CN201535197U - 低油耗稀燃汽油机成套技术装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种内燃机技术，具体说是涉及一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，属内燃机技术领域。该装置包括发动机，发动机上有进气道，进气道上有进气门，进气道中部连接有二次进气系统，发动机上有活塞，其特征是：所述的发动机上有火花塞，缸体内有活塞，活塞与连杆连接，连杆与曲轴连接，曲轴一端有V型皮带无极变速器，变速器包括有普利盘，普利盘上有普利珠和压盘，普利盘后面有皮带和皮带外压盘。采用该成套技术装置，使发动机燃烧室燃烧更充分，燃烧室、火花塞、排气管几乎没有积碳产生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种内燃机技术，具体说是涉及一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，属内燃机技术领域。
背景技术
稀薄燃烧内燃机可有效降低内燃机的燃油消耗、提高内燃机的燃油效率，同时在其他各种技术的改进下也能够实现极低的污染物排放以及大幅降低二氧化碳排放，使其成为世界各汽车工业强国研发的焦点。但稀薄燃烧发动机也有它需要解决的问题：由于混合汽超过理论空燃质量比14.7∶1，所以燃烧速度或火焰传播速度变的十分缓慢，燃烧容易出现断续的状态，造成发动机动力下降、燃烧不完全、HC的排放量增大、车辆的油耗反而上升等各种问题。人们通过各种方法试图解决以上问题，同时保留稀燃发动机的优点，在这不再一一介绍。本实用新型介绍了一种经过试验及车辆路试后证明比较有效的一套方法和措施在保证发动机的动力性的前提下进行稀薄燃烧，大幅降低了燃油消耗，尾气排放虽然没有进行测试，但尾气所含的刺激性气味很少。发动机的燃烧室、火花塞、排气管几乎没有积碳产生。由于混合汽很稀，燃烧温度也控制在很低的范围内，发动机没有过热现象。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足之处，提供一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，该装置采用V型皮带无极变速器前驱动盘包括有普利盘，普利盘上有普利珠和压盘，普利盘后面有皮带和皮带外压盘。通过在压盘与普利盘之间安装垫圈、增大普利珠质量的方法，减小了无级变速器的最大减速比，调整了整体传动比，提高了普利盘对皮带的压紧力，降低了皮带打滑的几率，提高了传动效率，降低了发动机的工作转速，提高了发动机动力利用率。该装置采用的高稀燃极限的火花塞的中心放电端与接地壳体之间产生伞状多条电弧，被电弧点燃的混合汽产生的火焰向电弧的两侧进行快速的扩散。由于绝缘材料与接地壳体之间有一个环形预燃室，也充满着高压缩的混合汽，此处的混合汽离电弧所产生的火核距离很近，因此火焰面向环形预燃室内的一侧在迅速传播，使存在于这环形预燃室内的高压混合汽迅速燃烧、膨胀、产生高温高压，而后这股高温气体会高速喷入燃烧室，加快了在燃烧室内的其他稀薄混合汽的燃烧。较长的电弧能够将其所产生的热量充分散布到混合汽内，而不是被电极所吸收，可大幅提高发动机的稀燃极限，大幅降低尾气排放，同时发动机的动力性不降反升。
本实用新型是以如下技术方案实现的：一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，它包括发动机，发动机上有进气道，进气道上有进气门，进气道中部连接有二次进气系统，发动机上有活塞，其特征是：所述的发动机上有火花塞，缸体内有活塞，活塞与连杆连接，连杆与曲轴连接，曲轴一端有V型皮带无极变速器的前驱动盘，驱动盘包括有普利盘，普利盘上有普利珠、大直径普利珠和压盘，普利盘后面有皮带和皮带外压盘。
所述的火花塞包括有接地壳体，接地壳体中心有放电电极，放电电极中心有放电端，接地壳体与放电电极之间有绝缘材料，接地壳体与绝缘材料之间有一个环形预燃室。
所述的发动机上还有排气道，排气道上有排气门。
所述的普利盘与压盘之间有垫圈。
本实用新型的优点是：采用该成套技术装置，使发动机燃烧室燃烧更充分，燃烧室、火花塞、排气管几乎没有积碳产生。由于混合汽很稀，燃烧温度也控制在很低的范围内，发动机没有过热现象。在车辆动力性影响不是很大的情况下，实验车辆排量80cc踏板摩托车，百公里油耗降至1L，在没有任何机外净化装置及催化器的情况下，尾气中只有轻微的刺激性气味，符合国家节约能源及环保的要求。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型结构示意图；
图2为V型皮带无极变速器的前驱动盘结构示意图；
图3为火花塞局部剖视图；
图4为火花塞改进方案的局部剖视图；
图5为模拟HCCI燃烧方式火花塞的结构示意图；
图中：1、排气道，2、排气门，3、火花塞，31、接地壳体，32、放电电极，33、绝缘材料，34、放电端，35、环形预燃室，4、发动机，5、进气门，6、进气道，7、混合汽环形上升涡流，8、活塞，81、连杆，82、曲轴，9、缸体，10、大直径普利珠，11、压盘，12、二次进气系统，13、垫圈，14、普利珠，15、普利盘，16、皮带，17、皮带外压盘。
具体实施方式
如图1所示，高压缩挤气环形涡流燃烧室的发动机的压缩比为大于或等于11∶1，提高压缩比的具体实施方法可以重新设计汽缸头来改变燃烧室的形状及容积，或在安装没有问题的前提下直接使用排量较小发动机的汽缸头，或在不改变汽缸头的情况下直接扩缸增大排量来增大压缩比；同时要设置挤气区，当活塞运行到上死点时，挤气区内的混合汽被挤向燃烧室的中心，在燃烧室内形成一个混合汽环形上升涡流7促进了压缩终了混合汽的运动，加快了稀薄混合汽火焰传播的速率；所述高能点火器可以为高能电感放电点火器或高能电容放电点火器，要求拉弧距离要大于1cm，同时要有较长的电弧持续时间，如果可能最好有多次连续点火的功能，由于稀薄混合汽燃烧速度较慢所以点火提前角曲线也要进行提前。V型皮带无极变速器的前驱动盘包括有普利盘，普利盘上有普利珠和压盘，普利盘后面有皮带和皮带外压盘。通过在压盘与普利盘之间安装垫圈，增大普利珠质量的方法，减小了无级变速器的最大减速比，从而调整了传动比，提高了普利盘对皮带的压紧力，降低了皮带打滑的几率，提高了传动效率，降低了发动机的工作转速，提高了发动机动力利用率。
如图2所示，V型皮带无极变速器的前驱动盘，通过在压盘11与普利盘15之间安装大直径普利珠10的方法来增大普利珠的质量，同时减小了无级变速器的最大减速比，调整了传动比，提高了普利盘对皮带的压紧力，降低了皮带打滑的几率，提高了传动效率。
如图3、4所示，高稀燃极限的火花塞3的中心放电端34与接地壳体31之间产生伞状多条电弧，被电弧点燃的混合汽产生的火焰向电弧的两侧进行快速的扩散。由于绝缘材料33与接地壳体31之间有一个环形预燃室35，也充满着高压缩的混合汽，此处的混合汽离电弧所产生的火核距离很近，因此火焰面向环形预燃室内的一侧在迅速传播，使存在于这环形预燃室内的高压混合汽迅速燃烧、膨胀、产生高温高压，而后这股高温气体会高速喷入燃烧室内加快其他稀薄混合汽的燃烧。
如图5所示，根据HCCI发动机的燃烧特性：HCCI发动机是利用高压缩产生的高温将混合汽点燃，也就是说在压缩后燃烧室内的所有微小汽油颗粒几乎在同一时刻跟自己身边的氧气开始发生反应，这也是HCCI发动机的燃烧如此迅速的主要原因(从开始燃烧到缸内所有燃料全部燃烧完毕，曲轴位置仅仅转过了不到5°(1))，它几乎没有像普通点燃式汽油机一样火焰传播的过程。由于存在这样一个火焰传播的过程，稀燃点燃式汽油机的燃烧容易出现火焰间断的现象，造成燃烧不良，污染物排放加重。那么根据HCCI发动机的这种燃烧特性，它可以等同于在燃烧室内布置了无数个火花塞均匀分布在燃烧室的每一个角落，让它们同时点火所产生的效果。这样点燃式发动机也能够拥有跟HCCI几乎相同的燃烧方式，所带来的优点就是高燃烧效率和低的NOx、碳烟排放。该高稀燃极限火花塞上只有一个中心放电电极，火花塞的接地壳体、燃烧室内壁及气门作为放电接地电极，将中心放电电极根据燃烧室的形状适当加长，使放电电极处于燃烧室中心的位置，在高能点火器的支持下，放电电极将同时击穿整个燃烧室内的混合汽，在燃烧室内释放出多条电弧将所有的混合汽同时点燃，尽可能减少火焰传播的过程。
参考文献：(1)“HCCI发动机着火过程控制参数的研究”，《内燃机》2009年NO.1
Claims (4)
1.一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，它包括发动机(4)，发动机上有进气道(6)，进气道上有进气门(5)，进气道中部连接有二次进气系统(12)，发动机上有活塞(8)，其特征是：所述的发动机(4)上有火花塞(3)，缸体(9)内有活塞(8)，活塞(8)与连杆(81)连接，连杆与曲轴(82)连接，曲轴一端有V型皮带无极变速器前驱动盘，驱动盘包括有普利盘(15)，普利盘上有普利珠(14)、大直径普利珠(10)和压盘(11)，普利盘后面有皮带(16)和皮带外压盘(17)。
2.根据权利要求1所述的一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，其特征是：所述的火花塞(3)包括有接地壳体(31)，接地壳体中心有放电电极(32)，放电电极中心有放电端(34)，接地壳体与放电电极之间有绝缘材料(33)，接地壳体与绝缘材料之间有一个环形预燃室(35)。
3.根据权利要求1所述的一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，其特征是：所述的发动机上还有排气道(1)，排气道上有排气门(2)。
4.根据权利要求1所述的一种低油耗稀燃汽油机成套技术装置，其特征是：所述的普利盘(15)与压盘(11)之间有垫圈(13)。
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| CN103967923A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-06 | 马守斌 | 一种用于曲轴的连杆保护装置 |
| CN110206653A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-09-06 | 东风汽车集团有限公司 | 一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法和系统 |
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