[发明专利]活塞式节能发动机

说明书

本发明涉及内燃机减少排气的热能损失和增大充填量，特别是带有无压缩冲程的驱动器或者发动器的活塞式发动机。

目前的内燃机（如《活塞6型发动机》一书）工作时，吸气、压缩、爆发和排气是在同一气缸完成的，这种工作条件带来的问题是：①当空气进入气缸时，不仅与气门、气缸和活塞等高温机件接触，还与残留在燃烧室中的高温废气混合，使进入气缸空气温度升高而体积增大，故影响充填量及空气洁净程度；②膨胀过程终了的大量热能都白白地排出气缸。这些问题都是影响功率和效率发挥的主要因素。

本发明的任务是为实现活塞式节能型发动机提供技术方案，其目的是：降低发动机吸入气缸的空气温度而增大充填量和提高进入气缸后的助燃空气洁净程度；降低发动机排气的热能损失而提高热效率。

为实现“活塞式节能型发动机”而提供的必要技术条件是：

无燃烧过程的驱动器〔1～12〕，详见附图1及其说明；

无压缩冲程的发动器〔13～23〕，详见附图4及其说明；

与气缸交联的换热器〔24～28〕，详见附图8及其说明；

无燃烧过程的压缩器〔29～45〕，详见附图9及其说明。

实现本发明的基本方式：是将驱动器〔1～12〕图1和压缩器〔29～45〕图9的两种部件设计在具有起动电机及滑油泵的机匣46或者曲轴箱上，如图10所示；在机匣或者曲轴箱的内部设置一种具有起动齿轮、润滑油路的曲轴47与连杆48，其中连杆分别交联驱动器和压缩器的活塞；将换热器〔24～28〕图8的a入口和b出口配上管路，分别与压缩器图9的29排气室、驱动器图1的5充气室相接。利用本发明可做柴油机的增压机而与柴油机同步运行：该机工作时，由曲轴带动压缩器，将空气吸入后压缩在换热器加热而增压供给驱动器利用膨胀驱动曲轴；驱动器膨胀终了的乏气，利用管路供给柴油机的气缸助燃能增大充填量；而柴油机排除的高温废气，是利用管路经过换热器图8的入口A（对压缩空气加热）排出，从而实现了现有内燃机的排热循环提高热效率和增大充填量而提高功率。

下面接着结合附图叙述本发明所称的：驱动器、发动器、换热器和压缩器等，这些部件的具体结构、细节及其工作情况。

驱动器的具体结构详见图1，图中气缸3有侧置排气阀2，阀塞外径的下锥圆能与阀腔⑤的圆锥口吻合，阀杆坐在弹簧1顶座上面，弹簧1设在具有下丝堵的弹簧室内，阀腔⑤上口由具有下凸圆的丝堵封闭。顶置气门腔4下头凸台卡进气缸3底面扩孔，伸出缸顶的腔壁穿过充气室5与腔盖6螺纹装配，腔壁的侧孔⑧与充气室相通。腔盖6的空心丝头与管路7相接螺帽紧固，管路7的另一头与气缸壁的导气孔⑨（详见图2）连通。置入活塞腔⑦的小活塞8：外径具有密封环，内孔压入气门9上面的小圆柱。气门下面的小圆柱伸向气缸，气门的下锥圆能与气门嘴10的上锥口吻合。气门嘴10与气门腔4螺纹装配，置入气缸的活塞11的外径具有密封涨圈及刮油涨圈。其中活塞销12是与曲轴上的连杆交联。

驱动器工作时（详见图1），活塞11利用来自充气室5的气压驱动曲轴机构运行；排气阀2利用来自导气孔⑥的气压关闭排气孔④（如图2所示）；当活塞11的顶面逾过导气孔⑨的气压将气门嘴10关闭；活塞11利用绝流后的气体膨胀驱动曲轴机构运行；活塞11运行到下止点时（如图3所示），膨胀终了的乏气首先从排气孔①、排气道②、排气口③排出而缸内气压下降，排气阀2被弹簧1弹起将排气孔④开放；而活塞11随着曲轴机构往上运行排气；当活塞11运行逾过排气孔④之后残余的废气被压缩，这样：一是排气阀2利用来自导气孔⑧的气压关闭排气孔④；二是有利于活塞11的返程。当活塞11运行到上止点时，气门9被活塞11的上面顶开而接着进行下个工作循环。

发动器的具体结构详见图4，图中气缸15有侧置排气阀14，阀塞外径的下锥圆能与阀腔⑤′的圆锥口吻合而阀杆坐在弹簧13顶座上，弹簧13设在有下丝堵的弹簧室，阀腔⑤′上口有丝堵封闭。气缸15有顶置气门嘴18，内含上部中空具有横向孔下部有小圆柱伸向气缸的气门塞17，其外圆缩径处的下锥塞能与气门嘴的上锥口吻合，气门嘴18外径与气门腔16螺纹装配，在气缸顶部的中央，设有喷油器19及相邻的火花塞（图中未画出）。对缸内受热面及活塞20顶部燃烧室受热面，应当采用等离子喷涂法，喷涂一层0.4～0.6毫米厚性能稳定的氧化锆材料。活塞20的外径：上有密封涨圈21，下有刮油涨圈22，其中活塞销23与曲轴的连杆交联。