专利名称：实现增加往复内燃机膨胀比并控制压缩比的方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机，具体是一种增加往复内燃机膨胀比并控制压缩比的方法。
背景技术：
内燃机被喻为汽车的心脏，内燃机性能的好坏决定了汽车的质量。目前大量使用的往复式内燃机热效率比较低，提高内燃机的经济性能显得尤其重要。目前的四冲程内燃机做功膨胀比等于压缩比，做功完毕后，工质仍有一定的压强，此时，工质还具有对外做工的能力，通过增加膨胀比可以实现更多的热功转化，但是过大的压缩比使得内燃机无法正常工作，膨胀比受制于压缩比，这部分热功转换就没有实现，而是排出气缸。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单而有效实用的方法，对进排气凸轮形状进行改进，控制压缩比，并扩大其膨胀比，提高热功转化的效率。
本发明的技术方案如下一种实现增加往复内燃机膨胀比并控制压缩比的方法，通过调整气缸的最大容积V2，和最小容积V1，使膨胀比V2/V1增大，通过改变凸轮形状，改变进排气门的配气相位，使有效压缩的工质体积为V3，V1＜V3＜V2，压缩比V3/V1，适应并采取下列措施之一1、吸气行程，曲柄转过上止点角度，0＜＜180，汽缸体积V3时，进气门关闭，气体由V3膨胀到V2，再压缩到V1，对应凸轮形状变化为在进气冲程中，曲柄转到上止点，进气凸轮再转过/2+ρ角度，ρ是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变；2、压缩行程，曲柄转过下止点角度，0＜＜180，汽缸体积为V3时，进气门关闭，多余气体从进气门排出，对应凸轮形状变化为在压缩冲程中，曲柄转到下止点，进气凸轮再转过/2+ρ角度，ρ是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变；3、压缩行程，曲柄转过下止点β角度，-＜β＜，0＜＜180，排气门打开，曲柄转过下止点角度，汽缸体积为V3，排气门关闭，多余气体从排气门排出，对应凸轮形状变化为在压缩冲程中，曲柄转到下止点，进气凸轮再转过β/2-ρ1角度，ρ1是间隙补偿角，凸轮从动件触点开始升程，凸轮再转过(-β)/2+ρ2+ρ1，ρ2是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变。
本发明的措施之一(1)的工作流程是设定气缸的最小容积为V1，最大容积为V2，1、进气冲程中，当进气体积为V3时，进气门关闭，V3的工质先膨胀到V2；2、压缩冲程中，工质由V2压缩到V1；3、做功冲程中，工质从V1膨胀到V2；4、排气冲程中，工质从V2到V1，排出废气，完成一个作功循环。
本发明的措施之一(2)的工作流程是1、进气冲程中汽缸体积由V1到V2，2、压缩冲程中，汽缸体积为V3时，进气门关闭，多余气体从进气门排出。气体从V3压缩到V1；3、做功冲程中，工质从V1膨胀到V2；4、排气冲程中，工质从V2到V1，排出废气，完成一个作功循环。
本发明的措施之一(3)的工作流程是1、进气冲程中汽缸体积由V1到V2，2、压缩冲程中，曲柄转过下止点，排气门打开。当汽缸体积为V3时，排气门关闭，多余气体从排气门排出。气体从V3压缩到V1；3、做功冲程中，工质从V1膨胀到V2；4、排气冲程中，工质从V2到V1，排出废气，完成一个作功循环。
本发明要点是，通过调整气缸的最大容积V2，和最小容积V1，使膨胀比V2/V1增大，通过改变凸轮形状，改变进排气门的配气相位，使有效压缩的工质体积为V3，V1＜V3＜V2，压缩比V3/V1。
本发明的优点明显，通过改变凸轮的形状，控制有效压缩的工质，控制压缩比；通过调整气缸的最大容积V2和最小容积V1，使膨胀比V2/V1增大，达到增加发动机热功转换的目的。本发明对已有发动改进小，简单实用。
图1原往复式内燃机PV图，其中P0是大气压。
图2本发明改进措施(1)内燃机内燃机PV图。
图3本发明改进措施(2)(3)内燃机PV图。
具体实施例方式设有一台汽油机，最大容积V2为1.6升，最小容积V1为0.2升，压缩比＝膨胀比＝8，现改进为V1＝0.2升，V2＝3.4升，膨胀比＝17。
控制压缩比的方式有下列措施之一1、吸气行程，曲柄转过上止点90度角，汽缸体积V3＝1.6升时，进气门关闭，气体由V3膨胀到V2，再压缩到V1，对应凸轮形状变化为在进气冲程中，曲柄转到上止点，进气凸轮再转过45+ρ度，ρ是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变。2、压缩行程，曲柄转过下止点90度角，汽缸体积为V3＝1.6升时，进气门关闭，多余气体从进气门排出，对应凸轮形状变化为在压缩冲程中，曲柄转到下止点，进气凸轮再转过45+ρ度，ρ是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变；3、压缩行程，曲柄转过下止点10度，排气门打开，曲柄转过下止点90度角，汽缸体积为V3＝1.6升，排气门关闭，多余气体从排气门排出，对应凸轮形状变化为在压缩冲程中，曲柄转到下止点，进气凸轮再转过5-ρ1度，ρ1是间隙补偿角，凸轮从动件触点开始升程，凸轮再转过40+ρ2+ρ1，ρ2是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变。压缩比控制为8。
膨胀比增加，热功转化增加。在图2，图3中阴影部分W1-W2面积为增加的热功转化。
权利要求
1.一种实现增加往复内燃机膨胀比并控制压缩比的方法，通过调整气缸的最大容积V2，和最小容积V1，使膨胀比V2/V1增大，通过改变凸轮形状，改变进排气门的配气相位，使有效压缩的工质体积为V3，V1＜V3＜V2，压缩比V3/V1，适应并采取下列措施之一1、吸气行程，曲柄转过上止点角度，0＜＜180，汽缸体积V3时，进气门关闭，气体由V3膨胀到V2，再压缩到V1，对应凸轮形状变化为在进气冲程中，曲柄转到上止点，进气凸轮再转过/2+ρ角度，ρ是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变；2、压缩行程，曲柄转过下止点角度，0＜＜180，汽缸体积为V3时，进气门关闭，多余气体从进气门排出，对应凸轮形状变化为在压缩冲程中，曲柄转到下止点，进气凸轮再转过/2+ρ角度，ρ是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变；3、压缩行程，曲柄转过下止点β角度，-＜β＜，0＜＜180，排气门打开，曲柄转过下止点角度，汽缸体积为V3，排气门关闭，多余气体从排气门排出，对应凸轮形状变化为在压缩冲程中，曲柄转到下止点，进气凸轮再转过β/2-ρ1角度，ρ1是间隙补偿角，凸轮从动件触点开始升程，凸轮再转过(-β)/2+ρ2+ρ1，ρ2是间隙补偿角，凸轮从动件触点到达凸轮基圆位置，其余不变。
全文摘要
本发明公开了一种实现增加往复内燃机膨胀比并控制压缩比的方法，通过调整气缸的最大容积V2，和最小容积V1，使膨胀比V2/V1增大，通过改变凸轮形状，改变进排气门的配气相位，使有效压缩的工质体积为V3，V1＜V3＜V2，压缩比V3/V1，达到增加发动机热功转换的目的。本发明对已有发动改进小，简单实用。
文档编号F02B41/02GK1696481SQ200410014910
公开日2005年11月16日 申请日期2004年5月11日 优先权日2004年5月11日
发明者缪波 申请人:缪波