多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪增壓調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利摘要】多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪增壓調(diào)節(jié)裝置，包括多級套缸系統(tǒng)和蝸輪增壓系統(tǒng)兩部分，多級套缸系統(tǒng)包括一個缸套和一個內(nèi)缸活塞、一個中缸圓套桶、一個外缸圓套桶，內(nèi)缸活塞上端正中央有一根活塞桿，活塞桿上有一個圓盤，圓盤的下側(cè)面安裝有中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶；蝸輪增壓系統(tǒng)包括排氣蝸扇、壓氣蝸扇、氧分析儀和排氣蝸扇與壓氣蝸扇之間的傳動軸；其特征在于：發(fā)動機缸套內(nèi)的內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶、外缸圓套桶套在一起，內(nèi)缸活塞在正中間，內(nèi)缸活塞外套中缸圓套桶，中缸圓套桶外套外缸圓套桶，外缸圓套桶外套缸套，當內(nèi)缸活塞和中缸圓套桶一起在外缸圓套桶內(nèi)做活塞往復運動時，發(fā)動機的實際缸體內(nèi)徑為外缸圓套桶的內(nèi)徑。
【專利說明】
多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪増壓調(diào)節(jié)裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪增壓調(diào)節(jié)裝置，適用于所有汽車氣缸式發(fā)動機，屬于汽車發(fā)動機技術領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在的汽車發(fā)動機的缸體大小和活塞的位移都是固定不變的，活塞在氣缸內(nèi)運動的最高點位置和最低點位置也是固定的，所以在汽車噴油系統(tǒng)的噴油量變化時，其燃油所需的空氣進氣量不變，致使在不同的噴油量下燃料的燃燒狀態(tài)不同，排氣中的氧含量也不同，因此，燃料的燃燒效率也不相同，而相對于固定體積的缸體和活塞在氣缸內(nèi)運動的最高點位置與最低點位置固定的條件下，發(fā)動機燃燒效率最高的噴油量只有一個設計點，因此在路上行駛的汽車中，不同的行駛速度和不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速都較大地影響發(fā)動機的效率；本發(fā)明能調(diào)節(jié)發(fā)動機氣缸的缸體直徑，以調(diào)節(jié)發(fā)動機的進排氣量，從而能提高發(fā)動機的燃油效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能改變發(fā)動機氣缸的缸體內(nèi)體積以調(diào)節(jié)發(fā)動機的進氣體積和排氣體積的多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪增壓調(diào)節(jié)裝置。
[0004]多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪增壓調(diào)節(jié)裝置，包括多級套缸系統(tǒng)和蝸輪增壓系統(tǒng)兩部分，多級套缸系統(tǒng)包括一個缸套和一個內(nèi)缸活塞、一個中缸圓套桶、一個外缸圓套桶，內(nèi)缸活塞上端正中央有一根活塞桿，活塞桿上有一個圓盤，圓盤的下側(cè)面安裝有中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶;蝸輪增壓系統(tǒng)包括排氣蝸扇、壓氣蝸扇、氧分析儀和排氣蝸扇與壓氣蝸扇之間的傳動軸;其特征在于:
1、發(fā)動機缸套內(nèi)的內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶、外缸圓套桶套在一起，內(nèi)缸活塞在正中間，內(nèi)缸活塞外套中缸圓套桶，中缸圓套桶外套外缸圓套桶，外缸圓套桶外套缸套，內(nèi)缸活塞的圓柱中軸線與中缸圓套桶的圓桶中軸線重疊，且與外缸圓套桶的圓桶中軸線重疊，缸套的圓桶中軸線與內(nèi)缸活塞的圓柱中軸線重疊，內(nèi)缸活塞的外圓柱表面與中缸圓套桶的內(nèi)圓柱表面距離很小，中缸圓套桶的外圓柱表面與外缸圓套桶的內(nèi)圓柱表面距離很小，使內(nèi)缸活塞在中缸圓套桶的圓桶內(nèi)形成活塞往復移動，中缸圓套桶在外缸圓套桶的圓桶內(nèi)形成活塞往復移動，外缸圓套桶在缸套的圓桶內(nèi)形成活塞往復移動，由于發(fā)動機的活塞往復上下移動的距離不變?yōu)镠，即活塞上下移動的最高點位置至最低點位置的距離為H，當內(nèi)缸活塞在中缸圓套桶內(nèi)做活塞往復上下移動時，發(fā)動機的實際缸體內(nèi)徑為中缸圓套桶的內(nèi)徑Dl，此時發(fā)動機的標準吸氣體積為小體積:(D1/2)*(D1/2)*3t*H，當內(nèi)缸活塞和中缸圓套桶一起在外缸圓套桶內(nèi)做活塞往復上下移動時，發(fā)動機的實際缸體內(nèi)徑為外缸圓套桶的內(nèi)徑D2，此時發(fā)動機的標準吸氣體積為中體積:(D2/2)*(D2/2)*3t*H，當內(nèi)缸活塞、中缸圓套桶和外缸圓套桶一起在缸套內(nèi)做活塞往復上下移動時，發(fā)動機的實際缸體內(nèi)徑為缸套的內(nèi)徑D3，此時發(fā)動機的標準吸氣體積為大體積:(D3/2)*(D3/2)*π*Ηο
[0005]2、中缸圓套桶的上端內(nèi)有一個圓環(huán)形的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)的磁極與中缸圓套桶的圓桶中軸線平行，中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)下方有一個中缸圓套桶隔熱環(huán)，中缸圓套桶隔熱環(huán)的目的是阻隔中缸圓套桶的圓桶內(nèi)和圓桶外的熱滲向中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，外缸圓套桶的上端內(nèi)也有一個圓環(huán)形的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)的磁極與外缸圓套桶的圓桶中軸線平行，外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)下方有一個外缸圓套桶隔熱環(huán)，外缸圓套桶隔熱環(huán)的目的是阻隔外缸圓套桶的圓桶內(nèi)和圓桶外的熱滲向外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)。
[0006]3、活塞桿三分之一的位置有一個圓盤，圓盤的圓柱中軸線與活塞桿的中心線重疊，圓盤的下側(cè)面安裝有中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶，中缸電磁圓桶在外缸電磁圓桶的圓桶內(nèi)，中缸電磁圓桶的內(nèi)徑大小和中缸圓套桶的內(nèi)徑大小相同，中缸電磁圓桶的外徑大小和中缸圓套桶的外徑大小相同，夕卜缸電磁圓桶的內(nèi)徑大小和外缸圓套桶的內(nèi)徑大小相同，夕卜缸電磁圓桶的外徑大小和外缸圓套桶的外徑大小相同，中缸電磁圓桶的內(nèi)外圓桶中軸線與外缸電磁圓桶的內(nèi)外圓桶中軸線重疊，并與活塞桿的中心線重疊，活塞桿的中心線與內(nèi)缸活塞的圓柱中心線重疊；當內(nèi)缸活塞向下移動到往復運動的最低點位置時，中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與中缸圓套桶的上端圓環(huán)面完全相對，此時，中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與中缸圓套桶的上端圓環(huán)面之間的距離為LI，ImmSLKlOmm，外缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與外缸圓套桶的上端圓環(huán)面完全相對，此時，外缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面與外缸圓套桶的上端圓環(huán)面之間的距離為L2，中缸電磁圓桶的下端內(nèi)安裝有多個中缸電磁線圈，多個中缸電磁線圈由中缸電磁圓桶電源線與控制柜連接，外缸電磁圓桶的下端內(nèi)安裝有多個外缸電磁線圈，多個外缸電磁線圈由外缸電磁圓桶電源線與控制柜連接，控制柜由信號線與汽車或發(fā)動機的CPU連接。
[0007]4、當CPU給出信號使控制柜不給中缸電磁線圈和外缸電磁線圈電源時，中缸電磁線圈和外缸電磁線圈不通電不產(chǎn)生磁場，此時，內(nèi)缸活塞做上下往復運動并帶動活塞桿做上下往復運動，從而形成以內(nèi)缸活塞為小活塞，以中缸圓套桶內(nèi)圓桶為缸體的小體積發(fā)動機，這時發(fā)動機在小體積吸氣量狀態(tài)工作；當CPU給出信號使控制柜給中缸電磁線圈電源通電而不給外缸電磁線圈電源通電時，外缸電磁線圈不通電不產(chǎn)生磁場，中缸電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，中缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場磁極與中缸電磁圓桶的桶壁平行，且與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)相吸，在內(nèi)缸活塞做上下往復運動并帶動活塞桿做上下往復運動的過程中，由于活塞桿的上下往復運動也帶動活塞桿上的圓盤及中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶做上下往復運動，所以，在中缸電磁圓桶向下運動到中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶的上端圓環(huán)面時，中缸電磁圓桶內(nèi)的中缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，使中缸圓套桶與中缸電磁圓桶一起做上下往復運動，從而形成以中缸圓套桶和內(nèi)缸活塞為中活塞，以外缸圓套桶內(nèi)圓桶為缸體的中體積發(fā)動機，這時發(fā)動機在中體積吸氣量狀態(tài)工作；當CPU給出信號使控制柜同時給中缸電磁線圈和外缸電磁線圈電源通電時，中缸電磁線圈和外缸電磁線圈均通電產(chǎn)生磁場，外缸電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場磁極也與外缸電磁圓桶的桶壁平行，此時外缸電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場與外缸圓套桶上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)相吸，中缸電磁線圈通電產(chǎn)生的磁場與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)相吸，在內(nèi)缸活塞做上下往復運動并帶動活塞桿做上下往復運動的過程中，由于活塞桿的上下往復運動也帶動活塞桿上的圓盤及中缸電磁圓桶和外缸電磁圓桶做上下往復運動，所以，在中缸電磁圓桶向下運動到中缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶的上端圓環(huán)面時，中缸電磁圓桶內(nèi)的中缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，使中缸圓套桶與中缸電磁圓桶一起做上下往復運動，與此同時，在外缸電磁圓桶向下運動到外缸電磁圓桶的下端圓環(huán)面靠近外缸圓套桶的上端圓環(huán)面時，外缸電磁圓桶內(nèi)的外缸電磁線圈產(chǎn)生的磁場立即吸住外缸圓套桶上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)，使外缸圓套桶與外缸電磁圓桶一起做上下往復運動，從而形成以外缸圓套桶和中缸圓套桶及內(nèi)缸活塞為大活塞，以缸套為缸體的大體積發(fā)動機，這時發(fā)動機在大體積吸氣量狀態(tài)工作；調(diào)節(jié)發(fā)動機缸體內(nèi)體積的大小是在不影響發(fā)動機工作的條件下進行的，即根據(jù)人工加注的燃料量大小，由發(fā)動機的CPU控制給控制柜信號使發(fā)動機活塞桿上固定的外缸電磁圓桶和/或中缸電磁圓桶內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而吸起外缸電磁圓桶和/或中缸電磁圓桶下面對應的外缸圓套桶和/或中缸圓套桶，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量，或發(fā)動機的CPU控制給控制柜信號使發(fā)動機活塞桿上固定的外缸電磁圓桶和/或中缸電磁圓桶內(nèi)的電磁線圈斷電停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶和/或中缸電磁圓桶下面對應的外缸圓套桶和/或中缸圓套桶，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量。
[0008]5、發(fā)動機的排氣門控出口依次與發(fā)動機排氣管、排氣蝸扇和排氣蝸扇排氣管連接，排氣蝸扇排氣管與排氣消聲系統(tǒng)連接，發(fā)動機的進氣門控依次與發(fā)動機進氣管、壓氣蝸扇和壓氣蝸扇進氣管連接，發(fā)動機進氣管上安裝有一根放氣管，放氣管上有一個放氣閥，排氣蝸扇排氣管內(nèi)安裝有一個氧分析儀，氧分析儀有一組氧分析儀信號線與汽車或發(fā)動機的CPU連接，CPU輸出一組放氣閥控制線與放氣閥連接，排氣蝸扇與壓氣蝸扇之間有一根傳動軸相連接，將排氣蝸扇的旋轉(zhuǎn)動力傳輸給壓氣蝸扇；當發(fā)動機的煙氣從間斷開閉的排氣門控排出由發(fā)動機排氣管進入排氣蝸扇后，帶動排氣蝸扇旋轉(zhuǎn)，排氣蝸扇的旋轉(zhuǎn)經(jīng)傳動軸帶動壓氣蝸扇旋轉(zhuǎn)，壓氣蝸扇的旋轉(zhuǎn)將發(fā)動機外的空氣從壓氣蝸扇進氣管吸入，并經(jīng)壓氣蝸扇增壓后經(jīng)發(fā)動機進氣管再經(jīng)由發(fā)動機間斷開閉的進氣門控進入發(fā)動機內(nèi)，這種經(jīng)增壓后進入發(fā)動機內(nèi)的壓縮空氣，在進氣門控開啟時間一定的條件下，進入發(fā)動機的壓縮空氣中的氧氣數(shù)量比進入發(fā)動機的常壓空氣中的氧氣數(shù)量多，使發(fā)動機在加大燃料注入量時燃燒更完全;從發(fā)動機排氣門控排出的煙氣進入排氣蝸扇推動排氣蝸扇旋轉(zhuǎn)后，煙氣從排氣蝸扇排氣管排出，煙氣在排氣蝸扇排氣管排出過程中經(jīng)由排氣蝸扇排氣管內(nèi)的氧分析儀連續(xù)在線檢測出煙氣中的氧含量，并經(jīng)氧分析儀信號線將實時的煙氣氧含量數(shù)據(jù)送入CPU，CPU根據(jù)設定的控制程序，輸出信號經(jīng)放氣閥控制線控制放氣閥的閥門打開的開度，以調(diào)節(jié)經(jīng)壓氣蝸扇壓縮的空氣總量G中的一部分P經(jīng)放氣閥排出到發(fā)動機外，使剩余的部分壓縮空氣量G-P經(jīng)由發(fā)動機進氣管和發(fā)動機間斷開閉的進氣門控進入到發(fā)動機內(nèi)，從而使發(fā)動機吸入的空氣中氧含量與發(fā)動機加注的燃料量達到燃燒的最佳匹配值;當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量增大到設定值Ql時，發(fā)動機的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機活塞桿上固定的中缸電磁圓桶內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而吸起中缸電磁圓桶下面對應的中缸圓套桶，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量;當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量繼續(xù)增大到設定值Q2時，發(fā)動機的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機活塞桿上固定的外缸電磁圓桶內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而再吸起外缸電磁圓桶下面對應的外缸圓套桶，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量;在給發(fā)動機加注的燃料量逐漸增大過程中，CPU根據(jù)氧分析儀分析的實時煙氣氧含量，控制調(diào)節(jié)放氣閥的開啟程度，以調(diào)節(jié)經(jīng)壓氣蝸扇增壓后的壓縮空氣量進入發(fā)動機，使發(fā)動機內(nèi)的進氣氧含量與加注燃料量配比達到最佳，從而使發(fā)動機的燃燒效率更高、更節(jié)能；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量減少到設定值Q3時，發(fā)動機的CPU發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機活塞桿上固定的外缸電磁圓桶內(nèi)的電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶下面對應的外缸圓套桶，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量;當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量繼續(xù)減少到設定值Q4時，發(fā)動機的CPU繼續(xù)發(fā)出給控制柜信號使發(fā)動機活塞桿上固定的中缸電磁圓桶內(nèi)的電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而再放下中缸電磁圓桶下面對應的中缸圓套桶，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
I.本發(fā)明發(fā)動機可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動機缸體內(nèi)體積的大小來調(diào)節(jié)發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量，和利用蝸輪增壓及煙氣中氧含量來調(diào)節(jié)進入發(fā)動機氣缸的壓縮空氣量，以適應不同的噴注燃料量，從而使發(fā)動機燃料在接近最佳狀態(tài)燃燒以提高發(fā)動機的效率。
[0010]2.調(diào)節(jié)發(fā)動機缸體內(nèi)體積的大小和調(diào)節(jié)蝸輪增壓壓縮空氣進入發(fā)動機的量，可以在不影響發(fā)動機工作的條件下進行，即根據(jù)人工加注的燃料量大小，由發(fā)動機的CHJ控制給出信號使發(fā)動機活塞桿上固定的電磁圓桶內(nèi)電磁線圈通電產(chǎn)生磁場從而吸起電磁圓桶下面對應的缸圓套桶，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量，或由發(fā)動機的CPU控制給出信號使發(fā)動機活塞桿上固定的電磁圓桶內(nèi)電磁線圈斷電中斷磁場從而放下電磁圓桶下面對應的缸圓套桶，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量，同時根據(jù)煙氣中實時氧含量值，由發(fā)動機的CHJ控制給出信號調(diào)節(jié)放氣閥的開啟程度以調(diào)節(jié)蝸輪增壓壓縮空氣進入發(fā)動機的量。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實施例的剖面結(jié)構示意圖；
圖2是圖1所不實施例的內(nèi)缸活塞移至最尚點狀態(tài)不意圖；
圖3是圖1所不實施例的中缸活塞移至最尚點狀態(tài)不意圖；
圖4是圖1所不實施例的外缸活塞移至最尚點狀態(tài)不意圖；
圖5是圖1所示實施例的A-A剖面示意圖；
圖6是圖1所示實施例的B-B剖面示意圖；
圖7是圖1所示實施例的蝸輪增壓系統(tǒng)放大示意圖。
[0012]圖1一7中:1、缸套2、內(nèi)缸活塞3、中缸圓套桶4、外缸圓套桶5、中缸圓套桶隔熱環(huán)6、外缸圓套桶隔熱環(huán)7、外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8、中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)9、中缸電磁圓桶
10、外缸電磁圓桶11、圓盤12、活塞桿13、CPU 14、信號線15、控制柜16、外缸電磁圓桶電源線17、中缸電磁圓桶電源線18、外缸電磁線圈19、中缸電磁線圈20、進氣門控21、排氣門控22、點火器23、排氣蝸扇24、氧分析儀25、氧分析儀傳輸線26、發(fā)動機缸底27、傳動軸28、放氣閥控制線29、壓氣蝸扇30、放氣閥31、放氣管32、排氣蝸扇排氣管33、發(fā)動機排氣管34、壓氣蝸扇進氣管35、發(fā)動機進氣管。
【具體實施方式】
[0013]在圖1一7所示的實施例中:多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪增壓調(diào)節(jié)裝置，包括多級套缸系統(tǒng)和蝸輪增壓系統(tǒng)兩部分，多級套缸系統(tǒng)包括一個缸套I和一個內(nèi)缸活塞2、一個中缸圓套桶3、一個外缸圓套桶4，內(nèi)缸活塞2上端正中央有一根活塞桿12，活塞桿12上有一個圓盤11，圓盤11的下側(cè)面安裝有中缸電磁圓桶9和外缸電磁圓桶10;蝸輪增壓系統(tǒng)包括排氣蝸扇23、壓氣蝸扇29、氧分析儀24和排氣蝸扇23與壓氣蝸扇29之間的傳動軸27;其特征在于:發(fā)動機缸套I內(nèi)的內(nèi)缸活塞2、中缸圓套桶3、外缸圓套桶4套在一起，內(nèi)缸活塞2在正中間，內(nèi)缸活塞2外套中缸圓套桶3，中缸圓套桶3外套外缸圓套桶4，外缸圓套桶4外套缸套I，內(nèi)缸活塞2的圓柱中軸線與中缸圓套桶3的圓桶中軸線重疊，且與外缸圓套桶4的圓桶中軸線重疊，缸套I的圓桶中軸線與內(nèi)缸活塞2的圓柱中軸線重疊，內(nèi)缸活塞2的外圓柱表面與中缸圓套桶3的內(nèi)圓柱表面距離很小，中缸圓套桶3的外圓柱表面與外缸圓套桶4的內(nèi)圓柱表面距離很小，使內(nèi)缸活塞2在中缸圓套桶3的圓桶內(nèi)形成活塞往復移動，中缸圓套桶3在外缸圓套桶4的圓桶內(nèi)形成活塞往復移動，外缸圓套桶4在缸套I的圓桶內(nèi)形成活塞往復移動，由于發(fā)動機的活塞往復上下移動的距離不變?yōu)镠，即活塞上下移動的最高點位置至最低點位置的距離為H，當內(nèi)缸活塞2在中缸圓套桶3內(nèi)做活塞往復上下移動時，發(fā)動機的實際缸體內(nèi)徑為中缸圓套桶3的內(nèi)徑D1，此時發(fā)動機的標準吸氣體積為小體積:(D1/2)*(D1/2)*JT*H，當內(nèi)缸活塞2和中缸圓套桶3—起在外缸圓套桶4內(nèi)做活塞往復上下移動時，發(fā)動機的實際缸體內(nèi)徑為外缸圓套桶4的內(nèi)徑D2，此時發(fā)動機的標準吸氣體積為中體積:(D2/2)*(D2/2)*JT*H，當內(nèi)缸活塞2、中缸圓套桶3和外缸圓套桶4一起在缸套I內(nèi)做活塞往復上下移動時，發(fā)動機的實際缸體內(nèi)徑為缸套I的內(nèi)徑D3，此時發(fā)動機的標準吸氣體積為大體積:(D3/2)*(D3/2)*jt*H。
[0014]中缸圓套桶3的上端內(nèi)有一個圓環(huán)形的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8，中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8的磁極與中缸圓套桶3的圓桶中軸線平行，中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8下方有一個中缸圓套桶隔熱環(huán)5，中缸圓套桶隔熱環(huán)5的目的是阻隔中缸圓套桶3的圓桶內(nèi)和圓桶外的熱滲向中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8，外缸圓套桶4的上端內(nèi)也有一個圓環(huán)形的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)7，外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)7的磁極與外缸圓套桶4的圓桶中軸線平行，外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)7下方有一個外缸圓套桶隔熱環(huán)6，外缸圓套桶隔熱環(huán)6的目的是阻隔外缸圓套桶4的圓桶內(nèi)和圓桶外的熱滲向外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)7。
[0015]活塞桿12三分之一的位置有一個圓盤11，圓盤11的圓柱中軸線與活塞桿12的中心線重疊，圓盤11的下側(cè)面安裝有中缸電磁圓桶9和外缸電磁圓桶10，中缸電磁圓桶9在外缸電磁圓桶10的圓桶內(nèi)，中缸電磁圓桶9的內(nèi)徑大小和中缸圓套桶3的內(nèi)徑大小相同，中缸電磁圓桶9的外徑大小和中缸圓套桶3的外徑大小相同，外缸電磁圓桶10的內(nèi)徑大小和外缸圓套桶4的內(nèi)徑大小相同，外缸電磁圓桶10的外徑大小和外缸圓套桶4的外徑大小相同，中缸電磁圓桶9的內(nèi)外圓桶中軸線與外缸電磁圓桶10的內(nèi)外圓桶中軸線重疊，并與活塞桿12的中心線重疊，活塞桿12的中心線與內(nèi)缸活塞2的圓柱中心線重疊；當內(nèi)缸活塞向下移動到往復運動的最低點位置時，中缸電磁圓桶9的下端圓環(huán)面與中缸圓套桶3的上端圓環(huán)面完全相對，此時，中缸電磁圓桶9的下端圓環(huán)面與中缸圓套桶3的上端圓環(huán)面之間的距離為LI，Imm
1mm，外缸電磁圓桶1的下端圓環(huán)面與外缸圓套桶4的上端圓環(huán)面完全相對，此時，外缸電磁圓桶10的下端圓環(huán)面與外缸圓套桶4的上端圓環(huán)面之間的距離為L2，lmm<L2彡1mm;中缸電磁圓桶9的下端內(nèi)安裝有多個中缸電磁線圈19，多個中缸電磁線圈19由中缸電磁圓桶電源線17與控制柜15連接，外缸電磁圓桶10的下端內(nèi)安裝有多個外缸電磁線圈18，多個外缸電磁線圈18由外缸電磁圓桶電源線16與控制柜15連接，控制柜15由信號線14與汽車或發(fā)動機的CPU 13連接。
[0016]當CPU13給出信號使控制柜15不給中缸電磁線圈19和外缸電磁線圈18電源時，中缸電磁線圈19和外缸電磁線圈18不通電不產(chǎn)生磁場，此時，內(nèi)缸活塞2做上下往復運動并帶動活塞桿12做上下往復運動，從而形成以內(nèi)缸活塞2為小活塞，以中缸圓套桶3內(nèi)圓桶為缸體的小體積發(fā)動機，這時發(fā)動機在小體積吸氣量狀態(tài)工作；當CPU 13給出信號使控制柜15給中缸電磁線圈19電源通電而不給外缸電磁線圈18電源通電時，外缸電磁線圈18不通電不產(chǎn)生磁場，中缸電磁線圈19通電產(chǎn)生磁場，中缸電磁線圈19產(chǎn)生的磁場磁極與中缸電磁圓桶9的桶壁平行，且與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8相吸，在內(nèi)缸活塞2做上下往復運動并帶動活塞桿12做上下往復運動的過程中，由于活塞桿12的上下往復運動也帶動活塞桿12上的圓盤11及中缸電磁圓桶9和外缸電磁圓桶1做上下往復運動，所以，在中缸電磁圓桶9向下運動到中缸電磁圓桶9的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶3的上端圓環(huán)面時，中缸電磁圓桶9內(nèi)的中缸電磁線圈19產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶3上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8，使中缸圓套桶3與中缸電磁圓桶9 一起做上下往復運動，從而形成以中缸圓套桶3和內(nèi)缸活塞2為中活塞，以外缸圓套桶4內(nèi)圓桶為缸體的中體積發(fā)動機，這時發(fā)動機在中體積吸氣量狀態(tài)工作；當CPU 13給出信號使控制柜15同時給中缸電磁線圈19和外缸電磁線圈18電源通電時，中缸電磁線圈19和外缸電磁線圈18均通電產(chǎn)生磁場，外缸電磁線圈18通電產(chǎn)生的磁場磁極也與外缸電磁圓桶的桶壁平行，此時外缸電磁線圈18通電產(chǎn)生的磁場與外缸圓套桶上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)7相吸，中缸電磁線圈19通電廣生的磁場與中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8相吸，在內(nèi)缸活塞2做上下往復運動并帶動活塞桿12做上下往復運動的過程中，由于活塞桿12的上下往復運動也帶動活塞桿12上的圓盤11及中缸電磁圓桶9和外缸電磁圓桶1做上下I主復運動，所以，在中缸電磁圓桶9向下運動到中缸電磁圓桶9的下端圓環(huán)面靠近中缸圓套桶3的上端圓環(huán)面時，中缸電磁圓桶9內(nèi)的中缸電磁線圈19產(chǎn)生的磁場立即吸住中缸圓套桶3上端的中缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)8，使中缸圓套桶3與中缸電磁圓桶9一起做上下往復運動，與此同時，在外缸電磁圓桶10向下運動到外缸電磁圓桶10的下端圓環(huán)面靠近外缸圓套桶4的上端圓環(huán)面時，外缸電磁圓桶10內(nèi)的外缸電磁線圈18產(chǎn)生的磁場立即吸住外缸圓套桶4上端的外缸圓套桶內(nèi)磁環(huán)7，使外缸圓套桶4與外缸電磁圓桶10—起做上下往復運動，從而形成以外缸圓套桶4和中缸圓套桶3及內(nèi)缸活塞2為大活塞，以缸套I為缸體的大體積發(fā)動機，這時發(fā)動機在大體積吸氣量狀態(tài)工作；調(diào)節(jié)發(fā)動機缸體內(nèi)體積的大小是在不影響發(fā)動機工作的條件下進行的，即根據(jù)人工加注的燃料量大小，由發(fā)動機的CPU 13控制給控制柜15信號使發(fā)動機活塞桿12上固定的外缸電磁圓桶10和/或中缸電磁圓桶9內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而吸起外缸電磁圓桶10和/或中缸電磁圓桶9下面對應的外缸圓套桶4和/或中缸圓套桶3，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量，或發(fā)動機的CPU 13控制給控制柜15信號使發(fā)動機活塞桿12上固定的外缸電磁圓桶10和/或中缸電磁圓桶9內(nèi)的電磁線圈斷電停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶10和/或中缸電磁圓桶9下面對應的外缸圓套桶4和/或中缸圓套桶3，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量。
[0017]發(fā)動機的排氣門控21出口依次與發(fā)動機排氣管33、排氣蝸扇23和排氣蝸扇排氣管32連接，排氣蝸扇排氣管32與排氣消聲系統(tǒng)連接，發(fā)動機的進氣門控20依次與發(fā)動機進氣管35、壓氣蝸扇29和壓氣蝸扇進氣管34連接，發(fā)動機進氣管35上安裝有一根放氣管31，放氣管31上有一個放氣閥30，排氣蝸扇排氣管32內(nèi)安裝有一個氧分析儀24，氧分析儀24有一組氧分析儀信號線25與汽車或發(fā)動機的CPU 13連接，CPU 13輸出一組放氣閥控制線28與放氣閥30連接，排氣蝸扇23與壓氣蝸扇29之間有一根傳動軸27相連接，將排氣蝸扇23的旋轉(zhuǎn)動力傳輸給壓氣蝸扇29;當發(fā)動機的煙氣從間斷開閉的排氣門控21排出由發(fā)動機排氣管33進入排氣蝸扇23后，帶動排氣蝸扇23旋轉(zhuǎn)，排氣蝸扇23的旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)傳動軸27帶動壓氣蝸扇29旋轉(zhuǎn)，壓氣蝸扇29的旋轉(zhuǎn)將發(fā)動機外的空氣從壓氣蝸扇進氣管34吸入，并經(jīng)壓氣蝸扇29增壓后經(jīng)由發(fā)動機進氣管35再經(jīng)由發(fā)動機間斷開閉的進氣門控20進入發(fā)動機內(nèi)，這種經(jīng)增壓后進入發(fā)動機內(nèi)的壓縮空氣，在進氣門控20開啟時間一定的條件下，進入發(fā)動機的壓縮空氣中的氧氣數(shù)量比進入發(fā)動機的常壓空氣中的氧氣數(shù)量多，使發(fā)動機在加大燃料注入量時燃燒更完全;從發(fā)動機排氣門控21排出的煙氣進入排氣蝸扇23推動排氣蝸扇23旋轉(zhuǎn)后，煙氣從排氣蝸扇排氣管32排出，煙氣在排氣蝸扇排氣管32排出過程中經(jīng)由排氣蝸扇排氣管32內(nèi)的氧分析儀24連續(xù)在線檢測出煙氣中的氧含量，并經(jīng)氧分析儀信號線25將實時的煙氣氧含量數(shù)據(jù)送入CPU 13,CPU 13根據(jù)設定的控制程序，輸出信號經(jīng)放氣閥控制線28控制放氣閥30的閥門打開的程度，以調(diào)節(jié)經(jīng)壓氣蝸扇29壓縮的空氣總量G中的一部分P經(jīng)放氣閥30排出到發(fā)動機外，使剩余的部分壓縮空氣量G-P經(jīng)由發(fā)動機進氣管35和發(fā)動機間斷開閉的進氣門控20進入到發(fā)動機內(nèi)，從而使發(fā)動機吸入的空氣中氧含量與發(fā)動機加注的燃料量達到燃燒的最佳匹配值；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量增大到設定值Ql時，發(fā)動機的CPU13發(fā)出給控制柜15信號使發(fā)動機活塞桿12上固定的中缸電磁圓桶9內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而吸起中缸電磁圓桶9下面對應的中缸圓套桶3，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量繼續(xù)增大到設定值Q2時，發(fā)動機的CPU 13繼續(xù)發(fā)出給控制柜15信號使發(fā)動機活塞桿12上固定的外缸電磁圓桶1內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而再吸起外缸電磁圓桶10下面對應的外缸圓套桶4，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量;在給發(fā)動機加注的燃料量逐漸增大過程中，CPU 13根據(jù)氧分析儀24分析的實時煙氣氧含量，控制調(diào)節(jié)放氣閥30的開啟程度，以調(diào)節(jié)經(jīng)壓氣蝸扇29增壓后的壓縮空氣量進入發(fā)動機，使發(fā)動機內(nèi)的進氣氧含量與加注燃料量配比達到最佳，從而使發(fā)動機的燃燒效率更高、更節(jié)能；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量減少到設定值Q3時，發(fā)動機的CPU 13發(fā)出給控制柜15信號使發(fā)動機活塞桿12上固定的外缸電磁圓桶10內(nèi)的電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶1下面對應的外缸圓套桶4，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量繼續(xù)減少到設定值Q4時，發(fā)動機的CPU 13繼續(xù)發(fā)出給控制柜15信號使發(fā)動機活塞桿12上固定的中缸電磁圓桶9內(nèi)的電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而再放下中缸電磁圓桶9下面對應的中缸圓套桶3，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量。
【主權項】
1.多級套缸變缸發(fā)動機蝸輪增壓調(diào)節(jié)裝置，包括包括多級套缸系統(tǒng)和蝸輪增壓系統(tǒng)兩部分，多級套缸系統(tǒng)包括一個缸套(I)和一個內(nèi)缸活塞(2)、一個中缸圓套桶(3)、一個外缸圓套桶(4)，內(nèi)缸活塞(2)上端正中央有一根活塞桿(12)，活塞桿(12)上有一個圓盤(11)，圓盤(11)的下側(cè)面安裝有中缸電磁圓桶(9)和外缸電磁圓桶(10);蝸輪增壓系統(tǒng)包括排氣蝸扇(23)、壓氣蝸扇(29)和排氣蝸扇(23)與壓氣蝸扇(29)之間的傳動軸(27);其特征在于:蝸輪增壓系統(tǒng)安裝有氧分析儀(24)，當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量增加到設定值Ql時，發(fā)動機的CPU(13)發(fā)出給控制柜(15)信號使發(fā)動機活塞桿(12)上固定的中缸電磁圓桶(9)內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而吸起中缸電磁圓桶(9(0下面對應的中缸圓套桶(3)，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量繼續(xù)增加到設定值Q2時，發(fā)動機的CPU( 13)繼續(xù)發(fā)出給控制柜(15)信號使發(fā)動機活塞桿(I 2)上固定的外缸電磁圓桶(10)內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，從而再吸起外缸電磁圓桶(10)下面對應的外缸圓套桶(4)，以增大發(fā)動機的缸體體積，進而增大發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量;在給發(fā)動機加注的燃料量逐漸增大過程中，CPU (13)根據(jù)氧分析儀(24)分析的實時煙氣氧含量，控制調(diào)節(jié)放氣閥(30)的開啟程度，以調(diào)節(jié)經(jīng)壓氣蝸扇(29)增壓后的壓縮空氣量進入發(fā)動機，使發(fā)動機內(nèi)的進氣氧含量與加注燃料量配比達到最佳，從而使發(fā)動機的燃燒效率更高、更節(jié)能；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量減少到設定值Q3時，發(fā)動機的CPU(13)發(fā)出給控制柜(15)信號使發(fā)動機活塞桿(12)上固定的外缸電磁圓桶(10)內(nèi)的電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而放下外缸電磁圓桶(10)下面對應的外缸圓套桶(4)，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量；當給發(fā)動機加注的燃料瞬時流量繼續(xù)減少到設定值Q4時，發(fā)動機的CPU( 13)繼續(xù)發(fā)出給控制柜(15)信號使發(fā)動機活塞桿(12)上固定的中缸電磁圓桶(90內(nèi)的電磁線圈斷電而停止產(chǎn)生磁場，從而再放下中缸電磁圓桶(9)下面對應的中缸圓套桶(3)，以減小發(fā)動機的缸體體積，進而減小發(fā)動機氣缸的吸氣量和排氣量。
【文檔編號】F02B37/22GK105927372SQ201610540976
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】魏伯卿
【申請人】魏伯卿