CN107035517A - 一种新型发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种新型内燃发动机。包括燃烧缸、冷却缸、压缩室、进排气室、曲柄连杆机构、配气机构、喷油点火装置。燃烧缸做保温处理，冷却缸做散热处理。燃烧缸通过压缩室和进排气室与冷却缸相连通，发动机以八冲程的汽缸工作模式循环做功。本发明充分利用了燃气工质的剩余能量，提高了发动机的效率。发动机的燃烧缸做保温处理，燃料混合气燃烧和膨胀做功时相当于绝热，汽缸做功的效率与出力都有相应的提高。

Description

一种新型发动机

技术领域

本发明属于一种机械装置。具体涉及一种多汽缸内燃机的动力机械装置。

背景技术

内燃机是一种通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换成动力的热力发动机。以活塞式内燃机最为普遍。活塞式内燃机将燃料与空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功，再通过曲柄连杆机构将机械功输出，驱动从动机械工作。活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫一个冲程。普通内燃机大多为四冲程内燃机。它分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。主要有四冲程汽油机和四冲程柴油机两种。

随着世界能源危机的日益严重，环境污染更加恶劣，为了减少温室气体排放，提高能源生产使用效率，对内燃机的节能与环保性能方面提出越来越严格的要求。现有内燃机工作时，燃料在汽缸内放出的总热量，汽油机最多只有38％能转变为机械功，柴油机最多只有45％能转变为机械功。其它部分均以不同的热传递方式最终流失在发动机之外了。这部分消失的热量一般包括传递给冷却介质的热量、排气损失的热量、辐射损失的热量。改善汽缸的热力指标，就能提高内燃机的热效率。

发明内容

本发明的目的是，提供一种八冲程高效率的内燃机，有效减少石油供应紧张的压力，缓解二氧化碳排放带来的环境压力。

本发明的技术方案是一种发动机，包括燃烧缸、冷却缸、压缩室、进排气室、曲柄连杆机构、配气机构、喷油点火装置。燃烧缸做保温处理，冷却缸做散热处理。燃烧缸通过压缩室和进排气室与冷却缸相连通，发动机以八冲程的汽缸工作模式循环做功。

第一冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向上运行，燃烧缸进气门打开，排气门关闭，压缩室内的高压混合燃料气进入燃烧缸。冷却汽缸活塞在下止点上向上运行，冷却缸压缩气门打开，循环气门关闭，缸内空气压缩进入压缩室，压缩室内有喷油器喷油。

第二冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向下运行，燃烧缸进气门关闭，排气门关闭，燃烧缸内的高压混合燃料气点火燃烧，膨胀做功。冷却汽缸活塞在上止点下向上运行，冷却缸压缩气门打开，循环气门关闭，缸内空气压缩进入压缩室，压缩室内有喷油器喷油。

第三冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向下运行，燃烧缸进气门关闭，排气门打开，燃烧缸内的做功后的高温高压燃气通过排气门进入进排气室，进排气室有回热器对燃气工质换热。冷却汽缸活塞在上止点下向下运行，冷却汽缸活塞在上止点时冷却缸压缩气门关闭，循环气门打开，进排气室内燃气工质进入冷却缸内膨胀做功。

第四冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向上运行，燃烧缸进气门关闭，排气门打开，燃烧缸内的做功后的高温高压燃气通过排气门进入进排气室，进排气室有回热器对燃气工质换热。冷却汽缸活塞在下止点上向下运行，冷却缸压缩气门关闭，循环气门打开，冷却缸内燃气工质冷却收缩。

第五冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向上运行，燃烧缸进气门关闭，排气门打开，燃烧缸内的做功后的高温高压燃气通过排气门进入进排气室，进排气室有回热器对燃气工质换热。冷却汽缸活塞在下止点上向上运行，冷却缸压缩气门关闭，循环气门打开，冷却缸内燃气工质压缩冷却。

第六冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向下运行，燃烧缸进气门关闭，排气门打开，进排气室内的换热后的燃气工质通过排气门进入燃烧缸，燃烧汽缸活塞向下膨胀做功。冷却汽缸活塞在上止点下向上运行，冷却缸压缩气门关闭，循环气门打开，冷却缸内燃气工质压缩进入进排气室。

第七冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向下运行，燃烧缸进气门关闭，排气门打开，进排气室内的换热后的燃气工质通过排气门进入燃烧缸。冷却缸压缩气门关闭，循环气门打开。在一至六冲程阶段，进排气室内的进气门关闭，排气门关闭，隔断门开启。第七冲程阶段，进排气室内的进气门开启，排气门关闭，隔断门关闭。冷却汽缸活塞在上止点向下运行，空气经过进气门，再经过循环气门吸入冷却缸内。

第八冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向上运行，燃烧缸进气门关闭，排气门打开，燃烧缸内的废气通过排气门进入进排气室内。进排气室内的排气门开启，废气再经过进排气室内的排气门排出到大气中。第八冲程阶段，进排气室内的进气门关闭，排气门开启，隔断门开启。冷却缸压缩气门关闭，循环气门关闭。冷却汽缸活塞在下止点上向下运行。由此，发动机进入第一阶段冲程开始状态，完成一个工作循环。汽缸推动曲轴输出做功。

本发明的有益效果是，发动机有三个做功冲程，分别是第二冲程、第三冲程和第六冲程。第三冲程和第六冲程中的燃气工质经过回热器的换热，充分利用了燃气工质的剩余能量，提高了发动机的效率。发动机的燃烧缸做保温处理，燃料混合气燃烧和膨胀做功时相当于绝热，汽缸做功的效率与出力都有相应的提高。第六冲程后期进排气室中的燃气工质也冷却了燃烧缸，使燃烧缸保持正常的工作温度，提高了发动机的稳定性和工作寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1为实施例1的结构示意图：

图中：1.燃烧缸，2.冷却缸，3.压缩室，4.进排气室，5.曲轴动力输出，

6.电子点火装置，7.进气装置，8.喷油装置，9.排气装置，10.燃烧缸排气门，

11.燃烧缸进气门，12.冷却缸压缩气门，13.进排气室隔断气门，

14.进排气室进气门，15.进排气室排气门，16.冷却缸循环气门。

具体实施方式

实施例1：

参照附图1，本实施例的结构是，它包括燃烧缸1，冷却缸2，压缩室3，进排气室4，曲轴动力输出5，电子点火装置6，进气装置7，喷油装置8，排气装置9，燃烧缸排气门10，燃烧缸排气门11，冷却缸压缩气门12，进排气室隔断气门13，进排气室进气门14，进排气室排气门15，冷却缸循环气门16。燃烧缸1外贴保温材料做保温处理，冷却缸2通水路做散热处理。燃烧缸1通过压缩室3和进排气室4与冷却缸2相连通，发动机以八冲程的汽缸工作模式循环做功。

第一冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向上运行，燃烧缸进气门11打开，排气门10关闭，压缩室内3的高压混合燃料气进入燃烧缸1。冷却汽缸活塞在下止点上向上运行，冷却缸压缩气门12打开，循环气门16关闭，缸内空气压缩进入压缩室3，压缩室内有喷油器8喷油。

第二冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向下运行，燃烧缸进气门11关闭，排气门10关闭，燃烧缸1内的高压混合燃料气点火燃烧，膨胀做功。冷却汽缸活塞在上止点下向上运行，冷却缸压缩气门12打开，循环气门16关闭，缸内空气压缩进入压缩室3，压缩室内有喷油器8喷油。

第三冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向下运行，燃烧缸进气门11关闭，排气门10打开，燃烧缸1内的做功后的高温高压燃气通过排气门10进入进排气室4，进排气室4有回热器对燃气工质换热。冷却汽缸活塞在上止点下向下运行，冷却汽缸1活塞在上止点时冷却缸压缩气门12关闭，循环气门16打开，进排气室4内燃气工质进入冷却缸2内膨胀做功。

第四冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向上运行，燃烧缸进气门11关闭，排气门10打开，燃烧缸1内的做功后的高温高压燃气通过排气门10进入进排气室4，进排气室有回热器对燃气工质换热。冷却汽缸活塞在下止点上向下运行，冷却缸压缩气门12关闭，循环气门16打开，冷却缸2内燃气工质冷却收缩。

第五冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向上运行，燃烧缸进气门11关闭，排气门10打开，燃烧缸1内的做功后的高温高压燃气通过排气门10进入进排气室4，进排气室有回热器对燃气工质换热。冷却汽缸活塞在下止点上向上运行，冷却缸压缩气门12关闭，循环气门16打开，冷却缸2内燃气工质压缩冷却。

第六冲程阶段，燃烧汽缸活塞在上止点下向下运行，燃烧缸进气门11关闭，排气门10打开，进排气室4内的换热后的燃气工质通过排气门10进入燃烧缸1，燃烧汽缸活塞向下膨胀做功。冷却汽缸活塞在上止点下向上运行，冷却缸压缩气门12关闭，循环气门16打开，冷却缸2内燃气工质压缩进入进排气室。

第七冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向下运行，燃烧缸进气门11关闭，排气门10打开，进排气室4内的换热后的燃气工质通过排气门10进入燃烧缸1。冷却缸压缩气门12关闭，循环气门16打开。在一至六冲程阶段，进排气室内的进气门14关闭，排气门15关闭，隔断门13开启。第七冲程阶段，进气门14开启，排气门15关闭，隔断门13关闭。冷却汽缸活塞在上止点向下运行，空气经过进气门14，再经过循环气门16吸入冷却缸内。

第八冲程阶段，燃烧汽缸活塞在下止点上向上运行，燃烧缸进气门11关闭，排气门10打开，燃烧缸内的废气通过燃烧缸排气门10进入进排气室4内。进排气室4内的排气门15开启，废气再经过排气门15排出到大气中。第八冲程阶段，进排气室内的进气门14关闭，排气门15开启，隔断门13开启。冷却缸压缩气门12关闭，循环气门16关闭。冷却汽缸活塞在下止点上向下运行。由此，发动机进入第一阶段冲程开始状态，完成一个工作循环。汽缸推动曲轴输出做功。

实施例2：

与实施例1不同的是，它由实施例1中多组汽缸组合在一根动力输出轴上。发动机运行时各组汽缸各自以八冲程的时序循环做功。

实施例3：

与实施例1不同的是，它由实施例1中多组汽缸组合在两根动力输出轴上。发动机运行时各组汽缸各自以八冲程的时序循环做功。

实施例4：

与实施例1不同的是，它由实施例1中多组汽缸组合在一根动力输出轴上，喷油装置安装在冷却缸中。运行时各组各自以八冲程的时序循环做功。

实施例5：

与实施例1不同的是，它由实施例1中多组汽缸组合在一根动力输出轴上，喷油装置安装在燃烧缸进气道中。运行时各组各自以八冲程的时序循环做功。

实施例6：

与实施例1不同的是，它由实施例1中多组汽缸组合在一根动力输出轴上，进气装置安装有涡轮增压装置。运行时各组各自以八冲程的时序循环做功。

Claims (8)

1.一种新型发动机，具有燃烧缸、冷却缸、压缩室、进排气室、曲柄连杆机构、配气机构、喷油点火装置，其特征在于燃烧缸通过压缩室和进排气室与冷却缸相连通。

2.根据权利要求1所述的新型发动机，其特征是进排气室上装有配气机构。

3.根据权利要求1所述的新型发动机，其特征是进排气室上装有进气装置。

4.根据权利要求1所述的新型发动机，其特征是进排气室上装有排气装置。

5.根据权利要求1所述的新型发动机，其特征是压缩室的气体压力大于8个大气压。

6.根据权利要求1所述的新型发动机，其特征是曲轴夹角在40度至150度之间。

7.根据权利要求1所述的新型发动机，其特征是燃烧缸有保温层，冷却缸有散热装置。

8.根据权利要求1所述的新型发动机，其特征是燃烧缸、冷却缸、配气机构以八冲程的时序循环做功。