四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)

單缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程

進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方的氣缸容積增大，產(chǎn)生真空度，氣缸內(nèi)壓力降到進(jìn)氣壓力以下，在真空吸力作用下，通過化油器或汽油噴射裝置霧化的汽油，與空氣混合形成可燃混合氣，由進(jìn)氣道和進(jìn)氣門吸入氣缸內(nèi)。進(jìn)氣過程一直延續(xù)到活塞過了下止點(diǎn)進(jìn)氣門關(guān)閉為止。接著上行的活塞開始?jí)嚎s氣體。

單缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮行程

進(jìn)排氣門全部關(guān)閉，壓縮缸內(nèi)可燃混合氣，混合氣溫度升高，壓力上升?；钊R近上止點(diǎn)前，可燃混合氣壓力上升到0．6～1．2MPa左右，溫度可達(dá)330℃～430℃。

單缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)作功行程

在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，裝在氣缸蓋上方的火花塞發(fā)出電火花，點(diǎn)燃所壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣燃燒后放出大量的熱量，缸內(nèi)燃?xì)鈮毫蜏囟妊杆偕仙?，最高燃燒壓力可達(dá)3～6MPa，最高燃燒溫度可達(dá)2 200℃～2 500℃。高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞快速向下止點(diǎn)移動(dòng)，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)外作功。作功行程開始時(shí)，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。

單缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)排氣行程

作功行程接近終了時(shí)，排氣門開啟，由于這時(shí)缸內(nèi)壓力高于大氣壓力，高溫廢氣迅速排出氣缸，這一階段屬于自由排氣階段，高溫廢氣以當(dāng)?shù)匾羲偻ㄟ^排氣門排出。隨排氣過程進(jìn)行進(jìn)入強(qiáng)制排氣階段，活塞越過下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，強(qiáng)制將缸內(nèi)廢氣排出，活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，排氣過程結(jié)束。排氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓力稍高于大氣壓力，約為0．105～0．115MPa，廢氣溫度約為600℃～900℃。由于燃燒室占有一定容積，因此在排氣終了時(shí)，不可能將廢氣徹底排除干凈，剩余部分廢氣稱殘余廢氣。

發(fā)動(dòng)機(jī)為汽車提供動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)還廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械和發(fā)電機(jī)組等各個(gè)方面。發(fā)動(dòng)機(jī)種類繁多，其中四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)是最常見的一種.

單缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)屬于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，根據(jù)所用燃料種類的不同，分為汽油機(jī)、柴油機(jī)和氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)三類。以汽油或柴油為燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)分別稱作汽油機(jī)或柴油機(jī)。使用天然氣、液化石油氣和其他氣體燃料的活塞式內(nèi)燃機(jī)稱作氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。汽油和柴油都是石油制品，是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)燃料。非石油燃料稱作代用燃料。燃用代用燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)稱作代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，如乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)、氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)、甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)等。

單缸四沖程汽油機(jī)經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)，在這個(gè)過程中，活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四個(gè)行程，相應(yīng)的曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。

單缸四沖程柴油機(jī)的工作原理與四沖程汽油機(jī)相同，也是由進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)形成組成。不同的是柴油機(jī)進(jìn)氣行程進(jìn)的是純空氣，在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，由噴油器將柴油噴入燃燒室，由于這時(shí)汽缸內(nèi)的溫度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過柴油的自燃溫度，噴入的柴油經(jīng)過短暫的著火延遲后，自行著火燃燒，對(duì)外做功。

一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法專利目的

《一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法》所要解決的技術(shù)問題就是提供了一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法，降低潤(rùn)滑油消耗率，排除通氣管接入空濾器浸濕過濾棉的瑕疵。

一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

《一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法》采用如下技術(shù)方案：一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)，在曲軸箱箱壁上設(shè)有與潤(rùn)滑油箱連通的前級(jí)定量取油孔，在汽缸蓋上設(shè)有末級(jí)定量通氣孔，前級(jí)定量取油孔直徑D₁與末級(jí)定量通氣孔直徑D₃滿足D₁/D₃＝0.8-1.5，所述前級(jí)定量取油孔與末級(jí)定量通氣孔之間設(shè)有一條單向連通的油氣潤(rùn)滑通道。

優(yōu)選的，所述前級(jí)定量取油孔直徑D₁與末級(jí)定量通氣孔直徑D₃滿足D₁/D₃＝1-1.2。

優(yōu)選的，所述前級(jí)定量取油孔直徑D₁與潤(rùn)滑油箱容積及發(fā)動(dòng)機(jī)排量之間的關(guān)系為D₁＝K（潤(rùn)滑油箱容積－發(fā)動(dòng)機(jī)排量），其中D₁的單位為毫米，潤(rùn)滑油箱容積與發(fā)動(dòng)機(jī)排量的單位為立方厘米，所述K的取值范圍為0.011－0.02。

優(yōu)選的，所述曲軸箱的內(nèi)壁各面與曲柄旋轉(zhuǎn)空間對(duì)應(yīng)各面之間的間距≤2毫米。

優(yōu)選的，所述曲軸箱與曲軸軸向兩側(cè)對(duì)應(yīng)的兩側(cè)內(nèi)壁設(shè)有凸向曲軸軸向中間位置的凸起部。

優(yōu)選的，所述曲軸箱與凸輪室間設(shè)有中間級(jí)定量過油孔，所述中間級(jí)定量過油孔直徑D₂≤3D₁。

優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑油箱垂直于曲軸的截面呈U形，所述曲軸箱由潤(rùn)滑油箱包圍，曲軸箱的左右兩側(cè)箱壁上各設(shè)置有一個(gè)前級(jí)定量取油孔，在發(fā)動(dòng)機(jī)水平放置狀態(tài)下，兩個(gè)前級(jí)定量取油孔位于潤(rùn)滑油箱容積中心面的前后向中心線與曲軸箱的左右兩側(cè)箱壁前后向中心線的相交點(diǎn)位置。

優(yōu)選的，在發(fā)動(dòng)機(jī)水平放置狀態(tài)下，所述前級(jí)定量取油孔位于潤(rùn)滑油箱容積中心面與曲軸箱箱壁的相交線上。

優(yōu)選的，所述曲軸箱的外箱壁在前級(jí)定量取油孔的兩側(cè)或者周向設(shè)置有擋油筋條。

優(yōu)選的，所述末級(jí)定量通氣孔通過連通管與汽缸連通。

《一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法》還提供了一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑方法，通過控制前級(jí)定量取油孔直徑D₁與末級(jí)定量通氣孔直徑D₃滿足D₁/D₃＝0.8-1.5，使末級(jí)定量通氣孔的出口端壓力始終小于曲軸箱內(nèi)壓力，曲軸箱從前級(jí)定量取油孔吸入的潤(rùn)滑油氣沿油氣潤(rùn)滑通道流動(dòng)并依次潤(rùn)滑經(jīng)過的發(fā)動(dòng)機(jī)部件，最后將末級(jí)定量通氣孔中排出的微量廢油氣引入汽缸徹底燒掉。

進(jìn)一步的，所述油氣潤(rùn)滑通道由前級(jí)定量取油孔到末級(jí)定量通氣孔方向依次連通曲軸箱、凸輪室、頂桿孔道、上搖臂室。

進(jìn)一步的，通過控制前級(jí)定量取油孔直徑D₁與潤(rùn)滑油箱容積及發(fā)動(dòng)機(jī)排量之間的關(guān)系滿足D₁＝K（潤(rùn)滑油箱容積－發(fā)動(dòng)機(jī)排量），其中D₁的單位為毫米，潤(rùn)滑油箱容積與發(fā)動(dòng)機(jī)排量的單位為立方厘米，K的取值范圍為0.011－0.02，來控制脈沖氣流對(duì)潤(rùn)滑油箱中潤(rùn)滑油的吹吸壓力，從而控制潤(rùn)滑油從潤(rùn)滑油箱到曲軸箱的流量為1.5—2克/千瓦.小時(shí)。

進(jìn)一步的，控制中間級(jí)定量過油孔直徑D₂≤3D₁，保證運(yùn)行中的曲軸箱內(nèi)壓力為負(fù)的0.003—0.008兆帕。

另外，《一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法》還分別提供了一種汽油鋸，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種修枝剪，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種打草機(jī)，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種割灌機(jī)，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種吹吸風(fēng)機(jī)，其安裝有上述述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種草坪機(jī)，安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種發(fā)電機(jī)，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種水泵，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種高壓清洗機(jī)，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。一種小型通用發(fā)動(dòng)機(jī)，其安裝有上述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。

一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法改善效果

《一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)定量單向油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)及方法》采用的技術(shù)方案，通過控制前級(jí)定量取油孔直徑D₁與末級(jí)定量通氣孔直徑D₃，使末級(jí)定量通氣孔的出口端壓力始終小于曲軸箱內(nèi)壓力并可以使這個(gè)負(fù)壓保持在一定范圍內(nèi)，由于前級(jí)定量取油孔直徑D₁用于控制脈沖氣流壓力及油粒產(chǎn)生量，末級(jí)定量通氣孔直徑D₃大小的設(shè)計(jì)盡量保證了機(jī)器內(nèi)的潤(rùn)滑油盡可能少的排出，因此通過前級(jí)定量取油孔直徑D₁與末級(jí)定量通氣孔直徑D₃的協(xié)同控制，可以精準(zhǔn)控制潤(rùn)滑油供給量，也基本上沒有多余的潤(rùn)滑油氣從末級(jí)定量通氣孔排出，實(shí)現(xiàn)了定量且單向的行進(jìn)潤(rùn)滑。

而且，前級(jí)定量取油孔與末級(jí)定量通氣孔的潤(rùn)滑油行進(jìn)通道為單向連通結(jié)構(gòu)，每一級(jí)需潤(rùn)滑的腔室之間只有唯一的油氣量孔相通，因此在滿足各零部件潤(rùn)滑的前提下，不會(huì)有多余參與過潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油從曲軸箱或其它腔室再返回潤(rùn)滑油箱，整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)無回油孔道及單向閥、集油器等，也無任何攪拌潤(rùn)滑油產(chǎn)生油霧的機(jī)械裝置，從原理上區(qū)別于同類機(jī)型已公布的專利或其他已面世公開的技術(shù)和相關(guān)結(jié)構(gòu)。

而且，定量的油氣依次潤(rùn)滑下一組零部件，最后，僅剩的微量廢油氣直接引入汽缸將其徹底燒掉，降低潤(rùn)滑油消耗率，減少排污，徹底克服了傳統(tǒng)技術(shù)將余氣通氣管接入空濾器會(huì)浸濕過濾棉，造成機(jī)器及環(huán)境污染的瑕疵，滿足了性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本的要求。

另外，通過曲軸箱的設(shè)計(jì)，使曲軸箱的內(nèi)壁各面與曲柄旋轉(zhuǎn)空間對(duì)應(yīng)各面之間的間距≤2毫米，因此，即使任意翻轉(zhuǎn)使用，潤(rùn)滑油也不會(huì)有多余的潤(rùn)滑油積存在曲軸箱內(nèi)，滿足任意翻轉(zhuǎn)正常使用的要求。