專利名稱：內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)制進(jìn)氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)制進(jìn)氣裝置，使傳統(tǒng)的四沖程內(nèi)燃機(jī)變?yōu)槎_程內(nèi)燃機(jī)，且可以通過改變噴入燃燒室的壓縮氣體量來改變壓縮比，使內(nèi)燃機(jī)的功率更加強(qiáng)勁，且能對(duì)內(nèi)燃機(jī)處于各種工況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
眾所周知，傳統(tǒng)的四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作包括四個(gè)工作過程進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、 做功沖程、排氣沖程，在完成一次一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)燃機(jī)曲軸需要轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，也就是在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周時(shí)只能做一次功。同時(shí)內(nèi)燃機(jī)是靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒做功來產(chǎn)生功率的，由于輸入的燃料量受到吸入氣缸內(nèi)的氣體量的限制，那么內(nèi)燃機(jī)的輸出功率也會(huì)受到限制。如果內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸入功率只能通過壓縮跟多的空氣進(jìn)入氣缸來增加燃料量，從而提高燃料做功能力。在目前的技術(shù)條件下，渦輪增壓器是唯一能使內(nèi)燃機(jī)在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機(jī)械裝置，但渦輪增壓又有不少缺點(diǎn)，其中最明顯就是動(dòng)力輸出反應(yīng)滯后的缺點(diǎn)，由于轉(zhuǎn)子的慣性作用，葉輪對(duì)油門的瞬時(shí)變化反應(yīng)還是遲鈍，從你加大油門希望立即提速到葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)將更多的空氣壓進(jìn)內(nèi)燃機(jī)之間，存在一個(gè)時(shí)間差，而且這個(gè)時(shí)間差還不短，在兩秒以上。同時(shí)由于此發(fā)明技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)是在缸外進(jìn)行吸氣和壓縮的，那么在相同的轉(zhuǎn)速時(shí)，此發(fā)明比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)多做一次功，也就意味著功率將加大一倍，同時(shí)由于此技術(shù)能改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，將會(huì)使內(nèi)燃機(jī)更好的適應(yīng)輸出功率變化的需要。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述現(xiàn)有問題中所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種能在缸外將氣體壓縮然后根據(jù)內(nèi)燃機(jī)輸出功率的需要把氣體噴入氣缸內(nèi)使四沖程變?yōu)槎_程同時(shí)達(dá)到調(diào)節(jié)壓縮比的裝置，現(xiàn)在的四沖程內(nèi)燃機(jī)在完成一個(gè)工作循環(huán)需要有四個(gè)沖程，分別為進(jìn)氣，壓縮，做功，排氣四個(gè)沖程，在相同的時(shí)間內(nèi)在可比條件下和二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)想比，其功率為其二分之一，在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)中。四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程是有嚴(yán)格的順序的，同時(shí)必須完成四個(gè)沖程才能使發(fā)動(dòng)機(jī)順利做功，而本發(fā)明的改進(jìn)則使得壓縮和進(jìn)氣沖程在做工和排氣沖程的時(shí)間內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，這樣就能克服上述矛盾了，同時(shí)由于本發(fā)明的選進(jìn)性，同時(shí)改變了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的壓縮比改變困難的狀況，本發(fā)明技術(shù)能以側(cè)面的方式對(duì)其改進(jìn)，只需要控制進(jìn)入到燃燒室內(nèi)的壓縮空氣量，同時(shí)最大的壓縮比能在儲(chǔ)氣罐上的限壓閥上進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓縮比是指氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積的比，設(shè)氣缸總?cè)莘e為va，燃燒室的容積為 VC，那么壓縮比&=va / VC >1，又因?yàn)榇隧?xiàng)發(fā)明技術(shù)為缸外壓縮由噴氣閥直接將壓縮氣體噴入燃燒室內(nèi)，那么也就是說va是可變的，因此& =va / vc > 1也是可變的，所以壓縮比可變。本發(fā)明的特點(diǎn)是包括了一個(gè)壓縮空氣、儲(chǔ)氣、噴氣以及實(shí)現(xiàn)上述過程的各種裝置， 同時(shí)其特點(diǎn)是還包括電子控制單元，能適時(shí)的對(duì)傳感器及執(zhí)行器進(jìn)行分析控制。


本發(fā)明的相應(yīng)目的，特征及優(yōu)點(diǎn)，將在下面結(jié)合附圖予以詳盡說明 圖1是本發(fā)明技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)視圖。1是機(jī)械式氣體壓縮裝置；2是冷卻裝置；3是儲(chǔ)氣罐；4是可調(diào)節(jié)限壓閥；5是電動(dòng)氣體壓縮裝置；6是傳感器(包括溫度和壓力傳感器等);7是電磁氣體開關(guān)閥門；8是水溫和爆震傳感器；9是轉(zhuǎn)速傳感器；10是缸體；11是燃油箱；12是排氣道；13是噴氣閥；14是氣體壓力保持器；15是氣體共軌分配裝置；16是傳感器或執(zhí)行器線束；17是電控單元。圖2氣體壓力保持器。18是氣體保持器端面；19是活塞；20是彈簧；21是橡膠圈；22是氣壓保持器體； 23是氣壓保持器螺栓是螺栓端面；25是接儲(chǔ)氣罐管道是螺紋。圖3是氣體共軌分配裝置。27是氣壓保持器安裝孔；觀是接噴氣閥接頭；四是分配管連接管；30是氣壓保持器分配管；31是分配管上的氣壓保持器與共軌管道的接孔；32是共軌管道；33是共軌與儲(chǔ)氣罐的接孔；34是氣壓保持器的安裝位置。
具體實(shí)施例方式
在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)都是用于標(biāo)明相同或相似組件的。本發(fā)明上的限壓閥安裝條件由氣體壓力學(xué)可知，在儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體在各處的壓強(qiáng)是相等的，即限壓閥可安裝在儲(chǔ)氣罐中的任意位置，但為了防止壓縮機(jī)出口處的高壓氣體對(duì)上述裝置的影響，以及儲(chǔ)氣罐出氣口處的影響，上述裝置應(yīng)盡量安裝在儲(chǔ)氣罐氣壓變動(dòng)范圍小的地方。本發(fā)明的電磁氣體開關(guān)閥門原理里面應(yīng)包含一個(gè)電磁相圈，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)能讓閥體打開讓氣體通過，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)即時(shí)關(guān)閉，以防止儲(chǔ)氣罐中的氣體泄露從而影響下次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在圖1中，氣體經(jīng)空氣濾清器后進(jìn)入氣體壓縮裝置中，氣體壓縮裝置經(jīng)過把氣體壓縮后通過冷卻裝置然后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐上的溫度和壓力傳感器把壓縮氣體的溫度和壓力傳給電控單元。在儲(chǔ)氣罐中出來的氣體經(jīng)過管道運(yùn)輸?shù)焦曹壯b置中，共軌裝置中的氣體經(jīng)過氣體噴氣閥在電控單元的控制下進(jìn)入燃燒室，同時(shí)電控單元控制燃油噴射和火花塞點(diǎn)火來點(diǎn)燃混合氣體做功。同時(shí)電控單元可根據(jù)各傳感器傳輸?shù)男盘?hào)來調(diào)節(jié)各個(gè)執(zhí)行元件的執(zhí)行動(dòng)作實(shí)現(xiàn)最佳燃油混合和最佳功率輸出。在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)以后電磁氣體開關(guān)閥門7在電控單元的控制下自動(dòng)關(guān)閉，來防止儲(chǔ)氣罐中的氣體泄漏，以便下次發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)間太長儲(chǔ)氣罐中的氣體泄漏完全，那么電動(dòng)的氣體壓縮裝置可在電控單元的控制下由蓄電池供能進(jìn)行工作為發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)短時(shí)間供給壓縮氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)能順利啟動(dòng)。圖2的氣體壓力保持器安裝在共軌分配裝置上的管道中，當(dāng)管道中的氣體壓力過低或過高時(shí)，能通過氣體壓力保持器中的彈簧和尾部與共軌或儲(chǔ)氣罐相連管道中的氣體壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其各處壓力保持一直。圖3的共軌管道和分配管道能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)進(jìn)行增加和減少，同時(shí)儲(chǔ)氣罐上的溫度和壓力傳感器也可安裝在共軌管道中。同時(shí)氣體壓力保持器的殼體可以同用共軌裝置的管道體。
權(quán)利要求
1.一種在內(nèi)燃機(jī)氣缸外將清潔空氣壓縮并將壓縮空氣噴入氣缸內(nèi)，同時(shí)使傳統(tǒng)的四沖程內(nèi)燃機(jī)變成二沖程內(nèi)燃機(jī)且實(shí)現(xiàn)了壓縮比可變的強(qiáng)制進(jìn)氣裝置，它包括壓縮氣體產(chǎn)生裝置；氣體儲(chǔ)存裝置；氣體冷卻裝置；氣體運(yùn)輸管道；氣體共軌分配裝置；氣體噴氣閥；電子控制單元及相應(yīng)傳感器和氣體開關(guān)閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要1所述裝置，壓縮氣體產(chǎn)生裝置可以使用一個(gè)也可以是多個(gè)，可以是機(jī)械式也可以是電動(dòng)式，同時(shí)壓縮氣體產(chǎn)生裝置的動(dòng)力傳動(dòng)軸上可以安裝機(jī)械式離合器或電磁離合器，可通過相應(yīng)的控制裝置對(duì)其進(jìn)行控制切斷動(dòng)力，且進(jìn)入壓縮氣體產(chǎn)生裝置的氣體經(jīng)過空氣濾清器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，從壓縮氣體產(chǎn)生裝置出來的氣體在有必要冷卻時(shí)可用冷卻裝置對(duì)其冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，將有能由電磁驅(qū)動(dòng)、電控的高頻氣體噴氣閥，能在電控單元的控制下開啟或關(guān)閉將氣體噴入氣缸且可以通過控制噴入氣缸氣體量的多少來實(shí)現(xiàn)壓縮比可變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，應(yīng)有一個(gè)電控單元，能根據(jù)各種傳感器傳來的信號(hào)對(duì)其信息進(jìn)行分析然后控制相應(yīng)的執(zhí)行器來協(xié)調(diào)各部分的工作，以使內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性變好。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，在儲(chǔ)氣罐上有氣體壓力、溫度等傳感器和可調(diào)限壓閥，同時(shí)儲(chǔ)氣罐與壓縮氣體產(chǎn)生裝置和氣體共軌管道相連的管道上有氣體開關(guān)閥門能在內(nèi)燃機(jī)需要供氣時(shí)開啟不需要供氣時(shí)關(guān)閉。
7.在權(quán)利要求1上所述的四沖程變二沖程，其特征是傳統(tǒng)四沖程內(nèi)燃機(jī)的吸氣和壓縮沖程在本發(fā)明技術(shù)中在缸外已完成，和做功、排氣沖程同時(shí)進(jìn)行。
8.在權(quán)利要求1中的氣體共軌分配裝置能對(duì)壓縮氣體進(jìn)行分配，同時(shí)氣體共軌裝置上的氣體壓力保持器能對(duì)氣體的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定。
9.在權(quán)利要求5中，噴氣閥可安裝在燃燒室的各個(gè)位置和噴油閥、火花塞形成各種角度，已達(dá)到最佳的燃油點(diǎn)火時(shí)間和最佳混合比。
全文摘要
本發(fā)明系一種氣缸外將空氣壓縮并將壓縮氣體直接噴入氣缸內(nèi)實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)四沖程內(nèi)燃機(jī)變?yōu)槎_程內(nèi)燃機(jī)的強(qiáng)制進(jìn)氣裝置，且同時(shí)可以改變發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，它包括濾清空氣的濾清器及相關(guān)進(jìn)氣道；把從空氣濾清器出來的空氣壓縮的機(jī)械式空氣壓縮裝置；氣體冷卻裝置及儲(chǔ)氣罐；輔助的電動(dòng)空氣壓縮裝置；同時(shí)還有氣體共軌分配裝置及氣體壓力保持器；噴氣閥及電子控制單元和各種傳感器、執(zhí)行器，其特點(diǎn)是相關(guān)裝置間用管路連接，管路上有必要的電磁氣體閥門實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通。此裝置實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)四沖程變?yōu)槎_程及壓縮比可變，能在有限時(shí)間內(nèi)提高內(nèi)燃機(jī)功率、節(jié)油、及能更佳實(shí)現(xiàn)油氣最佳比例混合等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02B21/00GK102518507SQ201210002628
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者何凌鋒 申請(qǐng)人:何凌鋒