CN101059089A

CN101059089A - 一种改变了工作程序的柴油发动机

Info

Publication number: CN101059089A
Application number: CN 200710052383
Authority: CN
Inventors: 梁荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2007-10-24

Abstract

一种改变了工作程序的柴油发动机，在空气滤清器和进气管之间加装一台空压机或鼓风机，使柴油机气缸内有新鲜空气冷却，外有水夹长冷却，提高了冷却效果。本发明齿轮室的凸轮轴齿轮的齿数与曲轴正时齿轮完全相同，这一变化就改变了四冲程柴油发动机的工作程序，它只有压缩和作功两个冲程，曲轴旋转一周(360°)就向外输出功率一次，大大地提高了功率。本发明适用于各种功率的四冲程柴油机的改造。

Description

一种改变了工作程序的柴油发动机

技术领域

本发明涉及一种柴油发动机，更具体地说，本发明是一种改变了工作程序的柴油发动机。

背景技术

为了人类生产力发展需要，提高柴油机的工作效率，一直是人们努力研究的重要课题。目前在各个领域使用的四冲程柴油发动机、它的工作程序一般都是由进气、压缩、作功、排气四个冲程所组成的，其传动系统齿轮室中凸轮轴齿轮的齿数大于曲轴正时齿轮的齿数，曲轴旋转两周(720°)，活塞往复移动两次，发动机完成一个工作循环，对外做功一次。它的有效功率只是30-40％左右。为了柴油机得到更广泛的使用，人们不断地开发了各种柴油机。近年又出了雷诺多点喷射式的世界先进水平的四冲程柴油发动机，在输出功率上算是有了一定的提高。但是这种四冲程柴油发动机，柴油燃烧所产生的机械能利用率还是很低的。因为曲轴飞轮每旋转两周才能作功一次，在作功后又要消耗一定的机械能去完成排气、吸气这些冲程，在机械能要耗尽时又要用一定的力再来一个压缩冲程，因此它的作功冲程每一次几乎都是从零功率开始，这样四冲程柴油机在作功时没有直接连贯地作功，在机械运转中就形成了运转不均匀，机械输出的功率就很低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种改变了工作程序，提高功率的柴油发动机。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种改变了工作程序的柴油发动机，它包括：柴油机主体、在柴油机主体中有气缸、水冷夹套、曲轴，与曲轴相连接有连杆，连杆连接活塞；在柴油机主体外与曲轴相连的有飞轮和曲轴正时齿轮；在主体的一端装有气缸盖，在气缸盖上依次装有排气管、排气门、喷油器、进气管、进气门；在柴油机主体外还有空气滤清器和传动系统齿轮室，在齿轮室中有起动齿轮、调速滑盘齿轮、曲轴正时齿轮、从动齿轮、凸轮轴及凸轮轴齿，起动齿轮与调速滑盘齿轮相啮合，调速滑盘齿轮又分别与曲轴正时齿轮和从动齿轮相啮合，从动齿轮又与凸轮轴齿轮相啮合，其中，凸轮轴齿轮的齿数与曲轴正时齿轮的齿数完全相同，在空气滤清器和进气管之间加装一台空压机或鼓风机。

本发明柴油发动机的工作程序只有压缩和作功两个冲程，曲轴转一圈(360°)，活塞往复移动一次，在凸轮轴的驱动下进气门和排气门分别开、闭一次，喷油器喷油一次，作功一次，压缩一次，完成一个工作循环。

本发明的有益效果是：

1.现有四冲程柴油发动机动作时是由进气、压缩、作功、排气四个冲程组成的，曲轴每旋转两周(720°)，活塞往复移动两次，发动机完成一个工作循环，才对外作功一次，因此它输出的功率低，本发明传动系统的凸轮轴齿轮齿数与曲轴正时齿轮齿数相同，这样柴油机动作时，曲轴正时齿轮旋转一周(360°)，凸轮轴齿轮和凸轮轴也旋转一周(360°)，凸轮轴驱动下的排气门开闭、进气门开闭、喷油器喷油各一次，做功一次，压缩一次，完成一个工作循环。即旋转一周(360°)，活塞往复移动一次，做功一次，大大地提高了输出功率，且工作较平稳。

2.本发明在原四冲程柴油发动机的基础上进行改造，仅改变凸轮轴齿轮和加装一台空压机或鼓风机，简单易行，具有良好的配套继承性、生产工艺继承性以及零部件和配件的通用性，本发明适用于各种功率的四冲程柴油发动，具有变动小，提高马力大的优点。

附图说明

图1是本发明柴油发动机的一个单缸简单示意图；

图2是本发明传动系统齿轮室各齿轮之间的啮合示意图；

图3是本发明在工作中活塞在气缸中运行情况示意图；

图3-1是活塞下行到下止点前90°时的运行示意图；

图3-2是活塞下行到下止点80°时的运行示意图；

图3-3是活塞由下止点向上止点移动到下止点后40°时的运行示意图；

图3-4是活塞继续移动到下止点60°时的运行示意图；

图4是本发明的配气相位示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明

图1中，本发明柴油发动机主体1内有气缸11，水冷夹套16和向外输出功率的曲轴14，与曲轴14相连接的有连杆13、活塞12，在主体1外面与曲轴14相连的有飞轮15和曲轴正时齿轮17，在主体1的一端装有气缸盖10，在气缸盖10上装有排气管9、排气门8、喷油器7、进气管2、进气门6；在主体1外还有空气滤清器5，在空气滤清器5和进气管之间加装一台空气压缩机或鼓风机3，图1中活塞12处于压缩上止点位置，进排气门完全关闭。

图2中齿轮室有起动齿轮18、调速滑盘齿轮19与起动齿轮18啮合，曲轴正时齿轮17和从动齿轮20与调速滑盘齿轮19啮合，在凸轮轴21上的凸轮轴齿轮22与从动轮20啮合。凸轮轴齿轮22的齿数与曲轴正时齿轮17的齿数完全相同。

当外力使起动齿轮18转动后，起动齿轮就带动调速滑盘齿轮19转动，在调速滑盘齿轮19转动后就同时带动了曲轴正时齿轮17和从动轮20转动，从动轮20又带动凸轮轴齿轮22转动，凸轮轴齿轮22转动以后又同时驱动了凸轮轴21转动。

按上面所述的传动关系，调速滑盘齿轮19转动后就同时带动了曲轴正时齿轮17转动，曲轴正时齿轮转动后就带动了曲轴14和飞轮15转动，因为曲轴正时齿轮是连着曲轴14的，所以曲轴14和飞轮15转动后，连杆13就带动活塞12在气缸11内往下止点移动，当活塞12下行到下止点前的90°时(图3-1)排气门8在凸轮轴21的驱动下就打开，再继续下行到下止点前的80°时(图3-2)进气门6也是受凸轮轴21的驱动下打开，这时空气压缩机或鼓风机3从空气滤清器5吸进新鲜的冷空气、经过滤去灰尘杂质后，沿吸气管4进入空气压缩机或鼓风机3后就形成高速的气流、再沿进气管2喷入气缸11内(图3-2)，这样就把气缸内的废气直接排出了，因为排气门早就提前打开，此时喷入的新鲜空气就可以直接把气缸11内的废气从排气门8排出。活塞12从上止点移动到下止点后曲轴14转了半圈(180°)，而此时气缸11内的废气也已经排出干净，而空气压缩机或鼓风机3还不断地往气缸11内喷入冷空气。当活塞12由下止点向上止点移动到下止点后的40°时(图3-3)排气门在凸轮轴21的驱动下就关闭了，而此时进气门6还没有关闭，空压机或鼓风机还再向气缸11内喷入新鲜的冷空气，活塞12在曲轴14和飞轮15的带动下，继续移动到下止点后的60°时(图3-4)在与曲轴14连接的曲轴正时齿轮17驱动凸轮轴21把进气门6关闭。此时，气缸内已经有了足够的新鲜空气，活塞还在曲轴的带动下，向上止点作压缩冲程，活塞到达上止点后压缩冲程完成，在凸轮轴21控制喷油器7就向气缸内喷入柴油。柴油在气缸中燃烧产生高压气体，把活塞往下止点推动，带动曲轴，曲轴就向外输出功率，完成一个工作循环。因此，本发明只有压缩和作功这两个冲程，且具有风水内外冷的柴油发动机在运转中曲轴飞轮每旋转一周360°就对外输出功率一次，发动机就可以连贯地作功，运转均匀地向外输出功率了。

本发明柴油发动工作时，活塞往复运动一次，柴油机作功一次，在每个工作循环中，曲轴每转一周360°，进气门和排气门也要各开闭一次，喷油器也要喷油一次，曲轴每旋转一周360°凸轮轴21也要旋转一周，因此凸轮轴齿轮的齿数和曲轴正时齿轮17的齿数必须相同。凸轮轴齿轮的位置是固定在凸轮轴上的，因此凸轮轴齿轮22曲轴正时齿轮17之间有相对位置就决定了气门开启和供油时间。因此，本发明柴油发动机它必须有一个准确的配气相，才能保证准时配气和供油。

配气相工作程序如图4所示，在活塞做作功冲程时，活塞在曲轴的带动下，由上止点向下止点移动，活塞移动到位于下止点前的90°时排气门开启，位于下止点后的40°时排气门关闭，进气门是活塞位移到位于下止点前的80°时开启，位于下止点后的60°时关闭。

为了使小型柴油发动机用人力能够容易地起动，凡需设减压机构的都要把排气门打开，因为进气门在空压机或鼓风机的作用下，时时都有高速的气流喷入气缸内，喷进的新鲜冷空气能把气缸内的废渣、灰尘和多余的积油向排气门排出，所以设减压机构的柴油机必须设在排气门处。

Claims

1.一种改变了工作程序的柴油发动机，它包括：柴油机主体、在柴油机主体中有气缸、水冷夹套、曲轴，与曲轴相连接有连杆，连杆连接活塞；在柴油机主体外与曲轴相连的有飞轮和曲轴正时齿轮；在主体的一端装有气缸盖，在气缸盖上依次装有排气管、排气门、喷油器、进气管、进气门；在柴油机主体外还有空气滤清器和传动系统齿轮室，在齿轮室中有起动齿轮、调速滑盘齿轮、曲轴正时齿轮、从动齿轮、凸轮轴及凸轮轴齿，起动齿轮与调速滑盘齿轮相啮合，调速滑盘齿轮又分别与曲轴正时齿轮和从动齿轮相啮合，从动齿轮又与凸轮轴齿轮相啮合，其特征是，凸轮轴齿轮的齿数与曲轴正时齿轮的齿数完全相同，在空气滤清器和进气管之间加装一台空压机或鼓风机。

2.一种改变了工作程序的柴油发动机，其特征在于，它的工作程序只有压缩和作功两个冲程，曲轴旋转一圈(360°)，活塞往复移动一次，在凸轮轴的驱动下，进气门和排气门分别开、闭一次，喷油器喷油一次，作功一次，压缩一次，完成一个工作循环。