂部連通本創造油夾層150就是原有的水夾層,但是原來水夾層內通過的散熱介質是水,而本創造油夾層150內通過的散熱介質為油,機油從氣缸蓋301上通過油孔35流到氣缸缸體303內的油夾層15里。

油夾層15與油孔35相對的位置設置有機油回流通道34與曲軸箱14連通。

氣缸缸體303內的油夾層15底部有出油孔36與曲軸箱14連通;原有的內燃機中,機油由氣缸蓋301上的孔流經氣缸缸體303中的孔,直接流到油底殼8;本創造中,氣缸蓋301上的孔不再通向氣缸缸體303中的孔,而是通向氣缸缸體303內的油夾層150,形成油孔35,機油從氣缸蓋301經過油孔35,流到氣缸缸體303中的油夾層150里,再流到油底殼8。

所述內燃機的氣缸3內部上表面,氣缸蓋301下表面以及活塞4的頂部設置有隔熱層17。

隔熱層17可以為直接在活塞頂進行表面氧化處理得到的氧化層,可以為市售的耐高溫隔熱涂料涂層,可以為低導熱率的合金鍍層,也可以安裝陶瓷等材料的耐高溫隔熱片。

本實施例內燃機工作原理與第一實施例相同。

由于本實施例采納減壓進氣,壓縮比增大,內燃機做功沖程完畢汽缸溫度較低,可以直接利用機油進行散熱,省去水泵和相關附件,以及氣缸蓋上的水夾層。

另外為了避開散熱過度影響熱效率,內燃機的氣缸內部上表面,氣缸蓋下表面以及活塞的頂部設置有隔熱層。

權利要求1、一種減壓進氣高壓縮比內燃機,包括噴油系統、火花塞、氣缸、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、油底殼、進氣歧管、節氣門、進氣門、排氣門、排氣管、曲軸箱、水夾層和水泵,氣缸頂端設置有氣缸蓋,氣缸蓋上設置有油盤,氣缸缸體內和氣缸蓋上設置有水夾層,其特征在于,該內燃機還包括一個進氣減壓閥及其閥門驅動器和兩個傳感器,所述進氣減壓閥設置在進氣歧管上,位于進氣方向上節氣門的上游位置,并且進氣減壓閥位于曲軸箱抽氣通道與廢氣再循環通道之間的位置;閥門驅動器設置在進氣歧管外部靠近進氣減壓閥的位置,閥門驅動器與進氣減壓閥連接并與汽車的電控單元通過信號線相連;兩個傳感器設置在進氣歧管上位于進氣減壓閥和節氣門之間的位置,并與汽車的電控單元通過信號線相連。

2、如權利要求所述的減壓進氣高壓縮比內燃機,其特征在于,所述兩個傳感器分別為壓力傳感器和流量傳感器。

3、如權利要求1或2所述的