本发明涉及活塞式内燃机,具体涉及一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机。
背景技术:
1、对于往复式活塞内燃机来说,较高的压缩比能够有效提升发动机的动力输出,但随着发动机的进一步发展,在升高压缩比的同时,气缸壁受到的压力较大,且混合气体容易因为高压在火花塞还未点火时便发生自燃,可靠性较低。
2、为了在提升压缩比的同时保证发动机工作的可靠性,公告号为cn1267628c的中国专利申请提供了一种内燃机燃烧系统,其通过在气缸盖上设置一个蓄压室来降低发动机的最大爆发压力,从而提升发动机的可靠性。
3、但是在该内燃机燃烧系统中,蓄压室在发动机燃烧的初始阶段开启并将燃气引入到蓄压室内,同时会将燃烧后的废气引入到蓄压室内并封存,在活塞下行过程中再次打开蓄压室放出混有废气的燃气,后续会出现燃烧不充分,容易出现积碳等现象。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其可以在对燃烧室内的爆发进行缓冲的同时能够排出缓冲室内的废气,同时能够调整气缸的压缩比。
2、为解决上述技术问题,本发明采用了以下方案:
3、一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,包括气缸和气缸盖,气缸内设有活塞,气缸内壁、气缸盖底面和活塞顶面构成燃烧室,所述气缸盖上设有缓冲室,缓冲室与燃烧室之间设有向缓冲室内开启的第一阀组和向燃烧室内开启的第二阀组,第一阀组与第二阀组相连通,第二阀组连通有与气缸盖外界相连通的排气管。气缸上设有用于排出废气的废气管,废气管与排气管相连通,在活塞做功时,废气管排出废气,废气管内的负压带动排气管内的废气一起排出。其作用为,通过第一阀组与第二阀组相连通,第二阀组与排气管相连通的设计,第一阀组在燃烧室内处于燃烧状态下时向上开启吸入燃烧室内的废气,第二阀组在活塞处于向下移动的做功状态下开启来通过排气管排出被第一阀组吸入的废气,在气缸压力处于峰值阶段,缓冲室的开启突然增大了燃烧室的容积,这样能够有效降低气缸内爆发压力的最大值。
4、进一步的,所述第一阀组包括第一阀芯,第一阀芯外套设有第一导向套,第一阀芯顶端与气缸盖内壁之间设有弹簧,第一阀芯底端设有倒锥卡块,在燃烧室处于燃烧状态下,第一阀芯克服弹簧力时向上开启。第一阀芯呈圆柱状,第一阀芯的顶部呈平台状。倒锥卡块的顶面面积大于倒锥卡块的底面面积。其作用为,通过倒锥卡块的设置,使燃烧室内压力增大时,能够推动第一阀芯向上移动;通过第一导向套的设置,能够使第一阀芯沿自身轴向移动;通过第一阀芯内的弹簧的设置,能够在燃烧室内压力与第一阀芯压力平衡时顶住倒锥卡块,使倒锥卡块堵住气缸盖底面。
5、进一步的,所述第二阀组包括第二阀芯,第二阀芯外套设有第二导向套,第二阀芯顶部底端与第二导向套顶端之间设有弹簧,第二阀芯底端设有正锥卡块,在活塞处于做功状态下,第二阀芯克服弹簧力时向下开启。第二阀芯呈圆柱状,第二阀芯的顶部呈平台状。正锥卡块的顶面面积小于正锥卡块的底面面积。其作用为,通过正锥卡块的设置,燃烧室内的压力较小时,能够带动第二阀芯向下移动;通过第二导向套的设置,能够使第二阀芯沿自身轴向移动,通过第二阀芯内的弹簧的设置,能够在燃烧室内压力与第二阀芯压力平衡时顶住正锥卡块,使正锥卡块堵住气缸盖底面。
6、进一步的,所述气缸盖内设有第一安装腔和第二安装腔,第一阀组设于第一安装腔内,第二阀组设于第二安装腔内,第二阀芯顶板设有正锥压板,第二阀芯内的弹簧设于正锥压板底端和第二导向套的顶端之间,第二安装腔内设有封闭正锥压板侧壁的封闭槽,封闭槽内壁与排气管相连通。第一导向套卡在第一安装腔内的台阶面上,第二导向套卡在第二安装腔内的台阶面上,正锥压板的最大面积小于正锥压板所处空腔的横截面积。其作用为,通过封闭槽的设置,能够在正锥卡块封闭气缸盖底端的状态下,使正锥压板封闭排气管,在正锥卡块向下移动时,带动第二阀芯移动打开排气管。
7、进一步的,所属第一安装腔内壁与第一导向套底端与第一安装腔顶部顶端构成第一储气室,第二安装腔内壁与正锥压板底端与第二导向套顶端构成第二储气室,第一储气室与第二储气室之间连通设有输气室。其作用为,通过输气室的设置,使第一储气室内的气体能够移动到第二储气室内。
8、进一步的,所述气缸盖底部内设有转盘,第一安装腔和第二安装腔设于转盘内,正锥卡块和倒锥卡块朝向燃烧室设置,转盘外壁上设有沿螺纹状延伸的导轨,导轨内设有密封滑块,气缸盖内朝向转盘的侧壁上设有沿与转盘轴向平行的方向延伸的滑槽,密封滑块包括紧贴嵌入导轨内的第一嵌入部和紧贴嵌入到滑槽内的第二嵌入部。转盘呈圆盘状,转盘能够绕自身轴线进行转动。其作用为,通过转盘、导轨、密封滑块、滑槽的设置,使转盘在绕其自身轴线转动时,密封滑块沿导轨延伸方向向上移动且沿滑槽延伸方向向上移动,从而使密封滑块移动过的空间与燃烧室相连通,从而增大燃烧室的容积,达到调整压缩比的效果。
9、进一步的,所述转盘侧壁上设有圆环状的排气槽,排气槽与排气管相连通,排气槽位于导轨上方。排气管为从封闭槽内壁延伸到气缸盖外壁的连续通道。其作用为,通过排气槽的形状的设计,使转盘在转动的过程中,位于转盘内的排气管与位于气缸盖内的排气管能够通过排气槽始终连通。
10、进一步的,所述转盘顶端连接有电机,电机上设有与转盘相连接的输出轴,电机的输出轴与转盘同轴设置。其作用为,通过电机的设置,能够驱动转盘绕自身轴线转动。
11、进一步的,所述气缸盖内设有套设在输出轴外壁上的密封轴承,气缸盖外壁上设有用于固定电机的电机罩。密封轴承为现有技术。
12、进一步的,所述气缸盖上设有火花塞。
13、本发明具有的有益效果:
14、1、通过第一阀组与第二阀组相连通,第二阀组与排气管相连通的设计,第一阀组在燃烧室内处于燃烧状态下时向上开启吸入燃烧室内的废气,第二阀组在活塞处于向下移动的做功状态下开启来通过排气管排出被第一阀组吸入的废气,在气缸压力处于峰值阶段,缓冲室的开启突然增大了燃烧室的容积,这样能够有效降低气缸内爆发压力的最大值;
15、2、通过转盘、导轨、密封滑块、滑槽的设置,使转盘在绕其自身轴线转动时,密封滑块沿导轨延伸方向向上移动且沿滑槽延伸方向向上移动,从而使密封滑块移动过的空间与燃烧室相连通,从而增大燃烧室的容积,达到调整压缩比的效果。
1.一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,包括气缸(1)和气缸盖(2),气缸(1)内设有活塞(3),气缸(1)内壁、气缸盖(2)底面和活塞(3)顶面构成燃烧室(4),其特征在于:所述气缸盖(2)上设有缓冲室(5),缓冲室(5)与燃烧室(4)之间设有向缓冲室(5)内开启的第一阀组(6)和向燃烧室(4)内开启的第二阀组(7),第一阀组(6)与第二阀组(7)相连通,第二阀组(7)连通有与气缸盖(2)外界相连通的排气管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述第一阀组(6)包括第一阀芯(9),第一阀芯(9)外套设有第一导向套(10),第一阀芯(9)顶端与气缸盖(2)内壁之间设有弹簧(11),第一阀芯(9)底端设有倒锥卡块(12),在燃烧室(4)处于燃烧状态下,第一阀芯(9)克服弹簧(11)力时向上开启。
3.根据权利要求2所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述第二阀组(7)包括第二阀芯(13),第二阀芯(13)外套设有第二导向套(14),第二阀芯(13)顶部底端与第二导向套(14)顶端之间设有弹簧(11),第二阀芯(13)底端设有正锥卡块(15),在活塞(3)处于做功状态下,第二阀芯(13)克服弹簧(11)力时向下开启。
4.根据权利要求3所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述气缸盖(2)内设有第一安装腔(16)和第二安装腔(17),第一阀组(6)设于第一安装腔(16)内,第二阀组(7)设于第二安装腔(17)内,第二阀芯(13)顶板设有正锥压板(18),第二阀芯(13)内的弹簧(11)设于正锥压板(18)底端和第二导向套(14)的顶端之间,第二安装腔(17)内设有封闭正锥压板(18)侧壁的封闭槽(19),封闭槽(19)内壁与排气管(8)相连通。
5.根据权利要求3所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所属第一安装腔(16)内壁与第一导向套(10)底端与第一安装腔(16)顶部顶端构成第一储气室(20),第二安装腔(17)内壁与正锥压板(18)底端与第二导向套(14)顶端构成第二储气室(21),第一储气室(20)与第二储气室(21)之间连通设有输气室(22)。
6.根据权利要求4所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述气缸盖(2)底部内设有转盘(23),第一安装腔(16)和第二安装腔(17)设于转盘(23)内,正锥卡块(15)和倒锥卡块(12)朝向燃烧室(4)设置,转盘(23)外壁上设有沿螺纹状延伸的导轨(24),导轨(24)内设有密封滑块(25),气缸盖(2)内朝向转盘(23)的侧壁上设有沿与转盘(23)轴向平行的方向延伸的滑槽(26),密封滑块(25)包括紧贴嵌入导轨(24)内的第一嵌入部和紧贴嵌入到滑槽(26)内的第二嵌入部。
7.根据权利要求6所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述转盘(23)侧壁上设有圆环状的排气槽(27),排气槽(27)与排气管(8)相连通,排气槽(27)位于导轨(24)上方。
8.根据权利要求6所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述转盘(23)顶端连接有电机(28),电机(28)上设有与转盘(23)相连接的输出轴(29),电机(28)的输出轴(29)与转盘(23)同轴设置。
9.根据权利要求8所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述气缸盖(2)内设有套设在输出轴(29)外壁上的密封轴承(30),气缸盖(2)外壁上设有用于固定电机(28)的电机罩(31)。
10.根据权利要求6所述的一种具有缓冲爆发燃烧室气缸盖二冲程钒钛发动机,其特征在于:所述气缸盖(2)上设有火花塞(32)。