带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域本发明涉及一种内燃机，特别是一种带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机。
[0002]【背景技术】内燃机主要包括汽油机和柴油机，在一般的汽油机和柴油机中，通过采用较高的压缩比是提高效率的主要方式。汽油机由于受爆震的影响，压缩比一般在10: I以内。柴油机由于采用压燃点火方式，可让压缩比达到13:1?20:1。压缩比越高相当于燃烧室的容积越小，留在燃烧室容积内不能参与作功的燃气就相对越少，让发动机的效率也相应越高。但在汽油机中压缩比也不能很高，柴油机中的压缩比越高，汽缸内的燃气压力也就相应越大，会让柴油机变得更为笨重。实际中即使让柴油机采用了 20: I很高的压缩比，燃烧室中的这部分燃气仍不能全部参与汽缸中的作功过程。
[0003]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机，在汽缸内开始进行燃烧作功过程后，尽快让小汽缸燃烧室中的辅助活塞下行、把小汽缸燃烧室容积内的大部分作功燃气推到汽缸中作功，从而让发动机的效率进一步提高。
[0004]本发明的带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机包括五种不同实施方式，第一种实施方式中的带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机包括汽缸、汽缸中的活塞和经连杆与曲轴箱中传动相连的曲轴，在汽缸侧边位置处的缸盖上设有躲开进排气门的构成燃烧室容积的小汽缸，在小汽缸中装有辅助活塞，在靠近小汽缸与汽缸连通的通气道处装有指向小汽缸的喷油器或火花塞，在辅助活塞的裙部上侧向外延出形成有顶在回涨弹簧底部的弹簧座，该弹簧座处在缸盖上的滑套中，并通过弹簧座上的边裙在滑套内相应滑动，所设的回涨弹簧装在机盖上的弹簧压盖下面，使辅助活塞受到压进小汽缸的作用力，在弹簧压盖上形成有伸在回涨弹簧中的带有底部挡座的液力缓冲柱，在液力缓冲柱内形成有带上、下缓冲段的液压油腔，该液压油腔与供油管连通，辅助活塞上所设的带有挡塞的滑杆伸在液力缓冲柱的液压油腔中，液压油腔上侧的容纳滑杆上端的滑道上端经连通孔向外通出，在液压油腔的下缓冲段的底侧形成有可限制辅助活塞移出小汽缸的阻挡环面；当汽缸内完成压缩过程、活塞移到上止点位置时，小汽缸内的辅助活塞也在压缩空气作用下克服回涨弹簧的弹力后上移到被液力缓冲柱的底部挡座所阻挡位置，形成最大的燃烧室容积，辅助活塞的弹簧座上的顶环座上移顶在液压缓冲柱底部挡座上的速度由滑杆上的挡塞在移到液压油腔的上缓冲段时被减速缓冲；当汽缸内完成压缩过程开始进行作功过程后，小汽缸燃烧室内所产生的作功燃气开始推动活塞下行作功，随着活塞下行作功，小汽缸内被回涨弹簧压力作用的辅助活塞也被迅速推进小汽缸燃烧室内，把小汽缸内的作功燃气压进汽缸推动活塞作功，当辅助活塞带动相连的滑杆上的挡塞移进液压油腔下侧的下缓冲段后，使与辅助活塞相连的挡塞落在下缓冲段底面的阻挡环面上的速度被减速缓冲。
[0005]在对液压油腔的连接油路设置中，由设在顶部位置的供油管经用封盖密封的注油孔后向下又经进油路通向液压油腔的一侧，液压油腔的另一侧与通向上侧的回油路相通，该回油路再经用封盖密封的检查孔后经小出油孔与出油管连通。
[0006]在缸盖的侧壁上装有面向小汽缸上端位置的检查盖，该检查盖的内侧即作为连通辅助活塞弹簧座上的上下侧气流通道，还在检查盖的内侧形成有相应的滑槽，辅助活塞通过其上弹簧座上所安装的处在滑槽中的滑块限制辅助活塞回转。
[0007]在本发明第二种带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机中，这种发动机包括汽缸、汽缸中的活塞和经连杆与曲轴箱中传动相连的曲轴，在汽缸侧边位置处的缸盖上设有躲开进排气门的构成燃烧室容积的小汽缸，在小汽缸中装有辅助活塞，在靠近小汽缸与汽缸连通的通气道处装有指向小汽缸的喷油器或火花塞，辅助活塞上的连接顶杆经穿过缸盖上的小汽缸上侧所固定的压盖与上端的弹簧挡座连成一体，弹簧挡座通过其上的边裙可在缸盖上的滑套中相应滑动，在弹簧挡座与机盖上的弹簧压盖之间装有回涨弹簧，该回涨弹簧经弹簧挡座和连接顶杆可把辅助活塞从小汽缸的内侧迅速向外压出，在弹簧挡座下面的连接顶杆上通过其上所设的轴销装有与左右两侧的摇臂内端相铰接的连接板，两侧的摇臂通过中部的中间轴安装在缸盖上的左右轴座上所设的相应支撑摆臂上，左右两摇臂的外端通过所设的滚轮可被相应的左、右凸轮轴上的压动凸轮同时压动控制，在连接顶杆上的轴销位置下侧形成有可落座在压盖上的限位挡盘；当汽缸内进行压缩过程、活塞向上止点位置移动时，左右凸轮轴上的压动凸轮也同时通过左右的两摇臂在克服回涨弹簧的压力后带动辅助活塞向小汽缸内移动，当活塞移到上止点完成压缩过程，将要进行作功过程时，辅助活塞已被带动移进小汽缸内侧形成最大的燃烧室容积，进入小汽缸燃烧室中的压缩空气被喷油点火、所形成的作功燃气进入汽缸中推动活塞下行作功，活塞下行作功后，左右凸轮轴上的压动凸轮也转过左右摇臂上的滚轮，不被压动的回涨弹簧便迅速带动辅助活塞把小汽缸内的作功燃气随着活塞的下行快速压进汽缸参与作功；当辅助活塞将要移到小汽缸外侧时，左右摇臂上的滚轮也落到左右凸轮轴的压动凸轮上的降程缓冲段，使辅助活塞移到外侧位置时的速度被相应缓冲。
[0008]也可以让两摆臂的内端直接铰接在弹簧挡座的下面，让挪到下侧位置并躲开压盖的连接板通过中部被压盖两侧的轴座支撑，再让连接板两端与支撑摆臂的下部相铰接。
[0009]在凸轮轴上的各凸轮布置中，设在进排气门侧的凸轮轴上的压动凸轮处于中间位置，在压动凸轮两侧分别设有进、排气凸轮，相应地被进、排气凸轮控制的摇臂安装在两汽缸之间位置的轴痤上所固定的轴销外侧。
[0010]在本发明第三种带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机中，这种发动机包括汽缸、汽缸中的活塞和经连杆与曲轴箱中传动相连的曲轴，在汽缸侧边位置处的缸盖上设有躲开进排气门的构成燃烧室容积的小汽缸，在小汽缸中装有辅助活塞，在靠近小汽缸与汽缸连通的通气道处装有指向小汽缸的火花塞及喷油器，辅助活塞装在设有上侧压盖的小汽缸内，控制辅助活塞的连接压杆伸进辅助活塞内，在连接压杆的下端设有压盘，相应地在辅助活塞上侧设有限位挡盖，装在辅助活塞内的回涨弹簧顶在辅助活塞的底部与连接压杆下端的压盘之间，在连接压杆上设有限制连接压杆压进辅助活塞一定距离的限位挡盘，或者让小汽缸内的辅助的活塞经其上的活塞销直接与连接压杆的下端相连，在连接压杆的上端两侧通过所装的轴销装有滚轮，两滚轮被上侧的凸轮轴上的压动凸轮控制，连接压杆的上端还通过其上的轴销两侧与摆臂的摆动端相铰接，摆臂的另一端通过轴销安装在缸盖侧壁的轴座上，摆臂的中部通过中间轴销和弹簧挡座被缸盖上的弹簧座上所装的回位弹簧支撑，使辅助活塞受到返回小汽缸内侧的作用力、让小汽缸内在压缩过程中形成最大的燃烧室容积；当活塞行到上止点完成压缩过程，小汽缸的燃烧室内也形成作功燃气后，活塞被作功燃气推动下行开始作功，随后，凸轮轴上的压动凸轮便经连接压杆带动辅助活塞下行，尽快在作功过程的早期把小汽缸燃烧室中的作功燃气压进汽缸推动活塞作功。
[0011]在本发明第四种带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机中，这种发动机包括汽缸、汽缸中的活塞和经连杆与曲轴箱中传动相连的曲轴，在汽缸侧边位置处的缸盖上设有躲开进排气门的构成燃烧室容积的小汽缸，在小汽缸中装有辅助活塞，在靠近小汽缸与汽缸连通的通气道处装有指向小汽缸的喷油器，小汽缸内的辅助活塞经其上的活塞销与中间连杆的下端相连，中间连杆的上端经连杆销与缸盖上侧的辅助曲轴上的连杆小头相铰接，两连杆之间的连杆销的两侧还与摆臂的摆动端相铰接，摆臂的另一端通过轴销安装在缸盖侧壁的轴座上，辅助曲轴与曲轴的转速相同；当汽缸中的活塞行到上止点完成压缩过程时，小汽缸内的辅助活塞也被辅助曲轴带动移进小汽缸上侧形成最大的燃烧室容积、并在小汽缸内产生作功燃气，当汽缸内的活塞被作功燃气推动作功开始向下止点方向移动时，小汽缸内的辅助活塞被辅助曲轴带动先把小汽缸燃烧室内的作功燃气全部压进汽缸参与作功、随后又被带动伸出小汽缸进入汽缸内，当汽缸中的活塞行到下止点位置时，小汽缸中行程较长的辅助活塞也移出小汽缸伸进汽缸内一定的距离；在随后的排气和进气过程中，小汽缸中的辅助活塞也会被辅助曲轴带动返回小汽缸后又移出小汽缸并伸进汽缸。
[0012]在本发明第五种带有辅助活塞的可变容积燃烧室内燃机中，这种发动机包括汽缸、汽缸中的活塞和经连杆与曲轴箱中传动相连的曲轴，在汽缸的下止点位置上设有与压气机相连通的扫气口，在汽缸的缸盖上设有构成燃烧室容积的小汽缸，在小汽缸中装有辅助活塞，在小汽缸的侧壁上装有喷油器或火花塞，辅助活塞采用分段式组合结构、经中间的活塞杆与上部的裙塞连成一体，裙塞再经其上的活塞销与缸盖上侧的辅助曲轴上的连杆的小头相铰接，辅助曲轴与曲轴箱内的曲轴转速相同，在辅助活塞的上侧向裙塞方向形成有过渡裙部，在过渡裙部与辅助活塞相连接处的以上位置形成有若干均布的排气口，在过渡裙部内形成了围绕着活塞杆的排气道，过渡裙部的上端与上侧的裙塞的底面距有一定的距离形成出气开口，相应地在与小汽缸的燃烧室相隔一定距离的小汽缸侧壁上设有与排气管道相连通的环形排气道；当汽缸中的活塞行到上止点位置完成压缩过程时，小汽缸内的辅助活塞也被辅助曲轴带动移进小汽缸上部形成最大燃烧室容积、并在小汽缸内产生作功燃气，当汽缸内的活塞被作功燃气推动作功开始向下止点方向移动时，小汽缸内的辅助活塞被辅助曲轴带动也向下移动、把小汽缸中的作功燃气压进汽缸参与作功，随着活塞的下行作功，被带动的辅助活塞伸进汽缸；当活塞下行接近下止点并与汽缸上的扫气口沟通时，移到下部位置