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1、(10)申请公布号 CN 103147840 A (43)申请公布日 2013.06.12 CN 103147840 A *CN103147840A* (21)申请号 201210595749.6 (22)申请日 2012.12.18 F02B 23/08(2006.01) F02B 25/00(2006.01) F02F 3/00(2006.01) (71)申请人 宁波大叶园林设备有限公司 地址 315403 浙江省余姚市锦凤路 58 号 (72)发明人 苏克 (54) 发明名称 活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排 的汽油发动机 (57) 摘要 本发明涉及节能减排, 是一种活塞裙部对数 。
2、微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机。为 了追求科学探索, 提出多种火花塞的改进如多种 固定电极加内感抗, 改外分度联接器, 加外壳散热 翅, 设活动及微动电极 ; 还提出燃烧室与各种点 火装置的搭配, 含函数波燃烧室及带抛物线型的 凸凹适配的函数波燃烧室 ; 在活塞裙部加双辅裙 边 ; 配缸体的扫气道口, 各对称地左右各一地设 有的斜楔紊流回窜片 (46), 包含斜楔紊流回窜片 的扫气道口 (47)、 斜楔紊流回窜片的通扫气道口 的斜楔 (48)、 斜楔紊流回窜片的通扫气道口的回 窜栅 (49)、 斜楔紊流回窜片的通扫气道口的紊流 盾 (50), 以利在扫气道口处产生紊流来阻滞废气 回窜以。
3、便降低排放到达标一的效果 ; 其有益之处 是有利于辅助导向, 辅助减排降噪, 及辅助润滑和 散热, 可靠点火和提高效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 22 页 附图 47 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书22页 附图47页 (10)申请公布号 CN 103147840 A CN 103147840 A *CN103147840A* 1/3 页 2 1. 一种活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 含活塞、 及公知的 燃烧室、 火花塞、 缸体、 缸盖、 缸筒、 连杆、 曲轴箱、 机油泵、 润滑系统、 燃油。
4、系统、 点火系统、 冷 却系统, 所述的缸体 (44) 是二冲汽油发动机的在装活塞的气缸腔上沿中心对称地含有左 右各一的扫气道口 (45) 的缸体 (44), 在所述的缸体 (44) 的对称的左右各一的扫气道口 (45) 上, 各对称地左右各一地设有斜楔紊流回窜片 (46) ; 所述的活塞其特征是 : 所述的活 塞 (31) 的裙部加设有双辅裙边 (37) ; 所述的双辅裙边 (37) 是在保留原有活塞的没连杆销 孔的双侧的原两裙边的基础上, 而在活塞 (31) 的裙部的有连杆销孔的双侧的下边, 每一边 多加一个辅助裙边, 可称为双辅裙边 (37) ; 所述的双辅裙边, 其含底边 (38)、 。
5、下圆角 (39)、 侧边(40)、 上圆角(41)、 底边的凹弧边(42)、 活塞和双辅裙边的通孔(43), 所述的活塞其特 征在于活塞裙部用对数微分方程的对数线也称等角线的一段设在裙边, 其裙边的部分的边 是压力角接近相等按对数微分方程的对数螺线的一段, 利用高等数学的对数螺线具压力角 相等的特征, 使多加的片具有对数螺线的一段, 则涌在其上的混气流就易平稳, 以利在扫气 道口处利用等压力角产生紊流来阻滞废气回窜以便降低排放, 辅助导向, 辅助紊流回窜而 降排, 及辅助润滑和散热 ; 所述的双辅裙边或用铝合金, 或用复合材料以便减小配缸间隙 ; 取活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油。
6、发动机的所述的裙边的主体的 部分的边的一段, 建立微分方程 d/d k : 设极坐标方程 (), 因想要压力角 处处相等, 因此 tg 常数, 令 tg k, 由压力角公式 tg /, 就有 / k, 微分之, 就有微分方程 d/d k. 求解 d/d k, 分离变量后两边积分 : d/ kd, 因 0, 易得 : In k+C, 也就是 : Ae e.e Ae 采用 PRO/ENGINEER WILDFIRE 绘图软件, 新设工作目录, 新建零件, 建立关系 (RELATION), 即本发明的方程式是 : 对数曲线 : z 0 x 10*t y log(10*t+0.0001) 制出对数曲线。
7、 ; 再接着, 采用旋转, 合并, 实体化等指令, 并与工件装配及合并, 即可建模 ; 再用所述的方程式及 PRO/ENGINEER WILDFIRE 所建模, 输入 CNC 加工中心, 用 CIMATRO 或 MASTCAM, 制压铸铝合金的钢模, 或用铣床, 刨床及电火花加工作辅助 ; 用电火花加工时, 用所述的方程式输入 CNC 加工中心, 则要先制出钨铜电极, 用有三维旋转头的机床, 再用压 铸机批量生产 ; 再机加工 ; 用另制的具对数线的边的片焊接在活塞裙边, 也可用。 权 利 要 求 书 CN 103147840 A 2 2/3 页 3 2. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数。
8、微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的每一个辅助裙边与所述的原两裙边均是沿活塞外圆周 的圆柱体的延长, 且其投影投在与活塞运动方向垂直的面上是沿活塞外圆周多等分的, 且 所述的每一个辅助裙边的部分是具对数线的一段。 3. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的每一个辅助裙边比所述的原两裙边沿活塞外圆周的圆 柱体延长的更长, 也就是说, 双辅裙边的底边 (38) 比原两裙边的底边在沿活塞的圆柱体延 长线的方向上距离连杆销孔更远, 即双辅裙边更高, 活塞及裙部更长, 其作。
9、用是有利于加长 活塞的导向长度而辅助导向, 且加长活塞的导向长度的部分有盲孔以便沾有气液混合物而 辅助润滑。 4. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧设有双辅裙边的侧边 (40), 其连接活塞 (31) 和双 辅裙边的底边 (38), 其侧边至少有一边是具对数线的一段。 5. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧, 设有连接活塞 (31) 和双辅裙边的底边 (38) 的双 辅裙边的侧边 (40), 宏观上夹角大于 91。
10、 度, 或其两侧的侧边至少有一边是具对数线的一 段。 6. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧设有双辅裙边的侧边 (40), 其是通过双辅裙边的侧 边的上圆角 (41) 来连接活塞 (31) 的, 且上圆角 (41) 的特征在于其是具对数线的一段。 7. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧设有双辅裙边的侧边 (40), 其是通过双辅裙边的侧 边的下圆角 (39) 来连接双辅裙边的底边 (38) 的, 且上圆角 (41。
11、) 的特征在于其是具对数线 的一段。 8. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的底边上设凹弧边 (42) ; 所述的凹弧边 (42) 其特征在于 其是具对数线的一段, 以利辅助降排。 9. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 上设非圆的通孔 (43), 或大小不等的不规则的盲孔, 以利 辅助润滑和散热。 10. 根据权利要求 1 所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动 机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 。
12、上及活塞上设有多个非圆的通孔 (43), 其略呈倒三角 形排列, 有多排, 最下行通孔多, 越往上行通孔越少且间或有盲孔, 以利沾挂气液物而辅助 润滑和散热。 (31) 和双辅裙边的底边 (38), 其侧边至少有一边是具对数线的一段, 故压力角接近而 运行平稳。 因为进一步改进的所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧, 设有连接活塞 (31) 和双辅裙边的底边 (38) 的双 辅裙边的侧边 (40), 宏观上夹角大于 91 度, 或其两侧的侧边至少有一边是具对数线的一 权 利 要 求 书 CN 103147840 A 3 3/。
13、3 页 4 段, 故压力角接近而运行平稳。 因为进一步改进的所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧设有双辅裙边的侧边 (40), 其是通过双辅裙边的侧 边的上圆角 (41) 来连接活塞 (31) 的, 且上圆角 (41) 的特征在于其是具对数线的一段, 故 压力角接近而运行平稳。 因为进一步改进的所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧设有双辅裙边的侧边 (40), 其是通过双辅裙边的侧 边的下圆角 (39) 来连接双辅裙边的底边 (38) 的, 且上圆角 (4。
14、1) 的特征在于其是具对数线 的一段, 故压力角接近而运行平稳。 因为进一步改进的所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的底边上设凹弧边 (42) ; 所述的凹弧边 (42) 其特征在于 其是具对数线的一段, 故压力角接近而运行平稳且利于辅助降排。 因为进一步改进的所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 上设非圆的通孔 (43), 或大小不等的不规则的盲孔, 故压 力角接近而运行平稳且利于辅助润滑和散热。 因为进一步改进的所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发。
15、动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 上及活塞上设有多个非圆的通孔 (43), 其略呈倒三角形排 列, 有多排, 最下行通孔多, 越往上行通孔越少且间或有盲孔, 以利沾挂气液物而辅助润滑 和散热。 权 利 要 求 书 CN 103147840 A 4 1/22 页 5 活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机 技术领域 0001 本发明涉及一种燃烧设备中的燃烧室和点火装置, 尤其是在内燃机的改良的有函 数波的燃烧室及与有活动受电极和微动放电极的内燃机用点火装置的搭配的基础上, 及在 活塞裙部加双辅裙边降低碳氢化合物排放的汽油发动机的基础上, 进一步改进的活塞裙部 对数微分等。
16、角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 属于内燃机的燃烧室及紊流扫气的技术 领域。 背景技术 0002 用于燃烧设备中的点火装置, 尤其是汽油发动机火花塞, 被广泛用于将脉冲高压 电流引进到燃烧室, 使吸进气缸的混合气打火花而点燃, 进而扩散燃烧并爆发作功。 现有的 火花塞的外部联接器与有橡胶壳的火花帽之间, 有时有松松散散的现象。现有的火花塞的 内部, 虽设有玻璃密封剂作电阻, 但仅有阻抗 ; 若加设感抗及容抗, 形成合适的 RCL 回路, 则 会有更理想的抑制无线电干扰的作用。 绝缘体上的多道伞棱由半圆形截面还可改进为锯齿 形截面, 以便更多绝缘爬电通道及更好的卡住橡胶壳。现有的火花塞的金属外。
17、壳的散热还 可进一步提高。现有的火花塞的电极, 可想而知, 有易结炭, 易烧蚀, 单点跳火, 低温难点的 缺点 ; 如果把电极革新为可动的, 当有改进。再则, 原有的燃烧室有多种, 却没有十全十美 的 ; 除过优点外, 都有不足之处 ; 例如楔形燃烧室, 其混合气过分集中在火花塞处, 工况显 得粗暴一些 ; 又如浴盆形燃烧室, 其扁长的形状, 使挤气的效果比较差, 火焰传播距离也较 长, 燃烧速率比较低, 燃烧时间长, 压力升高比低, 且面容比 F/V 较大, 对 HC 排放是不利的。 又如碗形燃烧室, 半球形燃烧室, 蓬形燃烧室, 及其他类型燃烧室, 如产生湍流的辅助燃烧 室, 双火花塞燃烧。
18、室, 平面的燃烧室, 各有千秋 ; 但人类追求完美的发明是永无止境的, 活塞 也有很大潜力可挖。燃烧室及活塞的所谓最佳几何形状固然重要, 但要和发动机机型适配 及与点火装置搭配, 才有较佳的效果。特别是二冲程汽油机比四冲程汽油机的燃油经济性 更差, 尾气中的碳氢化合物排放常超标。 内燃机燃烧室和活塞及与点火装置的搭配, 是一个 涉及节能减排的老大难问题。 发明内容 0003 为了追求点火装置的完美, 本发明提出多种火花塞的改进例如多种固定电极, 加 内感抗, 改外分度联接器, 加外壳散热翅, 及特别是设活动和微动电极, 以利改善工况, 节能 减排。还为了追求完美的永无止境的科学探索, 本发明提。
19、出燃烧室的所谓最佳几何形状固 然重要, 但要和发动机机型适配及与点火装置搭配, 才有较佳的效果的理念, 提出各种内燃 机燃烧室与各种点火装置的搭配的方法的建议, 还提供函数波燃烧室及带抛物线型的凸凹 适配的函数波燃烧室, 以利于节能减排 ; 又在活塞裙部加双辅裙边, 最后竟有减排达标一的 效果。 0004 以下就多种逐步改进和完善的发明方案结合多种图示而加以详细解说 : 0005 本发明涉及一种燃烧设备中的燃烧室和点火装置, 尤其是内燃机的改良的有函数 说 明 书 CN 103147840 A 5 2/22 页 6 波的燃烧室及与有活动受电极和微动放电极的内燃机用点火装置的搭配方法 ; 所述的。
20、有函 数波的燃烧室的特征是, 其函数波是按各机型而特设和优选的 ; 组成燃烧室的活塞面是函 数波形。 0006 本发明解决其技术问题所采取的技术方案的方程式及建模方法是 : 0007 采用 PRO/ENGINEER WILDFIRE 绘图软件, 新设工作目录, 新建零件, 草绘 2 个同心 圆。 0008 打开可变截面扫描 (Var Sect Sweep) 指令, 选取以上 2 圆为扫描轨迹和参考轨 迹。 0009 绘制一条平行 2 圆平面的直线, 长度 L (D-d)/2, 且对应圆边沿投影线。 0010 建立参数 (PARAMETER)1 : C 实数 (real number), 可跟据。
21、具体工况在 0.01-1 之间 赋值, 例如 0.3 ; C 也称为波高。 0011 建立参数 (PARAMETER)2 : N 整数 (integer), 可跟据具体工况在 2-100 之间选值, 例如 13 ; N 也称为波数。 0012 建立关系 (RELATION), 即本发明的正弦波方程式是 : 0013 SDi C*SIN(TRAJPAR*360*N) 0014 上式中, i 是尺寸数字序列号 ; SIN SINE, 正弦函数 ; TRAJPAR, 轨迹函数。 0015 再接着, 采用旋转, 合并, 实体化等指令, 并与活塞件装配及合并, 即建模为有函数 波面的活塞 ; 再在活塞面。
22、上的与火花塞及与进气门, 排气门相对应的位置, 制出凸凹形 ; 将 活塞装入缸体, 缸盖, 就形成有函数波的燃烧室。 0016 再用所述的方程式输入 CNC 加工中心, 用 CIMATRO 或 MASTCAM 制压铸铝合金的钢 模, 或用铣床, 刨床及电火花加工 ; 用电火花加工时, 用所述的方程式输入 CNC 加工中心, 则 要先制出钨铜电极 ; 再用有冷压室或热压室的压铸机批量生产 ; 再机加工。活塞多用材料 是铝合金 ZL109, 或 AC8A。在高端条件下如赛车或军用车, 活塞靠近燃烧室表面的材料或者 用高导热材料如银合金 ; 或者用耐高温材料如银钨铜合金, 甚至用特殊高导热材料如人造。
23、 钻石。 0017 特别需要指出的是, 本发明的函数波形也可采用其它的波形, 例如其它多种数学 函数或其它的非陡峭折线的略为圆滑的波形。 0018 以下先述说点火装置的改进, 随后述说内燃机的改良即有函数波的燃烧室及与有 活动受电极和微动放电极的内燃机用点火装置的搭配方法。 0019 一种用于燃烧设备中的点火装置, 尤其是有活动受电极和微动放电极的内燃机用 点火装置, 用于自微动而易点火, 去积炭, 防烧蚀及可换电极芯 ; 及附带汽油发动机火花塞 用内感抗及外分度高压联结器, 用于防高频干扰及防插接松脱的火花塞, 由带有分度 (1a), 锯齿形伞棱 (1c), 固定坑 (1b) 及内螺纹的外分。
24、度高压联接器 (1), 垫片 (2), 带锯齿形截面 的多道伞棱的绝缘体(3), 带螺纹的一端(4)和带螺纹的另一端(4b)和电感线圈(15)的内 感抗, 带散热翅的外壳(5), S形固定垫圈(6), 含电阻的玻璃密封剂(7), 嵌入钢芯(8), 放电 极杆(9), 受电极连杆(10), 放电极头(11), 受电极头(12), 受电极头外壳(13), 受电极头外 壳挡圈 (14) 所组成 ; 其特征是 : 所述的放电极杆 (9) 的靠放电极的头部设有螺纹或螺纹形 槽, 以利装配自微动及可换电极芯即放电极头 (11) ; 所述的放电极头 (11) 的环周侧面设有 侧扇叶 (11a), 放电极头 。
25、(11) 的上端设有尖劈 (11b), 放电极头 (11) 的下端设有螺纹或螺 说 明 书 CN 103147840 A 6 3/22 页 7 纹形槽 (11c)。所述的侧扇叶 (11a) 的特征是有直风扇叶或螺旋风扇叶, 至少有一片, 或多 片, 特别是 8 片。所述的受电极连杆 (10) 将受电极头外壳 (13) 与带散热翅的外壳 (5) 相 连, 所述的受电极连杆(10)至少有一片, 或2片, 或多片。 所述的受电极头外壳(13)的内部 设有螺纹或螺纹形槽及可安放受电极头外壳挡圈 (14) 的挡圈槽。放电极头 (11) 与受电极 头 (12) 的内部的由顶部和环侧部的盆形构成放电间隙, 。
26、且在顶部有多个挖去的尖角及在 环侧部挖有多个环周的螺纹形槽。所述的放电极头 (11) 的尖劈 (11b) 的特征是在其上端 设有挖出的多棱锥, 特别是十字形的多棱锥, 参看图 43, 图 44, 图 45 及图 46, 或 2 棱锥, 或 3 棱锥以上, 最好是 2 星以上的多角的星形的多棱锥, 以利于点火离子流的尖劈效应, 使火花 塞的含顶面及环侧面的远比原来大的盆形间隙内, 特别地局部增加了多棱锥的间隙, 使火 核形成的位置部分离开壁面, 有一个缓冲小区, 可以避开停滞在壁面附近残余废气的影响, 同时, 混合气的尖劈碰撞及紊流效应, 加上放电极头(11)和受电极头(12)的微动和颤抖效 应。
27、, 使间隙内的混合气的绝对数量增加, 着火的概率也增加, 另外, 尖劈碰撞及紊流也有利 于排斥积炭分子流, 尖劈内及盆形间隙内的部分有液体液化倾向的混合物, 不但有电弧放 电的机遇, 而且有电火花加工放电的鼓形放电, 从而其综合效应使火花放电质量提高, 工况 性能更佳。 0020 所述的带有分度(1a), 锯齿形伞棱(1c), 固定坑(1b)及内螺纹的外分度高压联接 器 (1) 的特征是 : 所述的带有分度 (1a) 是在所述的联接器 (1) 的导电体上按均分度开槽 ; 至少开一个槽, 或多槽 ; 最好是多槽的数目是按度值的 ; 例如, 某火花塞的度数是 6, 则开槽 数是 6 ; 某火花塞的。
28、度数是 7, 则开槽数是 7。虽然, 一般火花塞的热值的度数, 按发动机的 不同而按火花塞的内部结构而区分为 5-13, 数值越大就越近冷型, 适合高转速高压缩比的 引擎使用 ; 数值越小就越近热型, 适合低压缩比的引擎使用 ; 但是难从火花塞的外表判断, 或易混淆。在火花塞的联接器的导电体上开槽的有益效果有二, 一是使火花塞的热值的度 数的选用上不易混淆, 二是使原来单圆的插销头形的联接器由于开槽而成为爪形而使插销 效果更佳。所述的联接器 (1) 的开槽的导电体是插入有橡胶或塑料绝缘壳的火花帽的与高 压外接线相连的且在帽内的导电插座内。 0021 所述的带有分度(1a), 锯齿形伞棱(1c)。
29、, 固定坑(1b)及内螺纹的外分度高压联接 器 (1) 的其它特征是 : 所述的锯齿形伞棱 (1c), 如图 5, 图 6 和图 9, 图 10 所示, 靠外侧的锯 齿形与中轴的角度较缓, 以利火花帽的插座较易插入 ; 而靠内侧的锯齿形与中轴的角度较 陡即较大, 以利火花帽的插座不易脱出。 如图5, 图6和图7, 图8, 图9所示, 所述的槽深是联 接器总长的一半 ; 固定坑 (1b) 设在不开槽的一端即靠内侧的一端, 以便敲击固定。所述的 联接器的内螺纹 (1d), 如图 6, 图 1 及图 2 所示, 与带螺纹的一端 (4) 相联, 并固定垫片 (2) 和带锯齿形截面的多道伞棱的绝缘体 (。
30、3), 以及带螺纹的一端 (4) 和带螺纹的另一端 (4b) 和电感线圈 (15) 的内感抗 ; 带螺纹的一端 (4) 和电感线圈 (15) 相连 ; 电感线圈 (15) 与带 螺纹的另一端 (4b) 相连 ; 带螺纹的另一端 (4b) 通过含电阻的玻璃密封剂 (7), 与嵌入钢芯 (8), 放电极杆 (9) 相连。所述的件 (4), 件 (15), 件 (7), 件 (8), 件 (9) 被绝缘体 (3) 特别 是陶瓷体所包围, 就互相会偶合容抗, 所述电阻和电感具有串并联 RCL 等效电路的效应, 调 配适当, 就有防无线电干扰的效果。 嵌入钢芯(8)插入放电极杆(9), 以利增加强度和导。
31、热。 放电极杆 (9) 或直接参与放电, 或与专门特 殊材料制成的放电极头 (11) 相连。受电极连 杆 (10) 至少一个或多个, 或直接参与放电, 或与专门特殊材料制成的受电极头 (12) 相连, 说 明 书 CN 103147840 A 7 4/22 页 8 或经过受电极头外壳 (13) 而与专门特殊材料制成的受电极头 (12) 相连, 并加装受电极头 外壳挡圈 (14)。所述的带锯齿形截面的多道伞棱的绝缘体 (3) 的特征是, 所述的锯齿形伞 棱的锯齿形与中轴的角度较缓, 以利火花帽的橡胶或塑料绝缘壳较易包入 ; 而靠内侧的锯 齿形与中轴的角度较陡即较大, 以利火花帽的橡胶或塑料绝缘壳。
32、不易脱出。所述的锯齿形 伞棱的锯齿形比原有的半圆形伞棱有更多绝缘爬电通道及能更好的卡住橡胶壳。 所述的带 锯齿形截面的多道伞棱的绝缘体 (3) 的靠内侧 ( 即靠内部放电侧 ) 的一端的外部, 设有带 散热翅的外壳 (5), 及 S 形固定垫圈 (6)。所述的设有带散热翅的外壳 (5) 的特征是设有散 热翅 (5a), 散热翅 (5b), 散热翅 (5c), 特别是所述的散热翅是六角形的, 或者是圆形的。原 有的火花塞的放散热翅的部位的钢料是被白白切掉了, 而仅存截面较小的圆柱形。本发明 的有益效果是 : 利用原有的钢料, 把本来要被白白切掉的料保留一部分而制成散热翅。 所述 的散热翅至少有一。
33、个, 或2个, 3个或多个。 散热翅是六角形的好处有二, 一是便于和其上的 六角形扳手螺母同刀加工, 二是便于安装时套筒扳手能套入更深些。 0022 作为改进 1, 本发明特别改进普通的单平电极为弯电极 (16) ; 其特征是 : 所述的弯 电极 (16), 如图 28 所示, 由伸出部 (16a), 弯弧部 (16b), 弯部 (16c) 所组成, 这三部分与放 电极的间距相等, 从而构成受电极与放电极的放电间隙 (20), 且比原有的阵线长, 有利于间 隙内的混和气的绝对数量增加及着火的概率增加, 这是本发明的另一有益效果。 0023 作为改进2, 本发明特别改进电极为有多侧面和多折间隙的。
34、电极(121), 如图14及 图 7, 图 8, 图 9, 图 10, 图 11 所示, 其特征是不但有前述的由伸出部 (16a), 弯弧部 (16b), 弯 部 (16c) 所组成, 这三部分与放电极的间距相等, 从而构成受电极与放电极的放电间隙, 且 比原有的阵线长的特点, 还特别设有多个尖缺口 (17), 以利于放电 ; 每个受电极杆 (10) 与 受电极(121)相连, 受电极(121)的中部开有多折间隙(18), 有利于打开放电通道。 这种电 极 (121) 还可仅用半个于某些燃烧室, 以节省料。 0024 作为改进 3, 本发明特别改进电极为有多侧面和多间隙的电极 (21), 如图。
35、 15 及图 16, 图 17, 图 18 所示, 其特征是不但有前述的由伸出部 (16a), 弯弧部 (16b), 弯部 (16c) 所 组成, 这三部分与放电极的间距相等, 从而构成受电极与放电极的放电间隙, 且比原有的阵 线长的特点, 还特别设有多个尖缺口 (17), 以利于放电 ; 每个受电极杆与受电极相连为一 体 ; 如图 18 所示, 其特征是 : 所述的有多侧面和多间隙的电极 (21) 的中部的作放电间隙 (20)的两端有下突出(19), 所述的下突出(19)的下部低于放电极顶部, 其用处是加多了侧 面放电的阵线。特别是所述的有多侧面和多间隙的电极 (21) 的横向特征是至少一片。
36、, 或为 两片以上, 例如三片。最好为多片, 以利形成栅片栅格点阵效应, 从而增多电火核及鼓形放 电的可能性。 作为改进4, 所述的有多侧面和多间隙的电极(21)或去掉单个受电极杆, 如图 26, 图 27 及图 28 所示, 其特征是不但有前述的特征, 特别之处是有单受电极杆的有多侧面 和多间隙的电极(23)。 其有益之处是省料, 以及易形成栅片栅格间的微颤抖 而有利抖去积 炭及有利放电间隙形成放电通道。 0025 作为改进 5, 本发明特别改进电极为有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极 (22), 如图 19 及图 20, 图 21, 图 22, 图 23 及图 24 所示, 其特征是 :。
37、 有侧面的圆盆及中部挖 有锐角星形。 有盆形即又有顶面又有侧面, 从而加多了侧面放电的阵线 ; 其中部挖有锐角星 形, 或是一个星, 或是二个星, 或是多个星, 最好是五角星。 有利于放电间隙的尖劈效果及尖 端放电效应而形成不对称多点随机放电通道。其特征特别是锐角, 而不是直角或钝角。 说 明 书 CN 103147840 A 8 5/22 页 9 0026 虽说春蚕到死丝方尽, 然而改进完善无止境。虽然电极 (12) 和电极外壳 (13) 由 所述的受电极头外壳 (13) 的内部设有的螺纹或螺纹形槽相活动装配, 有微动作用, 且由受 电极头外壳挡圈 (14) 挡住, 可以更换, 亦可工作, 。
38、但为了进一步加强微动效果, 获得更理想 的微动和颤抖效应, 有利于放电和排斥积炭, 作为改进 6, 本发明特别改进电极 (12) 为有弧 形鼓 (24a) 的受电极头 (24), 及改进受电极头外壳 (13) 为有弧形凹 (25a) 的受电极头外 壳 (25), 辅以前述的其它诸件, 成为又一款有活动受电极和微动放电极的内燃机用点火装 置。如图 36, 图 37, 图 38 的受电极头 (24), 其特征是在所述的受电极头 (12) 上加设有弧形 鼓 (24a), 以及多侧隙 (24b)。弧形鼓 (24a) 与弧形凹 (25a) 微动相配, 上下可有不大的活 动范围例如 0.1mm, 同时, 。
39、特别是弧形鼓 (24a) 相对于弧形凹 (25a) 可以转动, 这很重要, 因 为弧形鼓凹的转动性更比原先件的螺纹或螺纹形槽为佳, 故拉弧时其微调及去积炭的趋向 更优。所述的放电极头 (11) 与受电极头 (24) 的内部, 类同于受电极头 (12), 由顶部和环 侧部的盆形构成放电间隙, 且在顶部有多个挖去的尖角及在环侧部挖有多个环周的螺纹形 槽 ; 所增设的是多侧隙 (24b), 其特征是在所述的环侧部设有至少一个, 或 2 个, 或多个, 特 别是 6 个贯通的开口, 以利于混合气的流动及排放积炭。因为所述的放电极头 (11) 的尖劈 (11b) 的特征是在其上端设有挖出的多棱锥, 特别。
40、是十字形的多棱锥, 故有利于点火离子流 的尖劈效应 ; 使火花塞的含顶面及环侧面的盆形间隙内, 特别地局部增加了多棱锥的间隙, 使火核形成的位置部分离开壁面, 有一个缓冲小区, 可以避开停滞在壁面附近残余废气的 影响, 同时, 增设的多侧隙 (24b), 特别是弧形鼓 (24a) 相对于弧形凹 (25a) 可以转动, 有利 于混合气的尖劈碰撞及紊流效应, 加上放电极头(11)和受电极头(24)的微动和颤抖效应, 使间隙内的混合气的绝对数量增加, 着火的概率也增加, 另外, 尖劈碰撞及紊流也有利于排 斥积炭分子流, 尖劈内及盆形间隙内的部分有液化倾向的混合物, 不但有电弧放电的机遇, 而且有电火。
41、花加工放电的鼓形放电, 从而其综合效使火花放电质量提高, 工况性能更佳。 0027 因为所述的多种改进可供各种机型选用, 且试用时还可修正提前角及调控高压脉 冲参数以求更佳, 故特提出改进 7, 是使高压电脉冲的正负换向及变方向。虽然火花点火过 程非常复杂, 人类至今仍有许多方面还不清楚, 但是我们知道电的正负对放电极和受电极 的损耗有不同影响。改进 7 是一种为减少电极损耗的方法, 是使电压电流的正负换向, 这用 电磁类及电子类电路不难实现, 例如用自激多谐振荡器和微分电路 ; 换向的次数或与发动 机转速同步, 或间歇, 或间隔一些时期换向。 0028 本发明的点火装置的有益效果是, 特别是。
42、前述的多项改进的有益效果是, 均有利 于增多放电的可能性及去除积炭和减少电极损耗, 可供各种机型选用及与函数波燃烧室搭 配。 0029 本发明涉及一种燃烧设备中的燃烧室和点火装置, 尤其是内燃机的改良的有函数 波的燃烧室及与有活动受电极和微动放电极的内燃机用点火装置的搭配方法 ; 提出燃烧室 几何形状要和发动机机型适配及与点火装置搭配才有较佳的效果的理念, 提出内燃机燃烧 室与各点火装置的搭配的方法的建议, 还提供函数波燃烧室及带抛物线型的凸凹适配的函 数波燃烧室, 以利于节能减排 ; 所述的有函数波的燃烧室的特征是 : 组成燃烧室的活塞面 是函数波形, 例如正弦波方程式是 : 0030 SD。
43、i C*SIN(TRAJPAR*360*N) 0031 , 上式中, i 是尺寸数字序列号 ; SIN SINE, 正弦函数 ; TRAJPAR 是轨迹函数 ; 说 明 书 CN 103147840 A 9 6/22 页 10 0032 所述的燃烧室的活塞面的函数波形是 (32), 参看图 47, 图 48, 图 50, 图 52, 图 53, 图 53, 图 55 ; 且在所述的燃烧室的活塞面的函数波形 (32) 的中部设有波形凹坑 (33), 其特 征是所述的凹坑的包络线是曲线, 特别是渐开线, 或抛物线 ; 所述的燃烧室的活塞是(31)。 0033 所述的燃烧室的活塞面的函数波形 (32。
44、) 或是其他函数, 例如渐开线, 抛物线, 及 采用柱座标系的圆内螺旋线。 0034 作为进步, 在所述的燃烧室的活塞(31)的活塞面的函数波形(32)上, 设有波形凹 坑 (33), 还设有排气凸起 (34), 及设有进气凹坑 (35), 以及设有火花凹坑 (36), 其特征是 : 所述的排气凸起 (34) 的包络线是曲线, 特别是渐开线, 或抛物线, 且其凸起在靠近排气门 的位置, 或者说排气门与排气凸起 (34) 的投影有部分或局部的重合, 投影是投在与活塞运 动方向垂直的面上 ; 所述的进气凹坑 (35) 的包络线是曲线, 特别是渐开线, 或抛物线, 且其 凹坑在靠近进气门的位置, 或。
45、者说进气门与进气凹坑 (35) 的投影有部分或局部的重合, 投 影是投在与活塞运动方向垂直的面上 ; 所述的火花凹坑 (36) 的包络线是曲线, 特别是渐开 线, 或抛物线, 且其凹坑在靠近火花塞的位置, 或者说火花塞与火花凹坑 (36) 的投影有部 分或局部的重合, 投影是投在与活塞运动方向垂直的面上, 参看图58, 图59, 图60, 图61, 图 62 及图 63。 0035 或者, 作为改进, 以便通用, 在所述的燃烧室的活塞 (31) 的活塞面的函数波形 (32)上, 设有波形凹坑(33), 还设有排气凸起(34), 及设有进气凹坑(35), 以及设有火花凹 坑 (36), 其特征是。
46、 : 所述的排气凸起 (34), 及进气凹坑 (35), 以及火花凹坑 (36) 的包络线 均是曲线, 特别是渐开线, 或抛物线 ; 且所述的排气凸起 (34), 及进气凹坑 (35), 以及火花 凹坑 (36) 的位置是依活塞中心而三等分均布的。 0036 本发明的有益效果和目的是节能减排, 有利于去除积炭和减少损耗, 与函数波燃 烧室搭配而提高效率, 改良燃烧室工况, 且可供各种机型选用。 但人类追求完美的发明是永 无止境的, 活塞也有很大潜力可挖。 燃烧室及活塞的所谓最佳几何形状固然重要, 但要和发 动机机型适配及与点火装置搭配, 才有较佳的效果。特别是二冲程汽油机比四冲程汽油机 的燃油。
47、经济性更差, 尾气中的碳氢化合物排放常超标 ; 内燃机燃烧室和活塞及与点火装置 的搭配, 是一个涉及节能减排的老大难问题。 又在活塞裙部加双辅裙边, 最后竟有减排达标 的效果。 0037 一种活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发动机, 含活塞、 以及公 知的 燃烧室、 火花塞、 缸盖、 缸筒、 连杆、 曲轴箱、 机油泵、 润滑系统、 燃油系统、 点火系统、 冷 却系统, 其特征是 : 所述的活塞(31)的裙部加设有双辅裙边(37) ; 所述的双辅裙边(37)是 在保留原有活塞的没连杆销孔的双侧的原两裙边的基础上, 而在活塞 (31) 的裙部的有连 杆销孔的双侧的下边, 每一边多加一个。
48、辅助裙边, 可称为双辅裙边 (37) ; 所述的双辅裙边, 其含底边 (38)、 下圆角 (39)、 侧边 (40)、 上圆角 (41)、 底边的凹弧边 (42)、 活塞和双辅裙边 的通孔 (43), 活塞裙部用对数微分方程的等角线的一段设在裙边, 其有利于辅助导向, 辅助 紊流回窜而降排, 及辅助润滑和散热 ; 所述的双辅裙边或用铝合金, 或用复合材料以便减小 配缸间隙。 0038 进一步实验改进的所述的活塞裙部对数微分等角线裙边紊流回窜降排的汽油发 动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的每一个辅助裙边与所述的原两裙边均是沿活塞 外圆周的圆柱体的延长, 且其投影投在与活塞运动方向。
49、垂直的面上是沿活塞外圆周四等分 说 明 书 CN 103147840 A 10 7/22 页 11 的。 0039 进一步实验改进的所述的一种在活塞裙部加双辅裙边降低碳氢化合物排放的汽 油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的每一个辅助裙边比所述的原两裙边沿活塞外 圆周的圆柱体延长的更长, 也就是说, 双辅裙边的底边 (38) 比原两裙边的底边在沿活塞的 圆柱体延长线的方向上距离连杆销孔更远, 即双辅裙边更高, 活塞及裙部更长, 其作用是有 利于加长活塞的导向长度而辅助导向。 0040 进一步实验改进的所述的一种在活塞裙部加双辅裙边降低碳氢化合物排放的汽 油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧设有双辅裙边的侧边 (40), 其连接活塞 (31) 和双辅裙边的底边 (38)。 0041 进一步实验改进的所述的一种在活塞裙部加双辅裙边降低碳氢化合物排放的汽 油发动机, 其特征是 : 所述的双辅裙边 (37) 的两侧, 设有。