專利名稱：高效低排汽車發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機(jī)，尤其涉及一種節(jié)約能源、降低排放、動力 強(qiáng)勁的高效低排汽車發(fā)動機(jī)，屬于汽車發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)動機(jī)是汽車的核心部件，它相當(dāng)于人的心臟，可以說，只有配置 好的發(fā)動機(jī)才能稱得上好的汽車。目前，市場上大部分汽車的發(fā)動機(jī)均為進(jìn) 口產(chǎn)品，國內(nèi)的汽車發(fā)動機(jī)研發(fā)水平比較落后，所以，改進(jìn)、研發(fā)新的汽車 發(fā)動機(jī)，對國內(nèi)汽車行業(yè)來說是非常重要的。目前，市場上大部分汽車發(fā)動機(jī)都以汽油、柴油或天然氣作為燃料，以 空氣作為助燃?xì)怏w，所以燃燒產(chǎn)生的廢氣(如一氧化碳、 一氧化氮、二氧化 硫等)比較多，也有少部分以氫氣為燃料的，廢氣相對較少，但目前應(yīng)用還 不成熟；現(xiàn)有技術(shù)最重要的缺陷是現(xiàn)在所有的汽車發(fā)動機(jī)的活塞缸，都是 在其頂部設(shè)置空氣進(jìn)氣口和廢氣排出口，這樣活塞每往返一次，就會將燃燒 室內(nèi)一次燃燒所產(chǎn)生的大部分廢氣排出缸外進(jìn)入汽車外部空間，所以其廢氣 排出量始終較大，即使提高燃料和助燃料的純度，也很難得到根本的改變； 另外，現(xiàn)在的汽車發(fā)動機(jī)采用電子控制自動打火的方式使火花頭打火，這種 方式有可能導(dǎo)致因控制不精確或電子控制電路故障而熄火，其可靠性不能達(dá) 到最佳要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種全新的高效低排汽車 發(fā)動機(jī)，這種發(fā)動機(jī)以氧氣為助燃?xì)怏w，通過多次燃燒燃料來達(dá)到節(jié)能、減排的目的。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案本發(fā)明由活塞缸內(nèi)上方的燃燒室產(chǎn)生的高壓推動活塞帶動曲軸大齒輪旋 轉(zhuǎn)，曲軸大齒輪帶動啟動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)創(chuàng)新在于在活塞缸上方的缸壁 上分別安裝有燃?xì)鈬姎夤?、氧氣噴氣管和正極火花頭，燃?xì)鈬姎夤?、氧氣?氣管和正極火花頭分別從活塞缸壁外穿過活塞缸壁并伸入活塞缸壁內(nèi)的燃燒 室，在活塞的上端面安裝有位置與正極火花頭相對應(yīng)的負(fù)極火花頭；在活塞 缸下方的活塞缸側(cè)壁上設(shè)置有穿過活塞缸側(cè)壁的排氣管，在排氣管上依次安 裝有限壓開關(guān)和冷凝器，排氣管的出口與水箱的入口連接。本發(fā)明的啟動及運(yùn)行過程如下在司機(jī)用鑰匙打開啟動開關(guān)后，正極火 花頭和相對應(yīng)的負(fù)極火花頭得電，由于其開始處于打火距離范圍內(nèi)，正極火 花頭和負(fù)極火花頭之間因高壓而產(chǎn)生電火花，這個電火花使燃燒室內(nèi)的燃?xì)?(一般為汽油霧化氣或天然氣或氫氣)在氧氣的助燃作用下燃燒，瞬間產(chǎn)生 大量的熱量，該熱量使燃燒室內(nèi)的氣體體積迅速膨脹，產(chǎn)生極大的壓力，該 壓力推動活塞向下運(yùn)動，活塞通過連桿帶動曲軸大齒輪旋轉(zhuǎn)，曲軸大齒輪帶 動啟動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)被啟動。當(dāng)活塞運(yùn)行到低位后，它會在連缸活塞的 推動(如雙缸、四缸發(fā)動機(jī)等)或曲軸大齒輪慣性(如單缸發(fā)動機(jī))的作用 下上升，當(dāng)上升到高位后，正極火花頭和相對應(yīng)的負(fù)極火花頭又處于打火距 離范圍，火花頭打火，與此同時，燃?xì)鈬姎夤堋⒀鯕鈬姎夤芫瑫r噴出氣體， 新的燃?xì)夂蜕洗挝慈紵甑娜細(xì)庠谛碌难鯕獾淖饔孟氯紵查g產(chǎn)生大量的 熱量，使活塞向下運(yùn)動，開始下一個循環(huán)，這樣便使發(fā)動機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。 在上述整個過程中，只有當(dāng)排氣管上的限壓開關(guān)感應(yīng)到預(yù)定的壓力極限后， 限壓開關(guān)才會打開，在活塞下行到排氣孔以下位置后將活塞缸內(nèi)部的廢氣(包括水蒸汽)排出一部分，排出的廢氣經(jīng)冷凝脫水后排到空氣中，所以，本發(fā) 明所排廢氣比傳統(tǒng)"一循環(huán)一排"的方式要少得多。由于氧氣的助燃性能比 空氣好得多，所以即使在用量較少及燃?xì)饧兌炔桓叩那闆r下，也能最大程度 使燃?xì)馊紵浞?，產(chǎn)生最大熱量，相比以空氣助燃的方式，本發(fā)明的動力性 能提高明顯，而且因?yàn)槊恳淮稳紵紝⑸弦淮?或上幾次)沒有燃燒完的燃 氣再進(jìn)行燃燒，所以可以減少燃?xì)獾膰娙肓?，從而達(dá)到了節(jié)約能源的目的。作為本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，由所述正極火花頭和對應(yīng)的負(fù)極火花頭所形成 的火花頭組的數(shù)量為兩個。用兩組火花頭組同時工作，更增加了打火的可靠 性。所述曲軸大齒輪還與液壓油泵和機(jī)油泵的動力輸入齒輪連接；機(jī)油泵的 輸出端通過油管分別與兩個機(jī)油噴嘴連接，兩個機(jī)油噴嘴分別對稱地安裝在 所述活塞缸的下端端口處，其噴嘴指向活塞缸內(nèi)部。向活塞缸內(nèi)噴射機(jī)油的 目的是降溫，實(shí)驗(yàn)表明，用這種方式降溫的效果明顯好于傳統(tǒng)方式，而且采 用活塞缸的動力，不會消耗蓄電池的電能。所述曲軸大齒輪還與氣泵的動力輸入齒輪連接，氣泵的輸出端分別通過 氣管與燃?xì)鈬姎夤芎脱鯕鈬姎夤艿娜肟谶B接。在所述活塞缸的外表面設(shè)置有風(fēng)冷散熱筋。實(shí)際運(yùn)用中，也可以采用水 冷式結(jié)構(gòu)散熱。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述活塞缸上方的活塞缸壁上還安裝有空 氣進(jìn)氣裝置，其結(jié)構(gòu)為在所述活塞缸頂部外壁的上方設(shè)置有空氣進(jìn)氣室， 空氣進(jìn)氣室的上方設(shè)置有與外部相通的上進(jìn)氣孔，空氣進(jìn)氣室的下端與活塞 缸頂部的外壁無縫連接，在空氣進(jìn)氣室內(nèi)，在活塞缸頂部的外壁上安裝有壓 簧，壓簧的上端連接密封塊，密封塊被壓簧的彈力緊壓在上進(jìn)氣孔的內(nèi)端口上并形成密封狀態(tài)，在空氣進(jìn)氣室內(nèi)的活塞缸頂部壁上設(shè)置有通入燃燒室的 下進(jìn)氣孔。這種裝置主要是在特殊情況使用，比如剛啟動發(fā)動機(jī)時，燃燒室 內(nèi)的氣體太少，在燃燒后，高溫使氣體膨脹，活塞向下運(yùn)行，燃燒室內(nèi)降溫 后會產(chǎn)生負(fù)壓，因?yàn)槿紵覂?nèi)氣體太少的原因，可能會導(dǎo)致該負(fù)壓特別大， 從而引起活塞還沒運(yùn)行到低位就被負(fù)壓"拉"上來，從而大致啟動的失敗。 本發(fā)明的上述裝置就是為了解決這個問題的，如果燃燒室內(nèi)降溫后會產(chǎn)生的 負(fù)壓過大，空氣進(jìn)氣室外的空氣壓力就會克服壓簧的壓力將壓簧壓縮，使外 部空氣從上進(jìn)氣孔進(jìn)入空氣進(jìn)氣室，再從下進(jìn)氣孔進(jìn)入燃燒室內(nèi)，從而使燃 燒室內(nèi)的壓力上升，解決了負(fù)壓過大的問題。 本發(fā)明的有益效果在于由于本發(fā)明采用氧氣作為助燃?xì)怏w，雜質(zhì)少，所以助燃性能得到很大提 高，而且產(chǎn)生的廢氣減少；由于活塞缸的排氣管設(shè)在活塞缸下方的缸壁上， 需在活塞多次往返后才排出一部分廢氣，所以廢氣的排放量很少，而且因?yàn)?上次(或上幾次)未燃燒完的燃?xì)獗辉俅稳紵?，所以可以在達(dá)到同樣轉(zhuǎn)速的 前提下降低燃?xì)獾膰姎饬?，?jié)約了能源，有利于環(huán)保；另外，本發(fā)明靠正、 負(fù)極火花頭自動打火，使其打火更加可靠。


附圖是本發(fā)明的軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步具體說明如附圖所示，本發(fā)明由活塞缸1內(nèi)上方燃燒室16內(nèi)燃?xì)馊紵a(chǎn)生的高壓 推動活塞18帶動曲軸大齒輪23旋轉(zhuǎn)，曲軸大齒輪23帶動啟動馬達(dá)25旋轉(zhuǎn)， 在活塞缸1上方的缸壁上分別安裝有燃?xì)鈬姎夤?、氧氣噴氣管15和正極火花頭6，正極火花頭6與點(diǎn)火器10的正極輸出端連接，燃?xì)鈬姎夤?、氧氣 噴氣管15和正極火花頭6分別從活塞缸1的壁外穿過缸壁并伸入壁內(nèi)的燃燒 室16，在活塞18的上端面安裝有位置與正極火花頭6相對應(yīng)的負(fù)極火花頭3， 由正極火花頭6和對應(yīng)的負(fù)極火花頭3所形成的火花頭組的數(shù)量為兩個。在 活塞缸1下方的活塞缸1的側(cè)壁上設(shè)置有穿過活塞缸1的側(cè)壁的排氣管32， 在排氣管32上依次安裝有限壓開關(guān)31和冷凝器30，排氣管32的出口與水 箱29的入口連接。如附圖所示，曲軸大齒輪23還與液壓油泵(用于為汽車的液壓設(shè)備提供 液壓油)的動力輸入齒輪38和機(jī)油泵28的動力輸入齒輪26連接；機(jī)油泵 28的輸出端通過油管22分別與兩個機(jī)油噴嘴21連接，兩個機(jī)油噴嘴21分 別對稱地安裝在活塞缸l的下端端口處，其噴嘴指向活塞缸l的內(nèi)部。向活 塞缸l內(nèi)噴射機(jī)油20的目的是降溫，實(shí)驗(yàn)表明，用這種方式降溫的效果明顯 好于傳統(tǒng)方式，而且采用活塞缸l的動力，不會消耗蓄電池的電能。曲軸大 齒輪23還與氣泵35的動力輸入齒輪36連接，氣泵35的輸出端分別通過兩 根氣管33與燃?xì)鈬姎夤?和氧氣噴氣管15的入口連接。如附圖所示，在活塞缸1的外表面設(shè)置有風(fēng)冷散熱筋2。實(shí)際運(yùn)用中， 也可以采用水冷式結(jié)構(gòu)散熱。如附圖所示，在活塞缸1上方的缸壁上還安裝有空氣進(jìn)氣裝置，其結(jié)構(gòu) 為在活塞缸1頂部外壁的上方設(shè)置有空氣進(jìn)氣室，空氣進(jìn)氣室的上方設(shè)置 有與外部相通的上進(jìn)氣孔11，空氣進(jìn)氣室的下端與活塞缸1頂部的外壁無縫 連接，在空氣進(jìn)氣室內(nèi)，在活塞缸1頂部的外壁上安裝有壓簧12，壓簧12 的上端連接密封塊9，密封塊9被壓簧12的彈力緊壓在上進(jìn)氣孔11的內(nèi)端 口上并形成密封狀態(tài)，在空氣進(jìn)氣室內(nèi)的活塞缸1頂部的壁上設(shè)置有通入燃燒室的下進(jìn)氣孔8。這種裝置主要是在特殊情況使用，比如剛啟動發(fā)動機(jī)時， 燃燒室16內(nèi)的氣體太少，在燃燒后，高溫使氣體膨脹，活塞18向下運(yùn)行， 燃燒室16內(nèi)降溫后會產(chǎn)生負(fù)壓，因?yàn)槿紵?6內(nèi)氣體太少的原因，可能會 導(dǎo)致該負(fù)壓特別大，從而引起活塞18還沒運(yùn)行到低位就被負(fù)壓"拉"上來， 從而大致啟動的失敗。本發(fā)明的上述裝置就是為了解決這個問題的，如果燃 燒室16內(nèi)降溫后會產(chǎn)生的負(fù)壓過大，空氣進(jìn)氣室外的空氣壓力就會克服壓簧 12的壓力將壓簧12壓縮，使外部空氣從上進(jìn)氣孔ll進(jìn)入空氣進(jìn)氣室，再從 下進(jìn)氣孔8進(jìn)入燃燒室16內(nèi)，從而使燃燒室16內(nèi)的壓力上升，解決了負(fù)壓 過大的問題。結(jié)合附圖，本發(fā)明的啟動及運(yùn)行過程如下在司機(jī)用鑰匙打開啟動開關(guān) 后，正極火花頭6和相對應(yīng)的負(fù)極火花頭3得電，由于其開始處于打火距離 范圍內(nèi)，正極火花頭6和負(fù)極火花頭3之間因高壓而產(chǎn)生電火花，這個電火 花使燃燒室16內(nèi)的燃?xì)?一般為汽油霧化氣或天然氣或氫氣)在氧氣的助燃 作用下燃燒，瞬間產(chǎn)生大量的熱量，該熱量使燃燒室16內(nèi)的氣體體積迅速膨 脹，產(chǎn)生極大的壓力，該壓力推動活塞18向下運(yùn)動，活塞18通過連桿19 帶動曲軸大齒輪23旋轉(zhuǎn)，曲軸大齒輪23帶動啟動馬達(dá)25旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)被啟 動。當(dāng)活塞18運(yùn)行到低位后，它會在連缸活塞的推動(如雙缸、四缸發(fā)動機(jī) 等)或曲軸大齒輪23的慣性(如單缸發(fā)動機(jī))的作用下上升，當(dāng)上升到高位 后，正極火花頭6和相對應(yīng)的負(fù)極火花頭3又處于打火距離范圍，火花頭打 火，與此同時，燃?xì)鈬姎夤?、氧氣噴氣管15均同時噴出氣體，新的燃?xì)夂?上次未燃燒完的燃?xì)庠谛碌难鯕獾淖饔孟氯紵?，瞬間產(chǎn)生大量的熱量，使活 塞18向下運(yùn)動，開始下一個循環(huán)，這樣便使發(fā)動機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。在上述整 個過程中，只有當(dāng)排氣管32上的限壓開關(guān)31感應(yīng)到預(yù)定的壓力極限后，限壓開關(guān)31才會打開，在活塞18下行到排氣孔32以下位置后將活塞缸1內(nèi)部 的廢氣(包括水蒸汽)排出一部分，排出的廢氣經(jīng)冷凝器30冷凝脫水后排到 空氣中，所以，本發(fā)明所排廢氣比傳統(tǒng)"一循環(huán)一排"的方式要少得多。由 于氧氣的助燃性能比空氣好得多，所以即使在用量較少及燃?xì)饧兌炔桓叩那?況下，也能最大程度使燃?xì)馊紵浞?，產(chǎn)生最大熱量，相比以空氣助燃的方 式，本發(fā)明的動力性能提高明顯，而且因?yàn)槊恳淮稳紵紝⑸弦淮?或上幾 次)沒有燃燒完的燃?xì)庠龠M(jìn)行燃燒，所以可以減少燃?xì)獾膰娙肓浚瑥亩_(dá)到 了節(jié)約能源的目的。
權(quán)利要求
1、一種高效低排汽車發(fā)動機(jī)，由活塞缸內(nèi)上方的燃燒室產(chǎn)生的高壓推動活塞帶動曲軸大齒輪旋轉(zhuǎn)，曲軸大齒輪帶動啟動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，其特征在于在活塞缸上方的缸壁上分別安裝有燃?xì)鈬姎夤堋⒀鯕鈬姎夤芎驼龢O火花頭，燃?xì)鈬姎夤?、氧氣噴氣管和正極火花頭分別從活塞缸壁外穿過活塞缸壁并伸入活塞缸壁內(nèi)的燃燒室，在活塞的上端面安裝有位置與正極火花頭相對應(yīng)的負(fù)極火花頭；在活塞缸下方的活塞缸側(cè)壁上設(shè)置有穿過活塞缸側(cè)壁的排氣管，在排氣管上依次安裝有限壓開關(guān)和冷凝器，排氣管的出口與水箱的入口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低排汽車發(fā)動機(jī)，其特征在于由所述正 極火花頭和對應(yīng)的負(fù)極火花頭所形成的火花頭組的數(shù)量為兩個。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低排汽車發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述活 塞缸上方的缸壁上還安裝有空氣進(jìn)氣裝置，其結(jié)構(gòu)為在所述活塞缸 頂部外壁的上方設(shè)置有空氣進(jìn)氣室，空氣進(jìn)氣室的上方設(shè)置有與外部 相通的上進(jìn)氣孔，空氣進(jìn)氣室的下端與活塞缸頂部的外壁無縫連接， 在空氣進(jìn)氣室內(nèi)，在活塞缸頂部的外壁上安裝有壓簧，壓簧的上端連 接密封塊，密封塊被壓簧的彈力緊壓在上進(jìn)氣孔的內(nèi)端口上并形成密 封狀態(tài)，在空氣進(jìn)氣室內(nèi)的活塞缸頂部壁上設(shè)置有通入燃燒室的下進(jìn) 氣孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效低排汽車發(fā)動機(jī)，其特征在于所述曲軸 大齒輪還與液壓油泵和機(jī)油泵的動力輸入齒輪連接；機(jī)油泵的輸出端 通過油管分別與兩個機(jī)油噴嘴連接，兩個機(jī)油噴嘴分別對稱地安裝在所述活塞缸的下端端口處，其噴嘴指向活塞缸內(nèi)部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的高效低排汽車發(fā)動機(jī)，其特征在于所述 曲軸大齒輪還與氣泵的動力輸入齒輪連接，氣泵的輸出端分別通過氣 管與燃?xì)鈬姎夤芎脱鯕鈬姎夤艿娜肟谶B接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4或5所述的高效低排汽車發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述活塞缸的外表面設(shè)置有風(fēng)冷散熱筋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效低排汽車發(fā)動機(jī)，由活塞缸內(nèi)上方的燃燒室產(chǎn)生的高壓推動活塞帶動曲軸大齒輪旋轉(zhuǎn)，曲軸大齒輪帶動啟動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，其特征是，在活塞缸上方的缸壁上分別安裝有穿過活塞缸壁的燃?xì)鈬姎夤?、氧氣噴氣管和正極火花頭，在活塞的上端面安裝有位置與正極火花頭相對應(yīng)的負(fù)極火花頭；在活塞缸下方的活塞缸側(cè)壁上設(shè)置有穿過活塞缸側(cè)壁的排氣管，在排氣管上依次安裝有限壓開關(guān)和冷凝器，排氣管的出口與水箱的入口連接。本發(fā)明采用氧氣作為助燃?xì)怏w，雜質(zhì)少，廢氣少；活塞缸的排氣管設(shè)在活塞缸下方的缸壁上，所以排氣少，而且上次未燃燒氣體被下次燃燒，節(jié)約了燃?xì)?；靠正、?fù)極火花頭自動打火，更可靠。
文檔編號F02B23/08GK101240740SQ200810044870
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者宋德煊 申請人:宋德煊