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      凸輪型內(nèi)燃機的制作方法_2

      文檔序號:8525245閱讀:來源:國知局
      來帶動,是能夠帶動的,爆發(fā)是在氣缸里爆發(fā)。壓縮時先將氣缸里的全部氣體壓入上缸里(即壓在氣缸蓋下面的那個缸里),利用凸輪的帶動將氣缸蓋壓下,氣缸蓋就將上缸里的氣體轉(zhuǎn)壓入氣缸里爆發(fā),就能保持吸氣量,耗油量,壓縮比不變的情況下,將曲軸轉(zhuǎn)角10-15°上的爆發(fā)時亥IJ,推遲在40°左右上爆發(fā)。意思是曲軸轉(zhuǎn)動在上止點附近,沒有偏斜度,力矩很小,爆發(fā)力不大,要等曲軸轉(zhuǎn)動在40°上,曲軸離開了上止點,有一定的偏斜度,力矩較大,爆發(fā)力才大,所以才推遲在40°左右上爆發(fā)。
      [0011]現(xiàn)用一個氣缸來說明做四個沖程的過程,用圖5的示意來說明,圖中11為凸輪,12曲軸上的齒輪,13凸輪軸上的齒輪,14傳動齒輪。傳動齒輪的大小,只要能以12和13的齒輪接觸,能帶動它們轉(zhuǎn)動就行了。12和13的齒輪的直徑要相等,齒數(shù)也要相等,這樣曲軸轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn),凸輪也要轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)。就能保持壓縮比不變,爆發(fā)在曲軸轉(zhuǎn)角40°左右上了。圖中的4為氣缸蓋,10為上缸。
      [0012]下面來看它們做四個沖程的經(jīng)過:
      [0013]1、吸氣沖程:
      [0014]圖5-1的活塞向下止點運動,凸輪向上轉(zhuǎn)動,進氣門開啟,做吸氣工作,這時氣缸蓋是在原來氣缸蓋的位置上,即在虛線上,活塞到達下止點時,凸輪也轉(zhuǎn)動在320°的位置上,吸氣沖程完畢,吸氣量以圖2的略為相等,吸氣沖程完畢。
      [0015]2、壓縮沖程:
      [0016]在壓縮沖程的過程中,需要將氣缸3里的氣體壓入上缸10里,即壓在新增加的氣缸里,如圖5-2的示意,在將上缸里的氣體轉(zhuǎn)壓向下移動,壓入氣缸里爆發(fā),如圖5-3的示意,不需要在上缸里爆發(fā),盡量減少氣體在上缸里的壓縮比,防止暴震現(xiàn)象。為了防止爆震,就將氣缸蓋制成向傘一樣的凸形,如圖5-6中的22所指的示意,但是不能凸得過大,只凸起4毫米左右的凸就行了,就是從氣缸蓋的邊緣到氣缸蓋的中心處,從O毫米逐漸逐漸的升高到4毫米左右,制成凸形向圖5-6的示意,如果需要氣缸蓋下行18毫米,凸輪的凸度,只需14毫米就夠了,14毫米加4毫米,就是18毫米了(14+4 = 18)達到活塞蓋向上或向下移動18毫米的需要,就可以從6.6的壓縮比降到5.5(10 + 1.8 = 5.5)的壓縮比,就可防止爆震。
      [0017]現(xiàn)在來看它的壓縮過程,圖5-1的活塞向上止點運動,壓縮燃料混合物。以此同時,凸輪也從曲軸轉(zhuǎn)角320°上向140°方向轉(zhuǎn)動,活塞到達上止點時,即到達原來氣缸蓋的位置上,即虛線表示的地方,才將全部氣體壓入上缸里,壓在虛線上面,如圖5-2的示意,是氣體壓強,壓氣缸蓋向上移動18毫米左右,全部氣體被壓在上缸里,上缸里的壓縮比為5.5(10 + 1.8 = 5.5)由于上缸的缸徑,要比氣缸的缸徑大,所以壓縮比不會是5.5,只在5.0左右,壓縮比不高,不會發(fā)生爆震,凸輪也轉(zhuǎn)動到140°上,壓縮沖程完畢,由于需要推遲爆發(fā)在40°上,所以不忙爆發(fā)。
      [0018]3、爆發(fā)沖程
      [0019]壓縮沖程剛一完畢,全部氣體被壓在上缸里,壓在虛線表示的上面,如圖5-2的示意,此時不忙爆發(fā),等到活塞從上止點返回向下移動出一個燃燒室容積時,曲軸也轉(zhuǎn)動到40°上,凸輪也將氣缸蓋壓下18毫米,相當于壓下1.8個等份,全部氣體又被轉(zhuǎn)壓進活塞下行出一個燃燒室容積里爆發(fā),如圖5-3的示意,曲軸有個偏斜度,力距也增大2倍,又能保持吸氣量,耗油量,壓縮比不變爆發(fā)在曲軸轉(zhuǎn)角40°左右上,根據(jù)圖1-2的說明來分析,假設(shè)爆發(fā)的氣體壓強設(shè)為100斤能量,爆發(fā)在曲軸轉(zhuǎn)角10-15°上,由于爆發(fā)的作用點離軸心(上止點)很近,力距很小,所做的功為30斤,即0.3倍的有用功。又從圖1-3的說明來分析,100斤能量爆發(fā)在曲軸轉(zhuǎn)角40°左右上,由于爆發(fā)的作用點離軸心(上止點)較遠,可以增大力距兩倍,就能增大動力兩倍,所以能做70斤的功,即0.7倍的有用功,是圖1-2的兩倍多。一般的機械增大力距,不會提高功率,只能省力,不能省功,但是內(nèi)燃機以一般的機械不同,它是在什么地方爆發(fā),就在什么地方產(chǎn)生最大動力。因爆發(fā)的氣體是在爆發(fā)的瞬時,猛沖曲軸轉(zhuǎn)動,在由曲軸轉(zhuǎn)變成能量,儲存在飛輪和轉(zhuǎn)動的機件上,可以使曲軸轉(zhuǎn)動幾轉(zhuǎn)做功,所以增大力距之后,只要吸氣量,耗油量,壓縮比,轉(zhuǎn)速,時間……等,沒有多花,就能提高功率兩倍,除去損失,預(yù)計可提高功率1.5倍左右。這是爆發(fā)沖程的分析,活塞到達下止點時,凸輪也轉(zhuǎn)動在320°上,爆發(fā)沖程完畢如圖5-4的示意。
      [0020]4、排氣沖程
      [0021]圖5-4的活塞向上運動,凸輪也從320°上向140°轉(zhuǎn)動,排氣門打開,全部廢氣從排氣門排除,活塞達到上止點時,凸輪也轉(zhuǎn)動到140°上,排氣沖程完畢。接著又轉(zhuǎn)做吸氣沖程。
      [0022]控制壓縮比的凸輪11,即圖4的凸輪,它轉(zhuǎn)動在前的凸度,照常應(yīng)用,轉(zhuǎn)動在后面的那邊的凸度,要慢慢的縮小其凸度,如圖4-1虛線表示的凸度,可以緩長凸壓作用,有利益增大爆發(fā)時的壓強。
      [0023]圖5-5是用來表示氣缸蓋4,上缸10,氣缸3,活塞2,進氣門6,排氣門7,氣環(huán)和油環(huán)19等所在的位置,一表示分開的示意,它將氣缸蓋4,上缸10,氣缸3,活塞2等分開,又利用二的示意來組合,將氣缸蓋4和上缸10等,組合起來,也表示氣缸蓋和上缸受到凸輪的凸壓作用,將它壓下,并將全部氣體壓進氣缸3里爆發(fā),三表示為氣體壓強,壓氣缸蓋和上缸向上移動的示意,并將全部氣體壓進上缸里,用它們來分析,看能否做四個沖程工作,能否有實用性。
      [0024]圖5-6表示將進氣門和排氣門……等,安裝在氣缸蓋內(nèi),也表示氣缸的高度和大小不變,只是在氣缸的外面安裝氣環(huán)和油環(huán),增長曲柄一個燃燒室行程的長度,安裝上缸等來適應(yīng)改進的需要,彈簧20安裝在氣缸蓋上,彈簧的彈力,要超過進氣門和排氣門的彈簧的彈力兩倍左右才能穩(wěn)定做進氣和排氣工作。如果彈力過大,會影響壓縮比增大,發(fā)生爆震現(xiàn)象,不能穩(wěn)定做進氣和排氣工作時,可用偏心凸輪來克服,這就要另外安裝控制進氣和排氣的裝值,安裝向圖5-4的示意那樣,不管怎樣安裝,只要將23所指的部位,固定起來就行了,因在壓縮時氣體會壓活塞蓋向上移動18毫米左右,活塞蓋會將控制進氣和排氣的推桿17推向下移動18毫米,如圖5-4的示意,控制進氣和排氣的凸輪18,會阻擋它向下移動,為此就將凸輪改變成偏心凸輪18,也就是將現(xiàn)在的圓形凸輪去掉部分鐵塊,即去掉圖4-1虛線表示的鐵塊,變成偏心凸輪,如圖4-2的示意,要去掉20毫米,超過18毫米,推桿向下移動時,偏心凸輪去掉鐵塊的地方是空缺的,就不會阻擋推桿向下移動18毫米了。如果去掉的鐵塊不足20毫米,可以擴大凸輪和小齒輪的面積,就可以去掉20毫米了,只要保持凸輪上的凸度不變,也就是說,保持原來那么大的凸度,就不會影響控制進氣和排氣了。
      [0025]在圖4-1的凸輪上,即在氣缸蓋上的凸輪11上,也可安裝小圓輪,如圖中所指的21,可以增大滑動作用,如果凸輪的滑動作用較好,也可以不安裝小圓輪。
      [0026]圖6是用來表示曲軸和凸輪之間所在的角度上,圖中11凸輪、12曲軸上的齒輪,13凸輪軸上的齒輪,14傳動齒輪,它們都是連接的,只要一個轉(zhuǎn)動,其他的全都轉(zhuǎn)動了,要轉(zhuǎn)快全都轉(zhuǎn)快,要轉(zhuǎn)慢全都轉(zhuǎn)慢,保持一定的角度轉(zhuǎn)動,在圖6-1的示意里,有兩個曲軸在0°上,即上止點,有兩個在180°上,即下止點,這時凸輪就分別有兩個在140°上,有兩個在320°上它們以曲軸轉(zhuǎn)動的距離為40°左右。也就是說,曲軸要先轉(zhuǎn)40°左右的角度,相當于先行1.5個等份?,F(xiàn)在又用曲柄來補充表示圖6-1的曲軸和凸輪之間所在的位置,這樣比較清楚些。如圖6-2的示意,即有兩個曲軸在上止點(0° )上,有兩個在下止點(180° )上時,凸輪就分別有兩個在140°上,有兩個在320°上,離上止點和下止點40°左右,相當于距離1.5個等份,用線條表示。圖6-3表示有兩個凸輪又在上止點(0° ),有兩個在下止點(180° )上時,曲軸就分別有兩個在40°上,即向下行到1.5個等份上,如線條表示的地方,正是爆發(fā)所指的地方,有兩個在220°上,即向上行到8.5等份上,離下止點也為1.5個等份,曲軸以凸輪之間的距離也還是40°左右,相當于距離1.5個等份,曲軸與活塞還是要比凸輪先行1.5個等份的行程。
      [0027]圖7的改進,是活塞不動,氣缸動的新夢想;是內(nèi)燃機的原理變形應(yīng)用;是氣缸內(nèi)的氣體壓強將氣缸蓋頂起18毫米,又由凸輪將氣缸蓋轉(zhuǎn)壓下1
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