[實用新型]一種節能發動機

有效

• 申請號: 201320577705.0
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN203452863U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 汪輝;汪紫薇
• 申請（專利權）人: 汪輝
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00;F01L3/20;F02D13/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本實用新型涉及發動機技術領域，尤其是涉及一種節能發動機。

背景技術

目前，發動機多為往復式活塞發動機，往復式活塞發動機的工作分為四個沖程：做功沖程、排氣沖程、進氣沖程、壓縮沖程。

在發動機排氣沖程中，分為自由排氣和強制排氣二個階段，自由排氣階段：為了能及時將廢氣排出，采用了提前排氣，即在活塞還沒有到達下止點時，就打開排氣門，利用氣體自身的壓力自然排出一部分；強制排氣階段：活塞上行時進行強制排氣，將剩余的氣體排出氣缸。

現有的排氣沖程存在以下不足：

1、發動機為了能及時排出廢氣，進行提前排氣，在活塞到達下止點前30°～80°曲軸轉角時就打開排氣門，這個到達下止點前30°～80°曲軸轉角叫做排氣提前角，提前排氣必然造成工質還有部分熱能沒有轉化為機械能；排氣提前角越大，越過早的排氣，造成的熱能浪費就越多，熱轉化率就越低。

2、強制排氣時，由于排氣門的總面積很小，排氣通道的截面積很小，只有活塞截面積的25%～30%，在活塞上行時，必然會有排氣不暢，不能及時排出的情況發生，造成缸內壓強不斷上升，排氣阻力不斷增大，將消耗較多的機械能；顯然，發動機轉速越高，這種壓強上升的也越高，排氣阻力越大，消耗的機械能越多。由于排出的是還有較高的溫度廢氣，該廢氣本身就有較大的壓強，在這樣一種壓強不斷升高的排氣過程中，消耗的機械能是比較大的；比較可以發現：強制排氣的全部能量消耗比吸入滿氣缸的氣體消耗的能量大，因此現在的發動機或渦輪增壓發動機中，進氣門總面積大于排氣門總面積是不科學的。而且在發動機工作時，燃燒后混合氣體總物質的量比燃燒前大，以辛烷燃燒為例：2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(g)，燃燒后混合氣體總物質的量增大的值=（16+18）-（2+25）=7(mol)，即每燃燒228克辛烷，增加的氣體物質的量為7摩爾，因此排氣量比進氣量大。

3、現有發動機對應每個氣缸的兩排氣門在排氣時同時打開，在打開時氣缸內壓強很大，會造成打開排氣門消耗的能量較大。

現有發動機還存在以下不足，在發動機進行壓縮沖程時，怠速和小負荷時也吸入滿氣缸的混合氣進行壓縮，而實際上在怠速和小負荷時需要的空氣是相對較少的，對多余的非做功氣體壓縮，必然造成不必要的能量浪費。

實用新型內容

針對現有技術不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種節能發動機，以達到減少強制排氣的阻力，降低強制排氣的能量消耗，提高發動機的熱功轉換率的目的。

為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

一種節能發動機，包括氣缸體和氣缸蓋，所述氣缸蓋安裝在氣缸體上，所述氣缸蓋上對應氣缸體設有一個主氣門，進氣通道和排氣通道在氣缸蓋內主氣門處相連通，所述進氣通道內設有進氣閥門，所述排氣通道內設有排氣閥門。

所述主氣門內設有輔助排氣門，主氣門上對應輔助排氣門設有通氣孔，通氣孔與排氣通道相連通。

還包括液壓傳動器，所述液壓傳動器的殼體與油門踏板之間通過液壓管道和液壓缸相連，所述液壓傳動器的殼體與氣缸蓋之間設有壓力彈簧，所述液壓傳動器上設有與凸輪相對應的滑塊Ⅰ，液壓傳動器上還設有與氣門推桿上的支桿相對應的滑塊Ⅱ，液壓傳動器內油缸中設有用于滑塊Ⅰ回位的回位彈簧。

所述進氣閥門和排氣閥門上分別設有搖臂，搖臂與凸輪軸的凸輪相對應控制進氣閥門和排氣閥門兩閥門的開啟或關閉。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：

1、采取主氣門與輔助排氣門相互配合，可以使排氣和進氣通道截面積達到氣缸橫截面的40%～45%，最大限度的提高了排氣和進氣通道截面積，使排氣和進氣的阻力都達到最小，充分降低了進氣和排氣的能量消耗；

2、排氣門面積增大，減少提前排氣曲軸轉角，使工質的熱能盡可能多的轉化為機械能，減少強制排氣的阻力，降低強制排氣的能量消耗，提高發動機的熱功轉換率，節省燃油；

3、該發動機可實現延遲關閉氣門，在怠速和小負荷時排出多余非做功氣體，減少壓縮氣體的能量消耗，并能滿足在不同工況下，氣缸內進入要求的空氣量；

4、排氣門依次先后打開，輔助排氣門先打開減壓，減少主氣門打開的能量消耗。

附圖說明

下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本實用新型具有主氣門和輔助排氣門的氣缸構造示意圖。

圖2為圖1氣缸工作控制結構示意圖。