CN2704690Y - 一种三冲程无压缩内燃机的主体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种三冲程无压缩内燃机的主体，属于内燃机技术领域。特征在于：A.与进气门相配合的进气凸轮的结构形状应使得其控制进气门进气的时间等于活塞下行至整个行程二分之一所用的时间，其控制进气门开启进气的时刻为活塞位于上止点处，其控制进气门关闭进气的时刻为连杆与曲轴垂直呈90度夹角；B.与排气门相配合的排气凸轮的结构形状应使得其控制排气门排气的时间等于连杆推动活塞由下止点上行至上止点所用的时间，其控制排气门开启排气的时刻为活塞位于下止点处，其控制排气门关闭排气的时刻为活塞位于上止点处。本内燃机只有做功冲程对外做功，取消了压缩冲程，对凸轮和点火时间作了改变。
Description
一、所属技术领域
本实用新型涉及一种三冲程无压缩内燃机的主体，属于内燃机技术领域。
二、已有技术
现有内燃机都存在压缩冲程，相对地增加了内燃机的运转阻力，增加了能耗和磨损。
三、发明内容
本实用新型的目的在于克服上述已有内燃机存在的不足，提供一种无压缩冲程，相对地可以减少内燃机的运转阻力，减少能耗和磨损的三冲程无压缩内燃机主体。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种三冲程无压缩内燃机的主体，包括有汽缸套、汽缸套内的活塞、汽缸套的进气门与排气门、与进气门3和排气门5相对应的进气凸轮1和排气凸轮2、汽缸点火用的火花塞、连接在飞轮上与活塞相连动的曲轴和连杆，其特殊之处在于
A：与进气门相配合的进气凸轮的结构形状应使得其控制进气门进气的时间等于活塞由上止点处下行至连杆与曲轴夹角为90度时所用的时间，其控制进气门开启进气的时刻为活塞位于上止点处，其控制进气门关闭进气的时刻为连杆与曲轴垂直呈90度夹角；
B：与排气门相配合的排气凸轮的结构形状应使得其控制排气门排气的时间等于连杆推动活塞由下止点上行至上止点所用的时间，其控制排气门开启排气的时刻为活塞位于下止点处，其控制排气门关闭排气的时刻为活塞位于上止点处。
内燃机的进气冲程中连杆与曲轴之间位置关系是由一端连接相对平行呈一条直线位置旋转至呈90度夹角位置，使得进气冲程中：进气门开，排气门关，活塞下行，混合气进入汽缸，曲轴顺时针旋转，活塞下行至整个行程的近二分之一(连杆与曲轴呈90度夹角)时，进气门快速关闭，排气门仍然关闭，进气冲程结束；
内燃机的做功冲程中连杆与曲轴之间位置关系是由呈90度夹角位置旋转至一端连接重叠平行呈一条直线位置，实现做功冲程：当活塞下行至整个行程的近二分之一(连杆与曲轴呈90度夹角)时，进气门快速关闭、排气门仍然关闭的同时，火花塞放出高压电火花点燃混合气，混合气爆燃产生的高温高压气体推动活塞强劲下行，通过连杆推动曲轴强劲旋转，对外做功，当活塞被高压气体推动下行至下止点时，进气门仍关闭、排气门打开，做功冲程结束；
内燃机的排气冲程中连杆与曲轴之间位置关系是由一端连接重叠平行呈一条直线位置旋转至一端连接相对平行呈一条直线位置，实现排气冲程：做功冲程中，当活塞被高压气体推动下行至下止点时，进气门仍关闭、排气门打开，排气冲程开始，在惯性的作用下，曲轴继续顺时针旋转，通过连杆将活塞推动上行，活塞上行至上止点时，排气完毕，排气冲程结束；排气门关，进气门开，重复进气冲程、做功冲程、排气冲程，依次循环，内燃机持续运转；
内燃机可用天然气、沼气、一氧化碳、氢气、甲烷等多种可燃气体以及汽油等挥发性强的液体燃料；常规内燃机的曲轴为顺时针旋转，本实用新型主体构成的的三冲程无压缩内燃机的曲轴可为逆时针旋转，具有新颖性，在操作中具有一定的方便实用性；内燃机的做功冲程中，点火提前位置最好是连杆与曲轴夹角为大于90度不超过95度；
内燃机只有做功冲程对外做功，进气冲程和排气冲程依靠曲轴与飞轮的惯性来完成，取消了压缩冲程，大大降低了运转阻力，所以可以减少飞轮质量，甚至不用飞轮，只靠曲轴的惯性来克服阻力，从而达到适合高速运转的目的。
四、附图说明
图1--本实用新型较佳实施方式三冲程无压缩内燃机的主体在进气冲程中状态结构示意图；
图2--本实用新型较佳实施方式三冲程无压缩内燃机的主体在做功冲程中状态结构示意图；
图3--本实用新型较佳实施方式三冲程无压缩内燃机的主体在排气冲程中状态结构示意图。
1、进气凸轮，2、排气凸轮，3、进气门，4、火花塞，5、排气门，6、汽缸套，7、活塞，8、连杆，9、曲轴，10、飞轮。
五、具体实施方式
参考图1-3所示，本实用新型较佳实施方式如下：
本实施方式的一种三冲程无压缩内燃机的主体，包括有汽缸套6、汽缸套内的活塞7、汽缸套的进气门3与排气门5、与进气门3和排气门5相对应的进气凸轮1和排气凸轮2、汽缸点火用的火花塞4、连接在飞轮10上与活塞7相连动的曲轴9和连杆8，A：与进气门相配合的进气凸轮1的结构形状应使得其控制进气门3进气的时间等于活塞7由上止点处下行至连杆与曲轴夹角为90度时所用的时间，其控制进气门3开启进气的时刻为活塞7位于上止点处，其控制进气门关闭进气的时刻为连杆8与曲轴9垂直呈90度夹角；B：与排气门相配合的排气凸轮2的结构形状应使得其控制排气门5排气的时间等于连杆8推动活塞7由下止点上行至上止点所用的时间，其控制排气门5开启排气的时刻为活塞7位于下止点处，其控制排气门5关闭排气的时刻为活塞7位于上止点处。
内燃机的进气冲程中连杆8与曲轴9之间位置关系是由一端连接相对平行呈一条直线位置旋转至呈90度夹角位置，使得进气冲程中：进气门开，排气门关，活塞下行，混合气进入汽缸，曲轴顺时针旋转到连杆8与曲轴9呈90度夹角；内燃机的做功冲程中连杆与曲轴之间位置关系是由呈90度夹角位置旋转至一端连接重叠平行呈一条直线位置，实现做功冲程：当活塞下行至整个行程的近二分之一(连杆与曲轴呈90度夹角)时，进气门快速关闭，排气门仍然关闭，同时，火花塞放出高压电火花点燃混合气，混合气爆燃产生的高温高压气体推动活塞强劲下行，通过连杆推动曲轴强劲旋转，对外做功；内燃机的排气冲程中连杆与曲轴之间位置关系是由一端连接重叠平行呈一条直线位置旋转至一端连接相对平行呈一条直线位置，实现排气冲程：做功冲程中，当活塞被高压气体推动下行至下止点时，进气门仍关闭、排气门打开，在惯性的作用下，曲轴继续顺时针旋转，通过连杆将活塞推动上行，活塞上行至上止点时，排气完毕，排气门关，进气门开，重复进气冲程、做功冲程、排气冲程，依次循环，内燃机便持续运转；
本实施方式主体构成的三冲程无压缩内燃机的进气冲程和做功冲程属于活塞同一个向下的行程，所以内燃机为三冲程内燃机，活塞向下冲程和向上冲程完成一个工作循环，曲轴旋转一周(360度)，与四冲程内燃机相比取消了压缩冲程；内燃机的曲轴为顺时针旋转；内燃机可用天然气、沼气、一氧化碳、氢气、甲烷等多种可燃气体以及汽油等挥发性强的液体燃料；
做功冲程中，点火提前位置最好是连杆与曲轴夹角为略微大于90度时为佳，以求火花塞点燃混合气后，爆燃气压力最大时，连杆与曲轴夹角正好处于90度时，获得最大动力臂，从而大大提高了能量利用率，降低损耗；
本实施方式主体构成的三冲程无压缩内燃机只有做功冲程对外做功，进气冲程和排气冲程依靠曲轴与飞轮的惯性来完成；由于取消了压缩冲程，内燃机运转过程中阻力大大减小，不需太大惯性就能克服吸气与排气的阻力，所以可以减少飞轮质量，甚至不用飞轮，只靠曲轴的惯性来克服吸气与排气阻力，从而达到适合高速运转的目的；本实用新型主体构成的三冲程无压缩内燃机主要是对凸轮和点火时间作了改变，从而创新了一套新的工作原理，其他部分结构类同于四冲程内燃机。
Claims (8)
1、一种三冲程无压缩内燃机的主体，包括有汽缸套(6)、汽缸套内的活塞(7)、汽缸套的进气门(3)与排气门(5)、与进气门和排气门相对应的进气凸轮(1)和排气凸轮(2)、汽缸点火用的火花塞(4)、连接在飞轮(10)上与活塞相连动的曲轴(9)和连杆(8)，其特征在于
A：与进气门相配合的进气凸轮(1)的结构形状应使得其控制进气门(3)进气的时间等于活塞(7)由上止点处下行至连杆与曲轴夹角为90度时所用的时间，其控制进气门(3)开启进气的时刻为活塞位于上止点处，其控制进气门关闭进气的时刻为连杆与曲轴垂直呈90度夹角；
B：与排气门相配合的排气凸轮(2)的结构形状应使得其控制排气门(5)排气的时间等于连杆(8)推动活塞(7)由下止点上行至上止点所用的时间，其控制排气门开启排气的时刻为活塞位于下止点处，其控制排气门关闭排气的时刻为活塞位于上止点处。
2、按照权利要求1所述的一种三冲程无压缩内燃机的主体，其特征在于内燃机的进气冲程中连杆(8)与曲轴(9)之间位置关系是由一端连接相对平行呈一条直线位置旋转至呈90度夹角位置。
3、按照权利要求1所述的一种三冲程无压缩内燃机的主体，其特征在于内燃机的做功冲程中连杆(8)与曲轴(9)之间位置关系是由呈90度夹角位置旋转至一端连接重叠平行呈一条直线位置。
4、按照权利要求1所述的一种三冲程无压缩内燃机的主体，其特征在于内燃机排气冲程中连杆(8)与曲轴(9)之间位置关系是由一端连接重叠平行呈一条直线位置旋转至一端连接相对平行呈一条直线位置。
5、按照权利要求1所述的一种三冲程无压缩内燃机的主体，其特征在于内燃机燃料为天然气、沼气、一氧化碳、氢气、甲烷等多种可燃气体以及汽油等挥发性强的液体燃料。
6、按照权利要求1所述的一种三冲程无压缩内燃机的主体，其特征在于内燃机的曲轴(9)可为顺时针旋转曲轴，也可为逆时针旋转曲轴。
7、按照权利要求3所述的一种三冲程无压缩内燃机的主体，其特征在于内燃机的做功冲程中，点火提前位置最好是连杆与曲轴夹角为大于90度不超过95度。
8、按照权利要求1所述的一种三冲程无压缩内燃机的主体，其特征在于内燃机只有做功冲程对外做功，进气冲程和排气冲程依靠曲轴与飞轮的惯性来完成，取消了压缩冲程，可以减少飞轮质量，甚至不用飞轮。
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| CN103953436A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-07-30 | 韩鑫岗 | 三冲程内燃机 |
| CN104061071A (zh) * | 2013-03-19 | 2014-09-24 | 刘邦健 | 具有气体分离装置的无压缩行程内燃机 |
| CN108412610A (zh) * | 2018-02-27 | 2018-08-17 | 牟进柏 | 一种发动机的运作方法及系统 |
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