CN103104339A - 一种可变余隙容积的汽油机燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可变余隙容积的汽油机燃烧装置,它包括:壳体、预紧弹簧、燃气密封环、自动活塞、汽缸盖、汽缸体、活塞、连杆、火花塞、气门杆、进气歧管、活塞燃气密封环、油密封环和曲轴箱;本发明在气缸盖顶部具有一通孔,通孔上安装壳体,自动活塞置于该壳体内并伸入气缸盖顶部的通孔,预紧弹簧维持自动活塞处于下压状态;本发明可以优化汽油机的燃烧状况,有效解决在增大点火提前角时,缸内压力过高,压缩负功过大的缺点,有利于增加汽油机零部件稳定性。该装置简单,稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽油机燃烧装置,尤其涉及一种可变余隙容积的汽油机燃烧装置。
背景技术
常规的汽油机,活塞上行至上止点的时候,余隙容积无法调节,压力升高率大,导致压缩负功大。依靠火花塞点火燃烧,太大的点火提前角,燃烧过快,使得缸内压力升高过快,压缩负功大,工作粗暴;当点火提前角小时,上止点后火焰传播速度慢,燃烧速度慢,燃烧热效率低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种可变余隙容积的汽油机燃烧装置,本发明可以优化汽油机的燃烧状况,通过改变余隙容积,降低压力升高率,有效解决在增大点火提前角时,缸内压力过高,压缩负功过大的缺点。有利于增加汽油机零部件稳定性。该装置简单,经济,稳定。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的:一种可变余隙容积的汽油机燃烧装置,它包括:壳体上盖、预紧弹簧、壳体、燃气密封环、汽缸盖、汽缸体、活塞、连杆、自动活塞、火花塞、气门杆、进气歧管、活塞燃气密封环、油密封环和曲轴箱;其中,所述汽缸盖,汽缸体,曲轴箱依次固定安装,壳体、火花塞、气门杆和进气歧管均安装在汽缸盖上。壳体上盖固定安装在壳体上,壳体内腔中心轴线与气缸盖上一通孔轴线对齐,自动活塞置于壳体的中心通孔内,且自动活塞下端伸入气缸盖的通孔内;预紧弹簧置于壳体内,位于壳体上盖和自动活塞之间,维持自动活塞处于下压状态;燃气密封环嵌入壳体的内腔内并安装在自动活塞上,用于防止缸内燃气泄露;活塞放置于汽缸体中心孔内,活塞燃气密封环和油密封环安装在活塞上,用于密封燃气和机油;连杆置于曲轴箱内并与活塞相连。
本发明的有益效果是:
1、利用自动活塞,增大近上止点时刻的余隙容积,可以弥补增大点火提前角带来的缸内压力过高问题,可以降低燃烧室压力升高率,增加零部件的寿命和可靠性。
2、通过增大点火提前角,增加上止点后的火焰传播速度,使得缸内燃烧提早结束,热效率提高。
3、通过预紧弹簧,实现自动活塞自动复位,实现稳定缸内压力,提高活塞下行做功能力。
附图说明
图1为可变余隙容积的汽油机燃烧装置的结构示意图;
图2为可变余隙容积的汽油机燃烧装置的燃烧压力曲线图;
图3为传统汽油机的燃烧压力曲线图;
图4为本发明装置与传统汽油机的燃烧压力曲线对比图;
图5为本发明装置与传统汽油机的放热率曲线对比图;
图6为本发明装置与传统汽油机的放热百分比曲线对比图;
图中:壳体上盖1、预紧弹簧2、壳体3、燃气密封环4、汽缸盖5、汽缸体6、活塞7、连杆8、自动活塞9、火花塞10、气门杆11、进气歧管12、活塞燃气密封环13、油密封环14、曲轴箱15。
具体实施方式
下面根据附图详细描述本发明,本发明的目的和效果将变得更加明显。
如图1所示,本发明的一种可变余隙容积的汽油机燃烧装置,其包括:壳体上盖1、预紧弹簧2、壳体3、燃气密封环4、汽缸盖5、汽缸体6、活塞7、连杆8、自动活塞9、火花塞10、气门杆11、进气歧管12、活塞燃气密封环13、油密封环14、曲轴箱15。
汽缸盖5,汽缸体6,曲轴箱15依次固定安装,壳体、火花塞10,气门杆11和进气歧管12均安装在汽缸盖5上。壳体上盖1固定安装在壳体3上,壳体3内腔中心轴线与气缸盖5上一侧通孔轴线对齐,自动活塞9置于壳体3的中心通孔内,且自动活塞9下端伸入气缸盖5上一侧通孔内;预紧弹簧2置于壳体3内腔,位于壳体上盖1和自动活塞9之间,维持自动活塞9处于下压状态。燃气密封环4嵌入壳体3的内腔内并安装在自动活塞9上,用于防止缸内燃气泄露。活塞7放置于汽缸体6中心孔内,活塞燃气密封环13和油密封环14安装在活塞7上,用于密封燃气和机油。连杆8置于曲轴箱15内并与活塞7相连。
本发明的工作过程如下:自动活塞9下端位于汽缸盖5通孔内,并与汽缸体6内部空间接触,可以根据燃烧室的压力变化而上下运动。预紧弹簧2处于压缩状态。在活塞7压缩阶段,活塞7对缸内气体做功,缸内压力升高,在活塞7上行快到上止点的时候,缸内压力升高率大,当缸内压力达到一定程度,克服预紧弹簧2弹力,使得自动活塞9上行,增加燃烧室的余隙容积,此时会相应降低缸内压力和压力升高率,发动机工作较为平稳。相比常规汽油机,本发明装置的火花塞10点火提前角更大,在活塞7运动至上止点前更大曲轴转角点火,开始的火焰前锋面较小,火焰传播速度很慢,自动活塞9的上行运动使得缸内压力较为平稳,弥补增大点火提前角带来的缸内压力过高,发动机工作不粗暴。在活塞7运动过上止点后,火焰前锋面已经较大,火焰传播速度加快,使得燃烧速度加快,燃烧能很快地在上止点附近完成,放热率峰值更早达到,燃烧更快结束,燃烧热效率更高。与常规汽油机相比,在缸内气体膨胀,活塞7下行做功阶段,压力下降曲线更为平滑,平均做功的压力更大,做功效果更好。当活塞7下行到一定程度,缸内压力降低,自动活塞9也下行复位,同时对气体做功。
如图2至图4所示,本发明装置的燃烧压力曲线与常规汽油机的燃烧压力曲线相比,差别具体表现在:本发明的燃烧压力曲线,在增大点火提前角的情况下,在上止点前的缸内压力有明显的平滑过渡阶段,压力升高率较低,缸内工作较平稳;在上止点后缸内压力升高率增加,压力升高更快;在开始膨胀做功阶段,燃烧压力降低更加缓慢,平均有效压力大,做功效果好。
如图5所示,本发明装置的放热率曲线与常规汽油机的放热率曲线相比,差别具体表现在:本发明装置的放热率曲线,放热率曲线更加提前,放热率峰值更大,燃烧结束得更快,燃烧过程更加接近定容燃烧,使得热功转化效率更高。
如图6所示,本发明装置的放热百分比曲线与常规汽油机的放热百分比曲线相比,差别具体表现在:本发明装置的放热百分比曲线,上升速率更快,放热更早,放热百分比更快达到最大值,燃烧热效率更高。
Claims (1)
1.一种可变余隙容积的汽油机燃烧装置,其特征在于,它包括:壳体上盖(1)、预紧弹簧(2)、壳体(3)、燃气密封环(4)、汽缸盖(5)、汽缸体(6)、活塞(7)、连杆(8)、自动活塞(9)、火花塞(10)、气门杆(11)、进气歧管(12)、活塞燃气密封环(13)、油密封环(14)和曲轴箱(15)等;其中,所述汽缸盖(5),汽缸体(6),曲轴箱(15)依次固定安装,壳体(3)、火花塞(10)、气门杆(11)和进气歧管(12)均安装在汽缸盖(5)上;壳体上盖(1)固定安装在壳体(3)上,壳体(3)内腔中心轴线与气缸盖(5)上一通孔轴线对齐,自动活塞(9)置于壳体(3)的中心通孔内,且自动活塞(9)下端伸入气缸盖(5)的通孔内;预紧弹簧(2)置于壳体(3)内,位于壳体上盖(1)和自动活塞(9)之间,维持自动活塞(9)处于下压状态;燃气密封环(4)嵌入壳体(3)的内腔内并安装在自动活塞(9)上,用于防止缸内燃气泄露;活塞(7)放置于汽缸体(6)中心孔内,活塞燃气密封环(13)和油密封环(14)安装在活塞(7)上,用于密封燃气和机油;连杆(8)置于曲轴箱(15)内并与活塞(7)相连。
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