CN101994564A - 带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机 - Google Patents

带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机，包括活塞、汽缸壁、气缸盖、连接在其上的进气阀、排气阀，在活塞的外环上侧设置有个筒形活塞，其上连接有驱动杆，燃烧室整体设置在活塞顶部内，所述气缸盖的一部分也探入其中，在燃烧室内部各个部件的相应位置都附有隔热层，通过把燃烧室移至活塞内部，使得气缸内气体爆炸时用一小部分功就可以把活塞推至转化率较高的点，其次通过在汽缸内部的各个零件的相应位置的表面都附有了隔热层，使燃气爆炸所释放的能量不会转化为热量被汽缸内部零件迅速大量吸收、白白流失，使燃气爆炸释放出的能量更充分的转化为推动活塞做功的力，从而提高了内燃机的工作效率。

Description

带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机
技术领域
本发明涉及一种带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机。
背景技术
在本发明提出以前，传统内燃机做功时燃气爆炸所释放出的能量有很大一部分转化为热能被汽缸壁、气缸盖、进气阀、排气阀以及活塞迅速吸收而白白流失，导致燃气释放出的能量不能充分转化为推动活塞的动能，在燃气爆炸前后，也就时内燃机的做功冲程，气缸内温度在0.001-0.005秒内由1500-2000度迅速降到300-500度，减少了1000度左右，这些由能量转化的热量被汽缸体迅速吸走，因此气体膨胀的力成倍的降低，从而大大减少了用于推动活塞做功的力，导致内燃机的效率低，其次还需要冷却水、散热片、排风扇等辅助工作。
发明内容
为了实现抑制内燃机汽缸内能量流失的效果，本发明提供了一种保能双塞二级加力内燃机，该内燃机的燃烧室完全落在活塞内部，并且在燃烧室内部的气缸盖、汽缸内壁、进气阀、排气阀、活塞顶部及筒形活塞的相应位置的表面都附有隔热层，隔热层为单纯的隔热材料或是隔热材料上加一层保护层。
本发明解决的技术问题所采用时通过提供一种具有如下结构的内燃机而解决的，该内燃机包括活塞、汽缸壁、气缸盖、连接在其上的进气阀、排气阀，在活塞的上部连接有筒形活塞，其上连接有驱动杆，在气缸盖的排气阀，在活塞的上部连接有筒形活塞，其上连接有驱动杆，在气缸盖的外环顶部有多个气孔，燃烧室整体设置在活塞顶部内，所述气缸盖的一部分也探入其中，且其环形面积小于活塞，大约为活塞面积的一半，在气缸盖探入活塞部分的外层缸盖顶部设置有多个气孔，在燃烧室内部，汽缸内壁、气缸盖、进气阀、排气阀、活塞以及筒形活塞的相应位置都附有隔热层。
所述活塞上部顶在筒形活塞上，在筒形活塞的内外圈都设置有气环，在活塞上部内口处和筒形活塞内道上都设置有密封圈，所述燃烧室整体设置在活塞凹槽内，凹槽底部位于活塞环以下，在活塞顶部表面、筒形活塞的下表面附有隔热层。
所述气缸盖的中间部分探入活塞内，且其圆弧面积小于活塞，大约为活塞面积的一半，在气缸盖探入活塞部分的外部气缸盖上安装多个气孔，气缸盖下表面附有隔热层。
所述进气阀、排气阀表面附有隔热层。
所述隔热层为单纯的隔热材料或是隔热材料上加一层保护层。
本发明带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机与现有技术的内燃机相比具有如下优点：通过把燃烧室移至活塞内部，活塞承受前期气体燃烧爆炸时的体积与原有活塞同样行程下所经过体积减小，使得气缸内气体爆炸时用一小部分功就可以把活塞推至转化率较高的点，使得燃气所释放出的能量更多的被吸收和高效转化，其次通过在汽缸内部的气缸盖、进气阀、排气阀、活塞顶部及筒形活塞的相应位置的表面都附有了隔热层，使燃气爆炸所释放的能量不会转化为热量被转汽缸内部零件迅速大量吸收、白白流失，所以留住了热能也就使得气体不会迅速萎缩影响气体充分转化为机械能，使得燃气爆炸释放出的能量更充分的转化为推动活塞做功的力，从而提高了内燃机的工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明的气缸盖俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1示出了本发明的具体实施方式。
内燃机做功冲程前，进气阀(4)、排气阀(5)闭合，活塞(1)位于上止点，燃气发生爆炸后，所释放的能量在燃烧室内推动活塞(1)向下运动，由于推动的活塞凹槽面积仅是活塞总面积的一半左右，当活塞(1)上部从上止点将要运行到与气缸盖(3)下表面水平的时，只消耗了燃气推动同等直径活塞运行这段距离所消耗的部分气体，同时筒形活塞(6)通过驱动杆(7)驱动随着活塞(1)向下运动，用来填补活塞(1)运动后遗留的空间的同时抑制活塞(1)下移时所抽出的真空部分对其的反作用力，此时活塞(1)下降的距离接近于活塞上止点到活塞第一到气环的距离；当活塞(1)上部位置接近于气缸盖(3)下表面时，筒形活塞(6)受驱动杆(7)的作用停止运动，由于活塞(1)和筒形活塞(6)分开，使燃气推动活塞(1)的面积迅速增大一倍以上，对活塞(1)进行二次加力，使活塞上部从上止点运动到气缸盖(3)下平面的这段距离所消耗的能量比传统内燃机节省出50％以上，此时活塞垂线和曲轴、曲柄中轴线已经产生了至少50度的夹角，也就是做功冲程中工作效率较高的范围；燃气爆炸剩余的大部分能量继续推动活塞(1)向下运动，此时气缸盖(3)探入活塞部分的周边空间完全被筒形活塞(6)占据，因为连杆出现了较大的力臂，因此这个阶段是内燃机做功效率较高的阶段，由此直至活塞运动到下止点，完成一个做功冲程。
由于燃气释放的能量作用于活塞大部分的过程是工作效率最好的时间段，所以使得内燃机的功率由很大的提高；再则，整个做功冲程过程中，汽缸内部的气缸盖(3)、汽缸内壁(2)、进气阀(4)、排气阀(5)、活塞(1)顶部及筒形活塞(6)的相应位置的表面都附有了保护层(9)，使燃气爆炸所释放的能量不能转化为热量被这些部件迅速大量吸收，白白流失，留住了热量也就是节省了能量，使得燃气爆炸释放出的能量更充分的转化为推动活塞做功的力，从而再次提高了内燃机的工作效率。

Claims (5)

1.带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机，包括活塞、汽缸壁、气缸盖、连接在其上的进气阀、排气阀，在活塞的上部连接有筒形活塞，其上连接有驱动杆，在气缸盖的外环顶部有多个气孔，其特征是：燃烧室整体设置在活塞(1)顶部内，所述气缸盖(3)的一部分也探入其中，且其环形面积小于活塞(1)面积，大约为活塞(1)面积的一半，在气缸盖(3)探入活塞(1)部分的外层缸盖顶部设置有多个气孔(8)，在燃烧室内部，汽缸内壁(2)、气缸盖(3)、进气阀(4)、排气阀(5)、活塞(1)以及筒形活塞(6)的相应位置都附有隔热层(9)。
2.根据权利要求1所述的带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机，其特征在于，所述活塞(1)上部顶在筒形活塞(6)上，在筒形活塞(6)的内外圈都设置有气环(6.1)，在活塞(1)上部内口处和筒形活塞(6)内道上都设置有密封圈(1.1，1.2)，所述燃烧室整体设置在活塞(1)凹槽内，凹槽底部位于活塞环(1.3)以下，在活塞(1)顶部表面、筒形活塞(6)的下表面附有隔热层(9)。
3.根据权利要求1所述的带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机，其特征在于，所述气缸盖(3)的中间部分探入活塞(1)内，且其圆弧面积小于活塞(1)面积，大约为活塞(1)面积的一半，在气缸盖(3)探入活塞(1)部分的外部气缸盖上安装多个气孔(8)，气缸盖下表面附有隔热层(9)。
4.根据权利要求1所述的带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机，其特征在于，所述进气阀(4)、排气阀(5)表面附有隔热层(9)。
5.根据权利要求1所述的带有抑制汽缸内能量流失的隔热层的二级加力内燃机，其特征在于，所述隔热层(9)为单纯的隔热材料或是隔热材料上加一层保护层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106150748A (zh) * 2016-08-29 2016-11-23 潍柴动力股份有限公司 一种隔热涂层
CN106795831A (zh) * 2014-10-07 2017-05-31 丰田自动车株式会社 内燃发动机

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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