[发明专利]稀燃汽油机

说明书

本发明属一种活塞式发动机，由双作用气缸构成的发动机。

现在使用的活塞式汽油机是一种预混燃烧式发动机。其压缩比以及过量空气系数受到很大的制约（压缩比不大于11，过量空气系数不大于1.4）。这就使得发动机的尾气含毒太高，热效率太低。

本发明之目的在于创造一种新型活塞式发动机，该机将以一种综合（预混及扩散）燃烧的方式进行工作，其当量过量空气系数比1.4要大些。

为方便叙述起见，下文把工作相位（以曲轴转角定义）早于当前缸△θ相位差的缸叫作前缸，把相位迟于当前缸△θ相位差的缸叫作后缸。并把双作用缸的无杆腔叫作上腔，有杆腔叫作下腔。

本发明是以如下方式完成的：

三个双作用缸以等相位差布置，取△θ＝（1/3）×2π弧度，用带有单向阀的管道将每个缸的上腔与其前缸下腔联通，单向阀的作用是只允许气体由前缸下腔流入当前缸上腔，而不允许倒流。除此以外，每缸上腔还有一个进气门（进纯空气）及一个排气门（排废气），每缸下腔有一个进气门（进浓的预混气）及点火器。

被讨论缸（当前缸）的活塞在下止点时，设曲轴转角为0。此刻，上腔的进排气门全开，进行换气（象二冲程柴油机）。在曲轴转角由0至π时，上腔空气被压缩而下腔容积被充气（浓的预混气）。当活塞在上止点时，前缸已进π+△θ点，前缸下腔中的预混气已被压缩到既定的待点火状态。当活塞由上止点刚刚开始下行时，恰逢前缸下腔点火，高温高压未充分燃烧的气体冲开单向阀窜入当前缸之上腔，在被充分压缩了的上腔空气中补燃（扩散燃烧）。由于此刻的上腔容积与前缸下腔容积之和正在增加，所以此刻的曲轴绝不会减速，更不会倒转！活塞下行至2π-△θ时，前缸活塞到达下止点，前缸下腔中气体全部进入当前缸的上腔，单向阀关闭。膨胀的上腔气体继续推动活塞下行作功，而下腔预混气则被压缩。当活塞下行至π+△θ点时（后缸活塞行至上止点），下腔中的预混气已被压缩到既定的待点火状态。待后缸活塞开始下行时，当前缸的下腔点火燃烧，高温高压未充分燃烧的气体冲开单向阀窜入后缸上腔补燃，推动后缸活塞下行作功。当活塞行至下止点时，下腔中的气体全部进入后缸上腔，单向阀关闭，准备进行下循环充气。而上腔则进行换气，准备下循环压缩。

对五缸机，取△θ＝（2/5）×2π弧度

对七缸机，取△θ＝（3/7）×2π弧度

由于△θ＜π，所以气缸下腔中的预混气的压缩比小而上腔中的纯空气的压缩比大。

本发明的优点：由于预混气及纯空气是在不同的腔里被压缩的，且纯空气可以较充分地压缩，所以，当量压缩比大于以往预混点火式活塞发动机。过量空气系数也较大（相量系数）。这就使得发动机尾气毒性减小，效率增高。