专利名称：一种改变了工作程序的柴油发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油发动机，更具体地说，本发明是一种改变了工作程序的柴油发动机。
背景技术：
为了人类生产力发展需要，提高柴油机的工作效率，一直是人们努力研究的重要课题。目前在各个领域使用的四冲程柴油发动机、它的工作程序一般都是由进气、压缩、作功、排气四个冲程所组成的，其传动系统齿轮室中凸轮轴齿轮的齿数大于曲轴正时齿轮的齿数，曲轴旋转两周(720°)，活塞往复移动两次，发动机完成一个工作循环，对外做功一次。它的有效功率只是30-40％左右。为了柴油机得到更广泛的使用，人们不断地开发了各种柴油机。近年又出了雷诺多点喷射式的世界先进水平的四冲程柴油发动机，在输出功率上算是有了一定的提高。但是这种四冲程柴油发动机，柴油燃烧所产生的机械能利用率还是很低的。因为曲轴飞轮每旋转两周才能作功一次，在作功后又要消耗一定的机械能去完成排气、吸气这些冲程，在机械能要耗尽时又要用一定的力再来一个压缩冲程，因此它的作功冲程每一次几乎都是从零功率开始，这样四冲程柴油机在作功时没有直接连贯地作功，在机械运转中就形成了运转不均匀，机械输出的功率就很低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种改变了工作程序，提高功率的柴油发动机。
本发明是通过以下技术方案实现的一种改变了工作程序的柴油发动机，它包括柴油机主体、在柴油机主体中有气缸、水冷夹套、曲轴，与曲轴相连接有连杆，连杆连接活塞；在柴油机主体外与曲轴相连的有飞轮和曲轴正时齿轮；在主体的一端装有气缸盖，在气缸盖上依次装有排气管、排气门、喷油器、进气管、进气门；在柴油机主体外还有空气滤清器和传动系统齿轮室，在齿轮室中有起动齿轮、调速滑盘齿轮、曲轴正时齿轮、从动齿轮、凸轮轴及凸轮轴齿，起动齿轮与调速滑盘齿轮相啮合，调速滑盘齿轮又分别与曲轴正时齿轮和从动齿轮相啮合，从动齿轮又与凸轮轴齿轮相啮合，其中，凸轮轴齿轮的齿数与曲轴正时齿轮的齿数完全相同，在空气滤清器和进气管之间加装一台空压机或鼓风机。
本发明柴油发动机的工作程序只有压缩和作功两个冲程，曲轴转一圈(360°)，活塞往复移动一次，在凸轮轴的驱动下进气门和排气门分别开、闭一次，喷油器喷油一次，作功一次，压缩一次，完成一个工作循环。
本发明的有益效果是1.现有四冲程柴油发动机动作时是由进气、压缩、作功、排气四个冲程组成的，曲轴每旋转两周(720°)，活塞往复移动两次，发动机完成一个工作循环，才对外作功一次，因此它输出的功率低，本发明传动系统的凸轮轴齿轮齿数与曲轴正时齿轮齿数相同，这样柴油机动作时，曲轴正时齿轮旋转一周(360°)，凸轮轴齿轮和凸轮轴也旋转一周(360°)，凸轮轴驱动下的排气门开闭、进气门开闭、喷油器喷油各一次，做功一次，压缩一次，完成一个工作循环。即旋转一周(360°)，活塞往复移动一次，做功一次，大大地提高了输出功率，且工作较平稳。
2.本发明在原四冲程柴油发动机的基础上进行改造，仅改变凸轮轴齿轮和加装一台空压机或鼓风机，简单易行，具有良好的配套继承性、生产工艺继承性以及零部件和配件的通用性，本发明适用于各种功率的四冲程柴油发动，具有变动小，提高马力大的优点。
图1是本发明柴油发动机的一个单缸简单示意图；图2是本发明传动系统齿轮室各齿轮之间的啮合示意图；图3是本发明在工作中活塞在气缸中运行情况示意图；图3-1是活塞下行到下止点前90°时的运行示意图；图3-2是活塞下行到下止点80°时的运行示意图；图3-3是活塞由下止点向上止点移动到下止点后40°时的运行示意图；图3-4是活塞继续移动到下止点60°时的运行示意图；图4是本发明的配气相位示意图。
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细说明图1中，本发明柴油发动机主体1内有气缸11，水冷夹套16和向外输出功率的曲轴14，与曲轴14相连接的有连杆13、活塞12，在主体1外面与曲轴14相连的有飞轮15和曲轴正时齿轮17，在主体1的一端装有气缸盖10，在气缸盖10上装有排气管9、排气门8、喷油器7、进气管2、进气门6；在主体1外还有空气滤清器5，在空气滤清器5和进气管之间加装一台空气压缩机或鼓风机3，图1中活塞12处于压缩上止点位置，进排气门完全关闭。
图2中齿轮室有起动齿轮18、调速滑盘齿轮19与起动齿轮18啮合，曲轴正时齿轮17和从动齿轮20与调速滑盘齿轮19啮合，在凸轮轴21上的凸轮轴齿轮22与从动轮20啮合。凸轮轴齿轮22的齿数与曲轴正时齿轮17的齿数完全相同。
当外力使起动齿轮18转动后，起动齿轮就带动调速滑盘齿轮19转动，在调速滑盘齿轮19转动后就同时带动了曲轴正时齿轮17和从动轮20转动，从动轮20又带动凸轮轴齿轮22转动，凸轮轴齿轮22转动以后又同时驱动了凸轮轴21转动。
按上面所述的传动关系，调速滑盘齿轮19转动后就同时带动了曲轴正时齿轮17转动，曲轴正时齿轮转动后就带动了曲轴14和飞轮15转动，因为曲轴正时齿轮是连着曲轴14的，所以曲轴14和飞轮15转动后，连杆13就带动活塞12在气缸11内往下止点移动，当活塞12下行到下止点前的90°时(图3-1)排气门8在凸轮轴21的驱动下就打开，再继续下行到下止点前的80°时(图3-2)进气门6也是受凸轮轴21的驱动下打开，这时空气压缩机或鼓风机3从空气滤清器5吸进新鲜的冷空气、经过滤去灰尘杂质后，沿吸气管4进入空气压缩机或鼓风机3后就形成高速的气流、再沿进气管2喷入气缸11内(图3-2)，这样就把气缸内的废气直接排出了，因为排气门早就提前打开，此时喷入的新鲜空气就可以直接把气缸11内的废气从排气门8排出。活塞12从上止点移动到下止点后曲轴14转了半圈(180°)，而此时气缸11内的废气也已经排出干净，而空气压缩机或鼓风机3还不断地往气缸11内喷入冷空气。当活塞12由下止点向上止点移动到下止点后的40°时(图3-3)排气门在凸轮轴21的驱动下就关闭了，而此时进气门6还没有关闭，空压机或鼓风机还再向气缸11内喷入新鲜的冷空气，活塞12在曲轴14和飞轮15的带动下，继续移动到下止点后的60°时(图3-4)在与曲轴14连接的曲轴正时齿轮17驱动凸轮轴21把进气门6关闭。此时，气缸内已经有了足够的新鲜空气，活塞还在曲轴的带动下，向上止点作压缩冲程，活塞到达上止点后压缩冲程完成，在凸轮轴21控制喷油器7就向气缸内喷入柴油。柴油在气缸中燃烧产生高压气体，把活塞往下止点推动，带动曲轴，曲轴就向外输出功率，完成一个工作循环。因此，本发明只有压缩和作功这两个冲程，且具有风水内外冷的柴油发动机在运转中曲轴飞轮每旋转一周360°就对外输出功率一次，发动机就可以连贯地作功，运转均匀地向外输出功率了。
本发明柴油发动工作时，活塞往复运动一次，柴油机作功一次，在每个工作循环中，曲轴每转一周360°，进气门和排气门也要各开闭一次，喷油器也要喷油一次，曲轴每旋转一周360°凸轮轴21也要旋转一周，因此凸轮轴齿轮的齿数和曲轴正时齿轮17的齿数必须相同。凸轮轴齿轮的位置是固定在凸轮轴上的，因此凸轮轴齿轮22曲轴正时齿轮17之间有相对位置就决定了气门开启和供油时间。因此，本发明柴油发动机它必须有一个准确的配气相，才能保证准时配气和供油。
配气相工作程序如图4所示，在活塞做作功冲程时，活塞在曲轴的带动下，由上止点向下止点移动，活塞移动到位于下止点前的90°时排气门开启，位于下止点后的40°时排气门关闭，进气门是活塞位移到位于下止点前的80°时开启，位于下止点后的60°时关闭。
为了使小型柴油发动机用人力能够容易地起动，凡需设减压机构的都要把排气门打开，因为进气门在空压机或鼓风机的作用下，时时都有高速的气流喷入气缸内，喷进的新鲜冷空气能把气缸内的废渣、灰尘和多余的积油向排气门排出，所以设减压机构的柴油机必须设在排气门处。
权利要求
1.一种改变了工作程序的柴油发动机，它包括柴油机主体、在柴油机主体中有气缸、水冷夹套、曲轴，与曲轴相连接有连杆，连杆连接活塞；在柴油机主体外与曲轴相连的有飞轮和曲轴正时齿轮；在主体的一端装有气缸盖，在气缸盖上依次装有排气管、排气门、喷油器、进气管、进气门；在柴油机主体外还有空气滤清器和传动系统齿轮室，在齿轮室中有起动齿轮、调速滑盘齿轮、曲轴正时齿轮、从动齿轮、凸轮轴及凸轮轴齿，起动齿轮与调速滑盘齿轮相啮合，调速滑盘齿轮又分别与曲轴正时齿轮和从动齿轮相啮合，从动齿轮又与凸轮轴齿轮相啮合，其特征是，凸轮轴齿轮的齿数与曲轴正时齿轮的齿数完全相同，在空气滤清器和进气管之间加装一台空压机或鼓风机。
2.一种改变了工作程序的柴油发动机，其特征在于，它的工作程序只有压缩和作功两个冲程，曲轴旋转一圈(360°)，活塞往复移动一次，在凸轮轴的驱动下，进气门和排气门分别开、闭一次，喷油器喷油一次，作功一次，压缩一次，完成一个工作循环。
全文摘要
一种改变了工作程序的柴油发动机，在空气滤清器和进气管之间加装一台空压机或鼓风机，使柴油机气缸内有新鲜空气冷却，外有水夹长冷却，提高了冷却效果。本发明齿轮室的凸轮轴齿轮的齿数与曲轴正时齿轮完全相同，这一变化就改变了四冲程柴油发动机的工作程序，它只有压缩和作功两个冲程，曲轴旋转一周(360°)就向外输出功率一次，大大地提高了功率。本发明适用于各种功率的四冲程柴油机的改造。
文档编号F02B33/02GK101059089SQ20071005238
公开日2007年10月24日 申请日期2007年5月31日 优先权日2007年5月31日
发明者梁荣 申请人:梁荣