專利名稱：外充氣式發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機領域。
背景技術：
傳統(tǒng)發(fā)動機的輸出功率是由發(fā)動機的氣缸容積和轉速決定的，而氣缸容積的增大必定會增加發(fā)動機的體積和重量，并帶來較大的機械損耗；而轉速的增高也不可避免地帶來巨大的機械損耗、空氣動力損耗以及單一吸氣沖程進氣量的減少；進而導致發(fā)動機的單位轉數(shù)的輸出功率下降，發(fā)動機的效率也會下降。由于上述的原因，至今為止，發(fā)動機的效率一直無本質性提高，故急需發(fā)明一種新技術，可在大范圍內調整發(fā)動機的進氣量，以達到高升功率及減少轉速對發(fā)動機進氣量的影響，最終達到高升功率、高效率和低排放的目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種可在大范圍內調整發(fā)動機的進氣量，進而大幅度提高發(fā)動機升功率、熱效率、功率調整范圍及大幅度降低有害物排放的技術。本發(fā)明對排氣中的熱量也進行了回收和利用，使發(fā)動機的效率進一步提高。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種外充氣式發(fā)動機，包括氣缸、進氣道、排氣道、曲軸，所述氣缸進氣口經(jīng)控制裝置與儲氣罐的出口連通，所述儲氣罐的進口經(jīng)控制裝置與空氣壓縮機的壓縮空氣出口連通，所述空氣壓縮機的空氣入口與進氣系統(tǒng)連通，所述空氣壓縮機的動力輸入軸直接或經(jīng)離合器與發(fā)動機的曲軸連接，所述發(fā)動機的凸輪軸與曲軸設為等轉速，即曲軸在旋轉360度范圍內，發(fā)動機完成高壓充氣、二次壓縮、作功和排氣過程。
在所述氣缸進氣口處設有與所述控制裝置并聯(lián)的控制裝置，所述控制裝置與進氣系統(tǒng)連通，所述發(fā)動機的凸輪軸的轉速設為曲軸轉速的二分之一，即曲軸在旋轉720度范圍內，發(fā)動機完成吸氣充氣沖程、壓縮沖程、作功沖程和排氣沖程。
所述排氣道與設在儲氣罐內的熱交換器連通。
在所述控制裝置與所述儲氣罐之間設有控制裝置，在所述控制裝置與所述控制裝置之間設有燃氣預混合器。
在所述空氣壓縮機與所述曲軸之間設有變速裝置。
所述排氣道上設有新鮮空氣導入裝置，以使排氣中的可燃物進一步燃燒，燃燒生成的熱量被所述儲氣罐中的進氣吸收。
所述空氣壓縮機局部或全部設在所述儲氣罐內。
所述空氣壓縮機、所述儲氣罐及其連通管道全部或部分設有保溫層，所述保溫層可為保溫材料或真空隔熱夾層。
所述發(fā)動機燃燒室上設有增容裝置，以調整燃燒室的容積。
本發(fā)明有以下積極有益的效果1、本發(fā)明結構簡單、體積小、成體低廉；2、本發(fā)明可在大范圍內調整發(fā)動機的進氣量，充分利用發(fā)動機的余熱，可大幅度提高發(fā)動機升功率、熱效率、功率調整范圍，大幅度降低發(fā)動機的排放。
3、本發(fā)明可適用于任何帶有發(fā)動機的裝備。


圖1為本發(fā)明第一實施例的結構示意圖；圖2為第二實施例的結構示意圖；圖3為第三實施例的結構示意圖；圖4為第四實施例的結構示意圖；圖5為第五實施例的結構示意圖；圖6為第六實施例的結構示意圖；圖7為第七實施例的結構示意圖；圖8為第八實施例的結構示意圖；圖9為第九實施例的結構示意圖；附圖編號1.氣缸2.進氣道 3.排氣道 4.曲軸5、51、52、7.控制裝置 6.儲氣罐 8.空氣壓縮機9.進氣系統(tǒng)10.離合器11.熱交換器12.燃氣預混合器13.變速裝置14.新鮮空氣導入裝置15.保溫材料 16.燃燒室
17.增容裝置18.柱塞19.聯(lián)桿20.控制裝置21.增容孔具體實施方式
實施例1如圖1所示的外充氣式發(fā)動機，包括氣缸1、進氣道2、排氣道3、曲軸4，所述氣缸1進氣口經(jīng)控制裝置5與儲氣罐6的出口連通，所述儲氣罐6的進口經(jīng)控制裝置7與空氣壓縮機8的壓縮空氣出口連通，所述空氣壓縮機8的空氣入口與進氣系統(tǒng)9連通，所述空氣壓縮機8的動力輸入軸直接或經(jīng)離合器10與發(fā)動機的曲軸4連接，所述發(fā)動機的凸輪軸與曲軸設為等轉速，即曲軸在旋轉360度范圍內，發(fā)動機完成高壓充氣、二次壓縮、作功和排氣過程。
實施例2如圖2所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例1的不同之處是在所述氣缸1進氣口處設有與所述控制裝置5并聯(lián)的控制裝置51，所述控制裝置51與進氣系統(tǒng)9連通，所述發(fā)動機的凸輪軸的轉速設為曲軸轉速的二分之一，即曲軸在旋轉720度范圍內，發(fā)動機完成吸氣充氣沖程、壓縮沖程、作功沖程和排氣沖程。
實施例3如圖3所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例1的不同之處是所述排氣道3與設在儲氣罐6內的熱交換器11連通。
實施例4如圖4所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例3的不同之處是在所述控制裝置5與所述儲氣罐6之間設有控制裝置52，在所述控制裝置5與所述控制裝置52之間設有燃氣預混合器12。
實施例5如圖5所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例4的不同之處是在所述空氣壓縮機8與所述曲軸4之間設有變速裝置13。
實施例6如圖6所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例5的不同之處是所述排氣道3上設有新鮮空氣導入裝置14，以使排氣中的可燃物進一步燃燒，燃燒生成的熱量被所述儲氣罐6中的進氣吸收。
在向氣缸內噴入燃油時適當過量，以減少NOx的形成，排氣中微量的CO和CH在進入熱交換器11內溫度降低后與由新鮮空氣導入裝置14導入的新鮮空氣進一步燃燒，使排放更環(huán)保，第二次燃燒釋放的能量亦可得到儲氣罐6內空氣的有效回收。
實施例7如圖7所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例1的不同之處是所述空氣壓縮機8局部或全部設在所述儲氣罐6內。
實施例8如圖8所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例1的不同之處是所述空氣壓縮機8、所述儲氣罐6及其連通管道全部或部分設有保溫層15，所述保溫層15可為保溫材料或真空隔熱夾層。
實施例9如圖9所示的外充氣式發(fā)動機，與實施例1的不同之處是所述發(fā)動機的燃燒室16上設有增容裝置17，以調整所述燃燒室16的容積。
所述增容裝置17設有柱塞18、聯(lián)桿19、控制裝置20，當所述柱塞18向上運動時，增容孔21增大即所述燃燒室16的容積增大；當所述柱塞18向下運動時，所述增容孔21減小即所述燃燒室16的容積減小。通過改變燃燒室的容積調整發(fā)動機的進氣量進而調整發(fā)動機的輸出功率。
權利要求
1.一種外充氣式發(fā)動機，包括氣缸(1)、進氣道(2)、排氣道(3)、曲軸(4)，其特征在于所述氣缸(1)進氣口經(jīng)控制裝置(5)與儲氣罐(6)的出口連通，所述儲氣罐(6)的進口經(jīng)控制裝置(7)與空氣壓縮機(8)的壓縮空氣出口連通，所述空氣壓縮機(8)的空氣入口與進氣系統(tǒng)(9)連通， 所述空氣壓縮機(8)的動力輸入軸直接或經(jīng)離合器(10)與發(fā)動機的曲軸(4)連接，所述發(fā)動機的凸輪軸與曲軸設為等轉速，即曲軸在旋轉360度范圍內，發(fā)動機完成高壓充氣、二次壓縮、作功和排氣過程。
2.如權利要求1所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于在所述氣缸(1)進氣口處設有與所述控制裝置(5)并聯(lián)的控制裝置(51)，所述控制裝置(51)與進氣系統(tǒng)(9)連通，所述發(fā)動機的凸輪軸的轉速設為曲軸轉速的二分之一，即曲軸在旋轉720度范圍內，發(fā)動機完成吸氣充氣沖程、壓縮沖程、作功沖程和排氣沖程。
3.如權利要求1或2所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于所述排氣道(3)與設在儲氣罐(6)內的熱交換器(11)連通。
4.如權利要求1、2或3所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于在所述控制裝置(5)與所述儲氣罐(6)之間設有控制裝置(52)，在所述控制裝置(5)與所述控制裝置(52)之間設有燃氣預混合器(12)。
5.如權利要求1、2、3或4所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于在所述空氣壓縮機(8)與所述曲軸(4)之間設有變速裝置(13)。
6.如權利要求1、2、3、4、或5所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于所述排氣道(3)上設有新鮮空氣導入裝置(14)，以使排氣中的可燃物進一步燃燒，燃燒生成的熱量被所述儲氣罐(6)中的進氣吸收。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于所述空氣壓縮機(8)局部或全部設在所述儲氣罐(6)內。
8.如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于所述空氣壓縮機(8)、所述儲氣罐(6)及其連通管道全部或部分設有保溫層(15)，所述保溫層(15)可為保溫材料或真空隔熱夾層。
9.如權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述外充氣式發(fā)動機，其特征在于所述發(fā)動機的燃燒室(16)上設有增容裝置(17)，以調整所述燃燒室(16)的容積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外充氣式發(fā)動機，包括氣缸、進氣道、排氣道、曲軸，所述氣缸進氣口經(jīng)控制裝置與儲氣罐的出口連通，所述儲氣罐的進口經(jīng)控制裝置與空氣壓縮機的壓縮空氣出口連通，所述空氣壓縮機的空氣入口與進氣系統(tǒng)連通，所述空氣壓縮機的動力輸入軸直接或經(jīng)離合器與發(fā)動機的曲軸連接，所述發(fā)動機的凸輪軸與曲軸設為等轉速，即曲軸在旋轉360度范圍內，發(fā)動機完成高壓充氣、二次壓縮、作功和排氣過程。本發(fā)明可在大范圍內調整發(fā)動機的進氣量，進而大幅度提高發(fā)動機升功率、熱效率、功率調整范圍及大幅度降低有害物排放；本發(fā)明結構簡單、體積小、節(jié)能、環(huán)保，可適用于任何帶有發(fā)動機的裝備。
文檔編號F02B23/00GK101092902SQ20071011910
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權日2007年7月16日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪