CN107448302A - 一种实现阿特金森循环的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活塞式内燃发动机实现阿特金森热力循环的方法。利用活塞式内燃机的压缩行程，活塞把吸气行程结束后的气缸里的气体部分排向排气口，继而活塞把气缸内剩余的气体进行压缩，随后进行燃烧和膨胀过程，实现了发动机热力循环中膨胀行程大于实际压缩行程的结果，符合阿特金森循环发动机的热力学原理。本发明对比阿特金森循环原设计发动机和米勒循环发动，具有以下优势：1、相比阿特金森循环发动机原设计，具有和米勒循环发动机类似的简化结构设计。2、泵气效率比米勒循环发动机高。3、压缩过程气缸内气体温度比米勒循环发动机低，利于提高排放指标。4、扫气效果比米勒循环发动机好。

Description

一种实现阿特金森循环的方法
技术领域：本发明属于活塞式内燃机技术领域。
技术背景：阿特金森循环发动机的燃油效率，即热效率，比奥拓循环发动机更高一些，这是因为阿特金森循环发动机与奥拓循环发动机的工作循环相比，做功行程比压缩行程长，即膨胀行程大于压缩行程。阿特金森循环发动机原设计是通过复杂的连杆协同工作来实现这一功能的，结构复杂。针对阿特金森循环发动机结构复杂的问题，1947年，美国工程师R.H.米勒提出了米勒循环发动机概念，通过推迟进气门关闭，以类似于奥拓循环动机的结构实现了膨胀行程大于压缩行程，实现了阿特金森循环发动机的热力学概念的做功过程。
米勒循环发动机解决了阿特金森循环发动机结构复杂问题，但在压缩过程中，米勒循环发动机气缸内，部分吸气过程结束后的气体在活塞的推动下回流到发动机的进气回路中，等待下次吸气行程时同新补充的气体一起吸入发动机。这就会造成一定程度的泵气损失，和气缸内吸入了上次压缩过程排出的，被气缸内内壁余热加热的气体的现象，不利于热效率和环保排放指标的继续提高。
发明内容：为克服上述不足，本发明不同于米勒循环发动机把吸气行程结束后气缸里的气体部分排向进气口，而是将其排向排气口。这样做具有以下优势：
1、相比阿特金森循环发动机原设计，具有和米勒循环发动机类似的简化结构设计。
2、泵气效率比米勒循环发动机高。
3、压缩过程气缸内气体温度比米勒循环发动机低，利于提高排放指标。
4、扫气效果比米勒循环发动机好。
附图说明：图1以四冲程发动机的压缩行程对比其膨胀行程为例，说明本发明。数字序号1代表进气门，2代表排气门，3代表汽缸，4代表活塞；子图C1/C2/C3/C4分别按顺序代表压缩过程的各个阶段；子图E代表膨胀过程；Sc代表真实的压缩行程；Se代表膨胀行程。
具体实施方式：见图1，以四冲程发动机为例，在压缩行程开始(子图C1)时，进气门(1)关闭，排气门(2)打开，气缸(3)内气体在活塞(4)的推动下排向排气口，随着活塞(4)的不断推进(子图C2)，气缸(3)内的气体继续排向排气口，直到达到设定位置(子图C3)，排气阀门关闭，此刻缸内(3)气体进入真实的压缩过程，直至压缩行程结束(子图C4)。Sc为真正的压缩行程，而相比较膨胀行程(子图E)Se来讲，Se大于Sc，从而实现了阿特金森循环发动机的热力学概念。

Claims (2)

1.一种实现阿特金森循环的方法，其特征是：通过活塞式内燃机的压缩行程，活塞把吸气行程结束时吸进发动机气缸里的气体部分排向排气口，随后活塞把气缸内剩余的气体压缩，目的使膨胀行程大于压缩行程，特征符合阿特金森循环发动机的热力学原理。
2.根据权利要求1所述的这种实现阿特金森循环的方法，其特征在于：在压缩行程开始的阶段，排气门打开，气缸内气体在活塞的推动下排向排气口，随着活塞的不断推进，气缸内的气体继续排向排气口，直到达到设定位置，排气门关闭，气缸内剩余气体进入真实压缩过程，直至压缩过程结束。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1564909A (zh) * 2001-09-06 2005-01-12 洋马株式会社 内燃机的控制方法
CN101353982A (zh) * 2007-12-27 2009-01-28 朱华标 增功活塞式四冲程内燃机
CN202325845U (zh) * 2011-11-22 2012-07-11 朱华标 一种活塞式四冲程内燃机

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