专利名称：一种利用废气做功的发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用废气做功的发动机
背景技术：
现有的发动机存在如下不足。
1. 现有的发动机，高压气体在做功冲程后，都把高压废气排出去了，形成一种浪费。
2. 现有的发动机，不论在什么时候，都是所有的气缸同时运转，同时在消耗燃料，也是浪费。
3. 现有的发动机，在低速和中速运转的同时，所有的缸体全部工作，容易造成发动机的温 度高，加速磨损，同时污染环境。
发明的目的
本发明课题就是为了提供一种既可以把高压的废气进行二次做功，又可以根据不同的情 况，提供不同数目的缸体工作。即在发动机低转速时单缸或少缸工作，中转速时两缸或半部 分缸工作，高转速时三缸工作或全部缸工作，在节约燃油的基础上，减少排放降低发动机的 温度，提供使用寿命。
本发明的第一方面的结构如下。
首先假设此发动机的排气量为1.4升，冲程为10cm，则A、 B、 C三个气缸的面积分别为 60cm2 40cm2、 40cm2，或者也可以假设A缸的面积比B、 C缸的面积大，但是比两缸的面 积之和小。B和C缸的面积一样大，所以A缸的直径与B，C缸不一致。此发动机的配气机构原 理，与本田的VTEC或丰田的VVT-i或VVT-L相似，只是在原理基础上，做一些改动，使 其能够按照工作要求开启和闭合气门，另外在配气机构中， 一个气门的运动，由几个液体控 制的凸轮带动，为了让可控凸轮在转动一周之内气门开启二次，所以有一部分的凸轮在一周 上凸起二次，如
图13中的D。图中箭头所指的方向，是所有活塞运动的方向。另外根据可变 气门的原理，其中配气机构中，某气门的开启，由控制此气门的凸轮组控制，凸轮组中某个 凸轮的工作，由液压控制，液压阀的开启由机油泵或油门控制，而机油泵由发动机转速控 制，以便能够达到在发动机低速的时候，让某些控制它的气门开启和闭合，以便配合发动机 低速时运转需要。在发动机中速时，让某些控制它的气门开启和闭合，以便配合发动机中速 时运转需要。在发动机高速时，让某些控制它的气门开启和闭合，以便配合发动机高速时运 转的需要。以便达到工作要求。一种利用废气做功的发动机
如图l所示具有进气管l、排气管12、缸与缸之间不与外部空气直接相通的耐压通气管简称 连接管7、活塞16和其中的一种配气机构中的凸轮图13中的D等。其特征为-
1. 发动机的气缸之间，由不与外部空气直接相通的耐压通气管经由各缸的气门口成封闭状 态相连接。
2. 还有配气机构上的凸轮面，在一周之内有二次凸起。
3. 在同一发动机上的活塞的直径大小不一致。
在发动机低转速时，如图l、图2、图3、图4分别是A缸的吸气、压縮、做功、排气四个冲 程，由于此发动机是特殊的可变气门结构，所以在低转速时B、 C缸的进气门2、 ll不开启。所 以也不进可燃气体，虽然火花塞3、 13点火，因此不做功，只是A缸的进气门6开启。吸入可燃 气体，火花塞8点火，发动机开始工作，在图4时，是A缸的排气冲程的开始，做功冲程的结 束。此时气门4、 9、 14同时打开，由于此时A缸在下止点。B、 C缸在上止点。又因为B、 C缸 的面积之和大于A缸。所以当4、 9、 14的气门打开后，高压的气体进入B、 C缸。B、 C缸受到 气体的推力大于A缸，通过曲轴固定座18上的曲轴19和连杆17，以及缸的活塞16，迫使A缸的 活塞向上运动，B、 C缸的活塞向下运动，当运动到A缸的上止点和B、 C缸的下止点时，图l， 因为需要气门重叠，A缸的排气门打开，同时气门4和9以及14关闭，以便保留连接管7内的高压 气体，有利于下一次做功时压力大。在图l， B、 C缸的排气门5、 15打开，把废气排出后，A缸 的进气门6打开，A缸的活塞向下运动进行吸气冲程。B、 C缸的活塞向上运动进行排气冲程，从 而进行下一个循环。
本发明的第一方面起到的效果。
当发动机低速或怠速时，用一个缸吸进含燃料的气体工作，另外两个缸利用此缸排出的废气 进行再次做功。从而达到提高效率和省油的效果。
本发明的第二方面结构如下。
当发动机中速运转，或需要中等功率输出时，通过可变气门技术，使B、 C缸的进气门2、 11 按需要时开启，而A缸的进气门6不开启，以及B、 C缸的排气门5、 15按工作需要开启，还有让 连接管上气门口处的4、 9、 13气门按工作要求开启。图5、 6、 7、 8分别是B缸的进气、压縮、 做功、排气四个冲程，也是C缸的做功、排气、吸气、压縮四个冲程。图8是B缸排气冲程，气门 4和9打开，高压气体通过连接管7进入A缸内，由于A缸的面积大于B缸，所以高压气体使A缸的 活塞向下运动，同时曲轴19迫使B缸的活塞向上运动，当B缸的活塞到达上止点时和A缸的活塞 到达下止点时，即图5，排气门5和10都提前打开，把废气排出缸外，根据气门重叠原理，进气 门2打开，同时气门9和3关闭，以便保留管内的气体为高压，便于下一次做功。
在图6中是C缸的排气冲程的下止点，气门9、 14打开，高压气体通过连接管7进入A缸内， 使A缸的活塞向下运动，C缸的活塞向上运动，当A缸的活塞运动到下止点时，C缸的活塞运动到 上止点，即图7，排气门IO、 15都打开，把废气排出缸体外，因为气门重叠，进气门ll打开，进 入吸气冲程。从而进入下一个循环，这期间由于B，C缸是在曲轴运转两周做一次功，而A缸是曲 轴运转一周做一次功，而控制气门的凸轮轴是曲轴转2周凸轮轴转一周。这就要求配气机构上的 凸轮组中的某个凸轮在一周上有二次凸起，图13中的D。本发明的第二方方面起到的效果。
真正消耗可燃气体的是二个缸，而另外一个缸是利用另外二个缸的废气在工作。 本发明的第三方面的结构如下。
当发动机要求高转速时，或大功率输出时，根据可变气门的原理，A、 B、 C缸上的进气门 2、 6、 11,排气门5、 10、 15都能按照要求开启和闭合，而连接管气门口处的气门3、 9、 14不 开启，使每个缸体都按顺序吸入可燃气体，全部做功。而把废气直接通过排气管排出缸体外。图 9、 10、 11、 12分别是B缸的吸气、压缩、做功和排气四个冲程，也是A缸的压縮、做功、排气 和吸气四个冲程，还分别是C缸的做功、排气、吸气、压縮四个冲程。
本发明的第三个起到的效果。
当三个缸都工作时，适合汽车的加速、高速、爬坡或重载时的要求，从而达到了大功率输出 的目的。此发明既是一个废气再做功的技术，也是一个变缸技术，如果在连接管7上，外接一个 高压储气瓶，在低速或中速时，根据上述的工作原理。高压气体还能使此发动机工作。从而变成 即可使用燃油，又可使用高压空气的混合功力发动机。既经济又环保，另外根据此工作原理，也 可以让四缸的缸直径大小一致的发动机按着上述原理利用废气工作，只不过是只能一个缸的废气 让另外两个缸工作。而不能一个缸的废气，让另一个缸工作。还有，此发动机的气门油封，应该 是耐高压的结构。
权利要求
一种利用废气做功的发动机，具有发动机的进气管(1)排气管(12)缸与缸之间的连接管(7)，活塞(16)气门(2)(4)(5)(6)(9)(10)(11)(14)(15)凸轮D。其特征为1.发动机的气缸与气缸之间由不与外部的空气直接相通的耐压通气管(7)经由各缸的气门口成封闭状态相连接。
2. 如权利要求l所述的利用废气做功的发动机其特征为配气机构凸轮(D)的凸轮面上在一周之内有二此凸起。
3. 如权利要求l所述的利用废气做功的发动机其特征为同一发动机上的活塞直径大小不-致。
全文摘要
一种利用废气做功的发动机，包括缸体(A)缸体(B)和缸体(C)，缸上的活塞(16)活塞连杆(17)曲轴(19)曲轴固定座(18)发动机的进气管(1)，(B)缸的进气口上的气门(2)，(B)缸上的火花塞(3)，(B)缸上的排气口上的气门(5)。A缸进气口上的气门(6)和火花塞(8)，以及排气口上的气门(10)，(C)缸上进气口上的气门(11)和火花塞(13)以及它的排气口上的气门(15)，配气结构凸轮轴上凸轮组中的凸轮(D)，还有(A)、(B)、(C)缸上的排气管(12)，还有与(A)、(B)、(C)三缸成封闭式连接的连接管(7)，以及连接管与三缸气门口上的气门(4)、(9)、(14)。
文档编号F01N5/04GK101550865SQ200810229039
公开日2009年10月7日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者翟宝明 申请人:翟宝明;翟宝柱