[其他]連續可調延長膨脹循環內燃機

在審

• 申請號: 101986000000840
• 申請日: 1986-02-20
• 公開（公告）號: CN86100840B
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發明（設計）人: 雷良榆
• 申請（專利權）人: 雷良榆
• 代理公司: 核工業部專利法律事務所
• 代理人: 董同源;蘇育紅

本發明公開了一種連續可調延長膨脹循環內燃機，它是通過調節進氣凸輪的位置以連續改變進氣配氣定時的方式來實現高效率延長膨脹循環的。全負荷時，壓縮比等于膨脹比，部分負荷時，壓縮比減小、膨脹比不變，形成隨負荷的變化而變化的延長膨脹循環，從而使耗油量大大減少，最佳時可減少１５～２０％。另一優點是可由駕駛員直接用油門踏板來操縱。特別適合于汽車汽油機，亦可用于各種柴油機，便于組織生產，便于車輛改造。

本發明公開了一種連續可調延長膨脹循環內燃機。

提高內燃機經濟性能的方式方法很多，在熱力循環方面，延長膨脹過程使膨脹比大于壓縮比，已證實可大幅度提高經濟性。基于這一原理的比較簡單可行的方案是采取進氣配氣定時的辦法，如專利FR2484019所述。但這一方案仍然比較復雜，使發動機尺寸、重量明顯增大;其壓縮比與膨脹比的關系設定后不能調節，只是用節氣門（即油門）調節負荷，因而不能根據負荷的變化充分利用延長膨脹的能量。

本發明的任務是設計一種連續可調延長膨脹循環過程的內燃機，不僅經濟性更高，且結構簡單、操縱方便、易于實現。

本發明是以連續改變進氣配氣定時的方案來實現連續可調延長膨脹循環的。本發明所涉及的如附圖2所示的進氣凸輪〔13〕，是一個特定的比普通凸輪長的異形凸輪，以適應凸輪軸〔14〕的軸向位移。它的橫截面形狀沿軸向是變化的，其中一端橫截面的形狀與普通凸輪的一樣（參見圖5），以保證在全負荷時進氣配氣定時及工作過程與普通發動機相同;其余橫截面上，凸輪〔13〕兩側曲線仍與普通凸輪的一樣，但其頂部則系以普通凸輪頂點H到凸輪軸〔14〕軸線的距離r為半徑的一段圓弧Φ，該圓弧Φ自A-A剖面一端G到另一端F連續向進氣門〔9〕關閉相位延后的方向逐漸展寬（參見圖4至圖8）。這樣，異形凸輪〔13〕的頂部就成為一個圓柱螺旋面〔32〕或近似的圓柱螺旋面。當進氣凸輪〔13〕沿軸向位移時，其作用包角α也相應變化，如圖5至圖8中α、α、α、α等，其中α與普通凸輪的相同，最大作用包角α根據發動機的型式、性能和所需的延長膨脹程度確定，變化范圍為135～165°。對應的進氣配氣期則為270～330°。

進氣凸輪〔13〕固定在凸輪軸〔14〕上，啟動前，滾輪〔5〕與進氣凸輪〔13〕接觸在D-D剖面位置，改變油門踏板〔1〕的位置，通過油門推桿〔29〕、連接套〔2〕、撥叉〔3〕、撥叉套〔4〕可以使凸輪軸〔14〕沿軸向往返位移。凸輪軸〔14〕位移時帶動進氣凸輪〔13〕移至不同位置，使進氣凸輪〔13〕與滾輪〔5〕有不同的接觸軌跡，控制進氣門〔9〕有不同的關閉時間，得到不同的進氣配氣定時（即不同的壓縮比δ），實現延長膨脹循環的連續調節。在上述調節過程中節氣門〔22〕一直全開。松回油門踏板〔1〕，踏板下臂〔27〕與杠桿〔25〕相接觸后，通過拉桿〔24〕帶動節氣門〔22〕，轉為用控制節氣門〔22〕開度的方式調節發動機低速或怠速狀態。

本發明的優點是：

1.可由駕駛員直接用油門踏板操縱凸輪軸來實現內燃機延長膨脹過程的連續調節，以隨時適應負荷條件的變化，得到比較理想的工作狀態。

2.大大提高內燃機經濟性。除全負荷時與現有內燃機經濟性相同外，部分負荷時耗油量均低于同類大小現有內燃機。最佳時耗油量可減少15～20%。

3.簡單可靠、容易實施、成本低。因結構改變少，故幾乎不需變更生產線和工藝設備，便于重新組織生產，也容易實現對現有內燃機的改造。

4.改善了內燃機氣缸的工作過程。全負荷及部分負荷時節氣門全開，節流損失小，進氣相位重疊，泵氣損失小。

5.由于各缸混合氣在進氣過程中的回流及二次混合蒸發作用，使混合氣制備良好，分配更加均勻，促進燃燒，減少廢氣污染。

6.通過延長膨脹過程使排氣壓力和熱負荷相應減小，排氣噪音降低，提高了發動機的可靠性。

通過下述附圖、附表中的實施例可使本發明得到更好的說明。

附圖1為操縱機構示意圖。

附圖2為進氣凸輪形狀示意圖。

附圖3為進氣凸輪剖面位置示意圖。