CN102207028A - 零余压内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零余压内燃机，包括吸压活塞、做排活塞、吸气阀门、压气阀门、喷气阀门、排气阀门、吸压气缸、做排气缸、燃烧室。所述做排气缸的空间横截面积大于所述吸压气缸的空间横截面积；所述吸压活塞呈圆柱状，所述做排活塞呈圆柱状，所述做排活塞的直径大于所述吸压活塞的直径，所述做排气缸的空间最大体积大于所述吸压气缸的空间最大体积。燃气做功的膨胀比大于新鲜空气的压缩比，效率高，经济性好，结构简单。

Description

零余压内燃机

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种高效率的零余压内燃机。

背景技术

目前，普遍使用的是往复式四冲程内燃机，其吸气、压缩、做工和排气都是在同一个气缸中进行的，活塞对气体的压缩比与气体的做工膨胀比是相等的，导致最后的尾气还有很高的剩余压强和很高的温度，因此内燃机的很大一部分能量损失了，所以内燃机的效率很低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种零余压内燃机，它效率高、结构简单、成本低。

为解决以上问题，本发明的技术方案如下：

一种零余压内燃机，包括缸体、缸盖、吸压活塞、做排活塞、吸气阀门、压气阀门、喷气阀门、排气阀门、喷气阀门摇臂、排气阀门摇臂、吸压气缸、做排气缸、燃烧室、曲轴、吸气门和排气门。所述缸体、所述缸盖与所述吸压活塞共同围成所述吸压气缸，所述吸压气缸呈圆柱形空间；所述缸体、所述缸盖与所述做排活塞共同围成所述做排气缸，所述做排气缸呈圆柱形空间；所述做排气缸的空间横截面积大于所述吸压气缸的空间横截面积；所述吸压活塞呈圆柱状，所述做排活塞呈圆柱状，所述做排活塞的直径大于所述吸压活塞的直径；所述做排气缸的空间最大体积大于所述吸压气缸的空间最大体积。

所述燃烧室连通所述吸压气缸和所述做排气缸，所述燃烧室位于所述缸盖上；所述燃烧室内设有喷油嘴，所述燃烧室内设有火花塞；所述燃烧室与所述吸压气缸之间设有所述压气阀门，所述燃烧室与所述做排气缸之间设有所述喷气阀门；所述缸盖上设有所述吸气门，所述吸气门与所述吸压气缸之间设有所述吸气阀门；所述缸盖上设有所述排气门，所述排气门与所述做排气缸之间设有所述排气阀门。

所述缸盖上设有所述喷气阀门摇臂，所述喷气阀门摇臂前端压在所述喷气阀门前端上；所述缸盖上设有所述排气阀门摇臂，所述排气阀门摇臂前端压在所述排气阀门前端上。

所述吸压活塞通过吸压连杆与所述曲轴相连，所述做排活塞通过做排连杆与所述曲轴相连。

本发明的吸压活塞在曲轴的控制下向远离缸盖方向运动时，吸气阀门在气压差的作用下自动打开，压气阀门在气压差的作用下自动关闭，大气中的空气便由吸气门进入到吸压气缸中。当吸压活塞运动到离缸盖最远距离时吸压气缸空间达到最大体积此时吸压活塞吸气完毕。当吸压活塞开始向靠近缸盖方向运动，此时吸气阀门在气压差的作用下自动关闭，压气阀门在气压差的作用下自动打开，同时喷气阀门在喷气阀门摇臂的作用下关闭，随着吸压活塞向缸盖的靠近吸压活塞将吸压气缸中的空气逐渐压缩到燃烧室中。当吸压活塞运动到离缸盖最近距离时吸压气缸中的空气被吸压活塞完全压缩到燃烧室中，同时燃烧室中的喷油嘴喷油燃烧形成高温高压的燃气，此时压气阀门在气压差的作用下自动关闭，喷气阀门在喷气阀门摇臂的作用下打开，排气阀门在排气阀门摇臂的作用下关闭，燃烧室中的高温高压的燃气高速喷入做排气缸中推动做排活塞向远离缸盖方向运动，同时吸压活塞又开始向远离缸盖方向运动进行新一轮吸气。当做排活塞运动到离缸盖最远距离时燃气推动做排活塞做功完毕，燃气变成尾气，此时排气阀门打开，做排活塞开始向靠近缸盖方向运动将尾气通过排气门从做排气缸中排出。由于做排气缸的横截面积大于吸压气缸的横截面积且做排活塞的往返运动行程大于吸压活塞的往返运动行程，因此燃气推动做排活塞做功的膨胀比大于吸压活塞对空气的压缩比，所以燃气做功彻底，尾气的气压和温度都很低，能量的损失就很少，内燃机的效率就很高。

本发明的有益效果是：燃气做功的膨胀比大于新鲜空气的压缩比，效率高，经济性好，结构简单。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2的A---A剖视图。

图4为图1的B---B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图2，图3所示，本发明主要由缸体1、缸盖2、吸压活塞3、做排活塞4、吸气阀门5、压气阀门6、喷气阀门7、排气阀门8、喷气阀门摇臂9、排气阀门摇臂10、吸压气缸12、做排气缸13、燃烧室14、曲轴15组成。缸体1、缸盖2与吸压活塞3共同围成吸压气缸12，吸压气缸12呈圆柱形空间；缸体1、缸盖2与做排活塞4共同围成做排气缸13，做排气缸13呈圆柱形空间；做排气缸13的空间横截面积大于吸压气缸12的空间横截面积；吸压活塞3呈圆柱状，做排活塞4呈圆柱状，做排活塞4的直径大于吸压活塞3的直径；做排气缸13的空间最大体积大于吸压气缸12的空间最大体积。

燃烧室14连通吸压气缸12和做排气缸13，燃烧室14位于缸盖2中；燃烧室14内设有喷油嘴11，燃烧室内设有火花塞19；燃烧室14与吸压气缸12之间设有压气阀门6，燃烧室14与做排气缸13之间设有喷气阀门7；缸盖2上设有吸气门16，吸气门16与吸压气缸12之间设有吸气阀门5；缸盖2上设有排气门17，排气门17与做排气缸13之间设有排气阀门8。

缸盖2上设有喷气阀门摇臂9，喷气阀门摇臂9前端压在喷气阀门7上；缸盖2上设有排气阀门摇臂10，排气阀门摇臂10前端压在排气阀门8上。

吸压活塞3通过吸压连杆20与曲轴15相连，做排活塞4通过做排连杆21与曲轴15相连。

本发明是这样工作的：

如图3所示，吸压活塞在曲轴的控制下向远离缸盖方向运动时，吸气阀门在气压差的作用下自动打开，压气阀门在气压差的作用下自动关闭，大气中的空气便由吸气门进入到吸压气缸中。当吸压活塞运动到离缸盖最远距离时吸压气缸空间容积达到最大，吸压活塞吸气完毕，吸压活塞开始向靠近缸盖方向运动，此时吸气阀门在气压差的作用下自动关闭，压气阀门在气压差的作用下自动打开，同时喷气阀门在喷气阀门摇臂的作用下关闭，随着吸压活塞向靠近缸盖方向运动吸压活塞将吸压气缸中的空气逐渐压缩到燃烧室中。当吸压活塞运动到距缸盖最近时吸压活塞将吸压气缸中的空气完全压缩到燃烧室中，同时燃烧室中的喷油嘴喷油燃烧形成高温高压的燃气，此时压气阀门在气压差的作用下自动关闭，喷气阀门在喷气阀门摇臂的作用下打开，排气阀门在排气阀门摇臂的作用下关闭，燃烧室中的高温高压的燃气高速喷入做排气缸中推动做排活塞向远离缸盖方向运动，同时吸压活塞又开始向远离缸盖方向运动进行新一轮吸气。当做排活塞运动到离缸盖最远距离时燃气推动做排活塞做功完毕，燃气变成尾气，此时排气阀门打开，做排活塞开始向靠近缸盖方向运动并通过排气门将尾气排出。如此循环。

Claims (3)

1.一种零余压内燃机，其特征在于：包括缸体(1)、缸盖(2)、吸压活塞(3)、做排活塞(4)、吸气阀门(5)、压气阀门(6)、喷气阀门(7)、排气阀门(8)、喷气阀门摇臂(9)、排气阀门摇臂(10)、吸压气缸(12)、做排气缸(13)、燃烧室(14)、曲轴(15)、吸气门(16)、排气门(17)；所述缸体(1)、所述缸盖(2)与所述吸压活塞(3)共同围成所述吸压气缸(12)，所述吸压气缸(12)呈圆柱形空间；所述缸体(1)、所述缸盖(2)与所述做排活塞(4)共同围成所述做排气缸(13)，所述做排气缸(13)呈圆柱形空间；所述做排气缸(13)的空间横截面积大于所述吸压气缸(12)的空间横截面积；所述吸压活塞(3)呈圆柱状，所述做排活塞(4)呈圆柱状，所述做排活塞(4)的直径大于所述吸压活塞(3)的直径；所述做排活塞(4)的往返运动行程大于所述吸压活塞(3)的往返运动行程；所述做排气缸(13)的空间最大体积大于所述吸压气缸(12)的空间最大体积；所述燃烧室(14)连通所述吸压气缸(12)和所述做排气缸(13)。

2.根据权利要求1所述的零余压内燃机，其特征在于：所述燃烧室(14)与所述吸压气缸(12)之间设有所述压气阀门(6)，所述燃烧室(14)与所述做排气缸(13)之间设有所述喷气阀门(7)。

3.根据权利要求1所述的零余压内燃机，其特征在于：所述燃烧室(14)内设有喷油嘴(11)；所述燃烧室(14)内设有火花塞(19)。

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