[实用新型]可将燃烧室废气排尽的发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，尤其涉及为增进燃烧废气排放对发动机进行的改良设计。

背景技术

目前，在常见的活塞式发动机中，活塞在气缸里往复运动的上止点及下止点均只有一个，由于压缩比的限制，活塞到达上止点后与燃烧室顶壁需要留有一定的距离，但这同时也带来另一个问题，即排气冲程始终不能将燃烧废气排尽。未排尽的废气在吸气冲程中会稀释吸入气缸里的可燃混合气体，降低了混合气体的燃烧性能，影响发动机功率的正常发挥，也会使发动机排出的废气中CH、CO、NO_X等有害气体的含量增多，污染环境。

为改善发动机的燃烧性能，提高发动机效率，并降低有害气体排放，人们在如何将燃烧废气尽量排尽的问题上已作了很多尝试。如在公告号为CN2311612Y，公告日为1999年3月24日，名称为“发动机废气强制排放控制装置”的中国实用新型专利中，通过在发动机废气排气管的末端安装抽风装置，用控制器使抽风机配合发动机运行的节凑，在排气冲程时加速转动，从而强制抽排残留于燃烧室内的废气。在公告号为CN2314103Y，公告日为1999年4月14日，名称为“发动机增压出气系统”的中国实用新型专利中，则是在气缸缸盖的燃烧室部位增设一个高压进气阀，这个高压进气阀通过一高压气道与发动机的气泵相连，在发动机排气冲程中，当排气进行到一半时，高压进气阀打开，气泵产生的高压气就通过高压进气阀进入燃烧室和气缸内，从而将气缸以及燃烧室内的废气排放干净。这两种技术方案理论上似乎都能实现，然而由于发动机具有高速运转的特性，通过外加控制使抽风装置或高压进气阀与发动机内高速运转部件相协调匹配在实际中很难实现，并且不可靠，容易出现故障，所增设的控制件及其它相关部件结构复杂，再加上发动机内部空间非常紧凑，装配起来非常不容易，因而并未得到推广应用。

在公告号为CN1072767C，公告日为2001年10月10日，名称为“变压缩比的往复活塞发动机式内燃机”的中国发明专利中提出了如下一种技术方案：连杆靠近曲轴一侧支承在偏心曲柄销上，即在曲柄销与连杆之间浮套有偏心轮，偏心轮在连杆轴承孔内通过控制件的调节作用可绕曲柄销转动，从而调节活塞冲程使发动机的压缩比可变，以使发动机能适应不同的工况，实现发动机效率及运转平稳性的整体提高。依据上述原理我们可以作如下推论：在发动机运行过程中，只要通过控制件对偏心轮按预定程序进行调节，就能使活塞在排气冲程中上升到一个比压缩冲程更高的上止点，将活塞上端面做成与燃烧室顶壁相匹配，甚至可使活塞上端在排气冲程终了时接近但不接触燃烧室顶壁，从而将燃烧废气几乎排尽。同样的道理，在该技术方案中由于需要电器控制来实现动作调节，不仅存在结构复杂、安装维修不方便、成本高及容易出故障的问题，而且难以实现准确、可靠的适时调控，很难在实际运用中得到采纳推广。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种结构简单，安装维修方便，运行可靠并且成本低的可将燃烧室废气排尽的发动机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的发动机包含有气缸、曲轴箱、曲轴、连杆及位于气缸内的活塞，连杆的一端与活塞相连，另一端通过偏心套浮套于曲柄的曲柄销上，偏心套侧面上固设有与曲柄销同轴心的动齿轮，曲轴箱内设有一个相对于曲轴箱静止且与曲轴同轴心的定齿轮，该定齿轮与偏心套上的动齿轮常啮合，动齿轮的齿数是定齿轮齿数的两倍或三倍。

在发动机运行过程中，由于定齿轮相对于曲轴箱静止，偏心套上的动齿轮与定齿轮常啮合，因而偏心套在绕曲轴的轴心线公转的同时还绕曲柄销的轴心线进行反向自转。动齿轮的齿数是定齿轮齿数的两倍或三倍，因此偏心套每自转一周，曲轴对应旋转了两周或三周。对于四冲程发动机，偏心套每自转一周，曲轴对应旋转两周，刚好一个工作循环；对于六冲程发动机，偏心套每自转一周，曲轴对应旋转三周，也刚好一个工作循环。偏心套在自转一周过程中，其中心位于曲柄销轴心线正上方始终只出现一次，装配时对偏心套的初始位置进行设定，使活塞处于吸气前的排气冲程上止点时偏心套的中心刚好位于曲柄销轴心线正上方，这样就能使此排气冲程的上止点比其它如压缩冲程的上止点高，从而使废气排尽成为可能，只要对活塞上端与燃烧室顶壁进行适配设计，就可使较高的一个上止点接近但不接触燃烧室顶壁，从而实现在吸气前将废气几乎排尽。