專利名稱：非對等性循環內燃機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種內燃機，該內燃包括吸氣、壓縮、燃燒、膨燒和排氣循環過程。
在現有內燃機的循環過程中，氣體在氣缸內的有效壓縮工作室容積與有效膨脹工作室容積是相等的，約等于活塞在上、下死點間的氣缸容積。也就是說，氣體在氣缸內的有效壓縮工作室容積與燃燒室容積之比等于有效膨脹工作室容積與燃燒室容積之比，即壓縮比等于膨脹比，因此，其熱效率較低。
本發明的目的是提供一種熱效率較高的非對等性循環內燃機。
實現本發明的目的解決方案是所提供的非對等性循環內燃機包括吸氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣循環過程，本發明的改進之處在于氣體在氣缸內的壓縮工作室容積與燃燒室容積之比小于氣體在氣缸內的有效膨脹工作室容積與燃燒室容積之比，即壓縮比小于膨脹比，或者說在氣缸內氣體的有效壓縮工作室容積小于氣體的有效膨脹工作室容積，這就是本發明所說的非對等性循環。
本發明所說的非對等循環也是針對定量氣體而言。從理論上講，在壓縮比一定的情況下，增大氣體的有效膨脹體積，其熱效率將相應地提高。
本發明適用于二沖程和四沖程內燃機。本發明氣缸的有效壓縮工作室容積和有效膨脹工作室容積的不相等可以通過以下方式實現在活塞由上死點向下死點移動的吸氣過程中使進氣門在活塞上、下死點之間的某個位置關閉，或者通過節氣門及進氣時間來控制進氣量，使活塞移到下死點時氣缸內的氣體壓力低于大氣壓，這樣當活塞越過下死點向上死點移動一定距離后氣缸內的氣體壓力才等于大氣壓。此后，活塞繼續向上死點移動的過程才是有效壓縮過程。所以，活塞在有效壓縮過程移動的距離要小于活塞上、下死點之間的距離，即有效壓縮的工作室容積小于氣缸相應于活塞上、下死點之間的容積；而在氣體的膨脹、排氣過程中進、排氣門的控制與現有內燃機相同，即氣體有效膨脹的工作室容積等于氣缸相應于活塞上、下死點之間的容積，從而實現了氣體有效壓縮工作室容小于氣體有效膨脹工作室容積。這樣，本發明無需對現有內燃機作大的改動即可提高內燃機的效率。
下面結合附圖對本發明的內容加以說明。
圖1是本發明四沖程工作循環的P-V圖，圖中P——壓力，V——容積。
圖2是本發明吸氣沖程活塞下行至某位置時的狀態圖。
圖3是本發明壓縮沖程活塞的狀態圖。
圖4是本發明壓縮沖程結束時活塞的狀態圖。
圖5是本發明膨脹沖程結束時活塞的狀態圖。
圖6是本發明排氣沖程結束時活塞的狀態圖。
如圖1～6所示1)吸氣過程活塞1從上死點下行，進氣門2打開，吸氣。當活塞1下行到如圖2所示的位置，進氣門2關閉，氣缸4內的氣體壓力為大氣壓P0，容積為V1。活塞1繼續下行，壓力減小，而容積增大。到下死點時，氣缸4內的壓力為P′，而容積為V2。此過程相當于圖1中的abf段。
2)壓縮過程活塞1由下死點上行，到達圖3所示的位置時，氣缸內的壓力又升至大氣壓P0，爾后活塞繼續上行，才開始氣體的有效壓縮，到達上死點時，壓縮過程結束，如圖4所示。此過程相當于圖1中的fbc段，其有效壓縮比為V1/V0。
3)燃燒過程氣體燃燒，容積不變，而壓力迅速升高，此過程相當于圖1中的cd段。
4)膨脹作功過程氣體膨脹，推動活塞1由上死點下行，直到下死點止，如圖5所示。此過程相當于圖1中的dee′，其有效膨脹比為V2/V0。
5)排氣過程活塞1到下死點后，如圖6所示，排氣門3打開，活塞1上行，進行排氣，直止上死點，此過程相當于圖1中的e′b′ba段。
由上可知氣體的壓縮比V1/V0小于膨脹比V2/V0，閉合曲線bcde相當于現有內燃機的工作循環，而閉合曲線bee′b′所圍的面積(陰影部分)就是本發明非對等性循環所增加的凈功。
除上述方式外，本發明還可通過節氣門來控制進氣量，使進氣過程的氣壓始終為P′，進氣門在活塞到達下死點時關閉，進氣量仍等于前述實例的進氣量，所以，此情況下的有效壓縮比仍為V1/V0。
權利要求
1.一種非對等性循環內燃機，包括吸氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣循環過程，其特征在于氣體在氣缸內的壓縮工作室容積與燃燒室容積之比小于氣體在氣缸內的有效膨脹工作室容積與燃燒室容積之比。
全文摘要
本發明涉及一種內燃機,該內燃包括吸氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣循環過程。該內燃機氣缸的有效壓縮工作室容積和有效膨脹工作室容積不相等,即氣體在氣缸內的壓縮工作室容積與燃燒室容積之比小于氣體在氣缸內的有效膨脹工作室容積與燃燒室容積之比。所以本發明實現了在壓縮比一定的情況下,增大了氣體的有效膨脹體積,使其熱效率將相應地得到提高。
文檔編號F02B75/02GK1178864SQ97108459
公開日1998年4月15日 申請日期1997年4月9日 優先權日1997年4月9日
發明者潘仲民 申請人:潘仲民