專利名稱：一種扇形活塞式內(nèi)燃機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機技術領域，尤其涉及一種扇形活塞式內(nèi)燃機。
背景技術：
發(fā)動機是把某種形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器。能夠?qū)⑷剂现械幕瘜W能經(jīng)過燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并通過一定的結構使之再轉(zhuǎn)化為機械能的發(fā)動機也稱為熱機。汽車發(fā)動機采用內(nèi)燃機，是熱機的一種，他區(qū)別于其他形式熱機的特點，是燃料在機器內(nèi)部燃燒，燃料燃燒時放出大量的熱量，使燃燒后的氣體膨脹推動機械做功。燃氣是實現(xiàn)熱能向機械能轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)，這種媒介物質(zhì)稱為工作介質(zhì)。目前主流形式的汽車發(fā)動機有以下幾種:I)往復活塞式發(fā)動機(以汽油機為例)往復活塞式發(fā)動機是將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在進氣行程被吸入汽缸，混合氣經(jīng)壓縮點火燃燒而產(chǎn)生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動活塞作往復直線運動，通過連桿、曲軸飛輪機構對外輸出機械能。四沖程汽油機在進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程內(nèi)完成一個工作循環(huán)。2)轉(zhuǎn)子發(fā)動機它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩。與往復式發(fā)動機相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動機取消了無用的直線運動，因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。這二種發(fā)動機為汽車世界汽車工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻，同時，它們的缺點也顯現(xiàn)出來，如往復活塞式發(fā)動機，有著體積大、震動噪音不易很好控制、熱效率不高等問題。轉(zhuǎn)子發(fā)動機的體積雖然小于往復活塞式發(fā)動機，也比它們更環(huán)保，但是制造成本高、油耗大、維修難也是它所面臨的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的是針對現(xiàn)有技術結構上的缺點，提出一種扇形活塞式內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機的活塞形狀為對稱的扇形，通過對稱扇形活塞及缸體定子將發(fā)動機缸體分割為四個腔，其中兩個腔為工作腔，供燃料高壓燃燒爆發(fā)；另兩個腔為儲氣腔，為對應工作腔進氣作預壓縮準備。通過可燃混合氣在兩個工作腔的交替燃燒，氣體膨脹，壓力升高來推動扇形活塞轉(zhuǎn)動，并通過曲軸連桿機構，最終實現(xiàn)動力輸出。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例提出的一種扇形活塞式內(nèi)燃機是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于，包括:缸體，由相互固定的本體以及缸蓋組成，所述本體內(nèi)形成垂直于所述缸蓋內(nèi)壁的中軸，該本體的內(nèi)壁上凸設有兩個斷面形狀呈扇環(huán)狀的定子，這兩個定子之間的本體內(nèi)壁面呈柱面，且所述本體的內(nèi)壁面繞所述中軸旋轉(zhuǎn)對稱；活塞總成，由活動缸壁以及形成在該活動缸壁一側表面上的活塞體組成；所述活塞體包括可轉(zhuǎn)動式套設在所述中軸上的中心部，以及由該中心部起對稱的向外延伸設置的兩個呈扇形柱狀的翼部；所述的翼部往復運動于兩個定子之間，使所述缸體和活塞總成共同界定出四個隨活塞總成轉(zhuǎn)動而容積變化的腔體；其中一個翼部兩側的腔體為第一工作腔和第二工作腔，另一個翼部兩側的腔體為第一儲氣腔和第二儲氣腔；曲軸連桿總成，包括與所述活塞總成鉸接的連桿，以及與所述連桿鉸接的曲軸；被該曲軸連桿總成限定，所述活塞總成繞所述中軸在右止點和左止點之間轉(zhuǎn)動；當活塞總成位于右止點時，第二工作腔和第一儲氣腔處于最小容積狀態(tài)，而第一工作腔和第二儲氣腔處于最大容積狀態(tài)；當活塞總成位于左止點時，第一工作腔和第二儲氣腔處于最小容積狀態(tài)，而第二工作腔和第一儲氣腔處于最大容積狀態(tài)；所述中心部的周面上凹陷設置:第一工作腔進氣通道，用于在所述第二工作腔處于最小容積時連通第一工作腔和第一儲氣腔；第二工作腔進氣通道，用于在所述第一工作腔處于最小容積時連通第一工作腔和第一儲氣腔；所述缸蓋的內(nèi)壁上凹陷設置:兩個火花塞，各對應所述第一工作腔/第二工作腔在最小容積時的區(qū)域設置；兩個噴油器，各對應所述第一儲氣腔/第二儲氣腔在最小容積時的區(qū)域設置；兩個進氣閥門，各對應所述第一儲氣腔/第二儲氣腔在最小容積時的區(qū)域設置，所述進氣閥門通過該缸蓋內(nèi)部的儲氣腔進氣通道與該缸蓋上的進氣口連通；所述本體的內(nèi)壁上還設有選擇性被所述翼部外緣封閉的排氣孔，所述活塞總成在右止點時，所述第一工作腔通過該排氣孔連通到外界，所述活塞總成在左止點時，所述第二工作腔通過該排氣孔連通到外界。所述活動缸壁表面與所述本體的端面之間、所述中心部的周面與所述定子的周面之間、兩個定子之間的本體內(nèi)壁面與所述翼部的周面之間、以及所述活塞體和缸蓋內(nèi)壁之間均滑動式密封配合。所述進氣口外還設有進氣增壓器。所述發(fā)動機還包括機體，所述曲軸和缸體均連接到所述機體上。曲軸連桿總成還包括與所述曲軸固定連接的飛輪質(zhì)量體。所述本體的定子內(nèi)還形成有冷卻水道。各儲氣腔中，進氣閥門和噴油器對應的緊鄰設置。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:該內(nèi)燃機進氣方式獨特，在進入工作腔前，混合氣便在對應的儲氣腔進行預壓縮。采用電控進氣閥門，開閉由微機控制驅(qū)動馬達直接驅(qū)動，取消傳統(tǒng)的凸輪驅(qū)動方式。排氣采用了二沖程傳統(tǒng)的掃氣方式，不設排氣閥門。在控制方式上，點火系統(tǒng)、燃料供給也都由微機來控制。采用的獨特進氣方式能有效提高經(jīng)濟性，動力性，并降低排放污染。。


通過下面結合附圖對其示例性實施例進行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖1為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機的整體結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機的立體結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機的活塞總成及缸體部分結構示意圖4為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機活塞第一狀態(tài)的原理示意圖；圖5為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機活塞第二狀態(tài)的原理示意圖；圖6為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機活塞第三狀態(tài)的原理示意圖；圖7為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機活塞第四狀態(tài)的原理示意圖；圖8為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機活塞第五狀態(tài)的原理示意圖；圖9為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機活塞第六狀態(tài)的原理示意圖；圖10為本發(fā)明實施例內(nèi)燃機電控系統(tǒng)的原理示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術人員的理解:如圖1-10所示，標號分別表示:定子1、火花塞2、本體3、排氣孔4、翼部5、缸蓋6、火花塞7、中軸8、進氣閥門9、噴油器10、儲氣腔進氣通道11、第二工作腔進氣通道12、進氣口 13、儲氣腔進氣通道14、噴油器15、進氣閥門16、第一工作腔進氣通道17、機體18、飛輪19、曲軸20、連桿21、活動缸壁22、冷卻水道23、中心部24 ；第一工作腔A、第二工作腔B、第一儲氣腔a、第二儲氣腔b。參見圖1-3所示，本實施例中提供一種扇形活塞式內(nèi)燃機，包括:缸體，由相互固定的本體3以及缸蓋6組成。其中本體3由汽缸定子I和缸壁構成，在汽缸定子I內(nèi)部鑄造有冷卻水道23。缸蓋8靠螺栓與本體3緊固在一起(之間裝有密封墊)。所述本體3內(nèi)形成垂直于所述缸蓋6內(nèi)壁的中軸8，該本體3的內(nèi)壁上凸設有兩個斷面形狀呈扇環(huán)狀的定子1，這兩個定子I之間的缸壁內(nèi)壁面呈柱面，且所述本體3的內(nèi)壁面(由定子以及缸壁共同限定)繞所述中軸8旋轉(zhuǎn)對稱?；钊偝桑苫顒痈妆?2以及形成在該活動缸壁22 —側表面上的活塞體組成；所述活塞體包括可轉(zhuǎn)動式套設在所述中軸8上的中心部24,以及由該中心部24起對稱的向外延伸設置的兩個扇形柱狀的翼部5;所述的翼部5位于兩個定子I之間，并且，所述活動缸壁22表面與所述本體3的端面之間(靠密封環(huán)實現(xiàn)密封)、所述中心部24的周面與所述定子I的周面之間、兩個定子I之間的本體3內(nèi)壁面與所述翼部5的周面之間、以及所述活塞體和缸蓋內(nèi)壁之間均滑動式密封配合。此時，所述缸體和活塞總成共同界定出四個隨活塞總成旋轉(zhuǎn)而容積變化的腔體；其中一個翼部5兩側的腔體為第一工作腔A和第二工作腔B，另一個翼部5兩側的腔體為第一儲氣腔a和第二儲氣腔b。曲軸連桿總成，包括與所述活塞總成鉸接的連桿21，以及與所述連桿21鉸接的曲軸20，被該曲軸連桿總成限定，所述活塞總成繞所述中軸8在右止點和左止點之間旋轉(zhuǎn)。對于該右止點和左止點，定義如下:當活塞總成位于右止點時，第二工作腔B和第一儲氣腔a處于最小容積狀態(tài)，而第一工作腔A和第二儲氣腔b處于最大容積狀態(tài)；當活塞總成位于左止點時，第一工作腔A和第二儲氣腔b處于最小容積狀態(tài)，而第二工作腔B和第一儲氣腔a處于最大容積狀態(tài)。當燃料在工作腔中燃燒時，推動活塞總成在一定范圍角度內(nèi)作往復的轉(zhuǎn)動?；钊偝膳c連桿21—端通過活塞銷相連，連桿21另一端與曲軸20相連。曲軸20支撐在機體上，曲軸20 —端安裝質(zhì)量較大的飛輪19?；钊偝傻耐鶑娃D(zhuǎn)動通過連桿21推動曲軸20作旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)運動與動力的輸出。活塞總成在來回轉(zhuǎn)動一個過程中，帶動曲軸20轉(zhuǎn)動一周。在曲軸20上安裝轉(zhuǎn)動慣量較大的飛輪19，用來克服活塞的運動死點。飛輪19上有齒輪，用來實現(xiàn)啟動和轉(zhuǎn)速均勻。機體18，機體18作為缸體及曲軸20的支撐。另外:所述活塞總成的中心部24的周面上凹陷的設有:第一工作腔進氣通道17，用于在所述活塞總成位于右止點時連通第一工作腔A和第一儲氣腔a;第二工作腔進氣通道12，用于在所述活塞總成位于左止點時連通第一工作腔A和第一儲氣腔a ；所述缸蓋的內(nèi)壁上凹陷設置:火花塞2，對應所述第一工作腔A在最小容積時的區(qū)域設置；火花塞7，對應所述第二工作腔B在最小容積時的區(qū)域設置；噴油器15，對應所述第一儲氣腔a在最小容積時的區(qū)域設置；噴油器10，對應所述第二儲氣腔b在最小容積時的區(qū)域設置；進氣閥門16，對應所述第一儲氣腔a在最小容積時的區(qū)域設置，進氣閥門16通過儲氣腔進氣通道14連通缸蓋6上的進氣口 13 ；進氣閥門9，對應所述第二儲氣腔b在最小容積時的區(qū)域設置，進氣閥門9通過儲氣腔進氣通道11連通缸蓋6上的進氣口 13。進氣閥門9和16的開閉由驅(qū)動馬達直接控制控制，可將空氣引入各儲氣腔。該儲氣腔進氣通道14和儲氣腔進氣通道11均鑄造在缸蓋6內(nèi)部。所述本體3的缸壁上還設有排氣孔4，當所述活塞總成在右止點時，所述第一工作腔A通過該排氣孔4連通到外界，所述活塞總成在左止點時，所述第二工作腔B通過該排氣孔4連通到外界。而當活塞總成旋轉(zhuǎn)在右止點和左止點之間時，該排氣孔4被翼部5的外緣封閉。以上對于本發(fā)明提供的內(nèi)燃機結構進行了詳細說明，該內(nèi)燃機每個工作腔的一個工作循環(huán)是在活塞總成轉(zhuǎn)動的二個行程中完成的，也是在曲軸旋轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)完成，因此是一種二沖程的發(fā)動機。以下結合上述具體結構，用圖解法來說明一下這個二沖程扇形轉(zhuǎn)動活塞內(nèi)燃機的工作原理:一、第一行程:活塞總成由左止點向右止點轉(zhuǎn)動，曲軸旋轉(zhuǎn)180°。I)如圖4所示:活塞總成處于左止點，第一工作腔A火花塞點火，第二工作腔B換氣接近終了。第一儲氣腔a進氣閥門開始關閉，第二儲氣腔b進氣閥門開始打開。當活塞總成逆時針轉(zhuǎn)動至左止點時，可燃性混合氣體已經(jīng)被壓縮在第一工作腔A內(nèi)。此刻，微機控制火花塞2點火，第一工作腔A內(nèi)可燃混合氣燃燒，燃燒氣體的體積急劇膨脹，壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力的作用下，活塞總成由左止點向右止點順時針轉(zhuǎn)動，并通過連桿21推動曲軸20旋轉(zhuǎn)作功。此時，第一儲氣腔a完成進氣，第一儲氣腔a進氣閥門16開始關閉。第二工作腔B與第二儲氣腔b仍保持貫通，第二工作腔B換氣工作此時已經(jīng)完成。第二儲氣腔b進氣閥門9已開始打開，第二儲氣腔b準備進氣。在進氣閥門16完全關閉后，第一儲氣腔a內(nèi)噴油器15噴油。2)如圖5所示:第一工作腔A作功，第二工作腔B壓縮，第一儲氣腔a預壓縮，第二儲氣腔b進氣。
第一工作腔A作功推動活塞總成順時針運轉(zhuǎn)過一定角度之后，第二工作腔B與排氣孔4及第二儲氣腔b同時封閉，第二工作腔B氣體被壓縮。此狀態(tài)時，進氣閥門9完全打開，第二儲氣腔b進氣。第一儲氣腔a內(nèi)氣體在第一儲氣腔a內(nèi)開始被預壓縮。第一儲氣腔a內(nèi)噴油器15繼續(xù)噴油。3)圖 6 所示:第一工作腔A換氣；第二工作腔B壓縮；第一儲氣腔a進氣閥門16關閉；第二儲氣腔b進氣閥門9打開進氣。為活塞總成繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，此時第一工作腔A與排氣孔4相通，開始排氣，進氣閥門16保持關閉，第一儲氣腔a通過第一工作腔進氣通道17也同時與第一工作腔A相貫通，已被預壓縮的混合氣體則通過第一工作腔進氣通道17進入第一工作腔A。進排氣過程幾乎同時進行，利用第一工作腔A作功最后階段的殘余壓力以及新氣來掃除廢氣，實現(xiàn)第一工作腔A的換氣過程。第二工作腔B封閉，腔內(nèi)混合氣體繼續(xù)被壓縮。進氣閥門9繼續(xù)打開，第二儲氣腔b繼續(xù)進氣。此過程直到活塞總成順時針轉(zhuǎn)動到右止點結束。到右止點時，第一儲氣腔a內(nèi)噴油器15停止噴油。二、第二行程:活塞總成由右止點向左止點轉(zhuǎn)動，曲軸旋轉(zhuǎn)180°。I)圖 7 所示:活塞總成處于右止點；第一工作腔A換氣接近終了 ；第二工作腔B火花塞7點火。第一儲氣腔a進氣閥門15開始打開；第二儲氣腔b進氣閥門9開始關閉。當活塞總成繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動至右止點時如，第二工作腔B處于壓縮終了(此時第二工作腔B為燃燒腔)。第一工作腔A與第一儲氣腔a仍保持貫通，第一工作腔A換氣工作處于終了，已基本完成。進氣閥門16開始打開，第一儲氣腔a準備進氣?；鸹ㄈ?5點火，第二工作腔B內(nèi)被壓縮的高溫高壓可燃混合氣被點燃，氣體壓力和溫度迅速升高。2)圖 8 所示:第一工作腔A壓縮；第二工作腔B作功；第一儲氣腔a進氣；第二儲氣腔b預壓縮。第二工作腔B內(nèi)被壓縮的高溫高壓可燃混合氣被點燃后，工作腔內(nèi)氣體壓力和溫度迅速升高，氣體的體積急劇膨脹，推動活塞總成由右止點向左止點逆時針轉(zhuǎn)動，并通過連桿21推動曲軸20旋轉(zhuǎn)。此時進氣閥門16完全開啟，第一儲氣腔a持續(xù)進氣。第二工作腔B混合氣被壓縮，進氣閥門9完全關閉，第一行程階段進入到第二儲氣腔b氣體被預壓縮。此時，第二儲氣腔b已完成充氣，進氣閥門9完全關閉，第二儲氣腔b內(nèi)噴油器10開始噴油。進入第二儲氣腔b氣體被預壓縮。3)圖 9 所示:第一工作腔A壓縮；第二工作腔B換氣；第二儲氣腔b進氣閥門9關閉；第一儲氣腔a進氣閥門16打開進氣?；钊偝衫^續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，此時第二工作腔B與排氣孔4相通，開始排出廢氣，進氣閥門9保持關閉，第二儲氣腔b通過第二工作腔進氣通道12也同時與第二工作腔B相貫通，已被預壓縮的氣體則通過第二工作腔進氣通道12進入第二工作腔B。進排氣過程幾乎同時進行，利用第二工作腔B作功最后階段的殘余壓力以及新氣來掃除廢氣，實現(xiàn)第二工作腔B的換氣過程。第一工作腔A封閉，腔內(nèi)混合氣體繼續(xù)被壓縮。進氣閥門16繼續(xù)打開，第一儲氣腔a繼續(xù)進氣。此過程直到活塞總成順時針轉(zhuǎn)動到左止點結束。到左止點時，第二儲氣腔b內(nèi)噴油器停止噴油。當活塞總成逆時針轉(zhuǎn)動至左止點時，此時同圖4中所示，由儲氣腔預壓縮后進入第一工作腔A的可燃性混合氣體，再在第一工作腔A內(nèi)進一步壓縮，當活塞總成逆時針轉(zhuǎn)動至左止點時，為壓縮終了(此時第一工作腔A容積為燃燒室容積)。壓縮終了的氣體壓力和溫度升高，火花塞2點火。點燃可燃混合氣。此時，第一儲氣腔a完成充氣，進氣閥門16開始關閉。第二工作腔B與第二儲氣腔b仍保持貫通，第二工作腔B換氣工作接近尾聲，已基本完成。進氣閥門9已開始打開，第二儲氣腔b準備進氣。至此，內(nèi)燃機完成一個工作循環(huán)。之而后按圖4說明進行下一次工作循環(huán)。三、對于上述過程總結及幾點說明:在活塞總成從圖4 (左止點位置)-圖7 (右止點位置)-圖4 (左止點位置)往復轉(zhuǎn)動一個循環(huán)過程中，曲軸旋轉(zhuǎn)360度。第一工作腔A狀態(tài)如下:點火——膨脹作功——換氣-------壓縮---------點火第二工作腔B狀態(tài)如下:換氣——壓縮--------點火——膨脹作功------換氣其中點火時刻實際發(fā)生在接近壓縮終了。
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排量:按照傳統(tǒng)發(fā)動機的基本定義方式，扇形活塞在圖4 (左止點位置)時第一工作腔A的容積為燃燒室容積VI，到圖7 (右止點位置)時的容積為總容積V?？側莘e比上總容積減去燃燒室容積為工作容積V2。第一工作腔A與第二工作腔B的工作容積之和即為該發(fā)動機的排量。壓縮比:總容積V/燃燒室容積Vl=壓縮比，壓縮比的大小反映氣體的壓縮程度。本發(fā)明實施例所設計的發(fā)動機，氣體在儲氣腔存在預壓縮，進入工作腔前的氣體已有一定的溫度和壓力，因此工作腔的壓縮比可適當減小。結合上述的內(nèi)燃機結構和工作流程，以下對于內(nèi)燃機所需的電控系統(tǒng)的基本工作原理分析如下:1、基本框架可參見圖10所示，設想的內(nèi)燃機的工作由電子控制系統(tǒng)來控制發(fā)動機的點火時間、噴油時刻和噴油量、進氣閥門的開閉時刻和持續(xù)時間。整個系統(tǒng)傳感器、發(fā)動機控制電腦和執(zhí)行元件組成。傳感器主要有發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、以及冷卻液溫度傳感器、踏板位置傳感器等。它們接受來自發(fā)動機運行工作狀態(tài)的各種信息，傳遞信號給微機控制單元。經(jīng)過控制電腦處理后，發(fā)出指令，通過執(zhí)行元件來完成相應的動作。執(zhí)行元件主要噴油器、點火器、進氣閥門控制電機。2、主要控制子系統(tǒng)I)點火控制:采用目前主流形式發(fā)動的點火控制方式，采用兩工作腔獨立點火的方式。2)噴油控制:采用缸外噴射，在進氣閥門口附近噴射。3)進氣閥門驅(qū)動電機控制:兩個進氣閥門分別采用兩個驅(qū)動電機來直接控制氣門的開閉。根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、曲軸位置信號及油門信號等，微機經(jīng)過運算、比較、分析，最后控制電路來驅(qū)動電機動作實現(xiàn)進氣閥門的開閉。對于本發(fā)明提供的內(nèi)燃機，其特點如下:1、基本特點該內(nèi)燃機從活塞的運動形式來看是一種轉(zhuǎn)動活塞式發(fā)動機，從運動行程來看是一種二沖程發(fā)動機。從工作缸的數(shù)量來看是一個二缸發(fā)動機。2、創(chuàng)新點有關轉(zhuǎn)動活塞式內(nèi)燃機，其與現(xiàn)有技術的不同之處主要有以下幾點。結構創(chuàng)新:I)通過扇形活塞與汽缸扇形定子將一個缸體分成四個腔，兩個工作腔與對應的進氣壓縮腔。優(yōu)點是第一工作腔A處于作功階段時，對第二工作腔B內(nèi)的混合氣進行壓縮。反之，第二工作腔B處于作功階段時，對第一工作腔A內(nèi)的混合氣進行壓縮。顛覆傳統(tǒng)的四沖程、二沖程往復活塞式發(fā)動機靠飛輪來帶動的特點。采用左右工作腔的交替工作，使發(fā)動機的輸出功率更大。2)取消了傳統(tǒng)的配氣凸輪機構，進氣采用驅(qū)動電機直接控制，排氣采用掃氣方式，不設排氣閥門。吸取了二沖程發(fā)動機換氣特點與四沖程發(fā)動機進排氣特點而采取的優(yōu)化方法。進氣閥門的動作由微機控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器的信號，適時控制驅(qū)動馬達，實現(xiàn)進氣門的打開與關閉。可以適時地根據(jù)發(fā)動機的工作狀況與駕駛人意圖來控制進氣?？梢詫崿F(xiàn)在不同轉(zhuǎn)速、負荷下的進氣門開度大小，持續(xù)時間。以達到燃油的經(jīng)濟性，并減少排放污染。原理創(chuàng)新:進氣采用預壓縮獨特的工作方式。相當于將普通發(fā)動機的壓縮過程巧妙利用結構特點分成二次壓縮，混合氣在進入工作腔前，就在儲氣腔進行預壓縮?？墒沟没旌蠚饣旌暇鶆颍旌蠚馊紵Ч?。相對傳統(tǒng)二沖程發(fā)動機來說，換氣效果更好。也使得工作腔的壓縮比可適當減小，使發(fā)動機更緊湊。以上通過實施例對于本發(fā)明的發(fā)明意圖和實施方式進行詳細說明，但是本發(fā)明所屬領域的一般技術人員可以理解，本發(fā)明以上實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例之一，為篇幅限制，這里不能逐一列舉所有實施方式，任何可以體現(xiàn)本發(fā)明權利要求技術方案的實施，都在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。需要注意的是，以上內(nèi)容是結合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式
僅限于此，在上述實施例的指導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于，包括: 缸體，由相互固定的本體以及缸蓋組成,所述本體內(nèi)形成垂直于所述缸蓋內(nèi)壁的中軸，該本體的內(nèi)壁上凸設有兩個斷面形狀呈扇環(huán)狀的定子，這兩個定子之間的本體內(nèi)壁面呈柱面，且所述本體的內(nèi)壁面繞所述中軸旋轉(zhuǎn)對稱； 活塞總成，由活動缸壁以及形成在該活動缸壁一側表面上的活塞體組成；所述活塞體包括可轉(zhuǎn)動式套設在所述中軸上的中心部，以及由該中心部起對稱的向外延伸設置的兩個呈扇形柱狀的翼部；所述的翼部往復運動于兩個定子之間，使所述缸體和活塞總成共同界定出四個隨活塞總成轉(zhuǎn)動而容積變化的腔體；其中一個翼部兩側的腔體為第一工作腔和第二工作腔，另一個翼部兩側的腔體為第一儲氣腔和第二儲氣腔； 曲軸連桿總成，包括與所述活塞總成鉸接的連桿，以及與所述連桿鉸接的曲軸； 所述中心部的周面上凹陷設置:第一工作腔進氣通道，用于在所述第二工作腔處于最小容積時連通第一工作腔和第一儲氣腔；第二工作腔進氣通道，用于在所述第一工作腔處于最小容積時連通第一工作腔和第一儲氣腔； 所述缸蓋的內(nèi)壁上凹陷設置:兩個火花塞，各對應所述第一工作腔/第二工作腔在最小容積時的區(qū)域設置；兩個噴油器，各對應所述第一儲氣腔/第二儲氣腔在最小容積時的區(qū)域設置；兩個進氣閥門，各對應所述第一儲氣腔/第二儲氣腔在最小容積時的區(qū)域設置，所述進氣閥門通過該缸蓋內(nèi)部的儲氣腔進氣通道與該缸蓋上的進氣口連通； 所述本體的內(nèi)壁上還設有選擇性被所述翼部外緣封閉的排氣孔，所述活塞總成在右止點時，所述第一工作腔通過該排氣孔連通到外界，所述活塞總成在左止點時，所述第二工作腔通過該排氣孔連通到外界。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于:所述活動缸壁表面與所述本體的端面之間、所述中心部的周面與所述定子的周面之間、兩個定子之間的本體內(nèi)壁面與所述翼部的周面之間、以及所述活塞體和缸蓋內(nèi)壁之間均滑動式密封配合。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于:所述進氣口外還設有進氣增壓器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于:所述內(nèi)燃機還包括機體，所述曲軸和缸體均連接到所述機體上。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于:曲軸連桿總成還包括與所述曲軸固定連接的飛輪質(zhì)量體。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于:所述本體的定子內(nèi)還形成有冷卻水道。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種扇形活塞式內(nèi)燃機，其特征在于:各儲氣腔中，進氣閥門和噴油器對應的緊鄰設置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種扇形活塞式內(nèi)燃機，包括缸體、活塞總成和曲軸連桿總成，所述缸體內(nèi)形成有中軸，該缸體的內(nèi)壁上凸設有兩個定子；所述活塞總成由活動缸壁以及形成在該活動缸壁一側表面上的活塞體組成；所述活塞體包括可轉(zhuǎn)動式套設在所述中軸上的中心部，以及由該中心部起對稱的向外延伸設置的兩個扇形柱狀的翼部；所述的翼部位于兩個定子之間，使所述缸體和活塞總成共同界定出四個隨活塞總成旋轉(zhuǎn)而容積變化的腔體。其優(yōu)點是該內(nèi)燃機進氣方式獨特，在進入工作腔前，混合氣便在對應的儲氣腔進行預壓縮。采用電控進氣閥門，開閉由微機控制驅(qū)動馬達直接驅(qū)動，取消傳統(tǒng)的凸輪驅(qū)動方式。
文檔編號F02B55/08GK103174508SQ20131008083
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權日2013年3月14日
發(fā)明者黎良枝, 夏春暉 申請人:上海市七寶中學