活塞式压缩气体捂燃增压内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及活塞式内燃机装置，尤其是能回移压缩气体到环压燃烧室做捂燃增压处理，再介入总燃烧室高压燃烧推动活塞下行，和以曲轴大力臂传递连杆力开始做功。
【背景技术】
[0002]目前公知的内然机，无论是四冲程，还是二冲程式内燃机在压缩和做功冲程中，活塞把燃料气体压缩到活塞上止点所在气缸中的位置，再小偏角爆燃做功。压缩冲程中压缩气体在提升压缩比过程中压缩增压，在开始介入推动活塞下行做功之前没有对已完成压缩比的压缩气体再加压处理，做功初始气压低，即点火气压低。
[0003]同时，小偏角开始燃烧做功情况下，此时连杆以曲轴为半径绕曲轴轴心线转动，形成的夹角小，曲轴力臂就小，来自连杆的绕着曲轴转动传递的力就小。
【发明内容】
[0004]所要解决的技术问题:为了克服现有内燃机做功冲程中，压缩气体点火做功初始气压低和曲轴力臂短的不足，本实用新型提供一种内燃机装置，该内燃机不仅能压缩燃料气体，爆燃做功，排出废气，吸入燃料气体，而且能方便地转移压缩气体到增压处理空间，该空间能封闭燃烧且不扩充空间容积的方式增加气压，即增压燃烧室，本案的增压燃烧室以环压室例进行说明，环压室位于活塞从上止点向下止点方向回移一段行程附近的汽缸内壁与活塞外壁之间。
[0005]做功冲程中，电磁阀内的气门隔开了环压室和保压室，保压室火花塞和环压室火花塞先后点火燃烧燃料气体，点火后环压室被称为环压燃烧室，保压室点火后称为保压燃烧室，在环压燃烧室还可对压缩气体做预先捂燃增压处理，再以很高的做功初始气压介入总燃烧室后，高压，高速燃烧推动活塞下行做功，即在环压燃烧室燃烧一定时间后再介入总燃烧室做功。
[0006]并且同时实现曲轴大力臂，让连杆传递的力，以曲轴大力臂的传递方式转动曲轴，本实用新型因为只涉及到压缩冲程和做功冲程，所以在以下的说明和附图中只对这两个冲程进行说明，没有排气和吸气部份的具体说明，以及气门打开部份的附图。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:在活塞机型四冲程和二冲程内然机中，环压室与保压室通过平压通道联通，环压室12由汽缸内侧壁的内凹空间112和活塞外侧壁的外凹空间111两部份构成，本案中汽缸内侧壁的内凹空间简称为内凹空间，如图13中的112。活塞外侧壁的外凹空间简称为外凹空间，如图13中的111，点火后又称为环压燃烧室。
[0008]平压通道18内设有电磁阀5，在压缩冲程，如图2所示，电磁阀5开启，压缩气体在活塞6上行至能封闭环压室12的开口之后的压缩行程，通过平压通道18平衡环压室12和保压室15内部气压，电磁阀5在压缩冲程末尾阶段保持开启状态，让活塞6在上行过程中经过了环压室12的开口上沿后，继续由平压通道18经过保压室15向环压室12输送气压。
[0009]作为推动活塞6下行做功起主要作用的大部份燃料气体被存储环压室12，实现压缩气体部分回移。少部分燃料留存在保压室15，保压室容积大小以其内部燃料点火后，最大气压能使活塞6从上止点下行至环压燃烧室91开口处距离为准，在图2中对应的位置是汽缸内壁的内凹空间112。
[0010]压缩冲程中，活塞继续上行到上止点后，电磁阀5关闭，隔绝环压燃烧室91和保压燃烧室90，环压室火花塞16和保压室火花塞19分别点火，此时，保压燃烧室90内气体开始燃烧，气压升高，活塞6开始下行，下行的距离以保压燃烧室的气压值增长到最大时就是环压燃烧室91的开口为准，S卩，汽缸内壁的内凹空间112。
[0011]在活塞6还没下行至环压燃烧室91开口之前的时间段，环压燃烧室91气体也可以提前点火燃烧，做捂燃增压处理，待活塞6继续下行经过环压燃烧室91的开口之后，汽缸内壁的内凹空间112与保压燃烧室90联通构成总燃烧室100。
[0012]环压燃烧室91内部经过预先捂燃增压处理的高压燃烧气体，以较高的做功初始气压通过开口介入总燃烧室100，与保压燃烧室90的燃烧气体一起燃烧推动活塞6下行做功，同时形成湍流，让燃烧更充分。
[0013]捂燃增压处理技术是:压缩冲程完成并转移燃料气体到增压空间，再开始做功冲程，在没有燃烧空间增加的情况下在封闭空间环压室12内点火燃烧，以增加空间内燃料气体的气压，接合环燃烧室火花塞16，控制着点火时间提前量，时间提前量可为正，零和负值，本发案中以时间提前量为正值作为例子进行说明，以便环压燃烧室91内的燃料气体不易过早被点燃而增压太过，仅利用燃烧的开始阶段发生在环压燃烧室91中，之后的燃烧阶段，活塞6已经下行至环压燃烧室91的开口处，接通环压燃烧室91和保压燃烧室90构成总燃烧室100，根据压强越高，温度就越高，燃烧速度就越快的原理，那么燃料的能量释放速度就越快。
[0014]经过预先捂燃增压处理过的燃烧气体，以更高的压强在活塞6经过环压燃烧室91的开口加入到总燃烧100，才开始伴随活塞的下行做功，比起传统内燃机，未经过预先捂燃增压处理的压缩燃料气体，仅以完成压缩比所增加气压所达到的压强值，直接点火就开始伴随活塞6下行的压缩燃烧气体，其开始做功的初始燃烧气压要高出很多，即介入做功初始燃烧气压要高出很多。
[0015]其在总燃烧室内的燃烧效果更优异，能量释放速度更快，燃烧反应更充分。气缸内总燃烧室100的压强增长速度会更快，爆燃效果更好，做功效果也更好。
[0016]当汽缸内壁的内凹空间112与保压燃烧室90联通构成总燃烧室100时，在这个介入点，从活塞6上止点开始，连杆7绕曲轴8转了一个角度Q，如图10所示，这个角度Q大于传统内燃机的小偏角点火的角度，连杆力131以曲轴线132为半径绕曲轴中心轴线上Z点转动与连杆力131形成较大的力臂L。在内燃机每个做功冲程的初始，连杆7拥有大力臂L转动曲轴8，曲轴8的输出力就更大。
[0017]活塞6从其上止点反回运行到环压燃烧室91开口处的这段距离，也就是在做功用压缩气体介入推动活塞6做功之前的阶段，同时也是曲轴大力臂形成的阶段。
[0018]活塞6回移，导致气缸中保压燃烧室90空间增加，是由留在保压室15中的小部分压缩气体被点火爆燃，扩张体积来填充活塞6回移所增加的空间，以确保做功用燃烧气体从环压燃烧室91介入总燃烧室100时，不会损失气压去弥补保压燃烧室90的气压低于完成压缩冲程时的气压值，即活塞下行所增加空间形成的气压差。
[0019]为确保做功用的燃烧气体的气压值从环压燃烧室91开始介入进总燃烧室100，就以大于，至少等于完成压缩比时的气压值。
[0020]在环压室12内对里面的压缩气体做预先捂燃增压处理，以提前于介入总燃烧室100之前一定时间量点火，在没有空间增加的情况下高压燃烧，只增压不扩大空间，其燃烧速度会高于有空间增长伴随燃烧的保压燃烧室90的燃烧速度，加上大部份燃料是存放在环压室12内，即没有燃烧气压推动活塞扩张空间增长的燃烧气压和燃烧速度会高于有活塞运行而增加空间的燃烧气压和燃烧速度，其燃烧速度和燃烧气压可强许多倍。
[0021]可以随环压燃烧室火花塞16点火提前量的控制，来方便地控制预先捂燃增压处理所增加的气压。当活塞6下行到环压燃烧室91开口处形成总燃烧室100时，燃烧气体以高于保压燃烧室90的气压的介入总燃烧室100，再燃烧着推动活塞6下行做功。
[0022]在双活塞对置机型，如图12所示，也可以设计压缩气体回移捂燃增压技术，捂燃增压技术的A环压室131，B环压室132，C环压室133，D环压室134，分别设计在气缸中部的内壁，即两个活塞的上止点附近，如图12所示。
[0023]图12中的47，48，49，50是各个汽缸配套的A电磁阀，B电磁阀，C电磁阀，D电磁阀。图12中的双活塞对置机型是每个活塞都设计了环压燃烧室和捂燃增压系统。也可以只对部份活塞组做配套设计。
[0024]设计在平压通道18内的电磁阀5，在吸气冲程和排气冲程中电磁阀5的两个气门31和气门27都是开启状态，如图8所示，方便气体流通，在压缩冲程末端和做功冲程中，即环压燃烧室91做预先捂燃增压处理阶段，设在平压通道18内的电磁阀5对于保压室15和环压室12的分隔起