引擎、壓縮機(jī)或泵中的壓縮機(jī)控制的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]本申請(qǐng)案大體上涉及引擎、壓縮機(jī)或栗，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及使用壓縮控制端口來(lái)控制引擎的操作條件。
[0002]內(nèi)燃引擎在氧氣(通常來(lái)自空氣)的存在下在其燃燒室中燃燒燃料以產(chǎn)生高溫及高壓氣體，所述高溫及高壓氣體膨脹并對(duì)可移動(dòng)引擎部件施加力以旋轉(zhuǎn)軸桿。此軸桿的移動(dòng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。因此，內(nèi)燃引擎將燃料中的潛在化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)能。因此，其提供用于實(shí)際機(jī)械作功的動(dòng)力以推動(dòng)各種形式的陸運(yùn)、水運(yùn)及空運(yùn)、運(yùn)行栗及驅(qū)動(dòng)其它設(shè)備。
[0003]在至少一些已知內(nèi)燃機(jī)中，進(jìn)氣端口將氣體供應(yīng)到腔室中，且在進(jìn)氣端口通過(guò)引擎的內(nèi)部部件的機(jī)械移動(dòng)所產(chǎn)生的壓縮而閉合或封堵之后產(chǎn)生壓力。在至少一些已知內(nèi)燃機(jī)中，通過(guò)最小化最終壓縮體積、最大化初始未壓縮體積及/或最大化初始未壓縮壓力而控制最終壓力。最大壓縮壓力在至少一些已知引擎中因引擎設(shè)計(jì)而固定。盡管一些新引擎概念動(dòng)態(tài)變動(dòng)行程，但其通常需要復(fù)雜機(jī)械方法。此外，在沒(méi)有顯著設(shè)計(jì)修改的情況下，至少一些已知引擎依靠有限類(lèi)型的燃料操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)方面中，提供用于引擎的外殼。所述外殼包含:經(jīng)配置以將空氣供應(yīng)到在外殼內(nèi)界定的至少一個(gè)腔室的進(jìn)氣歧管、經(jīng)配置以將燃料供應(yīng)到至少一個(gè)腔室的燃料端口及經(jīng)配置以在引擎的壓縮循環(huán)期間控制至少一個(gè)腔室中的燃料空氣混合物的壓力及體積中的至少一者的壓縮控制端口。所述壓縮控制端口包含被界定為通過(guò)外殼的通道，及安置于通道中且經(jīng)配置以控制通過(guò)所述通道的流動(dòng)的至少一個(gè)閥。
[0005]在另一方面中，提供一種引擎。所述引擎包含:經(jīng)配置以將空氣供應(yīng)到至少一個(gè)腔室的進(jìn)氣系統(tǒng)、經(jīng)配置以將燃料注入至少一個(gè)腔室中的燃料注入系統(tǒng)及外殼，其中至少一個(gè)腔室被界定在所述外殼內(nèi)，所述外殼包含經(jīng)配置以在引擎的壓縮循環(huán)期間控制至少一個(gè)腔室中的燃料空氣混合物的壓力及體積中的至少一者的壓縮控制端口。所述壓縮控制端口包含被界定為通過(guò)外殼的通道，及安置于所述通道中且經(jīng)配置以控制通過(guò)所述通道的流動(dòng)的至少一個(gè)閥。所述引擎進(jìn)一步包含經(jīng)配置以將廢氣從至少一個(gè)腔室排放的排氣系統(tǒng)。
[0006]在又一方面中，提供一種用于操作引擎的方法。所述方法包含:將空氣供應(yīng)到至少一個(gè)腔室中；將燃料注入至少一個(gè)腔室中；在壓縮循環(huán)期間壓縮燃料空氣混合物；及在壓縮循環(huán)期間使用壓縮控制端口來(lái)控制燃料空氣混合物的體積及壓力中的至少一者，所述壓縮控制端口包含與至少一個(gè)腔室流體連通的通道，及安置于所述通道中且經(jīng)配置以控制通過(guò)所述通道的流動(dòng)的至少一個(gè)閥。所述方法進(jìn)一步包含燃燒經(jīng)壓縮的燃料空氣混合物及將廢氣從至少一個(gè)腔室排放。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為示范性旋轉(zhuǎn)引擎的正視圖。
[0008]圖2為圖1中所示的旋轉(zhuǎn)引擎的透視圖。
[0009]圖3為可配合圖1中所示的旋轉(zhuǎn)引擎使用的示范性外殼及引擎控制模塊的示意圖。
[0010]圖4為圖3中所示的外殼的透視圖。
[0011]圖5為用于操作內(nèi)燃機(jī)的示范性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]文中所描述的實(shí)施例提供一種用于在壓縮循環(huán)之前及/或在其期間控制內(nèi)燃機(jī)中的壓力及/或體積的壓縮控制端口。所述壓縮控制端口包含一或多個(gè)閥以在內(nèi)燃機(jī)的操作期間泄放或吹泄壓縮?？捎梢婵刂颇K控制一或多個(gè)閥。
[0013]圖1為示范性旋轉(zhuǎn)引擎100的正視圖。圖2為旋轉(zhuǎn)引擎100的透視圖。旋轉(zhuǎn)引擎100包含在外殼106內(nèi)圍繞主曲軸104旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子102。在一些實(shí)施例中，內(nèi)部套筒(未展示)可配合在外殼106內(nèi)以提供用于外殼106的可替換的耐磨組件。因此，如文中所使用，術(shù)語(yǔ)“外殼”可指代單體式外殼或組合式外殼及套筒總成。轉(zhuǎn)子102包含多個(gè)樞轉(zhuǎn)活塞110或搖桿。當(dāng)轉(zhuǎn)子102圍繞主曲軸104旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞110在接近外殼106的內(nèi)表面112的外部位置與遠(yuǎn)離內(nèi)表面112且鄰近主曲軸104的內(nèi)部位置之間樞轉(zhuǎn)。在圖1及2中，兩個(gè)樞轉(zhuǎn)活塞110位于外部位置處，且兩個(gè)樞轉(zhuǎn)活塞110位于內(nèi)部位置處。轉(zhuǎn)子102及樞轉(zhuǎn)活塞110實(shí)質(zhì)上類(lèi)似于2009年12月14日申請(qǐng)的第12/637，595號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案中所揭示的轉(zhuǎn)子及樞轉(zhuǎn)活塞而操作，所述申請(qǐng)案的全文以引用的方式并入本文中。
[0014]在示范性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子102界定外殼106內(nèi)的四個(gè)腔室120，其中每一腔室120包含樞轉(zhuǎn)活塞110。替代地，轉(zhuǎn)子102界定外殼內(nèi)的任何數(shù)目的腔室120以使得旋轉(zhuǎn)引擎100能夠如文中所描述那樣起作用。在旋轉(zhuǎn)引擎100的完整循環(huán)期間，腔室120旋轉(zhuǎn)通過(guò)進(jìn)氣區(qū)130、壓縮區(qū)132、動(dòng)力區(qū)134及排氣區(qū)136。進(jìn)氣循環(huán)、壓縮循環(huán)、燃燒/動(dòng)力循環(huán)及排氣循環(huán)各自發(fā)生在相關(guān)聯(lián)區(qū)中。
[0015]在進(jìn)氣區(qū)130中，將燃料及空氣供應(yīng)到腔室120，且樞轉(zhuǎn)活塞110經(jīng)定位于內(nèi)部位置處。在示范性實(shí)施例中，氣體從進(jìn)氣系統(tǒng)140流入腔室120中，所述進(jìn)氣系統(tǒng)包含空氣過(guò)濾器142、節(jié)流閥體144及延伸穿過(guò)外殼106的進(jìn)氣歧管146。替代地，使得旋轉(zhuǎn)引擎100能夠如文中所描述那樣起作用的任何流體可被供應(yīng)到腔室120。燃料注入器150將燃料注入腔室120中。所述燃料可在壓縮之前被霧化及/或可在高于腔室120的初始?jí)毫Φ膲毫ο卤蛔⑷搿ＰD(zhuǎn)引擎100可經(jīng)設(shè)計(jì)以燃燒多種不同燃料(例如汽油、乙醇、柴油、CNG、LNG、丙烷及/或氫氣)。因此，燃料注入器150可包含用于將不同燃料注入腔室120中的單獨(dú)出P 152、154。
[0016]當(dāng)腔室120從進(jìn)氣區(qū)130旋轉(zhuǎn)到壓縮區(qū)132中時(shí)，腔室120中的燃料空氣混合物隨著樞轉(zhuǎn)活塞110從內(nèi)部位置轉(zhuǎn)移到外部位置而被壓縮。壓縮控制端口 170被界定為在進(jìn)氣區(qū)130處通過(guò)外殼106。在包含內(nèi)部套筒的實(shí)施例中，壓縮控制端口 170還被界定為通過(guò)所述套筒。如下文詳細(xì)描述，當(dāng)腔室120在進(jìn)氣區(qū)130與壓縮區(qū)132之間旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮控制端口 170促進(jìn)精確控制燃料空氣混合物的壓力及/或體積。在操作期間，流體或氣體(例如空氣及/或燃料)通過(guò)回流管172而流動(dòng)通過(guò)泄壓端口到進(jìn)氣歧管146。S卩，回流管172與壓縮控制端口 170及進(jìn)氣歧管146流體或氣體連通。盡管在示范性實(shí)施例中僅展示一個(gè)壓縮控制端口 170，但替代地，可使用任何數(shù)目個(gè)壓縮控制端口 170以使得旋轉(zhuǎn)引擎100能夠如文中所描述那樣起作用。
[0017]當(dāng)腔室120從壓縮區(qū)132旋轉(zhuǎn)到動(dòng)力區(qū)134時(shí)，樞轉(zhuǎn)活塞110從外部位置樞轉(zhuǎn)到內(nèi)部位置，且火花塞180點(diǎn)火以燃燒燃料空氣混合物。由火花塞180產(chǎn)生的燃燒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子102圍繞主曲軸104旋轉(zhuǎn)。當(dāng)腔室120從動(dòng)力區(qū)134旋轉(zhuǎn)到排氣區(qū)136時(shí)，樞轉(zhuǎn)活塞110從內(nèi)部位置轉(zhuǎn)移到外部位置，且來(lái)自腔室120的廢氣通過(guò)延伸穿過(guò)外殼106進(jìn)入排氣系統(tǒng)(未展示)中的排氣歧管182流出。
[0018]在示范性實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)引擎100包含附接到外殼106的引擎控制模塊(ECM) 190。ECM 190通過(guò)控制通過(guò)壓縮控制端口 170的流動(dòng)而促進(jìn)控制當(dāng)腔室120在進(jìn)氣區(qū)130與壓縮區(qū)132之間旋轉(zhuǎn)時(shí)燃料空氣混合物的壓力及/或體積，如下文詳細(xì)描述。在示范性實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)引擎100還包含附接到外殼106的交流發(fā)電機(jī)194及起動(dòng)馬達(dá)196。
[0019]圖3為外殼106及ECM 190的示意圖。圖4為外殼106的透視圖。如上文所描述，外殼106包含進(jìn)氣歧管146、排氣歧管182及壓縮控制端口 170。外殼106包含用于將燃料(例如)從燃料注入器150供應(yīng)到腔室120的至少一個(gè)燃料注入端口 300。
[0020]在示范性實(shí)施例中，壓縮控制端口 170包含第一通道302及第二通道304，所述第二通道與第