CN1651733A - 凸轮传动式四冲程发动机 - Google Patents
凸轮传动式四冲程发动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1651733A CN1651733A CN 200510045882 CN200510045882A CN1651733A CN 1651733 A CN1651733 A CN 1651733A CN 200510045882 CN200510045882 CN 200510045882 CN 200510045882 A CN200510045882 A CN 200510045882A CN 1651733 A CN1651733 A CN 1651733A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cam
- asymmetric
- piston
- asymmetric cam
- main shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 102100026933 Myelin-associated neurite-outgrowth inhibitor Human genes 0.000 abstract 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
一种凸轮传动式四冲程发动机，其属于往复式内燃机的构造和燃烧领域。该发动机采用一个非对称凸轮把活塞所作的功传递到主轴上，主轴每转一圈活塞就作一次功，活塞运动规律完全由非对称凸轮的型线来决定，使得发动机可燃混合气的形成和燃烧过程易于控制。这种凸轮传动式结构不仅适用于柴油机和汽油机，而且还适用于多种燃料的发动机。尤其对柴油机效果更为显著，由于容易组织热预混合燃烧，使燃烧更为充分、完善，燃料热能利用率高，缸内最高压力降低，与同样转速的发动机相比功率增加一倍，因此采用这种结构的发动机具有良好的动力性、经济性和排放指标。
Description
技术领域
本发明涉及一种凸轮传动式四冲程发动机，其属于往复式内燃机的构造和燃烧领域。
背景技术
众所周知，现有的往复式内燃机是以曲柄连杆机构来传动的，其特点是活塞运动规律是曲轴转角的函数。这种由曲柄连杆机构决定的活塞运动规律在一定程度上制约了内燃机的性能。因为活塞在上、下止点附近的单位曲柄转角的位移量很小，这就是造成燃烧初期内燃机工作粗暴的因素之一；在燃烧后期活塞下降又相对较快，使燃烧室的容积迅速增大，造成燃烧的温度和压力迅速降低，容易使燃烧不充分。从而制约了发动机的动力性、经济性和排放指标的进一步完善。因此内燃机科研工作者一直在研究组织缸内燃烧的新途径。
发明内容
为了使往复式内燃机的活塞运动规律可控，为组织缸内燃烧提供一个新途径，本发明提供一种凸轮传动式四冲程发动机，该发动机应采用一个非对称凸轮把活塞所作的功传递到输出轴上，活塞运动规律完全由非对称凸轮的型线来决定，只要改变非对称凸轮的型线就能改变发动机的可燃混合气的形成和燃烧过程，可以对柴油机组织热预混合燃烧，使发动机同时具有良好的动力性、经济性和排放指标。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种凸轮传动式四冲程发动机，它包括固定件、运动件、配气机构、燃油系统、滑油系统、冷却系统、起动系统、进排气系统和正时机构。固定件由机座、机体、气缸盖和气缸套组成；运动件主要包括一个活塞和活塞杆，活塞和活塞杆用紧固螺栓连接成一体。上述的运动件还包括一个非对称凸轮和一个主轴，非对称凸轮固定在主轴上，非对称凸轮上设有一个非对称凸轮形槽，非对称凸轮形槽的外边是一个非对称内凸轮，非对称凸轮形槽的内边是一个非对称外凸轮，一个固定在活塞杆下部的销柱插在非对称凸轮形槽中。上述的正时机构从主轴到配气机构和喷油泵的传动比为1。缸数为n的发动机，各缸非对称凸轮的位置应按发火顺序互相错开360/n度。在非对称凸轮上有排气冲程上止点位置d和压缩冲程上止点位置f，abcd弧对应实际进气阶段，def对应实际压缩阶段，fghi弧对应实际作功阶段，iabc弧对应实际排气阶段。上述的正时机构采用齿轮传动，在主轴上的齿轮与配气正时齿轮和供油正时齿轮的齿数相同。
上述技术方案的指导思想是：为了组织完全的热预混合燃烧，在压缩冲程上止点前，采用较大的喷油提前角，此时控制活塞以比较缓慢的速度上行，在缸内气流的作用下，油、气混合时间较长，故可形成均质的混合气；当混合气被压缩到接近上止点时，控制活塞以较快的速度上行到达上止点；然后活塞在较小的凸轮转角内快速下降，形成一个较相对应的曲柄连杆机构发动机大的燃烧空间，在此阶段大量均质混合气参与燃烧产生的压力和温度相对比较低；随后控制活塞以比较慢的速度下降，使混合气在较相对应的曲柄连杆机构发动机小的空间内充分燃烧。
本发明的有益效果是：这种凸轮传动式四冲程发动机采用一个非对称凸轮把活塞所作的功传递到主轴上，主轴每转一圈活塞就作一次功，活塞运动规律完全由非对称凸轮的型线来决定，使得发动机可燃混合气的形成和燃烧过程易于控制。这种凸轮传动式结构不仅适用于柴油机和汽油机，而且还适用于使用多种燃料的发动机。尤其对柴油机效果更为显著，由于容易组织热预混合燃烧，使燃烧更为充分、完善，燃料热能利用率高，缸内最高压力降低，与同样转速的发动机相比功率增加一倍，因此使采用这种结构的发动机具有良好的动力性、经济性和排放指标。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是一种凸轮传动式四冲程发动机的结构图。
图2是活塞杆与非对称凸轮连接的结构放大图。
图3是配气相位原理图。
图4是正时齿轮传动原理图。
图中：1、活塞，2、活塞杆，3、销柱，4、非对称凸轮，4a、非对称内凸轮，4b、非对称外凸轮，4c、非对称凸轮形槽，5、主轴，6、7、滚针轴承，8、9、10、11、12、13、14、齿轮，α、进气提前角，β、进气迟后角，γ、排气提前角，δ、排气迟后角，b、排气冲程上止点，f、压缩冲程上止点。
具体实施方式
在图1、2所示的实施例中，凸轮传动式四冲程发动机的固定件、配气机构、燃油系统、滑油系统、冷却系统、起动系统和进排气系统与传统的四冲程发动机基本相同。固定件由机座、机体、气缸盖和气缸套组成，构成了一台发动机的骨架。运动件主要包括一个活塞1、活塞杆2、非对称凸轮4和主轴5，活塞1和活塞杆2用紧固螺栓连接成一体，非对称凸轮4固定在主轴5上。非对称凸轮4上设有一个非对称凸轮形槽4c，非对称凸轮形槽4c的外边是一个非对称内凸轮4a，内边是一个非对称外凸轮4b；一个固定在活塞杆2下部的销柱3插在非对称凸轮形槽4c中；销柱3上装有滚针轴承6、7，滚针轴承6与非对称内凸轮4a接触，滚针轴承7与非对称内凸轮4b接触。对于发火顺序为1-5-3-6-2-4的一台发动机，各缸主轴5上的凸轮4应按发火顺序相互错开60度角。在图3中可见，理论上发动机的一个冲程占有90度主轴转角，实际上为了使排气干净、进气充分，进气阀设有进气提前角α和进气迟后角β，排气阀设有排气提前角γ和排气迟后角δ。在非对称凸轮4上有排气冲程上止点d和压缩冲程上止点f，abcd弧对应实际进气阶段，def对应实际压缩阶段，fghi弧对应实际作功阶段，iabc弧对应实际排气阶段。在非对称凸轮4上defghi弧的型线十分重要，efgi弧的型线最为关键，它直接控制着发动机缸内混合气的形成和燃烧过程。在图4中，发动机的正时机构以齿轮传动为例：主动齿轮8安装在主轴5上，齿轮14驱动滑油泵，齿轮9、12、13是中间齿轮，必须保证齿轮8与配气正时齿轮10和供油正时齿轮11的齿数相同。
Claims (4)
1、一种凸轮传动式四冲程发动机，它包括固定件、运动件、配气机构、燃油系统、滑油系统、冷却系统、起动系统、进排气系统和正时机构，固定件由机座、机体、气缸盖和气缸套组成，运动件主要包括一个活塞(1)和活塞杆(2)，活塞(1)和活塞杆(2)用紧固螺栓连接成一体，其特征在于：上述的运动件还包括一个非对称凸轮(4)和主轴(5)，非对称凸轮(4)固定在主轴(5)上，非对称凸轮(4)上设有一个非对称凸轮形槽(4c)，非对称凸轮形槽(4c)的外边是一个非对称内凸轮(4a)，非对称凸轮形槽(4c)的内边是一个非对称外凸轮(4b)，一个固定在活塞杆(2)下部的销柱(3)插在非对称凸轮形槽(4c)中，上述的正时机构从主轴(5)到配气机构和喷油泵的传动比为1。
2、据权利要求1所述的凸轮传动式四冲程发动机，其特征在于：缸数为n的发动机，各缸非对称凸轮(4)的位置应按发火顺序互相错开360/n度。
3、据权利要求2所述的凸轮传动式四冲程发动机，其特征在于：在非对称凸轮(4)上有排气冲程上止点位置d和压缩冲程上止点位置f，abcd弧对应实际进气阶段，def对应实际压缩阶段，fghi弧对应实际作功阶段，iabc弧对应实际排气阶段。
4、据权利要求3所述的凸轮传动式四冲程发动机，其特征在于：上述的正时机构采用齿轮传动，在主轴(5)上的齿轮(8)与配气正时齿轮(10)和供油正时齿轮(11)的齿数相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510045882 CN1651733A (zh) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | 凸轮传动式四冲程发动机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510045882 CN1651733A (zh) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | 凸轮传动式四冲程发动机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1651733A true CN1651733A (zh) | 2005-08-10 |
Family
ID=34876424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510045882 Pending CN1651733A (zh) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | 凸轮传动式四冲程发动机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1651733A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101994567A (zh) * | 2009-08-17 | 2011-03-30 | 石殿来 | 多臂联动内燃机 |
-
2005
- 2005-02-07 CN CN 200510045882 patent/CN1651733A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101994567A (zh) * | 2009-08-17 | 2011-03-30 | 石殿来 | 多臂联动内燃机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100347422C (zh) | 连续燃烧恒功率发动机 | |
| US20070295290A1 (en) | Cao cycles of internal combustion engine with increased expansion ratio, constant-volume combustion, variable compression ratio, and cold start mechanism | |
| CN101135266A (zh) | 混合动力发动机 | |
| CN101387228B (zh) | 一种带可变压缩比活塞的发动机 | |
| CN100400863C (zh) | 一种车用活塞式气压发动机 | |
| JP2013519839A (ja) | 低燃費低エミッション２ストロークエンジン | |
| CN105201642A (zh) | 六冲程逐步添加式燃烧汽柴油发动机 | |
| CN201588694U (zh) | 连续可变容积压缩比发动机 | |
| CN202065052U (zh) | 具有共同燃烧室的多活塞式内燃机 | |
| WO2002006647A1 (fr) | Un nouveau moteur à deux cycles | |
| CN101936229A (zh) | 可变容积压缩比发动机 | |
| CN1651733A (zh) | 凸轮传动式四冲程发动机 | |
| CN2325523Y (zh) | 复室内燃机 | |
| CN201125752Y (zh) | 一种车用活塞式气压发动机 | |
| CN111720211A (zh) | 可变压缩比式五冲程发动机 | |
| CN108869021A (zh) | 阀片发动机以及转子和做功方法 | |
| CN103233789A (zh) | 应用二冲程阿特金森循环的多模全顶置气门二冲程内燃机 | |
| CN2473341Y (zh) | 一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机 | |
| CN1093143A (zh) | 直轴发动机 | |
| CN209990543U (zh) | 具有独立燃烧室、特殊活塞和同步增压的二冲程发动机 | |
| CN215761938U (zh) | 组合式发动机 | |
| CN115977798A (zh) | 一种不同冲程行程长度循环变化的内燃发动机及控制方法 | |
| CN2786285Y (zh) | 内燃发动机旋转配气装置 | |
| CN1477295A (zh) | 对置活塞布置二冲程内燃发动机 | |
| CN2625585Y (zh) | 一种发动机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| 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 |