專利名稱：發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣噴射增壓著火的發(fā)動機(jī)，它屬于動力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，隨著對經(jīng)濟(jì)性和排放性的要求日益嚴(yán)格，人們一方面把大量的電子 控制技術(shù)和后處理技術(shù)應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)上，使內(nèi)燃機(jī)成本大幅增加，尤其是柴油機(jī)的高于 200MPa的燃料噴射壓力，使得供油系統(tǒng)的可靠性大為降低。另一方面，走低成本的缸內(nèi)凈化 路線，研發(fā)預(yù)混合壓燃系統(tǒng)，同時(shí)降低氮氧化物(NOx)和微粒(PM)有害排放物，并使發(fā)動機(jī) 保持較高的效率，由于著火相位的控制問題一直沒有解決，目前還只是在中低工況取得了 較好的效果，在高工況尚未能實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒。進(jìn)入上世紀(jì)90年代后，日美歐先后出臺了 國家研發(fā)計(jì)劃，聯(lián)合企業(yè)、院所和學(xué)校開展混合動力汽車的研究，借以大幅提高汽車的經(jīng)濟(jì) 性。1997年豐田的Prius混合動力汽車開始進(jìn)入市場，在日本的10-15城市工況，可以節(jié) 約燃料一半左右，但添加了發(fā)電機(jī)、電機(jī)、蓄電池和能量回收裝置等，使成本增加了很多，并 且，能量轉(zhuǎn)換次數(shù)多，路徑復(fù)雜，發(fā)動機(jī)——發(fā)電機(jī)——蓄電池(充電/放電)——馬達(dá)是混 合動力的一條典型路徑。能量每經(jīng)過一個(gè)裝置，就有一個(gè)效率損失，可以說，沒有取得混合 動力應(yīng)有的效果。因此，至今還只是在政府的財(cái)政支持下，持有少量客戶。因此，發(fā)明一種 高效清潔低成本發(fā)動機(jī)變得十分必要

發(fā)明內(nèi)容
為了最大限度地提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性，降低發(fā)動機(jī)的成本，本發(fā)明提供 一種發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)采用一種低壓縮比、高壓升比和高膨脹比的復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)，并把氣缸 分成動力缸和壓氣缸。早期將燃料噴入缸內(nèi)形成均質(zhì)的一次混合氣，并設(shè)置較小的壓縮比 以降低壓縮溫度，確保缸內(nèi)一次混合氣在沒有外部附加熱源的情況下不能著火；在壓縮終 點(diǎn)附近向缸內(nèi)噴射一定量的高壓空氣，與缸內(nèi)混合氣進(jìn)行第二次混合，因?yàn)楦邏嚎諝獾膰?入，使得缸內(nèi)原有的混合氣溫度急劇上升而著火。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種發(fā)動機(jī)，它主要包括動力缸、進(jìn) 氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和包含燃料噴射器的燃油系統(tǒng)，在動力缸中完成進(jìn)氣、壓縮、噴油、燃燒作 功和排氣的工作循環(huán)。它還包括一個(gè)壓氣缸和一個(gè)高壓儲氣罐；所述動力缸至少為一個(gè)，每 個(gè)動力缸設(shè)有二個(gè)動力缸排氣閥、一個(gè)動力缸進(jìn)氣閥、一個(gè)動力缸高壓進(jìn)氣閥和一個(gè)燃料 噴射器；所述壓氣缸也至少為一個(gè)，設(shè)有一個(gè)壓氣缸排氣閥、一個(gè)高壓儲氣罐充氣閥、一個(gè) 壓氣缸高壓進(jìn)氣閥、一個(gè)壓氣缸進(jìn)氣閥和一個(gè)燃料噴射器；所述排氣系統(tǒng)的廢氣渦輪增壓 器讓一級增壓的空氣經(jīng)壓氣缸進(jìn)氣閥進(jìn)入壓氣缸，在壓氣缸中被二級壓縮變?yōu)楦邏嚎諝夂?經(jīng)高壓儲氣罐充氣閥進(jìn)入高壓儲氣罐；所述進(jìn)氣系統(tǒng)為動力缸設(shè)有一個(gè)自然吸氣的進(jìn)氣總 管和一個(gè)靠高壓儲氣罐向動力缸充氣的管系；所述發(fā)動機(jī)工作時(shí)，壓氣缸向高壓儲氣罐供 給二級壓縮的高壓空氣，動力缸經(jīng)進(jìn)氣總管進(jìn)行自然吸氣，燃料噴射器至少在壓縮行程上 止點(diǎn)前40°曲軸轉(zhuǎn)角將所要燃料噴入動力缸，至多在壓縮行程上止點(diǎn)前10°曲軸轉(zhuǎn)角開啟動力缸高壓進(jìn)氣閥，讓高壓空氣向動力缸充氣促使油氣混合氣自燃作功；所述壓氣缸也 可作為動力缸使用或作為動力缸、壓氣缸交替使用。所述壓氣缸進(jìn)行二級壓縮時(shí)，壓氣缸排氣閥和壓氣缸高壓進(jìn)氣閥保持關(guān)閉，只有 壓氣缸進(jìn)氣閥和高壓儲氣罐充氣閥進(jìn)行工作。所述壓氣缸作為動力缸使用時(shí)，高壓儲氣罐充氣閥保持關(guān)閉，只有壓氣缸排氣閥 和壓氣缸高壓進(jìn)氣閥、壓氣缸進(jìn)氣閥和燃料噴射器進(jìn)行工作，并對壓氣缸高壓進(jìn)氣閥進(jìn)行 保證低壓縮比的相位調(diào)整。所述發(fā)動機(jī)采用一種低壓縮比、高壓升比和高膨脹比的復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)；動力缸的 有效壓縮比小于使所用的燃料在缸內(nèi)形成的一次混合氣可以自燃著火的最小壓縮比；采用 的氣門正時(shí)使動力缸的膨脹比大于壓縮比。所述高壓儲氣罐直接采用外圍設(shè)備充氣。所述發(fā)動機(jī)燃燒多種燃料。通過停止噴油，控制配氣相位，動力缸切換為空氣動力缸或者切換為渦輪增壓器 送氣的壓氣缸；給壓氣缸噴油，并調(diào)整各氣閥相位，壓氣缸被切換為動力缸。調(diào)整壓氣缸各閥的配氣相位，可以利用來自廢氣渦輪增壓器的壓縮氣體或者由高 壓進(jìn)氣閥噴射高壓空氣推動活塞做功，壓氣缸變成空氣動力缸。當(dāng)車船等裝置制動時(shí)，可以通過壓氣缸將制動能轉(zhuǎn)換為高壓空氣充氣到高壓儲氣罐。上述技術(shù)方案的指導(dǎo)思想是把氣缸分成以壓縮空氣為主的壓氣缸和以燃燒膨脹 做功為主的動力缸兩組，并設(shè)有高壓儲氣罐。采用自然吸氣和高壓噴射空氣的兩階段進(jìn)氣 方式，建立了低壓縮比、高壓升比和高膨脹比的復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)；可以預(yù)先在缸外讓燃料和空 氣混合，或早期將燃料噴入缸內(nèi)，形成均質(zhì)的一次混合氣，然后，在上止點(diǎn)附近，向動力缸噴 射高壓空氣，進(jìn)行第二次混合，并使混合氣增壓升溫而著火，從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)著火相位的 控制，解決了發(fā)動機(jī)預(yù)混合燃燒方式的最大難點(diǎn)；利用廢氣再循環(huán)技術(shù)，控制混合氣燃燒速 度，實(shí)現(xiàn)清潔高效柔和燃燒；高壓空氣噴射技術(shù)保證了足夠的進(jìn)氣量，可以提高發(fā)動機(jī)功率 密度。另一方面，充分利用進(jìn)排氣閥的配氣相位可變技術(shù)和停止噴油技術(shù)，依據(jù)發(fā)動機(jī)的 工況變化和高壓儲氣罐的壓力變化，可以靈活將壓氣缸切換為空氣動力缸或內(nèi)燃動力缸， 也可以將內(nèi)燃動力缸切換為空氣動力缸或者為渦輪增壓器的預(yù)壓氣缸。若用作車船動力的 話，除了采用內(nèi)燃動力和空氣動力混合驅(qū)動，保證發(fā)動機(jī)始終在高效率區(qū)域工作外，還可以 有效利用部分制動能對高壓儲氣罐充氣，進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)效率。其特點(diǎn)是集內(nèi)燃動力、空 氣動力、壓縮空氣和噴射空氣于一體，將預(yù)混合壓燃技術(shù)、廢氣再循環(huán)技術(shù)、氣門開閉相位 可變技術(shù)和混合動力技術(shù)統(tǒng)為一機(jī)。本發(fā)明的有益效果是這種發(fā)動機(jī)除了具有一般內(nèi)燃機(jī)的動力缸外，還設(shè)有壓氣 缸、高壓儲氣罐等。該發(fā)動機(jī)采用低壓縮比、高壓升比和高膨脹比的復(fù)合循環(huán)方式。利用噴 射高壓空氣壓燃缸內(nèi)的均質(zhì)混合氣，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)全工況范圍的預(yù)混合燃燒；根據(jù)發(fā)動機(jī) 負(fù)荷大小和高壓儲氣罐的壓力，其壓氣缸可以切換為空氣動力缸或燃燒動力缸，以混合動 力的方式進(jìn)行驅(qū)動。高壓儲氣罐的空氣由壓氣缸提供，或者由加氣站直接充氣。該發(fā)動機(jī) 采用空氣噴射預(yù)混合壓縮著火燃燒系統(tǒng)，利用高溫壓縮空氣輔助點(diǎn)燃缸內(nèi)均質(zhì)混合氣，使 發(fā)動機(jī)的著火相位得到了有效控制，解決了發(fā)動機(jī)著火相位控制難的問題；并且所噴射壓縮空氣的溫度顯著高于缸內(nèi)工質(zhì)的溫度，有助于解決發(fā)動機(jī)冷啟動困難的問題；又由于壓 縮空氣噴入缸內(nèi)，使發(fā)動機(jī)的當(dāng)量壓縮比達(dá)到或高于傳統(tǒng)直噴式柴油機(jī)的壓縮比，并采用 了比壓縮比高出許多的膨脹比，顯著提高了發(fā)動機(jī)的熱效率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是一種空氣噴射增壓著火的發(fā)動機(jī)示意圖。圖2是發(fā)動機(jī)氣缸蓋上氣門布置的示意圖。圖中1、壓氣缸，2、動力缸，3、燃料噴射器，4、動力缸排氣閥，5、壓氣缸排氣閥，6、 高壓儲氣罐充氣閥，7、壓氣缸高壓進(jìn)氣閥，8、壓氣缸進(jìn)氣閥，9、廢氣渦輪增壓器，10、動力缸 高壓進(jìn)氣閥，11、動力缸進(jìn)氣閥，12、高壓儲氣罐，13、排氣總管，14、進(jìn)氣總管，15、中冷器， 16、EGR 閥。
具體實(shí)施例方式圖1、2示出了一種空氣噴射增壓著火的發(fā)動機(jī)示意圖。圖中，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)、 排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)及其控制裝置等沒有詳細(xì)示出。該發(fā)動機(jī)主要包括3個(gè)動力缸2，還包 括一個(gè)壓氣缸1和一個(gè)高壓儲氣罐12。排氣系統(tǒng)的廢氣渦輪增壓器9讓一級增壓的空氣經(jīng) 壓氣缸進(jìn)氣閥8進(jìn)入壓氣缸1，在壓氣缸1中被二級壓縮變?yōu)楦邏嚎諝夂蠼?jīng)高壓儲氣罐充氣 閥6進(jìn)入高壓儲氣罐12 ；進(jìn)氣系統(tǒng)為動力缸2設(shè)有一個(gè)自然吸氣的進(jìn)氣總管14和一個(gè)靠 高壓儲氣罐12向動力缸2充氣的管系。在排進(jìn)總管13和進(jìn)氣心總管14之間設(shè)有一個(gè)由 EGR閥16和中冷器15組成的廢氣再循環(huán)管道。圖2中，每個(gè)動力缸2設(shè)有二個(gè)動力缸排氣閥4、一個(gè)動力缸進(jìn)氣閥11、一個(gè)動力 缸高壓進(jìn)氣閥10和一個(gè)燃料噴射器3 ；壓氣缸1設(shè)有一個(gè)壓氣缸排氣閥5、一個(gè)高壓儲氣罐 充氣閥6、一個(gè)壓氣缸高壓進(jìn)氣閥7、一個(gè)壓氣缸進(jìn)氣閥8和一個(gè)燃料噴射器3。上述發(fā)動機(jī)工作時(shí)，壓氣缸1進(jìn)行二級壓縮時(shí)，壓氣缸排氣閥5和壓氣缸高壓進(jìn)氣 閥7保持關(guān)閉，只有壓氣缸進(jìn)氣閥8和高壓儲氣罐充氣閥6進(jìn)行工作，壓氣缸1向高壓儲氣 罐12供給二級壓縮的高壓空氣，動力缸2經(jīng)進(jìn)氣總管14進(jìn)行自然吸氣，燃料噴射器3至 少在壓縮行程上止點(diǎn)前40°曲軸轉(zhuǎn)角將所要燃料噴入動力缸2，至多在壓縮行程上止點(diǎn)前 10°曲軸轉(zhuǎn)角開啟動力缸高壓進(jìn)氣閥10，讓高壓儲氣罐12向動力缸2充氣促使油氣混合氣 自燃膨脹作功。上述發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)的工作過程如下預(yù)先在動力缸2外讓燃料和空氣混合，或 早期將燃料由燃料噴射器3噴入動力缸2內(nèi)，形成均質(zhì)的一次混合氣，并設(shè)置較小的壓縮 比以降低壓縮溫度，確保缸內(nèi)一次混合氣在沒有外部附加熱源的情況下不能著火；在壓縮 終點(diǎn)附近由高壓進(jìn)氣閥10向缸內(nèi)噴射一定量的來自高壓儲氣罐12的高壓空氣，與缸內(nèi)混 合氣進(jìn)行第二次混合，因?yàn)楦邏嚎諝獾目焖賴娙?，使得缸?nèi)原有的混合氣的壓力和溫度迅 速上升而著火，實(shí)現(xiàn)快速燃燒，保證了較高的熱效率；另一方面，因?yàn)榇藭r(shí)的燃燒空間較大， 使得壓升率和最高缸內(nèi)溫度不會太高，因而可以多噴油，提高動力性，而且保證發(fā)動機(jī)的柔 和。這種空氣噴射增壓著火方式不但可以精確地控制發(fā)動機(jī)的著火相位，而且也可以解決 冷啟動問題和低負(fù)荷下的燃燒不穩(wěn)定問題，再配合電控廢氣再循環(huán)技術(shù)控制高負(fù)荷下的燃燒速率，將極大地降低發(fā)動機(jī)的排放污染物。也是因?yàn)楦邏嚎諝獾膰娙?，?shí)現(xiàn)了低壓縮比、 高壓升比和高膨脹比的循環(huán)方式，使得發(fā)動機(jī)的熱效率進(jìn)一步得到較大幅度的提高。高壓空氣的獲得方法利用廢氣渦輪增壓器9將空氣壓入壓氣缸1，實(shí)現(xiàn)第一級壓 縮，接著在壓氣缸1內(nèi)進(jìn)行第二級壓縮，達(dá)到所需的空氣壓力。當(dāng)動力缸2不燃燒做功時(shí)， 為保證進(jìn)入廢氣渦輪增壓器9的氣體有一定壓力和溫度，調(diào)整動力缸排氣閥4在壓縮行程 后期開啟，向廢氣渦輪增壓器9提供有一定壓力的氣體，保證進(jìn)入壓氣缸1的氣體壓力。另 外，也可以對高壓儲氣罐12進(jìn)行外部充氣。當(dāng)發(fā)動機(jī)用作車船等移動 裝置的動力時(shí)，經(jīng)常處于變工況的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此可以 采用混合驅(qū)動方式，提高效率，并減小發(fā)動機(jī)的排量，使發(fā)動機(jī)更加緊湊。這時(shí)候的高壓儲 氣罐12就起到油電混合動力系統(tǒng)中的蓄電池的作用。發(fā)動機(jī)的混合驅(qū)動過程1.在低工況時(shí)，發(fā)動機(jī)可以用以下3種方式對外做功。1)動力缸不工作，而讓壓氣缸1的壓氣缸排氣閥5在壓縮行程開啟，高壓儲氣罐充 氣閥6停止向高壓儲氣罐12充氣，壓氣缸進(jìn)氣閥8關(guān)閉，而壓氣缸高壓進(jìn)氣閥7在進(jìn)氣前 期對壓氣缸1噴氣，使得壓氣缸變?yōu)榭諝鈩恿Ω讓ν庾龉Α?)燃料噴射器3停止向動力缸2噴射燃料，動力缸進(jìn)氣閥11關(guān)閉，只有動力缸高 壓進(jìn)氣閥10向缸內(nèi)噴射高壓空氣，推動活塞做功，將動力缸排氣閥4調(diào)整到壓縮行程打開， 發(fā)動機(jī)變成只用高壓空氣驅(qū)動的空氣動力機(jī)。3)部分動力缸2噴射燃料，燃燒膨脹做功，另一部分停止噴射燃料，保證發(fā)動機(jī)在 低工況時(shí)，也能以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦高壓儲氣罐12不需要充氣時(shí)，打開壓氣缸1的壓氣缸 排氣閥5，而停止壓氣，利用廢氣能量驅(qū)動壓氣缸1活塞作功。當(dāng)高壓儲氣罐12的空氣壓力低于設(shè)定值時(shí)，動力缸2必須拖動壓氣缸1向高壓儲 氣罐12充氣。2.中等工況時(shí)，動力缸2燃燒做功，壓氣缸1給高壓儲氣罐12充氣，基本保持一種 穩(wěn)定狀態(tài)。3.高工況下，當(dāng)動力缸2不能滿足負(fù)荷的要求時(shí)，1)可以利用廢氣能量或者由壓氣缸高壓進(jìn)氣閥7噴射空氣驅(qū)動壓氣缸1的活塞作 功，而壓氣缸排氣閥5在壓縮行程是開啟的，此時(shí)，壓氣缸1變?yōu)榭諝鈩恿Ω住?)調(diào)整壓氣缸1的壓氣缸進(jìn)氣閥8的開啟相位，調(diào)整壓縮比，讓燃料噴射器3噴射 燃料，實(shí)現(xiàn)壓氣缸1對動力缸的轉(zhuǎn)換，滿足高工況的運(yùn)行需要。這樣，在高工況時(shí)，壓氣缸1 和動力缸2 —樣燃燒做功，這時(shí)發(fā)動機(jī)完全變成內(nèi)燃機(jī)。4.當(dāng)車船制動減速時(shí)，將部分制動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s功，給高壓儲氣罐12充氣。這時(shí) 候調(diào)整動力缸2的動力缸排氣閥4的開啟相位，在壓縮行程后期，打開動力缸排氣閥4，以較 高的壓力驅(qū)動廢氣渦輪增壓器9，保證廢氣渦輪增壓器9向壓氣缸1提供足夠壓力的進(jìn)氣， 此時(shí)的動力缸2變成了壓氣缸，給廢氣渦輪增壓器9提供適當(dāng)壓力的壓縮氣體。下面是一臺車用四缸(85x95，三個(gè)動力缸一個(gè)壓氣缸)噴射柴油的發(fā)動機(jī)實(shí)施 例動力缸壓縮比設(shè)為12，膨脹比為25，壓氣缸的壓縮比為18，高壓儲氣罐的最高壓力為 15MPa，采用傘狀噴霧，將噴射始點(diǎn)設(shè)置為壓縮上止點(diǎn)前100度，廢氣再循環(huán)率為20%，高壓 空氣在壓縮上止點(diǎn)前5度開始噴射。在城市工況下的運(yùn)行試驗(yàn)表明節(jié)油達(dá)60%，排放超過國IV標(biāo)準(zhǔn)，工作柔和，噪聲明顯減小，而成本比同等功率的油電混合動力裝置低50%，顯示了很好的市場前景。
權(quán)利要求
一種發(fā)動機(jī)，它主要包括動力缸(2)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和包含燃料噴射器(3)的燃油系統(tǒng)，在動力缸(2)中完成進(jìn)氣、壓縮、噴油、燃燒作功和排氣的工作循環(huán)；其特征是它還包括一個(gè)壓氣缸(1)和一個(gè)高壓儲氣罐(12)；所述動力缸(2)至少為一個(gè)，每個(gè)動力缸(2)設(shè)有二個(gè)動力缸排氣閥(4)、一個(gè)動力缸進(jìn)氣閥(11)、一個(gè)動力缸高壓進(jìn)氣閥(10)和一個(gè)燃料噴射器(3)所述壓氣缸(1)也至少為一個(gè)，設(shè)有一個(gè)壓氣缸排氣閥(5)、一個(gè)高壓儲氣罐充氣閥(6)、一個(gè)壓氣缸高壓進(jìn)氣閥(7)、一個(gè)壓氣缸進(jìn)氣閥(8)和一個(gè)燃料噴射器(3)；所述排氣系統(tǒng)的廢氣渦輪增壓器(9)讓一級增壓的空氣經(jīng)壓氣缸進(jìn)氣閥(8)進(jìn)入壓氣缸(1)，在壓氣缸(1)中被二級壓縮變?yōu)楦邏嚎諝夂蠼?jīng)高壓儲氣罐充氣閥(6)進(jìn)入高壓儲氣罐(12)；所述進(jìn)氣系統(tǒng)為動力缸(2)設(shè)有一個(gè)自然吸氣的進(jìn)氣總管(14)和一個(gè)靠高壓儲氣罐(12)向動力缸(2)充氣的管系；所述發(fā)動機(jī)工作時(shí)，壓氣缸(1)向高壓儲氣罐(12)供給二級壓縮的高壓空氣，動力缸(2)經(jīng)進(jìn)氣總管(14)進(jìn)行自然吸氣，燃料噴射器(3)至少在壓縮行程上止點(diǎn)前40°曲軸轉(zhuǎn)角將所要燃料噴入動力缸(2)，至多在壓縮行程上止點(diǎn)前10°曲軸轉(zhuǎn)角開啟動力缸高壓進(jìn)氣閥(10)，讓高壓儲氣罐(12)向動力缸(2)充氣促使油氣混合氣自燃作功；所述壓氣缸(1)也可作為動力缸使用或作為動力缸、壓氣缸交替使用。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)；其特征是所述壓氣缸(1)進(jìn)行二級壓縮時(shí)，壓氣缸排 氣閥(5)和壓氣缸高壓進(jìn)氣閥(7)保持關(guān)閉，只有壓氣缸進(jìn)氣閥(8)和高壓儲氣罐充氣閥 (6)進(jìn)行工作。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)；其特征是所述壓氣缸(1)作為動力缸使用時(shí)，高壓儲 氣罐充氣閥(6)保持關(guān)閉，只有壓氣缸排氣閥(5)和壓氣缸高壓進(jìn)氣閥(7)、壓氣缸進(jìn)氣閥 (8)和燃料噴射器(3)進(jìn)行工作，并對壓氣缸高壓進(jìn)氣閥(7)進(jìn)行保證低壓縮比的相位調(diào)整。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)；其特征是所述發(fā)動機(jī)采用一種低壓縮比、高壓升比和 高膨脹比的復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)；動力缸(2)的有效壓縮比小于使所用的燃料在缸內(nèi)形成的一次 混合氣可以自燃著火的最小壓縮比；采用的氣門正時(shí)使動力缸⑵的膨脹比大于壓縮比。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)；其特征是所述高壓儲氣罐(12)直接采用外圍設(shè)備充氣。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)；其特征是所述發(fā)動機(jī)燃燒多種燃料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動機(jī)，其特征是通過停止噴油，控制配氣相位，動力缸(2) 切換為空氣動力缸或者切換為廢氣渦輪增壓器(9)送氣的壓氣缸；給壓氣缸(1)噴油，并調(diào) 整各氣閥相位，壓氣缸(1)被切換為動力缸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動機(jī)，其特征是調(diào)整壓氣缸(1)各閥的配氣相位，可以利用 來自廢氣渦輪增壓器(9)的壓縮氣體或者由高壓進(jìn)氣閥(7)噴射高壓空氣推動活塞做功， 壓氣缸(1)變成空氣動力缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動機(jī)，其特征是當(dāng)車船等裝置制動時(shí)，可以通過壓氣缸(1) 將制動能轉(zhuǎn)換為高壓空氣充氣到高壓儲氣罐12。
全文摘要
一種發(fā)動機(jī)，屬于動力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。它具有一般內(nèi)燃機(jī)的動力缸外，還設(shè)有壓氣缸、高壓儲氣罐、高壓排氣閥和高壓進(jìn)氣閥。該發(fā)動機(jī)采用低壓縮比、高壓升比和高膨脹比的復(fù)合循環(huán)方式。利用噴射高壓空氣壓燃缸內(nèi)的均質(zhì)混合氣，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)全工況范圍的預(yù)混合燃燒；發(fā)動機(jī)采用廢氣再循環(huán)技術(shù)和氣門開啟相位可變技術(shù)。根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷大小和高壓儲氣罐的壓力，其壓氣缸可以切換為空氣動力缸或燃燒動力缸，停止動力缸的燃料噴射，動力缸可以由高壓空氣驅(qū)動，也可以作為壓氣缸，給渦輪增壓器提供適當(dāng)壓力的空氣，以混合動力的方式進(jìn)行驅(qū)動。高壓儲氣罐的空氣由壓氣缸提供，或由加氣站直接充氣。這種發(fā)動機(jī)具有比普通的內(nèi)燃機(jī)高得多的經(jīng)濟(jì)性、排放性和動力性。
文檔編號F02B37/04GK101832176SQ200910010658
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者隆武強(qiáng) 申請人:大連理工大學(xué)