[實用新型]差動式往復活塞內燃機

無效

• 申請號: 200720158692.8
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN201137519Y
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 楚兆鼎
• 申請（專利權）人: 楚兆鼎
• 主分類號: F02B75/28
• 分類號: F02B75/28;F02B75/32
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所
• 代理人: 李桂存

(一)技術領域

本實用新型涉及一種內燃機，特征是一種差動式往復活塞內燃機。

(二)背景技術

1、本實用新型是基于本實用新型人提出的“內燃機能量貶值原理”而首創的。該原理的基本方程式為：

(?)_D內，表示單缸、單位活塞面積、單位曲柄長度內燃機的有效功。

式中：E_X，Q為熱力系統中供給的熱量；

We為內燃機所做的有效功；

Me為內燃機的有效扭矩；

α為曲軸轉角(°CA)；

τ為沖程數，二沖程τ＝2，四沖程τ＝4；

N為循環次數；

Pg為活塞頂面的氣體壓力；

ζr力臂系數(回轉中心到力的垂直距離定義為力臂)；

ξr=sin[α+(arccos1-λ2sin2α)]1-λ2sin2α]]>

λ＝r/l(r為曲軸半徑，l為連桿長度)

η_m為機械效率；

A_n2，Q為內燃機的曾(由退變而來)。

該“內燃機能量貶值原理”的文字表述為：內燃機所供工質中的熱量E_X，Q，在實際熱力過程中轉變為有效功We，該有效功的大小等于氣缸壓力對曲軸有效扭矩Me對曲軸轉角α循環過程的積分。該有效扭矩的大小等于該氣缸壓力Pg和它所對應的力臂系數ζr及機械效率ηm的乘積，不能轉化為有效功的則逐步貶值，并最終退化為其增A_n2，Q恒大于“0”。

該基本方程的三個導出方程和推論如下：推論1：內燃機的熱效率和效率均與氣缸壓力Pg、力臂系數ζr、機械效率ηm之積對循環過程的積分成正比。其數學表達式為

推論2：內燃機平均指示壓力為氣缸壓力Pg和它所對應的力臂系數ζr之積對一個循環過程積分的其平均有效壓力為氣缸壓力Pg，它所對應的力臂系數ζr、機械效率ηm之積，對一個循環過程積分的其數學表達式為：

式中：W_i為循環指示功。Vs為氣缸工作容積。

推論3：內燃機燃料供應量和機械效率一定時，若想獲得最大有效功，應使最高燃燒壓力Pmax在力臂系數最大(即ζr，max)時產生。其數學表達式為：

對應ζr，max

內燃機，說到底，是氣缸壓力Pg通過活塞和曲柄連桿機構對外輸出扭矩而做功的。眾所周知，在展開示功圖上，內燃機燃燒壓力呈“脈沖狀”分布；而氣缸壓力對曲軸力矩的力臂，從上止點到下止點，是一個由“0”逐漸變大，再逐漸回到“0”的過程，近似于正弦曲線。這也就是力臂系數ζr的曲線。就是說，活塞在上止點附近，氣缸燃燒壓力很大，力臂(或者對曲柄的切向力)卻很小，故這時發動機發出的扭矩很小；當力臂逐漸變大時，燃氣壓力卻疾速變小，故其力矩仍然很小。這就大大影響了內燃機扭矩和功率的輸出，致使工質的不能盡早盡快的轉化為機械功，造成工質的大量貶值，并最終退化為永久地失去了做功能力，造成能源極大地浪費。