压缩比不固定节能内燃机 本发明涉及一种改进的往复活塞式内燃机，特别是一种能直接调节压缩比，彻底消除爆震，节能减污内燃机。
由于传统内燃机的压缩比固定，当负荷小，吸气量少时，此时做功压力不足，效率低，如果将压缩比做的过高时，又会在吸入气体量增大时发生爆震。因此，传统内燃机不能使各种负荷的效率都很高。
本发明的任务：使内燃机能直接调节压缩比，并从根本上消除爆震，提高效率，减少污染。
本发明是以如下方式完成的：将内燃机的气缸盖内的凹穴尽量做小。将活塞改为由主活塞和次活塞组成的活塞组。主活塞和次活塞间有行程活动余地，并组成一密封的膨胀腔。次活塞上还装有充气阀和限压阀。(各阀在高速内燃机中应横向放置为宜，以免受加速度力的影响，本说明书中以竖向放置为例，以便说明)。工作时充气阀和限压阀能使膨胀腔内有一较衡定的气压。这样，当气缸内吸入混合气体量少时，同样能由膨胀腔提供足够的压力做功；当吸入量增加时，主活塞又能将膨胀腔压缩，使燃烧室增大，避免了爆震。因此，便实现了压缩比的直接调节，消除了爆震，提高了效率。
本发明与传统内燃机的原理相比有以下优点：
它大大加长了最大推力下的做功行程，因此能使内燃机的效率大幅度提高，又因压缩比的直接改变不存在爆震现象，所以，能使汽油机的单缸功率大大提高。同时，又能彻底将废气排出，燃烧完全，减少污染。
以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1为改造后的活塞组剖面图。
图2放气阀的剖面图。
图3和图4是图1中气孔的剖面图，以说明气孔与膨胀腔相通地走向。
该活塞的组成及其各部件的作用：
该活塞组是由主活塞〔1〕、次活塞〔2〕、冲气阀、限压阀、放气阀、环形钢卡〔3〕组成。次活塞在主活塞的内压合面〔4〕和环形钢卡〔3〕之间能上下移动，并组成一密封腔〔5〕，该腔与缓冲腔〔6〕相通，组成膨胀腔。
冲气阀：是一种两级冲气阀，当主活塞相对次活塞向下压缩移动时，主活塞壁的下缘〔7〕，便推动挺杆〔8〕下移，因弹簧〔9〕的弹性大而弹簧〔10〕的弹性小，因此活栓〔11〕被推动。随着位移的增大，低压室〔12〕及高压室〔13〕的气体，经止回球〔14〕、〔15〕分别压入中压腔〔16〕和高压腔〔17〕，高压腔的气体，又经气孔〔18〕，送入缓冲腔〔6〕，当活栓〔11〕被彻底压缩后而弹簧〔9〕开始压缩，当主活塞开始返回时首先弹簧〔9〕开始伸长，当伸长到限定长度时，活栓〔11〕受弹簧〔10〕的弹力作用，开始上移，止回球〔14〕、〔15〕关闭；当上移结束时，进气口〔19〕、〔20〕都同时被打开，中低压气体分别进入高压室〔13〕和低压室〔12〕，为下一次工作做好准备。
限压阀：由于气孔〔18〕与膨胀腔〔6〕相通，因此膨胀腔内的压强受弹簧〔21〕的弹力的大小而被限制在一定的压强(该压强的大小能在燃烧室爆震前最高压力时推动主活塞为准)下，但由于膨胀腔的压强又与主次活塞间的位移有关；因此，当主活塞〔1〕下移时能够经挺杆〔27〕将弹簧〔21〕压缩，使其限压升高，达到跟踪限压的目的。
放气阀：同样经气孔与膨胀腔相通。当膨胀腔内无压力时，活栓〔22〕，受弹簧〔23〕的推力，插入气孔至最深；当内燃机工作时，摆球〔24〕便随活塞组的往复运动而摆动，从而使摆球摇臂〔25〕与斜面〔26〕接触而产生向左的推力；当摆球〔24〕摆至中间位置时，由于摆球〔24〕的质量和速度的原因，使其在很短时间内右移距离很短。因此，工作中不至于使活栓〔22〕抽出气孔而放气；当内燃机停止工作时，气孔内高压气体，对活栓〔22〕推力大于弹簧〔23〕的弹力，便将活栓〔22〕推出气孔而放气。当放至二力平衡时，放气阀又能将活塞组内的膨胀腔的压强限制在此压强下，为内燃机在下一次立即起动做好准备。
本发明的工作原理：当内燃机开始工作时此活塞组膨胀腔内无压力，内燃机开始运转的每一周，都能给以冲气，提高了冲气速度。当冲到一定压强时，每个工作循环，即两周冲一次气(指四冲程内燃机)，因为此时的往复运动，使主活塞产生的加速度的力小于膨胀腔内气体的推力。随着内燃机的继续运转，不断冲气，当限压阀工作时，说明活塞组进入正常工作状态，此过程所用时间小于预热时间；进入正常工作后各种负荷都有最快的燃烧速度和最高的推力，推动活塞做功，当内燃机气缸吸入少量气体时点燃后活塞组在上止点的最大推力下，只能将活塞组本身压缩很小的位移，随着气体吸入量的增加，其活塞组本身的压缩位移也随之增加，但压强变化不大，都是工作在爆震前最高压强(由限压阀调节)下，因此，各种负荷都有很高的效率。