专利名称：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的制作方法
技术领域：
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：
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
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，力口内感抗，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。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: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；所述的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。
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:
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。
打开可变截面扫描(Var Sect Swe印)指令，选取以上2圆为扫描轨迹和参考轨迹。
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。
建立参数(PARAMETER) I:C实数(real number)，可跟据具体工况在0.01-1之间赋值，例如0.3 ;C也称为波高。
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。
建立关系(RELATION)，即本发明的正弦波方程式是:
SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)
上式中，i是尺寸数字序列号；SIN = SINE，正弦函数；TRAJPAR，轨迹函数。
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。
再用所述的方程式输入CNC加工中心，用CIMATR0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钻石。
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。
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。
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(Ia)，锯齿形伞棱(Ic)，固定坑(Ib)及内螺纹的外分度高压联接器(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(11)的上端设有尖劈(11b)，放电极头(11)的下端设有螺纹或螺纹形槽(11c)。所述的侧扇叶(Ila)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，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(Ilb)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，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。所述的带有分度(Ia)，锯齿形伞棱(Ic)，固定坑(Ib)及内螺纹的外分度高压联接器(I)的特征是:所述的带有分度(Ia)是在所述的联接器(I)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(I)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。所述的带有分度(Ia)，锯齿形伞棱(Ic)，固定坑(Ib)及内螺纹的外分度高压联接器(I)的其它特征是:所述的锯齿形伞棱(Ic)，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(Ib)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(ld)，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(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⑷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，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形固定垫圈出)。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。
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所不，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。
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。
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，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。
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: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。
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，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，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(Ilb)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，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。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。本发明的点火装置的有益效果是，特别是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。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:SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)，上式中，i是尺寸数字序列号；SIN= SINE，正弦函数；TRAJPAR是轨迹函数；
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)。
所述的燃烧室的活塞面的函数波形(32)或是其他函数，例如渐开线，抛物线，及米用柱座标系的圆内螺旋线。
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。
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: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。
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。
—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。
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垂直的面上是沿活塞外圆周四等分的。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。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)。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，设有连接活塞(31)和双辅裙边的底边
(38)的双辅裙边的侧边(40)，其两侧的侧边(40)的夹角大于100度。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)，其是通过双辅裙边的侧边的上圆角(41)来连接活塞(31)的。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。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)的底边上设凹弧边(42);所述的凹弧边(42)或是圆弧，或是渐开线，或是抛物线，或是其他函数，以利辅助降排。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)上设通孔(43)，或凹坑，以利辅助润滑和散热。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)上及活塞上设有多个通孔(43)，其略呈倒三角形排列，有多排，最下行通孔少，越往上行通孔越多，以利辅助润滑和散热。在活塞裙部加双辅裙边来降低碳氢化合物排放的汽油发动机，竟然有意想不到的效果。一种在活塞裙部加双辅裙边来降低碳氢化合物排放的汽油发动机，是经多年实践摸索出的，也是国内外经验的结晶，其有益之处是有利于加长活塞的导向长度而辅助导向以使之良好，其二是有利辅助作用于混合气而降低碳氢化合物排放，其三是有利辅助润滑及散热。春蚕到死丝不尽，改进发明无止境；踏破铁鞋偶一得，节能减排辟斜径。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，进一步改进的带扫气道口斜楔紊流回窜片降低排放的二冲汽油发动机，属于内燃机的燃烧室及紊流扫气的技术领域。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，在活塞裙部加双辅裙边，有减排达标的效果，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，活塞和扫气也有很大潜力可挖。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以及扫气的搭配，是一个涉及节能减排的老大难问题。如果说，在活塞裙部加双辅裙边来降低碳氢化合物排放的汽油发动机，有意想不到的效果，就是说有把排放60克的降到49克而能达50克标的实施例；那么，带扫气道口斜楔紊流回窜片降低排放的二冲汽油发动机，更是有意想不到的减排达标效果，不但能达50克标，而且可降到39.9克，这对大批量二冲汽油发动机的减排达标是突出贡献。人人都知二冲机排放常超标，但无人能彻底解决；这种扫气道口斜楔紊流回窜片，是在二冲气缸的扫气道口加小片，看似简单，却无人能想出；是谁也想不到要在气缸的扫气道口处去焊上一小片再装上去开发动机而与活塞高速接触，因为那是不可思意的，是胡来的，即使想到了也不敢干，那可能会把什么损坏，赔！但往往抱着一试的突发奇想才有令人^(异的效果，这是什么，这不正是发明吗？这既是踏破铁鞋无觅处，千虑而偶有一得，又是多年摸索和国内外经验的结晶。其有益之处是有意想不到的减排达标效果。虽然火花点火过程以及二冲详尽理化过程非常复杂，人类至今仍有许多方面还不清楚，但我们或许可以初步认为，这种扫气道口斜楔紊流回窜片，在扫气道口处用斜楔而产生紊流，对燃烧后废气回窜到进气系统的可能性有阻滞作用，其似属于紊流换气，对于二冲程内燃机的公知的横流扫气、回流扫气和直流扫气三种换气方案来说，开辟了一个能减排的在扫气道口用斜楔紊流回窜片的途径，简称为紊流扫气的斜径。虽然其原子级的机理有待未来探索，但其在二冲汽油机扫气道口的应用已确定。
一种带扫气道口斜楔紊流回窜片降低排放的二冲汽油发动机，包含缸体、以及公知的燃烧室、火花塞、缸盖、活塞、连杆、曲轴箱、机油泵、润滑系统、燃油系统、点火系统、冷却系统、进气系统，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)，其特征是: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)，进一步改进，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。
取扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机的所述的片的主体的一段，建立微分方程d P /d Θ = k P:
设极坐标方程P = P (Θ)，因想要压力角λ`处处相等，因此tgX =常数，令tgA=k,
由压力角公式tg λ = P ’ / P，
就有P ’ / P = k,
微分之，就有微分方程d P /d Θ = k P.
求解d P /d Θ = k P，分离变量后两边积分:
/dp/p=/kd0.p>O，易得:
In P = k Θ +C,
也就是:
P = Aek0+C = ec.eke = Aek0
采用PRO/ENGINEER WILDFIRE绘图软件，新设工作目录，新建零件，
建立参数(PARAMETER) I:C实数(real number)，可跟据具体工况在0.01-1之间赋值，例如0.3 ;C也称为波高。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。建立关系(RELATION)，即本发明的方程式是:对数曲线:Z=Oχ = 10*ty = log (10*t+0.0001)制出对数曲线；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CIMATR0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较理想，如用瑞士夏米尔机较理想；再用有冷压室或热压室的压铸机批量生产；再机加工。工件多用材料是铝合金ZL109，或AC8A ;用另制的片焊接在活塞裙边，也可用；但打磨麻烦费工费时。一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，含缸体、以及公知的燃烧室、火花塞、缸盖、活塞、连杆、曲轴箱、机油泵、润滑系统、燃油系统、点火系统、冷却系统、进气系统，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)，其特征是: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)，其主体是压力角接近相等按对数微分方程的对数螺线的一段，以利在扫气道口处产生紊流来阻滞废气回窜以便降低排放。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)设在缸体的扫气道口(45)的最下方的底部的临近下止点的贴近活塞的扫气道的出口的一侧，其具对数螺线的一段。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(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)，均具对数螺线的一段。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)略呈斜楔形，所述的斜楔形的大端连接在缸体的扫气道口(45)的最下方的底部的临近下止点的贴近活塞的扫气道的出口的一侦牝其具对数螺线的一段。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)所包含的斜楔紊流回窜片的扫气道口
(47)设在所述的斜楔紊流回窜片(46)的顶部，也就是说在斜楔紊流回窜片(46)的斜楔形的小端其具对数螺线的一段。
按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)所包含的所述的斜楔紊流回窜片的通扫气道口的斜楔(48)设在斜楔紊流回窜片(46)的内侧且与缸体的扫气道口(45)的最下方的底部相接，所述的内侧其具对数螺线的一段。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)所包含的所述的斜楔紊流回窜片的通扫气道口的回窜栅(49)设在斜楔紊流回窜片与缸体的扫气道口(45)的扫气道的出口的一侧的相交处，其具对数螺线的一段。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)所包含的所述的斜楔紊流回窜片的通扫气道口的回窜栅(49)设在斜楔紊流回窜片与缸体的扫气道口(45)的扫气道的出口的一侧的倒角处，其具对数螺线的一段。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)所包含的所述的斜楔紊流回窜片的通扫气道口的回窜栅(49)设在斜楔紊流回窜片与缸体的扫气道口(45)的扫气道的出口的一侧的倒圆角处，，其具对数螺线的一段。按对数微分修正的所述的一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，其特征是:所述的斜楔紊流回窜片(46)的上面设有斜楔紊流回窜片的通扫气道口的紊流盾(50)，其一端与设在斜楔紊流回窜片与缸体的扫气道口(45)的扫气道的出口的一侧相交的倒角处相连，而其另一端与斜楔紊流回窜片的顶部也就是说与斜楔紊流回窜片(46)的斜楔形的小端相连；且所述的紊流盾的上面其具对数螺线的一段。本发明的有益之处:一种扫气道口对数微分方程紊流回窜片降排的二冲汽油发动机，更是有意想不到的减排达标效果，不但能达50克标，而且可降到39.9克，当然这仅是不完全数据，就事论事，余量较大，安全系数大，废次品少，这对大批量二冲汽油发动机的减排达标是突出贡献。若多种改进综合应用当效果更佳在活塞裙部加双辅裙边；在缸体的扫气道口，各对称地左右各一地设有斜楔紊流回窜片(46)，其主体是压力角接近相等按对数微分方程的对数螺线的一段，以利在扫气道口处产生紊流来阻滞废气回窜以便降低排放。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明用于火花塞的剖面示意图。图2是本发明用于火花塞的爆炸示意图。图3是带螺纹的一端⑷和带螺纹的另一端(4b)和电感线圈(15)的内感抗的立体示意图。图4是带锯齿形截面的多道伞棱的绝缘体(3)的示意图。图5是带有分度(Ia)，锯齿形伞棱(Ic)，固定坑(Ib)及内螺纹的外分度高压联接器(I)的立体示意图。图6是带有锯齿形伞棱(Ic)，及内螺纹的外分度高压联接器(I)的剖面示意图。图7是有多侧面和多折间隙的电极(121)的剖面示意图。
图8是有多侧面和多折间隙的电极(121)的仰视图。
图9是有多侧面和多折间隙的电极(121)的立体示意图。
图10是有多侧面和多折间隙的电极(121)的右视示意图。
图11是有多侧面和多折间隙的电极(121)的俯视示意图。
图12是有多侧面和多间隙的电极(23)的俯视示意图。
图13是有散热翅的外壳(5)的剖面图。
图14是有多侧面和多折间隙的电极(121)的火花塞的立体示意图。
图15是有多侧面和多间隙的电极(21)的立体示意图。
图16是有多侧面和多间隙的电极(21)的火花塞的立面示意图。
图17是有多侧面和多间隙的电极(21)的火花塞的俯视图。
图18是有多侧面和多间隙的电极(21)的立面示意图。
图19是有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极(22)的火花塞的立体示意图。
图20是有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极(22)的火花塞的立面示意图。
图21是有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极(22)的内部的立体示意图。
图22是有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极(22)的外部的立体示意图。
图23是有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极(22)的仰视图。
图24是有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极(22)的俯视图。
图25是有多侧面和多间隙的电极(23)的火花塞的立体示意图。
图26是带扫气道口斜楔紊流回窜片降低排放的二冲汽油发动机缸体的局部放大示意图。
图27是有多侧面和多间隙的电极(23)的俯视图。
图28是有伸出部(16a)，弯弧部(16b)，弯10部(16c)的弯电极(16)的剖视图。
图29是有多侧面和多折间隙的电极(121)的火花塞的立面示意图。
图30是有多侧面和多折间隙的电极(121)的火花塞的爆炸示意图。
图31是受电极(12)的剖面图。
图32是受电极(12)的仰视图。
图33是受电极(12)的立面示意图。
图34是受电极(12)的侧视图。
图35是受电极(12)的俯视图。
图36是受电极(24)的立体图。
图37是受电极(24)的剖面图。
图38是受电极(24)的立体示意图。
图39是受电极外套(25)的立体示意图。
图40是受电极外套(25)的剖面示意图。
图41是有受电极(24)和受电极外套(25)的火花塞的剖面示意图。
图42是受电极(24)和受电极外套(25)的活动装配剖面示意图。
图43是放电极头(11)的立体图。
图44是放电极头(11)的另一方向的立体图。
图45是放电极头(11)的剖面图。
图46是放电极头(11)的仰视图。
图47是放电极头(11)的仰视图。
图48是有函数波形(32)的活塞(31)的立体示意图。
图49是有函数波形(32)的活塞(31)的俯视示意图。
图50是有函数波形(32)的活塞(31)的右视示意图。
图51是有函数波形及波形凹坑(33)的活塞(31)的剖视示意图。
图52是有函数波形(32)的活塞(31)的另一视角的立体示意图。
图53是有函数波形(32)的活塞(31)的又一视角的立体示意图。
图54是活塞(31)的仰视示意图。
图55是有函数波形(32)的活塞(31)的前视示意图。
图56是有函数波形(32)的活塞(31)的后视示意图。
图57是有函数波形(32)的活塞(31)的左视示意图。
图58是设有排气凸起(34)，进气凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函数波形(32)的活塞(31)的立体示意图。
图59是设有排气凸起(34)，进气凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函数波形(32)的活塞(31)的左视示意图。
图60是设有排气凸起(34)，进气凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函数波形(32)的活塞(31)的前视示意图。
图61是设有排气凸起(34)，进气凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函数波形(32)的活塞(31)的俯视示意图。
图62是设有排气凸起(34)，进气凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函数波形(32)的活塞(31)的B-B剖视示意图。
图63是设有排气凸起(34)，进气凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函数波形(32)的活塞(31)的A-A剖视示意图。
图64是由设有波形凹坑(33)，进气凹坑(35)，火花凹坑(36)的有函数波形(32)的活塞(31)，及火花塞，气门所组成的燃烧室的剖视示意图。
图65是加双辅裙边的活塞的左侧视向的剖面图。
图66是加双辅裙边的活塞的正侧视向的剖面图。
图67是带有活塞和双辅裙边的通孔的加双辅裙边的活塞的正侧视向的剖面图。
图68是带扫气道口斜楔紊流回窜片降低排放的二冲汽油发动机缸体的立体示意图。
图中，1.是带有分度(Ia)，锯齿形伞棱(Ic)，固定坑(Ib)及内螺纹(Id)的外分度高压联接器(I) ;2.是垫片(2) ;3.是带锯齿形截面的多道伞棱的绝缘体(3) ；4.是带螺纹的一端(4)和带螺纹的另一端(4b)和电感线圈(15)的内感抗；5.是带散热翅的外壳(5)；6.是S形固定垫圈(6) ；7.是含电阻的玻璃密封剂(7) ；8.是嵌入钢芯⑶；9.是放电极杆(9)；10.是受电极连杆(10) ；11.是放电极头(11) ；12.是受电极头(12) ；13.是受电极头外壳(13) ；14.是受电极头外壳挡圈(14) ；15.是电感线圈(15) ；16.是有伸出部(16a)，弯弧部(16b)，弯部(16c)的弯电极(16) ；17.是多个尖缺口 (17) ；18.是多折间隙(18)；19.是下突出(19) ；20.是放电间隙(20) ；21.是有多侧面和多间隙的电极(21) ；22.是有侧面的圆盆及中部挖有锐角星形的电极(22) ；23.是有单受电极杆的有多侧面和多间隙的电极(23) ；121.是有多侧面和多折间隙的电极(121) ；12a.是盆形(12a) ；12b.是侧面环切槽(12b) ;12d是扇叶(12d) ;12e是螺纹形槽(12e) ;24a是弧形鼓(24a) ;24b是多侧隙(24b) ;25a是弧形凹(25a) ;lla是侧扇叶(Ila) ;llb是尖劈(Ilb) ;llc是螺纹或螺纹形槽(Ilc) ；31.是活塞(31) ；32.是活塞面的函数波形(32) ；33.是波形凹坑(33) ；34.是排气凸起(34) ；35.是进气凹坑(35) ；36.是火花凹坑(36) ；37.是双辅裙边；38.是双辅裙边的底边；39.是双辅裙边的侧边的下圆角；40.是双辅裙边的侧边；41.是双辅裙边的侧边的上圆角；42.是双辅裙边的底边的凹弧边；43.是活塞和双辅裙边的通孔；44.是带扫气道口斜楔紊流回窜片降低排放的二冲汽油发动机的缸体；45.是扫气道口 ；46.是斜楔紊流回窜片；47.是斜楔紊流回窜片的扫气道口 ；48.是斜楔紊流回窜片的通扫气道口的斜楔；49.是斜楔紊流回窜片的通扫气道口的回窜栅；50.是斜楔紊流回窜片的通扫气道口的紊流盾。
具体实施例方式
分别依次装配(并烧结陶瓷及焊接受电极连杆)带有分度la，锯齿形伞棱lc，固定坑Ib及内螺纹的外分度高压联接器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。所述的带有分度Ia,锯齿形伞棱Ic,固定坑Ib及内螺纹的外分度高压联接器I的导电体上至少开一个槽，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 ;某火花塞的度数是7，则开槽数是7。把所述的联接器I的开槽的导电体旋入带螺纹的一端4并敲击固定坑Ib使火花塞制好。把火花塞旋入发动机的螺纹孔内，使S形固定垫圈6紧密压牢。插入有橡胶或塑料绝缘壳的火花帽，使联接器I的导电体与高压外接线相连的且在帽内的导电插座相连。当到点火提前角时，电流依次通过联接器1，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，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，并在放电极头11和受电极头12间放电。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，所述的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。带散热翅的外壳5因有比原有的圆柱体大得多的散热翅的散热面积，其散热性有所改良是不言而喻的。所述的带有分度la，锯齿形伞棱lc，固定坑Ib及内螺纹的外分度高压联接器I的锯齿形伞棱lc，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。所述的开槽的槽深是联接器总长的大约一半；开槽与不开槽其效果是不一样的，导电体开槽后易于微扩张形成多爪而有利火花帽的插座不易脱出。因为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，所以要尽量利用原有的钢料，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个或多个。散热翅可和其上的六角形扳手螺母同刀加工。也便于安装时套筒扳手能套入更深些，不易打滑。因为作为改进，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15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，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。放电间隙处的残余废气希望能清扫，使混和气容易着火，这对暖机和低负荷性能作用较大；但不希望有过强的气流在点火瞬间直接冲向放电间隙，从而吹散火核，增加缸内压力的循环变动率，甚至于导致失火，而由伸出部16a，弯弧部16b，弯部16c所组成的所述的弯电极16，对此有所裨益；本弯电极16也可与函数波形活塞搭配，最好波高C取0.5-0.9，波数N取15-21。
作为改进2的实施例2，因为本发明特别改进电极为有多侧面和多折间隙的电极12，其不但有前述的由伸出部16a，弯弧部16b，弯部16c所组成的三部分，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，还特别设有多个尖缺口17，所以，在火花点火过程的第一阶段即击穿阶段，有利于放电时，使击穿了混合气的离子流，从受电极奔向放电极。虽然峰值电流大，但整个击穿阶段的时间很短，仅为十微秒，故多个尖缺口 17是可行的。又因为每个受电极杆10与受电极12相连，且受电极12的中部开有多折间隙18，有利于在火花点火过程的第二阶段即电弧阶段，以及在火花点火过程的第三阶段即辉光放电阶段，有利打开放电通道，且易使多折间隙有更多跳火通道，及易使混合气流通。这种电极12还可仅用半个，其顶面及侧面有放电间隙，可与函数波形活塞搭配。
作为改进3的实施例3，本发明特别改进电极为有多侧面和多间隙的电极21，因为其不但有前述的由伸出部16a，弯弧部16b，弯部16c所组成的这三部分，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，还特别设有多个尖缺口 17 ；每个受电极杆与受电极相连为一体，便于制造；又因为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，或为两片以上，例如三片。最好为多片，所以有利于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；因为在发动机运行条件下，静止的混合气点火能量只需要0.2毫焦，较高流速的混合气点火能量只需要3毫焦，而常规点火系统供给的能量大于30毫焦，即有10倍量，正好利用这一特点，设计本发明的多片栅片栅格，在各种物理场例如动力场，电场，及流体场湍流，以及电化学的综合作用下，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。作为改进4的实施例3，因为所述的有多侧面和多间隙的电极21或者去掉单个受电极杆，其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，所以其有益之处不但是省料，而且也能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；故本电极可与无特别凸起和凹坑的函数波形活塞搭配。
作为改进5的实施例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，因其特征是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，是指星形其伸出的星爪的夹角是锐角；其特征特别是锐角，而不是直角或钝角。或是一个星，或是二个星，或是多个星，最好是五角星，所以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，有利于增多放电的可能性及去除积炭，锐角星形的电极有利于电火花效应的延续及湍流所致的火花锋面扭曲，分子相互渗透，湍流速率增加。本电极适与有火花凹坑36的波形活塞搭配。
有活动受电极和微动放电极的内燃机用点火装置，有自微动功能及可换电极芯，用久可换。因为电极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，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。由于受电极头24，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,特别是弧形鼓24a相对于弧形凹25a可以转动，所以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；放电时第一下击穿的地方，在第二下及接下来仍是易击中的部位，由于电极的抖动及微动特别是转动，就把相对两电极上次击穿的地方而言，相对固定的放电地方化为不固定而避开了，从而使多次放电地方移位，而每一次放电就有电极分子被化为气态而损耗，故其有益之处是不言而喻的，延长了电极的寿命及利于去积炭。电极的抖动及微动特别是转动，在动能发动机内的振动条件下是易获得的。由于所述的放电极头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，有利拉弧。特别是在放电间隙区所增设的多侧隙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，有利于混合气的流动和排放积炭，及给抖动及微动特别是转动提供附加的气流。因为所述的放电极头11的尖劈Ilb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，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，配合了增设的多侧隙24b，特别是弧形鼓24a相对于弧形凹25a的转动，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，而且有类似电火花加工放电的鼓形放电，从而，其综合效果使火花放电质量提高，工况性能更佳。所述的放电极头11的尖劈Ilb的十字形的多棱锥，可被利用来放拧螺丝的工具，使尖劈Ilb的螺纹或螺纹形槽Ilc与放电极杆9相配。所述的受电极头12及受电极头24的十字形，亦可被利用来放拧螺丝的工具。所述的放电极头11的侧扇叶Ila有辅助性的微转作用及辅助性放电作用。本电极适宜与有火花凹坑36的波形活塞搭配。火花凹坑36增大点火区，进气凹坑33增大进气流动，排气凹坑33有挤气作用，函数波有助爆波散播。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。另外特提出的改进7，是使高压电脉冲的正负换向及变方向，也可试用。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，值得进一步改进。所述的各种改进，均有利于增多放电的可能性及去除积炭和减少电极损耗，在实用时或要依不同的机型特别是点火角来试点后选用，以及与改良的有函数波的燃烧室搭配。
本发明涉及一种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有多种或多种组合，组成燃烧室的活塞面是函数波形或多种组合，例如正弦波方程式是:
SDi = C*SIN(TRAJPAR*360*N)
，上式中，i是尺寸数字序列号；SIN= SINE，正弦函数；TRAJPAR是轨迹函数；
但是，对于各种涡状挤气紊流的不同，要有计算机模拟和多种实验，波高C和波数N要搭配。例如，配用弯电极16，最好波高C取0.5-0.9，波数N取15-21 ;有利于混合气沿波形的扩散。因为所述的燃烧室的活塞面的函数波形是32，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 ;且所述的燃烧室的活塞面的函数波形32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；并且在所述的燃烧室的活塞31的活塞面的函数波形32，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，所以排气凸起34在排气阀闭合时，有挤气效果。进气从进气阀的环周冲入燃烧室，并有部分在进气凹坑35形成在北半球的逆时针涡流，加强混和效果；进气阀闭合后，部分进气在火花凹坑36形成小涡旋，有利点火与火核的扩散；活塞面的函数波形32进一步改善了冲击波的分布和传播的富里埃级数的接近性及均匀性。
因为作为改进，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，以及火花凹坑36，且排气凸起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，大致离其理想位置区域不远，故也有相当效果。
再用所述的方程式输入CNC加工中心，用CIMATR0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钻石。
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。
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，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)，其有利于辅助导向，辅助降排，及辅助润滑和散热；所述的双辅裙边或用铝合金，直接压铸为一体；或用复合材料如高密塑料或微孔陶瓷，以便减小配缸间隙，辅助导向，亦耐磨。
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四等分的，若按1234沿圆周，原两裙边是1，3 ;辅助裙边是2，4 ;加多了散热面。
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。
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);双辅裙边略如倒梯形，有利于强度。
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，设有连接活塞(31)和双辅裙边的底边(38)的双辅裙边的侧边(40)，其两侧的侧边(40)的夹角大于100度。
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)，其是通过双辅裙边的侧边的上圆角(41)来连接活塞(31)的，故有利于强度。
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，故有利于强度。
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)的底边上设凹弧边(42);所述的凹弧边(42)或是圆弧，或是渐开线，或是抛物线，或是其他函数，以利起紊流及扫残效应而辅助降排。
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)上设通孔(43)，或凹坑，以利辅助润滑和散热。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)上及活塞上设有多个通孔(43)，其略呈倒三角形排列，有多排，最下行通孔少，越往上行通孔越多，以利辅助润滑和散热。在活塞裙部加双辅裙边来降低碳氢化合物排放的汽油发动机，竟然有意想不到的效果。原来通常排放值是60-70，达不到50达标数；加双辅裙边的为49，达到了。一种实施例，加双辅裙边的发动机检测条件及数据:
权利要求
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)、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 P /d Θ = k P: 设极坐标方程P=P (Θ)，因想要压力角λ处处相等，因此tg λ =常数，令tgX =k, 由压力角公式tgX = P ’ /p ,就有 P ’ / P = k, 微分之，就有微分方程d P /d Θ = k P.求解d P /d Θ = k P，分离变量后两边积分: / dp/p = /kd0，因 P > O,易得:In P = k Θ +C， 也就是:P = Ae = e.e = Ae 釆用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 = IO^ty = log(10*t+0.0001) 制出对数曲线； 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CIMATR0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。
2.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)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)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(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。
全文摘要
本发明涉及节能减排，是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。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。
文档编号F02B23/08GK103147840SQ201210595749
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者苏克 申请人:宁波大叶园林设备有限公司