多个不同工作容积气缸组合装置制造方法
【专利摘要】多个不同工作容积气缸组合装置，包括三组具有不同工作容积的气缸组，每组气缸组包含四个具有相同工作容积的气缸系，每个气缸系包括一个缸体、一个活塞、一个进气门、一个排气门和一个点火器；其特征在于：三组气缸组具有不同的工作容积，A组气缸组的工作容积最小，C组气缸组的工作容积最大，而B组气缸组的工作容积介于Ａ组和Ｃ组之间，Ａ组、B组、C组气缸组各包含四个具有相同工作容积的气缸系，每个气缸系包含一个气缸缸体、一个气缸活塞、一个气缸进气门、一个气缸排气门和一个气缸点火器；气缸进气门的气门杆外套有一根弹簧，弹簧的上端连接有一块磁吸环，离磁吸环上侧面距离为Ｌ的位置安装有一个电磁线圈。
【专利说明】多个不同工作容积气缸组合装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及多个不同工作容积气缸组合装置，适用于所有汽油发动机、柴油发动机和燃气发动机，属于发动机和发动机节能【技术领域】。
【背景技术】
[0002]汽车发动机在行驶过程中，由于其行驶速度和发动机转速不同，消耗的燃料油量不同，当汽车在低速起步行驶时，汽车行驶速度从零开始，需要的扭矩力较大，因此需要发动机消耗较多的燃料，而当汽车行驶速度较高时，由于需要较高的发动机转速，所以也需要消耗较多的燃料，这主要是因为发动机的工作容积不能改变而无法满足不同状态的需求；本发明是利用多个不同工作容积气缸组组合成一个发动机，使发动机在不同扭矩力和不同发动机转速条件下使不同工作容积气缸组工作提供相应的最经济动力的节油方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种具有多个不同工作容积气缸组组合成的发动机、使该发动机在不同扭矩力和不同发动机转速条件下使不同工作容积气缸组工作提供相应的最经济动力
[0004]的多个不同工作容积气缸组合装置。
[0005]多个不同工作容积气缸组合装置，包括三组具有不同工作容积的气缸组，每组气缸组包含四个具有相同工作容积的气缸，每个气缸包括一个缸体、一个活塞、一个进气门、一个排气门和一个点火器；其特征在于:
[0006]1、三组气缸组具有不同的工作容积，A组气缸组的工作容积最小，C组气缸组的工作容积最大，而B组气缸组的工作容积介于A组和C组之间，A组气缸组包含四个具有相同工作容积的A组气缸，B组气缸组包含四个具有相同工作容积的B组气缸，C组气缸组包含四个具有相同工作容积的C组气缸，每个气缸是一个独立的、完整的发动机气缸单元，每个气缸的活塞连杆与同一根动力输出轴由曲轴相连，每个气缸能独立地工作做功并推动动力输出轴输出动力，每个气缸包含一个气缸缸体、一个气缸活塞、一个气缸进气门、一个气缸排气门和一个气缸点火器，A组气缸的结构与B组气缸的结构相同但大小不同，B组气缸的结构与C组气缸的结构相同但大小不同；气缸进气门的气门杆外周套有一根弹簧，弹簧使气缸进气门始终处于打开状态，弹簧的上端连接有一块磁吸环，弹簧的上端固定于磁吸环的下侧面上，磁吸环固定在气门杆上，弹簧的下端固定于气门杆穿过进气道的孔外区进气道外壁上，离磁吸环上侧面距离为L的位置安装有一个电磁线圈，磁吸环上侧面距离电磁线圈的距离L区域在电磁线圈磁场吸力范围内，气门杆穿过电磁线圈的中心孔但不与电磁线圈接触，电磁线圈固定于电磁线圈支承块上，电磁线圈支承块固定于进气道外壁上，电磁线圈的电源线与控制柜的接线端子相连；C P U控制各接线端子电源开关的开或关，CPU可控制A组气缸组电源开关的开或关、CPU也可控制B组气缸组电源开关的开或关、CPU还可控制C组气缸组电源开关的开或关，CPU可以同时控制A组气缸组某一个或多个气缸电源开关的开或关、CPU也可以同时控制B组气缸组某一个或多个气缸电源开关的开或关、CPU还可以同时控制C组气缸组某一个或多个气缸电源开关的开或关，CPU可以控制所有的气缸电源开关同时开或关，总之，CPU可任意控制A组、B组、C组中任意个或任意多个气缸电源开关的开或关，CPU按通某个气缸的电磁线圈电源时，同时也接通该气缸的点火器电源，气缸的点火受动力输出轴相应的推顶凸轮推顶触发点火，另外，气缸化油器燃料雾化也受CPU接通电源控制，接通电源的气缸才能喷入雾化的燃料，所以，只有被CPU接通电源的气缸才能吸入雾化燃料混合气体、并被活塞压缩、然后点火爆燃、产生做功并将做功动力传输到动力输出轴；当电磁线圈通电时，电磁线圈产生磁场，磁场吸力将磁吸环吸向电磁线圈，并使磁吸环被吸附在电磁线圈的下侧面上，磁吸环被电磁线圈吸附使磁吸环克服弹簧力而产生顺气门杆中轴线向上移动S距离，同时，磁吸环顺气门杆向上移动S距离带动气门杆顺气门杆中轴线向上移动S距离，S CL，从而使与气门杆相连接的进气门关闭，在电磁线圈通电使进气门关闭的同时，化油器的雾化喷油嘴打开、点火器的电源打开，此时，电磁线圈被接通电源的气缸具备吸气、压缩、做功、排气功能而进入工作状态；当电磁线圈断电时，电磁线圈产生的磁场消失，电磁线圈对磁吸环的吸附作用消失，由于弹簧的回复力作用使气门杆顺气门杆中轴线向下移动S距离，从而使与气门杆相连的进气门回复到打开状
--τ O
[0007]2、所有气缸的气缸活塞都被同一根动力输出轴上的相应曲轴驱动，使活塞在缸体内不断地做往复循环移动，但因为进气门被与该进气门相连的气门杆外套有的弹簧作用而使该进气门始终处于打开状态，所以在缸体内不断地往复循环移动的活塞不会使缸体内气体被压缩，所有的气缸只有在该气缸的电磁线圈通电后，进气门被电磁线圈吸附而关闭的同时，化油器燃料雾化功能正常和点火器电源接通后，该气缸才能正常实现吸气、压缩、做功和排气四个冲程的功能；在油门打开较小时，所有A组气缸工作，即:所有A组气缸的电磁线圈都同时通电、A组气缸的化油器燃料雾化功能正常和点火器电源接通、使电磁线圈吸附其下侧的磁吸环并使其下侧的进气门关闭；当油门打开至中等时，所有B组气缸工作，即:所有B组气缸的电磁线圈都同时通电、B组气缸的化油器燃料雾化功能正常和点火器电源接通、使电磁线圈吸附其下侧的磁吸环并使其下侧的进气门关闭；当油门打开较大时，所有C组气缸工作，即:所有C组气缸的电磁线圈都同时通电、C组气缸的化油器燃料雾化功能正常和点火器电源接通、使电磁线圈吸附其下侧的磁吸环并使其下侧的进气门关闭；但当汽车在高速路上以较高的速度稳定行驶时，汽车需要的扭矩力较小但发动机转速较快，此时，CPU将转速较快的所有C组气缸的电磁线圈断电停止工作，同时将喷油量较小的所有A组气缸的电磁线圈都同时通电、使A组气缸的化油器燃料雾化功能正常和点火器电源接通、使A组气缸的电磁线圈吸附其下侧的磁吸环并使其下侧的进气门关闭而进入工作状态，从而使汽车在较高转速但需要的扭矩力较小时，油耗降低。
[0008]3、Α组气缸工作过程:当A组气缸的I号缸活塞受动力输出轴的曲轴作用，使I号缸活塞从缸体顶部的进气门与排气门附近的上止点位置向下止点位置方向推移，与动力输出轴相连的一个推顶凸轮推顶进气门的气门杆使气门杆克服电磁线圈的磁吸力作用而打开进气门，从而使与进气门相连的化油器内的雾化油气混合气体被不断地吸入到I号缸缸体内，当I号缸活塞推移至下止点时，I号缸缸体内吸入的雾化油气混合气体量达到最大，此时被推顶凸轮推顶打开的进气门因转过推顶凸轮的推顶区域而受电磁线圈磁吸力作用恢复关闭，至此I号缸完成吸气冲程；此时动力输出轴的曲轴使I号缸活塞从下止点开始向上止点方向即缸体顶部的进气门方向推移，随着I号缸活塞向缸体顶部的进气门方向即上止点方向推移，I号缸缸体内的雾化油气混合气体开始逐渐地被压缩，当I号缸活塞被推至上止点时，雾化油气混合气体的压缩比达到最大，至此I号缸完成压缩冲程；当I号缸的活塞被推至接近上止点时，位于I号缸顶部的点火器点火使被压缩的雾化油气混合气体被点燃产生爆燃，爆燃产生的巨大推力推动着I号缸缸体内的活塞从上止点推向下止点，并将爆燃的巨大推力通过动力输出轴输出，此时I号缸缸体内的活塞从上止点推到下止点，至此I号缸完成做功冲程；当I号缸缸体内的活塞从上止点推到下止点时，动力输出轴的曲轴又将I号缸缸体内的活塞从下止点推向上止点，并在I号缸缸体内的活塞从下止点推向上止点的过程中，动力输出轴的另一个推顶凸轮推顶排气门的排气门杆使排气门打开，从而使雾化油气混合气体被爆燃后产生的大量烟废气从排气门排出，当I号缸缸体内的活塞被推至上止点时，雾化油气混合气体被爆燃后产生的烟废气大部分从排气门排出，至此I号缸完成排气冲程；此时，动力输出轴的曲轴又使I号缸缸体内的活塞从上止点开始向下止点方向推移，I号缸将重复第二个吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的循环；同时，在I号缸进行做功冲程过程中，2号缸在做压缩冲程，3号缸在做吸气冲程，4号缸在做排气冲程，A组气缸的四个缸如此协调循环往复地交替工作；同理，B组气缸的工作过程与A组气缸的工作过程相同，C组气缸的工作过程也与A组气缸的工作过程相同。
[0009]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0010]1.本发明使汽车在不同扭矩力和不同发动机转速条件下，由不同工作容积气缸组工作提供相应的最经济、最高效的动力，从而实现节能节油。
[0011]2.本发明结构简单，稳定可靠，成本低廉，推广容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的剖面结构示意图；
[0013]图2是图1所示实施例的P放大示意图；
[0014]图3是图2所示实施例的Q放大示意图。
[0015]图1—3中:1、动力输出轴2、A组气缸3、曲轴4、连杆5、活塞 6、缸体 7、B组气缸 8、排气门 9、进气门 10、点火器 11、燃烧室 12、电磁线圈 13、进气道 14、弹簧 15、C组气缸 16、电磁线圈固定盘 17、磁吸环 18、气门杆 19、弹簧固定块 20、电源线 2 1、电磁线圈支承块。
【具体实施方式】
[0016]在图1一3所示的实施例中:多个不同工作容积气缸组合装置，包括三组具有不同工作容积的气缸组，每组气缸组包含四个具有相同工作容积的气缸，每个气缸包括一个气缸缸体6、一个气缸活塞5、一个气缸进气门9、一个气缸排气门8和一个气缸点火器10 ;其特征在于:三组气缸组具有不同的工作容积，A组气缸组的工作容积最小，C组气缸组的工作容积最大，而B组气缸组的工作容积介于A组和C组之间，A组气缸组包含四个具有相同工作容积的A组气缸2，B组气缸组包含四个具有相同工作容积的B组气缸7，C组气缸组包含四个具有相同工作容积的C组气缸15，每个气缸是一个独立的、完整的发动机气缸单元，每个气缸的活塞连杆4与同一根动力输出轴I由曲轴3相连，每个气缸能独立地工作做功并推动动力输出轴I输出动力，每个气缸包含一个气缸缸体6、一个气缸活塞5、一个气缸进气门9、一个气缸排气门8和一个气缸点火器10，A组气缸2的结构与B组气缸7的结构相同但大小不同，B组气缸7的结构与C组气缸15的结构相同但大小不同；气缸进气门9的气门杆18外周套有一根弹簧14，弹簧14使气缸进气门9始终处于打开状态，弹簧14的上端连接有一块磁吸环17，弹簧14的上端固定于磁吸环17的下侧面上，磁吸环17固定在气门杆18上，弹簧14的下端固定于气门杆18穿过进气道13的孔外区进气道13外壁上，离磁吸环17上侧面距离为L的位置安装有一个电磁线圈12，磁吸环17上侧面距离电磁线圈12的距离L区域在电磁线圈12磁场吸力范围内，气门杆18穿过电磁线圈12的中心孔但不与电磁线圈12接触，电磁线圈12固定于电磁线圈支承块21上，电磁线圈支承块21固定于进气道13外壁上，电磁线圈12的电源线20与控制柜的接线端子相连；C P U控制各接线端子电源开关的开或关，CPU可控制A组气缸组电源开关的开或关、CPU也可控制B组气缸组电源开关的开或关、CPU还可控制C组气缸组电源开关的开或关，CPU可以同时控制A组气缸组某一个或多个气缸电源开关的开或关、CPU也可以同时控制B组气缸组某一个或多个气缸电源开关的开或关、CPU还可以同时控制C组气缸组某一个或多个气缸电源开关的开或关，CPU可以控制所有的气缸电源开关同时开或关，总之，CPU可任意控制A组、B组、C组中任意个或任意多个气缸电源开关的开或关，CPU按通某个气缸的电磁线圈12电源时，同时也接通该气缸的点火器10电源，气缸的点火受动力输出轴I相应的推顶凸轮推顶触发点火，另外，气缸化油器燃料雾化也受CPU接通电源控制，接通电源的气缸才能喷入雾化的燃料，所以，只有被CPU接通电源的气缸才能吸入雾化燃料混合气体、并被活塞5压缩、然后点火爆燃、产生做功并将做功动力传输到动力输出轴I ;当电磁线圈12通电时，电磁线圈12产生磁场，磁场吸力将磁吸环17吸向电磁线圈12，并使磁吸环17被吸附在电磁线圈12的下侧面上，磁吸环17被电磁线圈12吸附使磁吸环17克服弹簧14力而产生顺气门杆18中轴线向上移动S距离，同时，磁吸环17顺气门杆18向上移动S距离带动气门杆18顺气门杆18中轴线向上移动S距离，S ( L，从而使与气门杆18相连接的进气门9关闭，在电磁线圈12通电使进气门9关闭的同时，化油器的雾化喷油嘴打开、点火器10的电源打开，此时，电磁线圈12被接通电源的气缸具备吸气、压缩、做功、排气功能而进入工作状态；当电磁线圈12断电时，电磁线圈12产生的磁场消失，电磁线圈12对磁吸环17的吸附作用消失，由于弹簧14的回复力作用使气门杆18顺气门杆18中轴线向下移动S距离，从而使与气门杆18相连的进气门9回复到打开状态。
[0017]所有气缸的气缸活塞5都被同一根动力输出轴I上的相应曲轴3驱动，使活塞5在缸体6内不断地做往复循环移动，但因为进气门9被与该进气门9相连的气门杆18外套有的弹簧14作用而使该进气门9始终处于打开状态，所以在缸体6内不断地往复循环移动的活塞5不会使缸体6内气体被压缩，所有的气缸只有在该气缸的电磁线圈12通电后，进气门9被电磁线圈12吸附而关闭的同时，化油器燃料雾化功能正常和点火器10电源接通后，该气缸才能正常实现吸气、压缩、做功和排气四个冲程的功能；在油门打开较小时，所有A组气缸2工作，即:所有A组气缸2的电磁线圈12都同时通电、A组气缸2的化油器燃料雾化功能正常和点火器10电源接通、使电磁线圈12吸附其下侧的磁吸环17并使其下侧的进气门9关闭；当油门打开至中等时，所有B组气缸7工作，即:所有B组气缸7的电磁线圈12都同时通电、B组气缸7的化油器燃料雾化功能正常和点火器10电源接通、使电磁线圈12吸附其下侧的磁吸环17并使其下侧的进气门9关闭；当油门打开较大时，所有C组气缸15工作，即:所有C组气缸15的电磁线圈12都同时通电、C组气缸15的化油器燃料雾化功能正常和点火器10电源接通、使电磁线圈12吸附其下侧的磁吸环17并使其下侧的进气门9关闭；但当汽车在高速路上以较高的速度稳定行驶时，汽车需要的扭矩力较小但发动机转速较快，此时，CPU将转速较快的所有C组气缸15的电磁线圈12断电停止工作，同时将喷油量较小的所有A组气缸2的电磁线圈12都同时通电、使A组气缸2的化油器燃料雾化功能正常和点火器10电源接通、使A组气缸2的电磁线圈12吸附其下侧的磁吸环17并使其下侧的进气门9关闭而进入工作状态，从而使汽车在较高转速但需要的扭矩力较小时，油耗降低。
[0018]A组气缸2工作过程:当A组气缸2的I号缸活塞5受动力输出轴I的曲轴3作用，使I号缸活塞5从缸体6顶部的进气门9与排气门8附近的上止点位置向下止点位置方向推移，与动力输出轴I相连的一个推顶凸轮推顶进气门9的气门杆18使气门杆18克服电磁线圈12的磁吸力作用而打开进气门9，从而使与进气门9相连的化油器内的雾化油气混合气体被不断地吸入到I号缸缸体6内，当I号缸活塞5推移至下止点时，I号缸缸体6内吸入的雾化油气混合气体量达到最大，此时被推顶凸轮推顶打开的进气门9因转过推顶凸轮的推顶区域而受电磁线圈12磁吸力作用恢复关闭，至此I号缸完成吸气冲程；此时动力输出轴I的曲轴3使I号缸活塞5从下止点开始向上止点方向即缸体6顶部的进气门9方向推移，随着I号缸活塞5向缸体6顶部的进气门9方向即上止点方向推移，I号缸缸体6内的雾化油气混合气体开始逐渐地被压缩，当I号缸活塞5被推至上止点时，雾化油气混合气体的压缩比达到最大，至此I号缸完成压缩冲程；当I号缸的活塞5被推至接近上止点时，位于I号缸缸体6顶部的点火器10点火使被压缩的雾化油气混合气体被点燃产生爆燃，爆燃产生的巨大推力推动着I号缸缸体6内的活塞5从上止点推向下止点，并将爆燃的巨大推力通过动力输出轴I输出，此时I号缸缸体6内的活塞5从上止点推到下止点，至此I号缸完成做功冲程；当I号缸缸体6内的活塞5从上止点推到下止点时，动力输出轴I的曲轴3又将I号缸缸体6内的活塞5从下止点推向上止点，并在I号缸缸体6内的活塞5从下止点推向上止点的过程中，动力输出轴I的另一个推顶凸轮推顶排气门8的排气门杆使排气门8打开，从而使雾化油气混合气体被爆燃后产生的大量烟废气从排气门8排出，当I号缸缸体6内的活塞5被推至上止点时，雾化油气混合气体被爆燃后产生的烟废气大部分从排气门8排出，至此I号缸完成排气冲程；此时，动力输出轴I的曲轴3又使I号缸缸体6内的活塞5从上止点开始向下止点方向推移，I号缸将重复第二个吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的循环；同时，在I号缸进行做功冲程过程中，2号缸在做压缩冲程，3号缸在做吸气冲程，4号缸在做排气冲程，A组气缸2的四个缸如此协调循环往复地交替工作；同理，B组气缸7的工作过程与A组气缸2的工作过程相同，C组气缸15的工作过程也与A组气缸2的工作过程相同。
【权利要求】
1.多个不同工作容积气缸组合装置，包括三组具有不同工作容积的气缸组，每组气缸组包含四个具有相同工作容积的气缸，每个气缸包括一个气缸缸体(6)、一个气缸活塞(5)、一个气缸进气门(9)、一个气缸排气门(8)和一个气缸点火器(10);其特征在于:三组气缸组具有不同的工作容积，A组气缸组的工作容积最小，C组气缸组的工作容积最大，而B组气缸组的工作容积介于A组和C组之间，A组气缸组包含四个具有相同工作容积的A组气缸(2)，B组气缸组包含四个具有相同工作容积的B组气缸(7)，C组气缸组包含四个具有相同工作容积的C组气缸(15)，每个气缸是一个独立的、完整的发动机气缸单元，每个气缸的活塞连杆(4)与同一根动力输出轴(I)由曲轴(3)相连，每个气缸能独立地工作做功并推动动力输出轴(I)输出动力，每个气缸包含一个气缸缸体(6)、一个气缸活塞(5)、一个气缸进气门(9)、一个气缸排气门(8)和一个气缸点火器(10)，A组气缸(2)的结构与B组气缸(7)的结构相同但大小不同，B组气缸(7)的结构与C组气缸(15)的结构相同但大小不同。
【文档编号】F02F1/18GK204163857SQ201420634312
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】魏伯卿 申请人:魏伯卿