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国外内燃机
大幅提高热效率的新结构节油内燃机
韩培洲
（华星机动车科技（天津）有限责任公司，天津100078）
2016年第5期
摘要：在内燃机中，提高压缩比一直是降低油耗的主要方式，压缩比提高后，会相应减少燃烧室
的容积损失，但由于汽油机受爆燃限制，柴油机受最大爆发力的影响，提高压缩比的幅度有一定限度，燃烧室容积也很难变得更小直至消除。为了消除燃烧室容积损失，提出了利用辅助曲轴带动辅助活塞与气缸内的活塞相配合运转的节油内燃机结构方案，并介绍了这种节油内燃机的工作过程和提高效率的途径。
关键词：辅助曲轴
辅助活塞小气缸燃烧室相对压缩比
燃油效率
0前言
在内燃机中，无论是汽油机还是柴油机，较高的压缩比都可让发动机得到较高的效率。
为克服汽油机在低功率时因压缩比相对较低
而效率降低的不足，国内外的研究机构也开发试验了可变压缩比的多种不同汽油机方案1)。但不论哪种方案，都无法消除燃烧室容积的不足。在本文中给出的新型节油内燃机中，可以在燃烧作功之后迅速消除燃烧室的容积，并会让内燃机的效率大幅度提高，从而为提高内燃机效率又开辟了1条新的途径。
1节油内燃机的基本结构
该节油内燃机是在气缸盖上增设了装有辅助活塞的小气缸，这种结构在国内外的试验型可调压缩比汽油机中都有采用过"]。
节油内燃机的基本构造如图1所示，这种新型
节油内燃机通过结构改进，除包括常规内燃机所具有的进排气门、气缸活塞和连杆传动机构以外，还在气缸盖上增设了由辅助曲轴经连杆带动的辅助活塞，辅助活塞安装在小气缸中，位于气缸之上，缸盖上的小气缸大部分处于气缸范围内，辅助活塞的直径相当于活塞直径的1/2，行程与活塞基本相同。辅助活塞被辅助曲轴带动，也能抵抗小气缸燃烧室内很大的作功燃气压力，在结构上也较为简单，并适合发动机的高速运转。
在节油内燃机中，辅助曲轴与曲轴转速相同，被带动的辅助活塞在配合活塞完成1次提高效率的作功过程后，辅助活塞在进排气过程时会多运行1次，
万方数据
辅助曲轴辅助活塞、
小气缸燃烧室
连杆一曲轴一
活塞气缸
图1节油内燃机的基本构造
并设置了在排气过程中能挤走小气缸燃烧室内废气的供气管及阀门机构。
在辅助活塞与气缸内的活塞运转配合过程中，，当气缸内的活塞处于上止点位置时，被辅助曲轴带动的辅助活塞则离开其下止点80～100°CA，与活塞形成图2中所示的角度定时，并在辅助活塞下行过程中让小气缸内形成燃烧过程所需的燃烧室容积和开始燃烧时的基本压缩比。这样布置后便能在气缸内的活塞开始作功时，由辅助曲轴带动辅助活塞继续下行，迅速把小气缸燃烧室内的作功燃气推进气缸参与作功，消除了燃烧室的容积损失，让原来在燃烧室膨胀的作功燃气被压进气缸膨胀作功，使发动机的效率大幅度提高。
2节油内燃机的工作过程
通过压缩过程和作功过程，可以说明这种节油内燃机如何在作功过程中消除燃烧室的容积，并提高了工作效率。