[实用新型]一种燃烧室气体压力可自动调节的内燃发动机汽缸

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种内燃发动机，特别涉及一种燃烧室气体压力可自动调节的内燃发动机汽缸。

背景技术  内燃机的废气排放主要来源于3个方面：Nx，HC，CO，其中大部分HC，CO主要产生于点燃机低功率和大功率运转时所需的加浓混合气的燃烧状态，并且因此而耗油。而Nx主要产生于高温、高压的富氧燃烧状态，主要来自于压燃机。在上世纪70年代，人们经历了洛杉矶光化学烟雾事件和石油危机的冲击之后，加大了环保排放和节能的研究工作，也取得了较多的成果，在点燃机上为了减少HC，CO的排放，主要采取了稀薄分层燃烧技术、强旋流燃烧技术以及近年大量采用能形成精确空燃比和良好雾化质量的混合气的电喷化油器，使HC，CO的排放降低了不少，但上述手段不能从根本上解决低、高功率所需的加浓混合气，其作用也是有限的，在点燃机的运转中，可分为三个工况阶段：一、低速小功率；二、中速经济功率；三、高速大功率。其中二是设计选定的功率阶段，它的排放和油耗相对而言都是最佳的，第一阶段传统的观点认为，因节气门关闭，新鲜空气进入少，残余废气相对含量高，只得加浓混合气才能维持正常燃烧，对此本人持有不同意见，在实际中，不好发火的发动机，在经过几次循环后，废气含量应该很少，却照样发不燃火，经测试一般都是混合气压力不足，经换活塞环和密封处理后，上述问题得到解决。可以看出混合气压力不足才是要加浓混合气的主要原因。本人曾在过这样的经验，在常温常压下不能点燃的稀薄混合气，当把压力升到一定值后就能点燃，压力越高，越容易点燃，且燃速也越快。而混合气压力不足又是进气节流充量小造成的，这在传统点燃机中是无法解决的。在发动机高速大功率运转时，为了取得和高速运动的活塞相适应的高燃速，也得加浓混合气，此时因混合气压力高，：更增加了爆震的倾向，这又是传统发动机制一个痼疾，它的根本原因还是混合气的加浓，电喷是解决不了这个问题的。因此要解决点燃机的HC，CO的排放和降低油耗还得另想法。在压燃机中，为了点燃喷进的燃油而采用的高压缩比压力，导致燃烧期的高温高压富氧的燃烧，是Nx的高产环境，这被认为是压燃机的天生确定缺陷，也导致了压燃机工作粗爆、噪音大、振动大、功重比低。

综上所述，在点燃机中，如果在低功率、低转速的阶段增大压缩比，使混合气压力处于和经济转速一样的压力，照样可以燃用稀混合气，在高速大功率阶段也以增加压缩比使混合气压力更高，仍燃用稀混合气(也只能使用稀混合气，才能避免爆震燃烧)，照样能达到高速运动的活塞所需的燃速(传统点燃机大功率加浓混合气还有另一层意思，那就是增加燃气的最高压力和作功时间，得到大的功率输出，此混合气也叫功率混合气)，我们把混合气压力提高，既使是燃用的稀混合气，其燃烧压力也是很高，它膨胀作功的膨胀比更大，以更高的热效率来弥补浓、稀混合气带来的功率之差。

在压燃机中，要使Nx降下来，第一是把混合气空燃比控制在最佳点，避免造成富氧燃烧，二是把高温高压降下来。上述两种热机循环都牵涉到压力问题：一、点燃机要求在各个功率阶段，保持高的适应工况的混合气压力，以能燃用稀混合气，达到节能环保的目的。二、压燃机则要求降低峰值温度和降低峰值压力，以及在满足压燃燃油的条件下只进入和功率燃料相匹配的进气量(进气节流)。所有问题集中在一起——要求有可控制的混合气压力和燃气压力。

发明内容  本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种以发动机活塞相对连杆产生的位移来改变燃烧室容积，以调节气体压力的大小的燃烧室气体压力可自动调节的内燃发动机汽缸。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种燃烧室气体压力可自动调节的内燃发动机汽缸，包括发动机气缸、发动机活塞，在所述的发动机活塞内部设有弹簧，弹簧设于发动机活塞内部顶上与发动机活塞销之间，或设于发动机活塞销与连杆小头之间，发动机活塞与连杆小头通过发动机活塞销浮动连接。由于发动机活塞与连杆小头浮动连接，活塞与连杆之间可以上下移动一定的距离，在固定了弹簧的弹性参数的情况下，弹簧的弹性力可以保证在各种工作状态下，发动机气体的压缩压力和燃烧膨胀压力处于人为选定的最佳状态，使点燃机在各种工况燃烧稀混合气；而使压燃机的空燃比在任何工况保持在最佳值，并使燃烧峰压降下来。

本实用新型一种燃烧室气体压力可自动调节的内燃发动机汽缸的一种结构为，在所述的发动机活塞内部顶上与发动机活塞销之间设有弹簧，弹簧顶在活塞销上，活塞裙部活塞销的连接部位开有两道长方形销槽，活塞销的两端置于销槽内。

所述的活塞销两头为方形，中间为园柱形，活塞销中间的园形部分装在连杆小头的园孔内，活塞销两端的方形置于销槽内。