CN112302791A - 一种空气预压缩内燃机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机技术，提出一种将广为人知的四冲程内燃机排气，吸气，压缩，做功冲程中的空气压缩过程分离到由空压机实现，燃烧做功分离到内燃机实现的方法，通过分别实现空气压缩和燃烧做功最优的技术，实现高功率和高效率相统一，同时燃料适应性广的内燃机。

Description

一种空气预压缩内燃机装置
技术领域
本发明涉及内燃机系统。
背景技术
广为人知的四冲程内燃机在低功率输出状态下，为了实现米勒循环，会采用气门调节机构，通过减少气门的开启升程和开启时间，以达到降低进气量的目的，这个过程中由于降低了气门的开启升程，进气的阻力会增大，同时减少气门的开启时间，会导致活塞有一部分是处于空转状态，这两方面都会导致进气阶段的泵气损失增大。在高功率输出状态下，处于奥拓循环状态，由于压缩空气和膨胀做功都是在同一个内燃机缸体内进行，压缩比等于膨胀比，以汽油内燃机为例，考虑到汽油的爆震特性，压缩比一般限制在10:1左右，无法进一步通过增大膨胀比改善燃油效率。广为人知的四冲程内燃机，都要使用特定燃油标号，才能满足工作条件，导致燃料成本增加。
发明内容
发明所要解决的课题。
本发明所要解决的课题是，实现一种高功率密度，高效率，同时燃料适应性广的内燃机。
用于解决本课题的方法。
本发明涉及一种内燃机技术，提出一种将广为人知的四冲程内燃机排气，吸气，压缩，做功冲程中的空气压缩过程分离到由空压机实现，燃烧做功分离到内燃机实现的方法，通过分别实现空气压缩和燃烧做功最优的技术，实现高功率和高效率相统一，同时燃料适应性广的内燃机。空压机压缩空气部分，综合利用空压机的高效率，压缩空气强制冷却，压缩空气预存储，动态压缩等技术，实现空气的高效压缩。内燃机燃烧做功部分，专注燃烧做功过程和排气过程，通过将内燃机缸体分为燃烧室和做功排气室，动态调整高压空气和燃料供应量，适当加大膨胀比，单次循环简化到两冲程的方法，实现效率和功率同步提高。
附图说明
图1是本发明一种空气预压缩内燃机装置的结构示意图。
图2是本发明一种空气预压缩内燃机装置的排气和燃烧室注入过程示意图。
图3是本发明一种空气预压缩内燃机装置的燃烧过程示意图。
图4是本发明一种空气预压缩内燃机装置做功过程示意图。
附图中各部件的标记如下：1内燃机缸体，2活塞，3做功排气室，4侧开式高压阀，5燃烧室，6高压空气阀，7燃料注入阀，8火花塞，9排气阀，10上止点，11下止点，12曲轴。
具体实施方式
本发明一种空气预压缩内燃机装置的完整工作流程使用图2到图4加以说明。
首先，如图2所示，做功排气室3内，活塞2越过下止点11向上运动进入排气冲程，排气阀9打开，侧开式高压阀4关闭，废气通过排气阀门2排出。同时在燃烧室4内，高压空气阀6打开，高压空气注入到燃烧室内，燃料通过燃料注入阀7同步喷入燃料，形成空气燃料混合气体，注入完后，高压空气阀6和燃料注入阀7关闭。
接下来，如图3所示，做功排气室3内，活塞2接近上止点6前一特定时刻，冲压燃烧室4内，火花塞8激发点火，引燃空气燃料混合气体，在燃烧室5内形成高温高压气体。
接着，如图4显示，当活塞2到达上止点10时，排气阀9关闭，侧开式高压阀4打开，高温高压气体由燃烧室5喷入做功排气室3，推动活塞2向下运动而做功，进入做功冲程。
做功冲程结束后又回到图2所示的排气冲程，进入下一个循环，单次循环经历两个冲程。

Claims (7)

1.本发明提出一种内燃机技术，提出一种将广为人知的四冲程内燃机中的空气压缩过程完全分离到由空压机实现的方法，通过成熟的空压机技术实现空气的高效压缩。
2.本发明提出一种内燃机技术，将内燃机缸体部分分成燃烧室和做功排气室两个部分，燃烧室完成高压空气和燃料喷入燃烧过程，做功排气室完成膨胀做功排气过程。
3.本发明提出一种内燃机技术，内燃机缸体部分分成冲压燃烧室和做功排气室两个部分，通过将冲压燃烧室内的重填燃烧过程和做功排气室的排气过程同步进行的技术，将单次循环简化到两个冲程。
4.本发明提出一种内燃机技术，其中燃烧室和做功排气室之间的高压阀门使用侧向推拉方式实现。
5.本发明提出一种内燃机技术，可以动态调整高压空气和燃料进入冲压燃烧室的比例和量，通过这种技术实现功率的动态调整。
6.本发明提出一种内燃机技术，由于没有空气压缩部分，可以设计出长膨胀做功行程内燃机，提高内燃机的做功效率。
7.本发明提出一种内燃机技术，由于没有空气压缩部分，不会出现广为人知的四冲程内燃机中的爆振现象，因此适用的燃料类型广泛，由此降低使用成本和环境污染。
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