專利名稱：一種可變排量智能控制的發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機，具體是指一種可變排量智能控制的發(fā)動機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的四沖程發(fā)動機是活塞推動曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸轉(zhuǎn)動帶動活塞周而復(fù)始地往返運動?，F(xiàn)有的四沖程發(fā)動機具有以下缺陷油耗大，做功少，效率低，發(fā)動機熱負荷大，不易散熱，零件在高溫中磨損加快，噪聲大，成本高。高速運轉(zhuǎn)時這一缺點更加突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的問題是提供一種成本低、噪聲小、不使用曲軸、效率高、油耗低、排放低、馬力大、智能控制的可變排量智能控制的發(fā)動機。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計出一種可變排量智能控制的發(fā)動機，它包括位于發(fā)動機殼內(nèi)的活塞缸、活塞、進氣道、第一電控氣門閥、噴油嘴、點火器、隔離墻、第二電控氣門閥、排氣道，所述的活塞、第一電控氣門閥、噴油嘴、點火器、第二電控氣門閥分別受車載計算機系統(tǒng)控制，在發(fā)動機殼內(nèi)設(shè)置有兩個活塞缸和兩個活塞，兩個活塞缸平行水平相對設(shè)置，兩個活塞之間通過活塞連接桿連接，所述的活塞連接桿與動力輸出輪連接，所述的進氣道與空氣存儲器連接，所述的空氣存儲器與壓縮機連接，壓縮機空氣存儲器分別受車載計算機系統(tǒng)控制。計算機系統(tǒng)通過收集各種工作組件的運作狀態(tài)信息，經(jīng)過計算后再輸出最佳參數(shù)，控制器根據(jù)參數(shù)再對各工作組件進行最優(yōu)化控制。作為本發(fā)明的改進所述的活塞連接桿與動力輸出輪之間設(shè)置有無極變速機構(gòu)， 所述的無極變速機構(gòu)所述的無極變速機構(gòu)受車載計算機系統(tǒng)控制，它包括扛桿調(diào)節(jié)座、動力擺動桿、動力齒條和單向齒輪組，所述的扛桿調(diào)節(jié)座安裝在發(fā)動機外殼上，扛桿調(diào)節(jié)座通過銷軸將動力擺動桿固定連接在扛桿調(diào)節(jié)座上，動力擺動桿的一端與活塞連接桿連接，動力擺動桿的另一端與動力齒條連接，所述的動力齒條通過單向齒輪組與動力輸出輪連接。作為對上述方案的改進所述的動力擺動桿的中間開有長條槽。作為對上述方案的進一步的改進所述的活塞連接桿上設(shè)置有定位銷，動力擺動桿長條槽的一端套于定位銷上。作為對本發(fā)明的改進所述的活塞連接桿上還設(shè)置有活塞位置探測器。本發(fā)明在上述的基礎(chǔ)上又設(shè)計出一種可變排量智能控制的發(fā)動機，包括位于發(fā)動機殼內(nèi)的活塞缸、活塞、進氣道、第一電控氣門閥、噴油嘴、點火器、隔離墻、第二電控氣門閥、排氣道，所述的活塞、第一電控氣門閥、噴油嘴、點火器、第二電控氣門閥分別受車載計算機系統(tǒng)控制，在發(fā)動機殼內(nèi)設(shè)置有四個活塞缸和活塞，每兩個活塞缸水平相對設(shè)置，兩個活塞之間通過活塞連接桿連接，兩條活塞連接桿之間連接有傳動齒，所述的活塞連接桿與動力輸出輪連接，所述的進氣道5與空氣存儲器40連接，所述的空氣存儲器40與壓縮機30 連接，壓縮機30空氣存儲器40分別受車載計算機系統(tǒng)控制。計算機系統(tǒng)通過收集各種工作組件的運作狀態(tài)信息，經(jīng)過計算后再輸出最佳參數(shù)，控制器根據(jù)參數(shù)再對各工作組件進行最優(yōu)化控制。作為對上述方案的改進所述的活塞連接桿與動力輸出輪之間設(shè)置有無極變速機構(gòu)，所述的無極變速機構(gòu)受車載計算機系統(tǒng)控制，它包括扛桿調(diào)節(jié)座、動力擺動桿、動力齒條和單向齒輪組，所述的扛桿調(diào)節(jié)座安裝在發(fā)動機外殼上，扛桿調(diào)節(jié)座通過銷軸將動力擺動桿固定連接在扛桿調(diào)節(jié)座上，動力擺動桿的一端與活塞連接桿連接，動力擺動桿的另一端與動力齒條連接，所述的動力齒條通過單向齒輪組與動力輸出輪連接。作為對上述方案進一步的改進所述的動力擺動桿的中間開有長條槽。作為對上述方案更進一步的改進所述的活塞連接桿上設(shè)置有定位銷，動力擺動桿長條槽的一端套于定位銷上。作為對上述方案的改進所述的活塞連接桿上還設(shè)置有活塞位置探測器。本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機實現(xiàn)了機械結(jié)構(gòu)與計算機控制技術(shù)的結(jié)合，活塞進行非對稱往返運動。發(fā)動機本身不能脫離計算機系統(tǒng)而獨立運轉(zhuǎn)，沒有獨立性。計算機系統(tǒng)根據(jù)操作意圖、車身質(zhì)量、速度等參數(shù)計算出需要輸出的功率，同時計算機系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)硬連接的無極變速機構(gòu)將動力輸出最大化。本發(fā)明可以使用兩缸或者四缸設(shè)計，本發(fā)明可以二沖程工作，也可四沖程工作，不需要獨立的啟動系統(tǒng)。當發(fā)動機采用兩缸工作時，進氣采用高壓力的壓縮空氣進氣，高壓力的壓縮空氣使得發(fā)動機馬力比同排量的發(fā)動機大數(shù)倍，效率也更高。當發(fā)動機采用四缸工作時，發(fā)動機內(nèi)的四缸分別進行做工、排氣、吸氣和壓縮的四沖程循環(huán)動作，當發(fā)動機工作到一定時間，有足夠的壓縮空氣時，發(fā)動機轉(zhuǎn)為二沖程工作。本發(fā)明中的計算機系統(tǒng)實時掌握發(fā)動機內(nèi)部及其工作組件的運作狀態(tài)，計算機系統(tǒng)根據(jù)各種數(shù)據(jù)，對工作組件進行優(yōu)化控制，當條件改變時，能速度改變發(fā)動機的運作模式，提高發(fā)動機的馬力和效率。本發(fā)明通過計算機系統(tǒng)根據(jù)實際情況控制發(fā)動機運作，使發(fā)動機始終處最優(yōu)化的參數(shù)下運作。本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機具有以下有益效果1)、動機整個工作過程都是電腦智能調(diào)控中，電腦根據(jù)各個參數(shù)進行計算并輸出最佳的運作指令。因而工作效率更高，更省油。2)、塞的每一個運動都在做功，不存在活塞做負工問題。也不會出現(xiàn)過慣性過剩問題。動能利用率高。3)、發(fā)動機加速外，活塞都處于靜止狀態(tài)。不消耗任能量。4)、活塞缸對置設(shè)計，體積小，振動小，噪音小。5)、無曲軸設(shè)計，體積小，振動小，成本小，制造簡單。6)、四缸對置結(jié)構(gòu)，發(fā)機機可用多種模式工作，可在四沖程和二沖之間相互轉(zhuǎn)變。 效率更高。7)、無需慣性飛輪，重量更少。無需啟動。也不用啟動油路。8)、由于活塞行程是可調(diào)，因此發(fā)動機的排量也為可調(diào)。9)、塞受力與運動方向是垂直90度，因而活塞受力均勻壽命也更長。10)、用飛濺式潤滑的二沖程。11)、進排氣沒有掃氣門，避免磨損。12)、電控氣門代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械結(jié)構(gòu)，大大減少零件的數(shù)量也降低發(fā)動機的復(fù)雜性。電控氣門的使用，也使智能控制成為現(xiàn)實。13):空氣實現(xiàn)二次燃燒，排放少，利用率高。可不用三元催化器。14)、因為行程可變沒限制。因而燃料也沒限制，可以用柴油、汽油，還可以用氣體和混合燃燒物作為燃料。15)、因為行程的可變性，也使燃燒的點燃方式可以在電子點火和壓燃之間相互轉(zhuǎn)化。16)、無級變速和智能控制系統(tǒng)的結(jié)合和使用，令汽車可實現(xiàn)兩檔控制，只有前進檔和后退檔。


圖1是本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機實施例一結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機實施例二結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖3是本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機的智能控制原理圖；圖4是本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機實施例二的四缸動作示意圖之一；圖5是本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機實施例二的四缸動作示意圖之二 ；圖6是本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機實施例二的四缸動作示意圖之三；圖7是本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機實施例二的四缸動作示意圖之四。
具體實施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)合具體實施例及附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理作進一步的詳細描述如圖1所示，一種可變排量智能控制的發(fā)動機，它包括位于發(fā)動機殼內(nèi)的活塞缸 20、活塞4、進氣道5、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、隔離墻9、第二電控氣門閥10、 排氣道11，所述的活塞4、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、第二電控氣門閥10分別受車載計算機系統(tǒng)控制，在發(fā)動機殼內(nèi)設(shè)置有兩個活塞缸20和兩個活塞4，兩個活塞缸20和活塞4對置設(shè)置，兩個活塞之間通過活塞連接桿2連接，所述的活塞連接桿2可以直接與動力輸出輪17連接，本實施例一所述的進氣道5、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、隔離墻9、第二電控氣門閥10、排氣道11，所述的活塞4、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、 第二電控氣門閥10分別設(shè)置在活塞缸20上，進氣道5、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器 8、隔離墻9、第二電控氣門閥10、排氣道11，所述的活塞4、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、第二電控氣門閥10的設(shè)置采用現(xiàn)有的成熟方案，所述的進氣道5與空氣存儲器40 連接，所述的空氣存儲器40與壓縮機30連接，壓縮機30和空氣存儲器40分別受車載計算機系統(tǒng)控制。為了提高控制效果，本實施例一還可以通過無極變速機構(gòu)與輸出輪17連接。所述的無極變速機構(gòu)包括扛桿調(diào)節(jié)座14、動力擺動桿13、動力齒條18和單向齒輪組16，所述的扛桿調(diào)節(jié)座14安裝在發(fā)動機外殼上，扛桿調(diào)節(jié)座14通過銷軸15將動力擺動桿13固定連接在扛桿調(diào)節(jié)座14上，動力擺動桿13的一端與活塞連接桿2連接，動力擺動桿13的另一端與動力齒條18連接，所述的動力齒條18通過單向齒輪組16與動力輸出輪17連接。所述的動力擺動桿13的中間開有長條槽19。所述的活塞連接桿2上設(shè)置有定位銷12，動力擺動桿13長條槽19的一端套于定位銷12上。所述的活塞連接桿2上還設(shè)置有活塞位置探測器3，可以準確了解到活塞的運動距離，便于計算機系統(tǒng)實現(xiàn)精確的控制。如圖2所示，另一種可變排量智能控制的發(fā)動機，一種可變排量智能控制的發(fā)動機，包括位于發(fā)動機殼內(nèi)的活塞缸20、活塞4、進氣道5、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、隔離墻9、第二電控氣門閥10、排氣道11，所述的活塞4、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、 點火器8、第二電控氣門閥10分別受車載計算機系統(tǒng)控制，在發(fā)動機殼內(nèi)設(shè)置有包括有四個活塞缸20和活塞4，每兩個活塞缸20和活塞4對置設(shè)置，兩個活塞之間通過活塞連接桿 2連接，兩條活塞連接桿2之間連接有傳動齒1，述的活塞連接桿2可以直接與動力輸出輪 17連接，本實施例二所述的進氣道5、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、隔離墻9、第二電控氣門閥10、排氣道11，所述的活塞4、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、第二電控氣門閥10分別設(shè)置在活塞缸20上，進氣道5、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、隔離墻9、第二電控氣門閥10、排氣道11，所述的活塞4、第一電控氣門閥6、噴油嘴7、點火器8、 第二電控氣門閥10的設(shè)置采用現(xiàn)有的成熟方案，所述的進氣道5與空氣存儲器40連接，所述的空氣存儲器40與壓縮機30連接，壓縮機30和空氣存儲器40分別受車載計算機系統(tǒng)控制。為了提高控制效果，本實施例二可通過無極變速機構(gòu)與輸出輪17連接。所述的無極變速機構(gòu)包括扛桿調(diào)節(jié)座14、動力擺動桿13、動力齒條18和單向齒輪組16，所述的扛桿調(diào)節(jié)座14安裝在發(fā)動機外殼上，扛桿調(diào)節(jié)座14通過銷軸15將動力擺動桿13固定連接在扛桿調(diào)節(jié)座14上，動力擺動桿13的一端與活塞連接桿2連接，動力擺動桿13的另一端與動力齒條18連接，所述的動力齒條18通過單向齒輪組16與動力輸出輪17連接。所述的動力擺動桿13的中間開有長條槽19。所述的動力擺動桿13通過定銷軸15固定在扛桿調(diào)節(jié)座14上。所述的活塞連接桿2上設(shè)置有定位銷12，動力擺動桿13長條槽19的一端套于定位銷12上。所述的活塞連接桿2上還設(shè)置有活塞位置探測器3，可以準確了解到活塞的運動距離，便于計算機系統(tǒng)實現(xiàn)精確的控制。如圖3所示，計算機系統(tǒng)中的計算機分別根據(jù)車身重量及速度、進氣氣壓、電控氣門閥、噴油嘴、活塞速度及位置、無極變速機構(gòu)、點火器和操作意圖，運算出最佳參數(shù)，由最佳參數(shù)重新調(diào)整進氣氣壓、電控氣門閥、噴油嘴、活塞速度及位置、無極變速機構(gòu)、點火器的動作，實現(xiàn)智能控制。在發(fā)動機起動之初，空氣存儲器里沒有壓縮空氣，發(fā)動機用四沖程工作模式進行工作，進氣方式也為自然吸氣。如圖4 7所示，本發(fā)明實施例二的可變排量智能控制的發(fā)動機的四沖程動作過程示意圖。如圖4所示，假設(shè)活塞一開始在右邊。右上方活塞缸的進氣門打開，油嘴噴油，點火，爆炸，做功，推動活塞向左邊運動。左上方的活塞向左運動。這時左上方的活塞缸的進氣門是關(guān)閉的，排氣門打開。左上方的活塞缸進行排氣。由于右下方和左下方的活塞是通過傳動齒1和活塞連接桿2同步動作，此時，右下方的活塞缸進行壓縮動作，左下方的活塞缸進行吸氣。如圖5所示，此時，右上方活塞缸進行排氣動作，左上方的活塞缸進行吸氣動作，右下方的活塞缸進行做功動作，左下方的活塞缸進行壓縮動作。如圖 6所示，此時，右上方活塞缸進行吸氣動作，左上方的活塞缸進行壓縮動作，右下方的活塞缸進行排氣動作，左下方的活塞缸進行做工動作。如圖7所示，此時，右上方活塞缸進行壓縮動作，左上方的活塞缸進行做工動作，右下方的活塞缸進行吸氣動作，左下方的活塞缸進行排氣動作。在同一時間四個缸都分別進行做工、排氣、吸氣和壓縮，如此再形成一個循環(huán)。當發(fā)動機工作一定的時間后，空氣存儲器里的壓縮空氣形成時。發(fā)動機由四沖程工作模式轉(zhuǎn)變二沖程工作模式。進氣方式也由自然吸入氣轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏嚎s空氣強行進氣。二沖程工作過程如下圖1 假設(shè)活塞運動到如圖1位置，兩活塞到達左止點。左邊活塞點火做工，推動兩活塞一起向右邊運動。右邊進入門把開，排氣門打開?；钊蛴疫\動壓縮燃燒室空間，同時高壓縮空氣由進氣門進入。在活塞和壓縮空氣雙重推動下，廢氣將有序地從排氣道排出。當上一次做工的廢氣被排出時，排氣閥關(guān)閉。這次做工的廢氣仍留在排氣道一側(cè)， 準備下一次活塞做功時參與第二次燃燒。計算機計算出最佳的進氣關(guān)閉時間，把進氣關(guān)閉。 活塞在強大的壓縮空氣的反作用力下速度衰減至零。這時右邊燃燒室點火，做工，同時把廢氣進行第二次燃燒。活塞被推向左邊動動。如此活塞運動的一個周期完成。上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所作出的適當變通或修改，都應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可變排量智能控制的發(fā)動機，包括位于發(fā)動機外殼內(nèi)的活塞缸(20)、活塞0)、 進氣道(5)、第一電控氣門閥(6)、噴油嘴(7)、點火器(8)、隔離墻(9)、第二電控氣門閥 (10)、排氣道(11)，所述的活塞(4)、第一電控氣門閥(6)、噴油嘴(7)、點火器(8)、第二電控氣門閥(10)分別受車載計算機系統(tǒng)控制，其特征在于在發(fā)動機殼內(nèi)設(shè)置有兩個活塞缸 (20)和兩個活塞G)，兩個活塞缸00)水平相對設(shè)置，兩個活塞之間通過活塞連接桿(2) 連接，所述的活塞連接桿( 與動力輸出輪(17)連接，所述的進氣道( 與空氣存儲器 (40)連接，所述的空氣存儲器GO)與壓縮機(30)連接，壓縮機(30)和空氣存儲器00)分別受車載計算機系統(tǒng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的活塞連接桿(2)與動力輸出輪(17)之間設(shè)置有無極變速機構(gòu)，所述的無極變速機構(gòu)受車載計算機系統(tǒng)控制，它包括扛桿調(diào)節(jié)座(14)、動力擺動桿(13)、動力齒條(18)和單向齒輪組(16)，所述的扛桿調(diào)節(jié)座(14)安裝在發(fā)動機外殼上，扛桿調(diào)節(jié)座(14)通過銷軸(1 將動力擺動桿 (13)固定連接在扛桿調(diào)節(jié)座(14)上，動力擺動桿(1 的一端與活塞連接桿( 連接，動力擺動桿(1 的另一端與動力齒條(18)連接，所述的動力齒條(18)通過單向齒輪組(16) 與動力輸出輪(17)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的動力擺動桿(13)的中間開有長條槽(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的活塞連接桿(2)上設(shè)置有定位銷(12)，動力擺動桿(13)的長條槽(19)的一端套于定位銷(12) 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的活塞連接桿( 上還設(shè)置有活塞位置探測器(3)。
6.一種可變排量智能控制的發(fā)動機，包括位于發(fā)動機殼內(nèi)的活塞缸(20)、活塞、進氣道(5)、第一電控氣門閥(6)、噴油嘴(7)、點火器(8)、隔離墻(9)、第二電控氣門閥(10)、 排氣道(11)，所述的活塞(4)、第一電控氣門閥(6)、噴油嘴(7)、點火器(8)、第二電控氣門閥(10)分別受車載計算機系統(tǒng)控制，其特征在于在發(fā)動機殼內(nèi)設(shè)置有四個活塞缸O0)和四個活塞G)，每兩個活塞缸O0)水平相對設(shè)置，兩個活塞之間通過活塞連接桿( 連接， 兩條活塞連接桿( 之間連接有傳動齒(1)，所述的活塞連接桿( 與動力輸出輪(17)連接，所述的進氣道( 與空氣存儲器GO)連接，所述的空氣存儲器GO)與壓縮機(30)連接，壓縮機(30)和空氣存儲器00)分別受車載計算機系統(tǒng)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的活塞連接桿(2)與動力輸出輪(17)之間設(shè)置有無極變速機構(gòu)，所述的無極變速機構(gòu)受車載計算機系統(tǒng)控制，它包括扛桿調(diào)節(jié)座(14)、動力擺動桿(13)、動力齒條(18)和單向齒輪組(16)，所述的扛桿調(diào)節(jié)座(14)安裝在發(fā)動機外殼上，扛桿調(diào)節(jié)座(14)通過銷軸(1 將動力擺動桿 (13)固定連接在扛桿調(diào)節(jié)座(14)上，動力擺動桿(1 的一端與活塞連接桿( 連接，動力擺動桿(1 的另一端與動力齒條(18)連接，所述的動力齒條(18)通過單向齒輪組(16) 與動力輸出輪(17)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的動力擺動桿(13)的中間開有長條槽(19)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的活塞連接桿(2)上設(shè)置有定位銷(12)，動力擺動桿(13)的長條槽(19)的一端套于定位銷(12)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變排量智能控制的發(fā)動機，其特征在于所述的活塞連接桿( 上還設(shè)置有活塞位置探測器(3)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變排量智能控制的發(fā)動機，它包括位于發(fā)動機殼內(nèi)的活塞缸、活塞、進氣道、第一電控氣門閥、噴油嘴、點火器、隔離墻、第二電控氣門閥、排氣道，包括有兩個活塞缸和活塞，兩個活塞缸和活塞對置設(shè)置，兩個活塞之間通過活塞連接桿連接，在發(fā)動機殼內(nèi)安裝有扛桿調(diào)節(jié)座，在扛桿調(diào)節(jié)座上安裝有動力擺動桿，動力擺動桿的一端與活塞連接桿連接，動力擺動桿的另一端與動力齒條連接，所述的動力齒條通過單向齒輪組與動力輸出輪連接。本發(fā)明可變排量智能控制的發(fā)動機具有成本低、噪聲小、體積小、不使用曲軸、效率高、油耗低、低排放、比同排量發(fā)動機大數(shù)倍馬力的優(yōu)點。
文檔編號F02B75/24GK102287265SQ201010602209
公開日2011年12月21日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者宏萬兵 申請人:宏萬兵