[实用新型]绝热内燃机

说明书

本实用新型涉及一种内燃机，特别是一种绝热内燃机。

目前开发的绝热内燃机(柴油机)仍然是传统的以一缸为一个工作单元，它存在着很大的问题，主要有四点：1、现在的绝热机热负荷相当大，以至于材料的可靠性差，排气温度过高，气缸壁温度过高，影响充气，及压缩气体温度太高，恶化燃烧；2、目前开发的绝热柴油机和传统的冷却式柴油机一样是定容和定压混合加热循环，热效率不高；3、由于加热循环和结构的限制，放热率不太合理，大部分放热高峰在活塞向下移动过程中，利用的功较小；如果大部分的热能在活塞上止点释放出来时，又会导致压力过高产生敲缸事故；4、目前的绝热机利用排气中的能量时都是利用动力涡轮回收，利用效率太低，成本太高。

本实用新型的目的是提出一种能解决上述问题的绝热内燃机。本实用新型的目的是这样实现的：一种绝缘内燃机，包括气缸、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、气门、火花塞、喷油器和供油泵，气缸盖密封地盖在气缸上，活塞设置在气缸内，曲轴通过连杆与活塞相连，气缸盖上设置有气门，在气缸一侧并列设置有一个辅气缸，辅气缸内设置有辅活塞、辅曲轴和辅连杆，曲轴与辅曲轴相连并同步工作，通过连杆与辅连杆带动活塞与辅活塞在气缸与辅气缸内向上止点和下止点同步工作，气缸盖内设置有通道，由于气缸与辅气缸内的压缩比不同而产生压缩涡流，气缸、辅气缸、气缸盖、活塞、辅活塞、气门由绝热材料制成。

本实用新型的优点是：适用于汽油机、柴油机、煤气机等二冲程、四冲程内燃机，更适合于增压方式的内燃机，这与现在绝热机只能用于四冲程柴油机上比较是一个飞跃的进步；另外绝热汽油机的压缩比可以适当地增大，因有足够大的燃烧室空间而不必考虑爆燃爆振，热效率会大大增加。

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本实用新型的气缸盖结构示意图；

图4是图3的A—A剖视图；

图5是图3气缸盖内的多通道的剖视图。

如图1—5所示的绝缘内燃机，包括气缸1、气缸盖2、活塞3、连杆4、曲轴5、气门6、火花塞7、喷油器8和供油泵9，气缸盖2密封地盖在气缸1上，活塞3设置在气缸1内，曲轴5通过连杆4与活塞3相连，气缸盖2上设置有气门6，在气缸1一侧并列设置有一个辅气缸11，辅气缸11内设置有辅活塞13、辅曲轴15和辅连杆14，曲轴5与辅曲轴15相连成一体并同步工作，通过连杆4与辅连杆14带动活塞3与辅活塞13在气缸1与辅气缸11内向上止点和下止点同步工作，气缸盖2内设置有通道10，由于气缸1与辅气缸11内的压缩比不同而产生压缩涡流，气缸1、辅气缸11、气缸盖2、活塞3、辅活塞13、气门6由绝热材料制成。气缸1与辅气缸11是并列的，气缸1与辅气缸11内的活塞3与辅活塞13是同步工作的，气缸1为主燃缸，辅气缸11为副燃缸，副燃缸可以比主燃缸大，也可以做成一样大；如图1所示活塞3与辅活塞13同时吸气同时通过曲轴5、辅曲轴15和连杆4、辅连杆14同时压缩，由于副燃缸内的压缩比比主燃缸内的压缩比大，压力也比主燃缸内大，所以副燃缸内的一部分空气通过通道10进入主燃缸，形成强烈的多个压缩涡流，当活塞3压缩到靠上止点附近时，在喷油提前角上，如图2，喷油器8开始喷射燃油，并在主燃缸内形成混合油气，又当曲轴5转过喷油提前角转到点火提前角时，如图1、3，四只火花塞7开始同时点火，在主燃缸内形成快速顺序燃烧，这时主燃缸内的气体压力迅速上升，高压燃气通过多个通道10以脉冲的方式进入副燃缸，把副燃缸内的一部分空气冲压入主燃缸，并在两个气缸内形成强烈的涡流，促进热混合，促进燃油快速燃烧并在两个气缸内分配热能，膨胀比大增，使热效率大增，同时绝热机的热负荷也大大地降低了，可靠性和寿命也提高了，虽然两个气缸内的平均有效压力都下降了一些，但是做功面积却成倍地增长了，扭矩总的来说是增加了，本绝热机的放热形式是热量在活塞压缩上止点时几乎是一下子释放出来的，近似定容加热循环，因为有两个燃烧室的空间，所以不会产生过高的压力，而且温度也比较低，碳颗粒、HC、NO、NO_x等排放相当低，主燃缸内的空气过量系数是根据汽油和柴油适合于快速燃烧的空气过量系数而确定的。本绝热机的燃烧原则是：混合气尽可能地在主燃烧室(开式)内快速点火，顺序燃烧(通道口附近的混合气先燃烧)，燃烧完毕之后再通过通道进入副燃烧室(开式)，如果少部分未燃尽的混合气进入副燃烧室，那就再通过在副燃烧室内的两火花塞再一次点火继续燃烧。