CN105020058B - 一种内燃机气体混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机气体控制系统，具体涉及一种内燃机气体混合装置，包括：做功缸、位于做功缸前上方的蒸汽控制机构和位于做功缸后上方的燃气控制机构。其中，燃气控制机构包括，燃气气门和燃气气门控制器。本发明蒸汽气门和燃气气门均有多段密封口，密封效果和控制效果好。充分利用燃烧缸内本身的压力，配合外部的控制结构辅助，更加节能。加入蒸汽在燃烧室内的混合能提高内燃机的使用效率，并且有效回收了热能，能量的利用率高。

Description

一种内燃机气体混合装置
技术领域
本发明涉及内燃机气体控制系统，具体涉及一种内燃机气体混合装置。
背景技术
内燃机提高压缩比可以增加内燃机的输出功率，但是随着空气被压缩，空气温度会升高，压力越大，温度上升就越大，当压缩量很大时，增压后的气体温度也就很高，高温的压缩空气进入燃烧室，很容易导致发动机燃烧室温度过高，造成爆震等故障，故而难以进一步提高压缩比。例如，CN103967587A公开了一种分缸式二级压缩发动机，但是其燃烧缸内气体混合的控制方法过于简单，实际使用时效果不佳。
发明内容
本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种内燃机气体混合装置。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种内燃机气体混合装置，包括：做功缸、位于所述做功缸前上方的蒸汽控制机构和位于所述做功缸后上方的燃气控制机构；
所述做功缸包括：做功缸缸头、与做功缸缸头相连的做功缸缸体、位于做功缸缸体内部的活塞；所述做功缸缸头前端设置有蒸汽室，所述做功缸缸头中间位置设置有燃烧室，所述做功缸缸头后端设置有燃气门室；气体在燃烧室混合，混合之前，蒸汽位于蒸汽室，燃气位于燃气门室。
所述蒸汽控制机构与所述蒸汽室密封连接，所述燃气控制机构与所述燃气门室密封连接。
作为优选，所述蒸汽控制机构包括：蒸汽缓冲室，位于蒸汽缓冲室前方的盖板，位于蒸汽缓冲室后方的蒸汽隔离板，贯穿盖板、蒸汽缓冲室、蒸汽隔离板三者的蒸汽气门，蒸汽由管路进入蒸汽缓冲室，蒸汽气门控制蒸汽从蒸汽缓冲室进入蒸汽室。
作为优选，所述蒸汽气门前端设置有固定帽，所述蒸汽气门后端设置有第一蒸汽密封段和第二蒸汽密封段，所述蒸汽气门前部套设有蒸汽气门回弹弹簧, 第一蒸汽密封段和第二蒸汽密封段分别控制蒸汽气门与蒸汽隔离板和连接口开闭状态。所述蒸汽隔离板中部设置有蒸汽密封孔，用于配合蒸汽气门的密封, 蒸汽气门的开合由气压自动调节控制，回弹弹簧能在蒸汽室充完蒸汽后回弹蒸汽气门从而关闭进气。
作为优选，所述蒸汽缓冲室下端设置有蒸汽进口，蒸汽进口两边设置有固定杆,用于将蒸汽控制机构固定在做功缸上。
作为优选，所述蒸汽隔离板中部设置有蒸汽密封孔, 用于配合蒸汽气门的密封。
作为优选，所述蒸汽室与燃烧室连接面上设置有连接口，蒸汽通过连接口从蒸汽室进入燃烧室。
作为优选，所述燃气控制机构包括：燃气气门和燃气气门控制器。
作为优选，所述燃气门室与燃烧室连接面设置有第一联通口，所述燃气门室与第一联通口相对的位置设置有第二联通口，所述燃烧室内靠近第一联通口处设置有阻挡头。
作为优选，所述燃气气门一端设置有第一燃气密封段和第二燃气密封段。
作为优选，所述燃气气门控制器包括：顶块和驱动顶块的凸轮轴。
综上所述，本发明的有益效果：蒸汽气门和燃气气门均有多段密封口，密封效果和控制效果好。充分利用燃烧缸内本身的压力，配合外部的控制结构辅助，更加节能。加入蒸汽在燃烧室内的混合能提高内燃机的使用效率，并且有效回收了热能，能量的利用率高。
具体实施方式
以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
下面以实施例对本发明进行详细说明。
一种内燃机气体混合装置，包括做功缸、位于做功缸前上方的蒸汽控制机构和位于做功缸后上方的燃气控制机构。做功缸包括：做功缸缸头、与做功缸缸头相连的做功缸缸体、位于做功缸缸体内部的活塞。做功缸缸头前端设置有蒸汽室，做功缸缸头中间位置设置有燃烧室，做功缸缸头后端设置有燃气门室。气体在燃烧室混合，混合之前，蒸汽位于蒸汽室，燃气位于燃气门室。
蒸汽控制机构与蒸汽室密封连接，燃气控制机构与燃气门室密封连接。蒸汽室与燃烧室连接面上设置有连接口，蒸汽通过连接口从蒸汽室进入燃烧室。
蒸汽控制机构包括：蒸汽缓冲室，位于蒸汽缓冲室前方的盖板，位于蒸汽缓冲室后方的蒸汽隔离板，贯穿盖板、蒸汽缓冲室、蒸汽隔离板三者的蒸汽气门；蒸汽由管路进入蒸汽缓冲室，蒸汽气门控制蒸汽从蒸汽缓冲室进入蒸汽室。
蒸汽气门前端设置有固定帽，蒸汽气门后端设置有第一蒸汽密封段和第二蒸汽密封段，蒸汽气门前部套设有蒸汽气门回弹弹簧，第一蒸汽密封段和第二蒸汽密封段分别控制蒸汽气门与蒸汽隔离板和连接口开闭状态；蒸汽隔离板中部设置有蒸汽密封孔，用于配合蒸汽气门的密封。
当装置运行时，蒸汽首先进入蒸汽缓冲室，当压差足够时，蒸汽顶开第一蒸汽密封段，第二蒸汽密封段将蒸汽室与燃烧室隔开，蒸汽通过蒸汽隔离板进入蒸汽室，蒸汽室充满蒸汽后通过回弹弹簧控制蒸汽气门回弹，第一蒸汽密封段将蒸汽缓冲室与蒸汽室隔开，同时蒸汽通过连接口进入燃烧室，完成一个循环。
蒸汽缓冲室下端设置有蒸汽进口，蒸汽进口两边设置有固定杆，用于将蒸汽控制机构固定在做功缸上。
燃气控制机构包括：燃气气门和燃气气门控制器。燃气门室与燃烧室连接面设置有第一联通口，燃气门室与第一联通口相对的位置设置有第二联通口，燃烧室内靠近第一联通口处设置有阻挡头。燃气气门一端设置有第一燃气密封段和第二燃气密封段。燃气气门控制器包括：顶块和驱动顶块的凸轮轴。
当装置运行时，燃气进入燃气门室，燃气气门受到顶块周期性的推动和燃烧室的压力作用，在燃气门室和燃烧室内往复运动，控制燃气门室和燃烧室的连通或隔离，从而使燃气周期性的进入燃烧室，阻挡头起到对燃气气门的限位作用。

Claims (3)

1.一种内燃机气体混合装置，其特征在于包括：做功缸、位于所述做功缸前上方的蒸汽控制机构和位于所述做功缸后上方的燃气控制机构；
所述做功缸包括：做功缸缸头、与做功缸缸头相连的做功缸缸体、位于做功缸缸体内部的活塞；
所述做功缸缸头前端设置有蒸汽室，所述做功缸缸头中间位置设置有燃烧室，所述做功缸缸头后端设置有燃气门室；
所述蒸汽控制机构与所述蒸汽室密封连接，所述燃气控制机构与所述燃气门室密封连接，所述蒸汽室与燃烧室连接面上设置有连接口，所述燃气门室与燃烧室连接面设置有第一联通口，所述燃气门室与第一联通口相对的位置设置有第二联通口，所述燃烧室内靠近第一联通口处设置有阻挡头；
所述蒸汽控制机构包括：蒸汽缓冲室，位于蒸汽缓冲室前方的盖板，位于蒸汽缓冲室后方的蒸汽隔离板，贯穿盖板、蒸汽缓冲室、蒸汽隔离板三者的蒸汽气门，所述蒸汽气门前端设置有固定帽，所述蒸汽气门后端设置有第一蒸汽密封段和第二蒸汽密封段，所述蒸汽气门前部套设有蒸汽气门回弹弹簧；所述蒸汽缓冲室下端设置有蒸汽进口，蒸汽进口两边设置有固定杆，所述蒸汽隔离板中部设置有蒸汽密封孔；
所述燃气控制机构包括：燃气气门和燃气气门控制器。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机气体混合装置，其特征在于，所述燃气气门一端设置有第一燃气密封段和第二燃气密封段。
3.根据权利要求1所述的一种内燃机气体混合装置，其特征在于，所述燃气气门控制器包括：顶块和驱动顶块的凸轮轴。
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