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四冲程梯次做功 发动机

阅读：380发布：2020-05-11

专利汇可以提供四冲程梯次做功发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种四冲程梯次做功发动机，于气缸盖上设有连通气缸体和气囊体的进回气口电磁阀；于压缩冲程，进回气口电磁阀开启使气囊体吸纳气缸体中的气体，活塞向上的行程还剩总行程的5％～20％时，进回气口电磁阀关闭气囊体，喷油嘴以怠速进油量喷油；于做功冲程，混合气油体燃烧爆炸推动活塞下行，进回气口电磁阀开启使气囊体向气缸体内补充气体，喷油嘴以多次的小油量喷油，补充的气体和燃油混合后继续燃烧爆炸而使活塞不断获得下行动力，在活塞完成总行程的8％～80％时，进回气口电磁阀关闭，喷油嘴停止喷油。本发明把传统做功冲程的一次性爆炸改成持续进气伴以多次小油量的喷油，不会产生高温，减少了氮氧化合物和碳氢化合物的排放。，下面是四冲程梯次做功发动机专利的具体信息内容。

权利要求

1.四冲程梯次做功发动机，包括气缸体(1)，所述气缸体(1)的气缸盖(2)上设有进气口(3)、排气口(4)和喷油嘴(5)，设有由曲轴连杆机构(6)带动于气缸体(1)内作上、下往复运动的活塞(7)，其特征在于：所述气缸盖(2)上设有第一进回气口电磁阀(8)连通气缸体(1)和气囊体(9)，所述气囊体(9)上设有第二排气口电磁阀(13)，所述第一进回气口电磁阀(8)可使气缸体(1)的空气进入气囊体(9)和使气囊体(9)的空气回到气缸体(1)，所述第二排气口电磁阀(13)可使气囊体(9)的多余空气排到大气或进气支管和使气体进入气囊体，其中①、对于压缩冲程，当活塞(4)向上运行时，所述第一进回气口电磁阀(8)开启使气囊体(9)吸纳气缸体(1)中的气体，在活塞(4)向上的行程还剩总行程的5％～20％时，第一进回气口电磁阀(8)关闭气囊体(9)，喷油嘴(5)开始以怠速进油量喷油；
②、对于做功冲程，当活塞(4)向上运行至上止点时，混合气油体燃烧爆炸推动活塞(4)下行，伴随活塞(4)的下行所述第一进回气口电磁阀(8)开启，使气囊体(9)持续向气缸体(1)回充气体，伴随着气体持续不断的回充，所述喷油嘴(5)同步以多次的小油量喷油，回充的气体和燃油持续不断的被点燃燃烧爆炸，而使活塞(4)不断获得下行动力，在活塞(4)向下完成总行程的8％～80％时，第一进回气口电磁阀(8)关闭气囊体(9)，喷油嘴(5)停止喷油。
2.根据权利要求1所述的四冲程梯次做功发动机，其特征在于：所述气囊体(9)包括囊体室和柱塞(10)，所述柱塞(10)由凸轮正时机构带动于囊体室内向前运动和向后运动，柱塞(10)的向前运动对应于囊体室通过第一进回气口电磁阀回气到气缸体内或从第二排气口电磁阀排气，柱塞(10)的向后运动对应于囊体室通过第一进回气口电磁阀(8)吸入气缸体(1)内活塞(7)压缩的气体或从第二排气口电磁阀抽气。
3.根据权利要求2所述的四冲程梯次做功发动机，其特征在于：
①、对应于进气冲程，第一进回气口电磁阀(8)开启而第二排气口电磁阀(13)关闭；
②、对应于压缩冲程，第一进回气口电磁阀(8)开启而第二排气口电磁阀(13)关闭，在活塞(7)向上的行程还剩总行程的5％～20％时，第一进回气口电磁阀(8)关闭，而第二排气口电磁阀(13)继续关闭；
③、对应于做功冲程，第一进回气口电磁阀(8)开启而第二排气口电磁阀(13)关闭，在活塞(7)向下完成总行程的8％～80％时，第一进回气口电磁阀(8)关闭而第二排气电磁阀(13)开启；
④、对应于排气冲程，第一进回气口电磁阀(8)关闭而第二排气口电磁阀(13)打开。

说明书全文

四冲程梯次做功发动机

技术领域

[0001] 本发明涉及燃油发动机技术行业，具体为一种四冲程梯次做功发动机。

背景技术

[0002] 燃油发动机是汽油机和柴油机的总称。

[0003] 以汽油机为例，汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在进气行程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。

[0004] 四冲程汽油机在进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程内完成一个工作循环。

[0005] 压缩行程时，进、排气门同时关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°；活塞上行时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高。

[0006] 做功行程即当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高，高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能，随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降；在做功行程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。

[0007] 传统四冲程汽油机存在的普遍问题：

[0008] 1、压缩比不能做更高更省油，然而现有压缩比却因为燃料一次性点火，造成可燃混合气体集中超温燃烧(1700°)，进而造成爆震和氮氧化合物排放超标。

[0009] 2、可燃混合气体在狭小的空间内燃烧，由于燃烧空间不足燃烧不充分而造成碳氢化合物的排放超标。

发明内容

[0010] 针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种工作平稳、节能降耗、排放符合环保要求的四冲程梯次做功发动机。

[0011] 能够解决上述技术问题的四冲程梯次做功发动机，其技术方案包括气缸体，气缸体的气缸盖上设有进气门、排气门和喷油嘴，设有由曲轴连杆机构按正时针旋转带动于气缸体内作上、下往复运动的活塞，所不同的是所述气缸盖上设有第一进回气口电磁阀连通气缸体和气囊体，所述气囊体上设有第二排气口电磁阀，所述第一进回气口电磁阀可使气缸体的空气进入气囊体和使气囊体的空气回到气缸体，所述第二排气口电磁阀可使气囊体的多余空气排到大气或进气支管和使气体进入气囊体，其中

[0012] 1、对于压缩冲程，当活塞向上运行时，所述第一进回气口电磁阀开启使气囊体吸纳气缸体中的压缩气体，在活塞向上的行程还剩总行程的5％～20％时，第一进回气口电磁阀关闭气囊体，喷油嘴开始以怠速进油量喷油。

[0013] 2、对于做功冲程，当活塞向上运行至上止点时，混合气油体燃烧爆炸推动活塞下行，伴随活塞的下行所述第一进回气口电磁阀开启，使气囊体持续向气缸体内回充气体，伴随着气体的持续不断回充，所述喷油嘴同步以多次的小油量喷油，回充的气体和燃油持续不断的被点燃燃烧爆炸，而使活塞不断获得下行动力，在活塞向下完成总行程的8％～80％时，第一进回气口电磁阀关闭气囊体，喷油嘴停止喷油。

[0014] 所述气囊体的一种结构包括囊体室和柱塞，所述柱塞由凸轮正时机构带动于囊体室内向前运动和向后运动(柱塞的前行对应于活塞的下行，柱塞的后行对应于活塞的上行)，柱塞的向前运动对应于囊体室通过第一进回气口电磁阀回气到气缸体内或从第二排气口电磁阀排气，柱塞的向后运动对应于囊体室通过第一进回气口电磁阀吸入气缸体内活塞压缩的气体或从第二排气口电磁阀抽气。

[0015] 对应于进气冲程，第一进回气口电磁阀打开，第二排气口电磁阀关闭。

[0016] 对应于压缩冲程，第一进回气口电磁阀开启而第二排气口电磁阀关闭；在活塞向上的行程还剩总行程的5％～20％时，第一进回气口电磁阀关闭而第二排气口电磁阀继续关闭。

[0017] 对应于做功冲程，第一进回气口电磁阀开启，而第二排气口电磁阀关闭；在活塞向下完成总行程的8％～80％时，第一进回气口电磁阀关闭而第二排气电磁阀开启。

[0018] 对应于排气冲程，第一进回气口电磁阀门关闭而第二排气口电磁阀打开。

[0019] 本发明的有益效果：

[0020] 1、本发明四冲程梯次做功发动机，把传统做功冲程的一次性爆炸改成持续进气伴以同步多次小油量的喷油而成为多次低程度的爆炸，不会产生一次性点燃所有燃料的的超温燃烧(1700°)，减少了氮氧化合物的产生。

[0021] 2、本发明把传统做功冲程的一次性爆炸改成多次低程度的爆炸，且多次低程度的爆炸是在逐渐增大的空间中完成的，由于燃烧空间大而使得以可燃混合气体充分燃烧，有效防止了碳氢化合物的排放超标。附图说明

[0022] 图1为本发明一种实施方式的结构示意图。

[0023] 图号标识：1、气缸体；2、气缸盖；3、进气门；4、排气门；5、喷油嘴；6、曲轴连杆机构；7、活塞；8、第一进回气口电磁阀；9、气囊体；10、柱塞；11、火花塞；12、曲轴箱，13、第二排气口电磁阀。
具体实施方式：

[0024] 下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

[0025] 本发明四冲程梯次做功发动机，其结构主体为气缸体1，所述气缸体1的上口封闭有气缸盖2，气缸体1的下口连接曲轴箱12，气缸体1内设有活塞7，所述活塞7在曲轴箱12内的曲轴连杆机构6带动下作上、下的往复运动；所述气缸盖2上开设有与外界大气连通的进气门3和排气门4，气缸盖2上安装有伸入进气缸体1的喷油嘴5和火花塞11，如图1所示。

[0026] 所述气缸盖2上方设有柱塞式气囊体9，所述气囊体9包括立式囊体室和设于囊体室内的柱塞10，所述柱塞10在凸轮正时机构带动下于囊体室内上、下往复运动(也可理解为前、后往复运动)，囊体室的下端通过设于气缸盖2上的第一进回气口电磁阀8与气缸体1连接，囊体室的下端还设有第二排气口电磁阀13，所述第二排气口电磁阀13连通囊体室与外界大气或进气支管，如图1所示。

[0027] 所述柱塞10的往复运动与活塞7的往复运动之对应关系为：活塞7上行则柱塞10后退，活塞7下行则柱塞10前进。

[0028] 本发明的运行方式：

[0029] 1、进气冲程：进气门3打开，排气门4关闭，第一进回气口电磁阀8打开，第二排气口电磁阀13关闭，曲轴连杆机构6带动活塞7下行，空气自进气门3进入气缸体1，凸轮正时机构带动柱塞10向下(前进)运动，柱塞10将气囊体9内的气体排入气缸体1。

[0030] 2、压缩冲程：进气门3和排气门4均关闭，第一进回气口电磁阀8打开，第二排气口电磁阀13关闭，曲轴连杆机构6带动活塞7上行，凸轮正时机构带动柱塞10同步向上(后退)运动，活塞7将气缸体1内的部分压缩气体送入气囊体9内储存，在活塞7上行的行程还剩总行程的5％～20％时，第一进回气口电磁阀8关闭(第二排气口电磁阀13继续关闭)，喷油嘴5开始向气缸体1内以怠速进油量喷油，燃油与气缸体1内剩余气体混合形成可燃混合气，活塞7继续上行将可燃混合气压缩，直至活塞7运行到上止点。

[0031] 3、做功冲程：进气门3和排气门4均关闭，活塞至上止点，火花塞11点燃可燃混合气，混合气油体燃烧爆炸推动活塞7下行，第一进回气口电磁阀8打开，随着活塞7的下行，柱塞10同步向下(前进)运动，将气囊体9内储存的气体逐渐回充进气缸体1内，伴随气体的回充，所述喷油嘴5同步以多次的小油量喷油，回充的气体和燃油持续不断的被点燃并燃烧爆炸，而使活塞不断获得下行动力，在活塞7向下完成总行程的8％～80％时喷油嘴5停止喷油，第一进回气口电磁阀8同步关闭，而第二排气口电磁阀13开启，柱塞10将气囊体9内多余气体排到大气或进气支管中。

[0032] 4、排气冲程：进气门3关闭，排气门4打开，第一进回气口电磁阀8关闭，第二排气口电磁阀13打开，曲轴连杆机构6带动活塞7上行，将气缸体1内燃烧的废气排进大气，凸轮正时机构带动柱塞10同步向上(后退)运动，气囊体9将外界大气或进气支管的空气吸入。

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