CN107725181B - 一种取消进气门、进气管的四冲程内燃机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取消进气门、进气管的四冲程内燃机及其工作方法，内燃机结构包括气缸，气缸一端设有活塞及曲轴，另一端设有主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴，纯液氧喷射嘴连接纯液氧储存装置；主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴均与控制器连接。本发明的有益效果在于：机械结构更加简单，体积更小，能量损失更少，也更加环保。

Description

一种取消进气门、进气管的四冲程内燃机及其工作方法

技术领域

本发明涉及内燃机领域，尤其涉及一种取消进气门、进气管的四冲程内燃机及其工作方法。

背景技术

目前的内燃机，以四冲程汽油机、柴油机为例，传统内燃机是进气冲程吸入气缸内的空气中的氧气和燃料进行燃烧反应，空气是一种混合气体，按体积计，氧气占20.95％，氮气占78.09％，其他气体如氩气、二氧化碳等占0.96％，除氧气外，79.05％的气体不参与燃烧反应，从燃烧反应的角度，79.05％的气体是多余的，传统内燃机气缸内做功的工质主要为空气中的氧气和燃料燃烧反应后的燃烧产物和空气中剩余的其他气体。

四冲程内燃机每一循环做功包括4个冲程：进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程、排气冲程。

在内燃机进气冲程，活塞由上止点运动到下止点，对于柴油机，空气由内燃机的进气管经过打开的进气门进入气缸内，对于汽油机，是油气混合物由内燃机的进气管经过打开的进气门进入气缸内。

在内燃机压缩冲程，活塞由下止点运动到上止点，当进气门和排气门关闭后，对于柴油机，在内燃机压缩冲程后期上止点前由喷油器喷入柴油，柴油在内燃机压缩冲程后期上止点附近自燃着火燃烧，点火方式为压燃，对于汽油机，油气混合物在进气冲程就开始混合形成，汽油在内燃机压缩冲程后期上止点附近着火燃烧，点火方式为火花塞点燃。

在内燃机膨胀冲程，活塞由上止点运动到下止点，工质膨胀做功，将燃料的化学能转变为可对外输出的机械能。在膨胀冲程下止点附近排气门打开。

在排气冲程，活塞由下止点运动到上止点，工质管经打开的排气门由排气管排入到大气中。然后周而复始，循环做功。

传统的内燃机由进气管进入气缸内的空气中的氧气不能进行精确的控制，容易造成燃料的不完全燃烧，燃烧效率低，空气中除氧气外的其他气体不参与燃烧反应，其中的氮气还会氧化为NO_x有害气体,排气中污染物多，污染环境。传统内燃机的排气量大，排气时带走大量的热量，能量损失大，燃料燃烧产生的热量，仅有25％至40％的热量转变为有效功，25％至50％的热量由排气带走。

目前内燃机的稀薄混合气的均质低温压燃HCCI技术是一种很有潜力的高效低污染的燃烧方式，这种燃烧方式有以下特点：

1、燃烧室内的充量的均质化，即燃烧室内燃料和空气的混合气在着火前已均匀混合好，且燃烧室空间各点上的温度和压力基本保持一致。

2、压燃，即混合气的着火燃烧过程是受可燃混合气的化学动力学的控制。这种燃烧方式在混合气进行化学反应时，各点的反应速度和加速度是一致的，在同一时间进行同时燃烧，所以具有爆炸燃烧的特点。

3、不论是燃烧前还是燃烧后，在燃烧室任一瞬间只存在一个相。

在燃烧前是混合气相，在燃烧后是燃烧产物相。

4、为了实现高效率超低排放，HCCI燃烧方式采用均质混合气的低温稀薄燃烧。由于混合气均匀稀薄，燃烧不产生碳烟，而稀混合气的燃烧火焰温度低，所以NO_x生成量非常低，同时这种燃烧方式等容度很高，因此热效率高。

HCCI技术也存在一些缺点：

1、燃料的开始燃烧的时刻很难控制，混合气的密度、气缸的温度和压力需要进行精确的检测和控制，内燃机的ECU管理程序也要进行相应的加强，目前缺乏直接有效的手段控制HCCI

燃烧速率和着火时刻。

2、由于HCCI燃烧反应较快，混合气同时压燃和放热，产生很大的瞬时压力，有可能产生爆震现象。

3、HCCI内燃机在小负荷工况时混合气浓度过稀，发动机易“失火”；而大负荷工况时内燃机放热速率过快，发动机工作粗暴，可操作范围不宽。在高负荷实现HCCI是国际上尚未解决的技术难点。

4、冷起动困难。

HCCI技术目前还处于实验研究阶段，实用化和商业化的产品很少。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出一种纯氧燃烧取消进气门、进气管的四冲程内燃机，这种内燃机采用由喷射器喷入气缸的纯氧气与燃料进行燃烧反应，气缸内做功的工质主要为纯氧气和燃料燃烧反应后的燃烧产物二氧化碳、水与内燃机排气冲程少量没有完全排出气缸的燃烧产物二氧化碳和水，这种内燃机的燃烧效率更高，排气量更小，排气时带走的热量更少，能量损失小，由于气缸内的混合气更少，气缸和发动机可以做的更小。

本发明的技术内容如下：

一种新型四冲程内燃机，包括气缸，气缸一端设有活塞及曲轴，另一端设有主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴，纯液氧喷射嘴连接纯液氧储存装置；主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴均与控制器连接。

本发明还公开了一种四冲程内燃机的工作方法，内燃机正常工作时，包括以下步骤：

A.加氧冲程：活塞由上止点向下止点运动，纯液氧经纯液氧喷射嘴快速喷入气缸内，当活塞进一步向下止点运动时，气缸容积增大，气缸内压力下降，混合气进一步汽化；

B.压缩冲程：活塞由下止点向上止点运动，气缸内的混合气成为了较高温度的稀薄均质的混合气，此时，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射少量的燃料束，喷射方式采用空间雾化混合方式；在充满稀薄均质混合气的气缸内，燃料束(喷油器喷出的燃料束形状为圆锥形)经过的区域形成多处富油区；

在副喷油器的最佳喷油提前角，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射少量的燃料后，在气缸接近上止点的某一时刻：

对于使用自燃温度低的燃料的内燃机，富油区通过压燃的方式被点燃；

或者，对于使用自燃温度高的燃料的内燃机，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射很少量的燃料后，在电火花塞处形成富油区，然后电火花塞点燃富油区，引燃稀薄均质混合气；

内燃机在小负荷工况时,燃料消耗量不多，且气缸内温度、压力相对较低，主喷油器喷射燃料后形成的混合气浓度不宜相对过稀，要利于混合气的瞬间点燃，提高热效率，副喷油器喷射燃料后，气缸内的燃料总量要能保证内燃机的平稳运行。

内燃机在大负荷工况时，燃料消耗量较多，气缸内温度、压力相对较高，主喷油器喷射燃料后形成的混合气浓度不宜相对过浓，防止副喷油器还没有喷射燃料，较浓的混合气就同时爆炸燃烧，副喷油器喷射燃料后，气缸内的燃料总量要能保证内燃机平稳的输出足够的功率。

C.膨胀冲程：在气缸到达上止点后的很小的曲轴转角时刻，稀薄均质混合气迅速燃烧完毕，接近等容燃烧，热效率很高，气缸内压力随后达到最高，驱动活塞由上止点向下止点运动；

D.排气冲程：活塞由下止点向上止点运动时，排气门打开，燃烧产物经排气门排到排气管，再排入大气，当活塞向上止点运动到某一时刻，排气门关闭，将适量的高温燃烧产物二氧化碳和水截留在气缸内；在排气门关闭后，主喷油器向燃烧室内快速高压喷射燃料，燃料采用空间雾化混合的方式进行雾化，在高温燃烧产物加热作用下迅速汽化；

而后开始下一个循环，周而复始。

内燃机启动时，各缸的排气门均处于关闭状态，此时电动机带动内燃机的曲轴转动，活塞经过多次循环压缩气缸内的空气，使得气缸内的空气温度逐步升高，在电动机带动曲轴期间，气缸在加氧冲程喷入1次或1次以上的液氧，一方面可以提高气缸里的氧气含量，另一方面每次循环气缸都会泄漏一些气体，加氧气可以保证气缸内有足够的压缩气体；

当温度传感器测得气缸内的气体温度合适时，气缸在排气冲程后期喷入燃料；由于气缸内已经加入了氧气，在加氧冲程可以不喷入液氧；再在压缩冲程后期稀薄均质混合气着火燃烧；再在膨胀冲程燃烧产物膨胀做功；再在排气冲程活塞处于下止点时打开排气门，燃烧产物快速经排气门排到排气管，再进入大气；当气缸内活塞向上止点运动到某一时刻，气缸排气门关闭，将适量的高温燃烧产物二氧化碳和水截留在气缸内；

此后，内燃机开始正常工作。

在加氧冲程，纯液氧经纯液氧喷射嘴快速喷入气缸内，纯液氧喷射嘴设置在气缸盖靠近气缸壁的位置，液氧柱沿气缸圆周切线方向喷出且向下与气缸轴线的垂直面成锐角。

本发明的有益效果在于：机械结构更加简单，体积更小，能量损失更少，也更加环保。

附图说明

图1为传统汽油内燃机的结构示意图；

图2为传统柴油内燃机的结构示意图；

图3为本发明压燃内燃机的结构示意图；

图4为本发明点燃内燃机的结构示意图。

附图中各标记含义为：1、进气门；2、排气门；3、主喷油器；4、副喷油器；5、电火花塞；6、温度传感器；7、液氧喷射器

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图3-4，本发明的新型四冲程内燃机，包括压燃内燃机和点燃内燃机两种结构，分别对应传统的柴油内燃机和汽油内燃机。

压燃内燃机的结构如下：包括气缸，气缸一端设有活塞及曲轴，另一端设有主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴，纯液氧喷射嘴连接纯液氧储存装置；主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴均与控制器连接。

点燃内燃机与压燃内燃机的结构区别在于，点燃内燃机在气缸端部还设有电火花塞。

一、内燃机启动后正常循环做功的具体实施方式如下：

1、活塞由上止点向下止点运动过程中，传统内燃机称为进气冲程，对于这种新型内燃机，可以命名为“加氧冲程”，活塞由上止点向下止点运动的某一时刻，纯液氧经纯液氧喷射嘴快速喷入气缸内，可以是单孔喷射，喷射器设置在气缸盖靠近气缸壁的位置，液氧柱沿气缸圆周切线方向喷出且向下与气缸轴线的垂直面成锐角，技术条件允许的话可设置一个以上的喷射器喷嘴，液氧柱具有一定的动能，在气缸内形成一定强度的涡流，促进混合气的均匀混合，当活塞进一步向下止点运动时，气缸容积增大，气缸内压力下降，混合气进一步汽化。

2、

(1)在压缩冲程，活塞由下止点向上止点运动，燃烧室采用可以产生气流的结构，可使混合气进一步均匀混合，采取合适的压缩比，当活塞运动到接近上止点的副喷油器的最佳喷油提前角，混合气的形成经历2个冲程，混合气混合时间充足，气缸内的混合气成为了较高温度的稀薄均质的混合气，此时，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射很少量的燃料束，喷射方式采用空间雾化混合方式，这样可以在充满稀薄均质混合气的气缸内，燃料束经过的区域形成多处富油区，副喷油器的最佳喷油提前角和喷射燃料量要精确控制，其主要目的是在充满稀薄均质混合气的气缸内的局部区域形成富油区，通过富油区的燃烧，引燃稀薄均质混合气。通过对副喷油器的最佳喷油提前角和喷射燃料量的精确控制，保证混合气在上止点前很小的曲轴转角时刻开始燃烧，在膨胀冲程的上止点后的很小的曲轴转角时刻急速燃烧完毕，混合气压力随后达到最高，燃烧过程尽可能的短，接近等容燃烧。通过控制副喷油器的最佳喷油提前角，就可以控制混合气的开始燃烧时刻。

(2)在压缩冲程后期，在副喷油器向燃烧室内快速高压喷射少量的燃料后的某一接近上止点的时刻：

1)对于使用自燃温度低的燃料的内燃机，采用压燃方式点燃富油区。

由于富油区的滞燃期相对较长，且各处的富油区滞燃期不同，自燃时刻不同，引燃各处稀薄均质混合气的时间也不同，稀薄均质混合气在极短的一段时间内迅速燃烧，虽然不是同时燃烧，但燃烧时间极短，接近等容燃烧，这样就可以有效避免爆燃的发生，而且燃烧效率很高。这种燃烧既有扩散燃烧方式又有预混合燃烧方式。

2)对于使用自燃温度高的燃料的内燃机，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射很少量的燃料后，在电火花塞处形成富油区，然后电火花塞点燃富油区，进一步引燃稀薄均质混合气。可以采用双电火花塞进行点火，一方面可以保证点火的可靠性，另一方面可以缩短燃料的燃烧时间，提高热效率。这种燃烧方式可以属于分层燃烧方式。当然技术上允许话，自燃温度相对高的燃料也可采用压燃方式点燃富油区。

3)内燃机在小负荷工况时,燃料消耗量不多，且气缸内温度、压力相对较低，主喷油器喷射燃料后形成的混合气浓度不宜相对过稀，要利于混合气的瞬间点燃，提高热效率，副喷油器喷射燃料后，气缸内的燃料总量要能保证内燃机的平稳运行。

内燃机在大负荷工况时，燃料消耗量较多，气缸内温度、压力相对较高，主喷油器喷射燃料后形成的混合气浓度不宜相对过浓，防止副喷油器还没有喷射燃料，较浓的混合气就同时爆炸燃烧，副喷油器喷射燃料后，气缸内的燃料总量要能保证内燃机平稳的输出足够的功率。

3、在膨胀冲程，活塞由上止点向下止点运动，在上止点后的很小的曲轴转角时刻，由于氧气充足，稀薄均质混合气迅速燃烧完毕，气缸内压力随后达到最高，燃烧过程尽可能的短，接近等容燃烧，热效率很高，然后燃烧产物膨胀做工。在膨胀冲程下止点附近排气门打开。

4、在排气冲程，活塞由下止点向上止点运动时，排气门打开，燃烧产物经排气门排到排气管，再排入大气，当活塞向上止点运动到某一时刻，排气门关闭，将适量的高温燃烧产物二氧化碳和水截留在各气缸内，这部分燃烧产物温度较高，可利用其热量加热和雾化喷入气缸内的燃料和液氧。排气门关闭后，主喷油器向燃烧室内快速高压喷射燃料，燃料主要采用空间雾化混合的方式进行雾化，在高温燃烧产物加热作用下迅速汽化，主喷油器的喷油时刻和喷油规律对混合气的形成不是十分敏感，因此可以对主喷油器的结构和控制降低要求。

5、内燃机再周而复始，循环做工。

6、技术条件允许的话，主、副喷油器可以合二为一。

这种新型的取消进气门、进气管的内燃机停机时，各气缸内没有内燃机正常工作时排气冲程适量的没有完全排出气缸的高温燃烧产物二氧化碳和水，只有和环境温度一样的空气。

二、内燃机启动的具体实施方式：

这种新型的内燃机启动时排气门的运行仍然像正常工作时那样的运行，特别是在低温环境下，喷入气缸内的燃料和液氧很难形成合适温度的稀薄均质的混合气，混合气就不能着火燃烧，因此这种新型的内燃机启动时排气门的运行要采取其他的运行方式，这种运行方式可以是这样的：

1、内燃机启动时，各缸的排气门均处于关闭状态，此时电动机带动内燃机的曲轴转动，活塞经过多次循环压缩气缸内的空气，使得气缸内的空气温度逐步升高，在电动机带动曲轴期间，各气缸可在“加氧冲程”依次喷入1次或1次以上的液氧，一方面可以提高气缸里的氧气含量，另一方面每次循环气缸都会泄漏一些气体，加氧气可以保证气缸内有足够的压缩气体。

2、当气缸盖上的温度传感器测得气缸内的气体温度合适时，各气缸依次在排气冲程后期喷入燃料；各气缸依次在加氧冲程前期喷入液氧；各气缸依次在压缩冲程后期稀薄均质混合气着火燃烧，此时的稀薄均质混合气的浓度可以相对比较高，这样有利于混合气的着火燃烧；各气缸依次在膨胀冲程燃烧产物膨胀做功；各气缸在排气冲程活塞处于下止点时依次打开排气门，燃烧产物快速经排气门排到排气管，再进入大气，当各气缸内活塞向上止点运动到某一时刻，各气缸排气门依次关闭，将适量的高温燃烧产物二氧化碳和水截留在各气缸内。

3、此后，内燃机开始正常的工作运行。

传统的内燃机由进气管进入气缸内的空气中的氧气不能进行精确的控制，容易造成燃料的不完全燃烧，燃烧效率低，空气中除氧气外的其他气体不参与燃烧反应，其中的氮气还会氧化为NO_x有害气体,排气中污染物多，污染环境。传统内燃机的排气量大，排气时带走大量的热量，能量损失大，燃料燃烧产生的热量，仅有25％至40％的热量转变为有效功，25％至50％的热量由排气带走。

由于本发明的四冲程内燃机取消了进气门、进气管，由喷射器喷入气缸的纯氧气与燃料进行燃烧反应，内燃机的机械结构更加简单，且没有了进气的能量损失。

由于本发明的四冲程内燃机气缸内只有纯氧和燃料进行燃烧反应，做功的工质主要为纯氧气和燃料燃烧反应后的燃烧产物二氧化碳、水与内燃机排气冲程少量没有完全排出气缸的燃烧产物二氧化碳和水。而传统内燃机是进气冲程吸入气缸内的空气中的氧气和燃料进行燃烧反应，空气是一种混合气体，按体积计，氧气占20.95％，氮气占78.09％，其他气体如氩气、二氧化碳等占0.96％，除氧气外，79.05％的气体不参与燃烧反应，从燃烧反应的角度，79.05％的气体是多余的，传统内燃机气缸内做功的工质主要为空气中的氧气和燃料燃烧反应后的燃烧产物和空气中剩余的其他气体。因此在燃烧同样质量的燃料的情况下，本发明的内燃机的气缸容积可以做的更小，可以有效地缩小内燃机的体积。

由于本发明的四冲程内燃机排气量更小，排气带走的能量损失更少，而传统内燃机的燃料燃烧产生的热量，仅有25％至40％的热量转变为有效功，25％至50％的热量由排气带走。

由于本发明的四冲程内燃机排气冲程少量没有排出气缸的燃烧产物二氧化碳和水含有较高的热量，有利于气缸内均质稀薄混合气的形成和着火燃烧，尽管气缸内混合物含有较多的二氧化碳和水，这些二氧化碳和水会阻碍燃烧反应的进行，但气缸内的高温可以抵消这个不利因素。

由于本发明的四冲程内燃机的纯液氧用喷射器喷入，燃料用主、副喷油器喷入，液氧和燃料的喷入量可以精确地控制，氧气和燃料的比例可以调节到最佳状态，可以保证燃料完全燃烧，燃烧效率更高；液氧和燃料的喷入时刻和传统四冲程内燃机不同，混合气的形成经历2个冲程，混合气混合时间更充足；压缩冲程后期燃烧室的空间充满均质稀薄混合气，且副喷油器的喷油在燃烧室的局部形成浓度较高的混合气，通过控制副喷油器的喷油时刻，就可以控制混合气的开始燃烧时刻，浓度较高的混合气先燃烧，然后引燃均质稀薄混合气，这样就保证了内燃机在各种工况下都能顺利地点燃，且燃烧室内各点不全是同时燃烧，这样就克服了HCCI内燃机发动机易“失火”、易爆燃的缺点。因此本发明的内燃机可以实现均质稀薄混合气的瞬间燃烧，且保证燃料的完全燃烧，减少燃料的浪费，热效率更高。

由于本发明的内燃机的纯液氧用喷射器喷入，燃料用主、副喷油器喷入，液氧和燃料的喷入量可以精确地控制，且排气门的排气打开时刻可以调节，气缸内做功的工质主要为纯氧气和燃料燃烧反应后的燃烧产物二氧化碳、水与内燃机排气冲程少量没有完全排出气缸的燃烧产物二氧化碳和水，通过调节气缸内做功的工质的总量，可以对压缩终了的混合气的压力进行适量的调节，进一步提高热效率，这样相当于对压缩比进行适量的调节。

由于本发明的四冲程内燃机采用了新的启动方式，在各种外界环境下都可以顺利启动。

由于本发明的四冲程内燃机气缸内只有纯氧和燃料进行燃烧反应，燃烧产物主要为二氧化碳和水，没有NO_x的形成，其污染物的排放远低于进气阶段吸入空气到气缸的传统内燃机。

现在液氧的价格比较便宜，如果建立大型企业大规模生产液氧，液氧的价格会更便宜，这种新型的取消进气门、进气管的内燃机可以大幅度降低燃料的消耗率，综合使用成本可以比传统的内燃机更低，而且污染更低，是一种值得研究开发的新型内燃机。通过技术创新，液氧瓶也可以有很高的安全性，这种新型内燃机的安全性可以和传统的内燃机一样。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种四冲程内燃机的工作方法，所述四冲程内燃机，包括气缸，气缸一端设有活塞及曲轴，另一端设有主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴，纯液氧喷射嘴连接纯液氧储存装置；主喷油嘴、副喷油嘴、排气门、温度传感器以及纯液氧喷射嘴均与控制器连接；

其特征在于，内燃机正常工作时，包括以下步骤：

A.加氧冲程：活塞由上止点向下止点运动，纯液氧经纯液氧喷射嘴快速喷入气缸内，当活塞进一步向下止点运动时，气缸容积增大，气缸内压力下降，混合气进一步汽化；

B.压缩冲程：活塞由下止点向上止点运动，气缸内的混合气成为了较高温度的稀薄均质的混合气，此时，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射少量的燃料束，喷射方式采用空间雾化混合方式；在充满稀薄均质混合气的气缸内，燃料束经过的区域形成多处富油区；

在副喷油器的最佳喷油提前角，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射少量的燃料后，在活塞接近上止点的某一时刻：

对于使用自燃温度低的燃料的内燃机，富油区通过压燃的方式被点燃；

或者，对于使用自燃温度高的燃料的内燃机，副喷油器向燃烧室内快速高压喷射很少量的燃料后，在电火花塞处形成富油区，然后电火花塞点燃富油区，引燃稀薄均质混合气；

C.膨胀冲程：在气缸到达上止点后的很小的曲轴转角时刻，稀薄均质混合气迅速燃烧完毕，气缸内压力随后达到最高，驱动活塞由上止点向下止点运动；

D.排气冲程：活塞由下止点向上止点运动时，排气门打开，燃烧产物经排气门排到排气管，再排入大气，当活塞向上止点运动到某一时刻，排气门关闭，将适量的高温燃烧产物二氧化碳和水截留在气缸内；在排气门关闭后，主喷油器向燃烧室内快速高压喷射燃料，燃料采用空间雾化混合的方式进行雾化，在高温燃烧产物加热作用下迅速汽化；

而后开始下一个循环，周而复始。

2.如权利要求1所述的一种四冲程内燃机的工作方法，其特征在于：

内燃机启动时，各缸的排气门均处于关闭状态，此时电动机带动内燃机的曲轴转动，活塞经过多次循环压缩气缸内的空气，使得气缸内的空气温度逐步升高，在电动机带动曲轴期间，气缸在加氧冲程喷入1次或1次以上的液氧；

当温度传感器测得气缸内的气体温度合适时，气缸在排气冲程后期喷入燃料；再在压缩冲程后期稀薄均质混合气着火燃烧；再在膨胀冲程燃烧产物膨胀做功；再在排气冲程活塞处于下止点时打开排气门，燃烧产物快速经排气门排到排气管，再进入大气；当气缸内活塞向上止点运动到某一时刻，气缸排气门关闭，将适量的高温燃烧产物二氧化碳和水截留在气缸内；

此后，内燃机开始正常工作。

3.如权利要求1所述的一种四冲程内燃机的工作方法，其特征在于，在加氧冲程，纯液氧经纯液氧喷射嘴快速喷入气缸内，纯液氧喷射嘴设置在气缸盖靠近气缸壁的位置，液氧柱沿气缸圆周切线方向喷出且向下与气缸轴线的垂直面成锐角。