专利名称：合程机的制作方法
技术领域：
本发明属于热能转变为机械能，往复活塞式四冲程内燃机的气缸里增加换气活塞。
背景技术：
二冲程内燃机，由于气缸壁上气孔的存在，使活塞的有效工作长度缩短。同时排气不彻底，残余废气量较大，废气冲淡了可燃混合气造成燃烧效率低，也污染了空气。四冲程内燃机，四个冲程各个冲程的任务不同，但它们都是相互联系不可分割的，缺一个冲程就不能完成做功冲程。排气、进气、压缩这三个辅助冲程占用时间长，消耗能量大。为此，把排气、进气、压缩这三个辅助冲程合为一个冲程，这样大大缩短了辅助冲程所占用的时间。
发明内容
在四冲程内燃机的气缸里增加换气活塞，同一个冲程里完成先排气同时进气，然后压缩，另一个冲程是做功。
工作原理(以单缸柴油机为例说明)1、排气、进气、压缩为一个冲程。如图1-a-1所示，换气活塞和活塞都在各自的下止点，排气门打开，由于曲轴旋转，换气活塞向上止点移动，进气口开启，换气活塞和活塞距离拉开，使气缸内造成真空吸力，新鲜空气被不断的吸入气缸，同时在换气活塞的推动下使废气经排气门排出，当曲轴旋转到30度角时，即0度到30度，换气活塞到达上止点，如图1-b所示，排气进气结束，排气门关闭，活塞自然关闭进气口，随着活塞的移动，气缸内的气体不断受到压缩，被压缩的气体经气缸上部和换气活塞顶部的通气道进入燃烧室，压力和温度随之升高，当活塞到达上止点时，曲轴由30度转到180度，如图1-c所示，压缩冲程结束。
2、做功冲程如图1-d所示，压缩冲程接近上止点时，喷油雾化进入燃烧室，与高温空气混合而开始燃烧，气缸内气体压力和温度急速上升，高温高压气体作用在换气活塞顶部，随同活塞一起向下止点移动。气体继续膨胀做功推两塞下行，气体的压力和温度很快下降，直到两塞到达各自的下止点，做功终了。曲轴又转半圈，即180度转到360度，做功结束后，曲轴继续旋转，又开始下一个工作循环的各个冲程。
二冲程发动机，做功、排气、进气在一个冲程里，压缩一个冲程，该机排气、进气、压缩在一个冲程里完成，做功一个冲程，比二冲程发动机做功完整，有效率高。该机每周作一次功，而四冲程每两周做一次功，从理论上讲是四冲程内燃机功率的2倍，有效率提高15％以上，它是一种特殊的二冲程内燃机，又具有四冲程的特点，是二冲程和四冲程内燃机优点的体现。
气缸靠换气活塞在下止点处开一个半椭圆口为进气口，如图1-a-1所示，在气缸上端对称开四个槽为通气道，对应换气活塞顶部开四个槽为通气道，气缸里的压缩气体通过通气道进入燃烧室。
进气口、排气门从开启到关闭所经历的曲柄转角称为相位，用环形图来表示，实际上发动机的排气门提前打开，为了使排气干净，提高发动机的功率，从图2所示可以看出，排气门打开47度，由于进气口在气缸本身，它靠换气活塞和活塞的移动开启和关闭经过30度角。
因为曲轴旋转一周做一次功，所以凸轮轴的齿轮与曲轴齿轮直径大小、齿数一样，那么在两齿轮之间加一个过桥齿轮，如图3所示。
换气活塞由两根顶杆连结，如图1-a-2所示，顶杆串过活塞和活塞销可来回移动，每根顶杆的另一端连结滑轮，滑轮沿曲轴上的凸轮做上下移动。
换气活塞在下止点时，曲轴上的凸轮与顶杆呈30度夹角，如图1-a-1所示，顶杆前滑轮与凸轮相切，顶杆的后滑轮与固定在机壳上的滑道相切，由曲轴旋转，顶杆连同换气活塞受合力向上止点移动，换气活塞到达上止点，如图1-b所示，顶杆上的滑轮沿曲轴凸轮等半径运动，当曲轴旋转半周时，即30度到180度角时，如图1-c所示，活塞到达上止点，曲轴继续旋转，顶杆上的滑轮沿曲轴凸轮半圆滑下。换气活塞和活塞到达各自的下止点，曲轮旋转一周，即180度到360度角。
图1合程机的工作过程示意图、图2配气相位图、图3正时齿轮示意图。
在图1中，1-排气门 2-通气道 3-气缸 4-进气口 5-换气活塞 6-活塞 7-一顶杆 8-滑道9-后滑轮 10-前滑轮 11-曲轴凸轮 12-换气活塞上止点 13-活塞上止点 14-换气活塞下止点 15-活塞下止点在图2中，1-上止点 2-下止点 3-排气门开 4-排气门闭 5-换气活塞开启进气口 6-活塞关闭进气口在图3中，1-凸轮轴齿轮 2-过桥齿轮 3-曲轴齿轮 4-启动齿轮 5-调速齿轮具体实施方式
在往复四冲程内燃机的气缸内增加换气活塞，生产往复四冲程燃机的厂家均可生产。
权利要求
技术特征换气活塞是活塞的一部分，曲轴上的桃型凸轮。请求保护范围(1)往复四冲程内燃机的气缸里增加换气活塞。
(2)往复四冲程内燃机曲轴上桃型凸轮。
全文摘要
本发明属于内燃机领域，主要方法在往复活塞式内燃机的气缸里增加换气活塞。四冲程内燃机，四个冲程各个冲程的任务不同，但它们都是相互联系不可分割的，缺一个冲程就不能完成做功冲程，排气、进气、压缩这三个辅助冲程所占用的时间长。消耗能量大，为此把这三个辅助冲程合为一个冲程，这样大大地缩短了辅助冲程占用的时间。该机排气、进气、压缩在同一个冲程里完成，做功一个冲程比较完整。它每周做一次功，从理论上讲是四冲程内燃机功率的2倍，有效率提高15％以上。它是特殊的二冲程内燃机，又具有四冲程内燃机的特点，是二冲程和四冲程内燃机优点的体现，生产四冲程内燃机的厂家均可生产。摘要
图1合程机工作过程示意图。在图1中，1—排气门；2—通气道；3—气缸；4—进气口；5—换气活塞；6—活塞；7—顶杆；8—滑道；9—后滑轮；10—前滑轮；11—曲轴凸轮；12—换气活塞上止点；13—活塞上止点；14—换气活塞下止点；15—活塞下止点。
文档编号F02B75/02GK1773089SQ20051011825
公开日2006年5月17日 申请日期2005年10月24日 优先权日2005年10月24日
发明者张兴亮, 张林娜, 于璐 申请人:张兴亮