專利名稱：進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)及其運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)。本發(fā) 明還提供一種在工作環(huán)節(jié)中伴有氣體輸入的單沖程發(fā)動機(jī)的運行方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動機(jī)通常都包括四個工作過程吸氣、壓縮、爆炸(點火 噴油)和排氣，曲軸轉(zhuǎn)動兩周方能完成一次工作周期，做功一次，效率較低。 為了提高工作效率，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)二沖程的汽油發(fā)動機(jī)，二沖程發(fā)動機(jī)曲柄 旋轉(zhuǎn)360。完成一個工作循環(huán)，即曲柄旋轉(zhuǎn)一圈發(fā)動機(jī)燃燒做功一次，它是靠氣 缸壁上的掃氣口、排氣口完成進(jìn)、排氣過程的。由于二沖程發(fā)動機(jī)曲柄旋轉(zhuǎn)一 圈做一次功，所以二沖程發(fā)動機(jī)的扭矩較四沖程發(fā)動機(jī)均勻；同時在相同曲軸 轉(zhuǎn)速和相同工作容積的情況下，二沖程發(fā)動機(jī)輸出的功率比四沖程發(fā)動機(jī)高一 倍，但因二沖程發(fā)動機(jī)有掃氣損失，并且換氣時減少了有效工作行程，所以它 的實際輸出功率僅比四沖程發(fā)動機(jī)高50% 70%。 另外，現(xiàn)有技術(shù)中的二沖 程汽油發(fā)動機(jī)還存在以下一些缺陷1、工作粗暴，汽油要與潤滑油混合，致 使發(fā)動機(jī)壽命降低；2、燃燒不充分，排放污染嚴(yán)重。
綜上所述可知，現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動機(jī)總是需要經(jīng)過一個壓縮過程，這一過 程需要消耗能量，使得發(fā)動機(jī)的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高功率，低能耗，清潔 排放的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的運行方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)是在現(xiàn)有四沖程發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上改造
而成的。
本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，包括一個現(xiàn)有的電噴四沖程發(fā)動機(jī)， 其中的氣缸中設(shè)有活塞將氣缸分隔成相互隔絕的兩個腔室，在與活塞連桿相對 的活塞一側(cè)腔室的氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)氣裝置、排氣門、噴油嘴和火花塞，所述進(jìn) 氣裝置和所述排氣門上連接啟閉裝置，以完成進(jìn)氣、排氣，在噴油嘴上連接開 關(guān)裝置，以向汽缸中噴油和根據(jù)氣缸的進(jìn)氧氣量調(diào)節(jié)進(jìn)油量，所述火花塞上連
接點火控制裝置；在所述進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣口上通過管道連接一個壓縮氧氣罐； 所述進(jìn)氣裝置、排氣門、噴油嘴以及火花塞上的各控制啟閉或開關(guān)的裝置相互 匹配，其匹配關(guān)系為當(dāng)活塞由下止點向上止點位移時排氣門打開，上行至上
止點時排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門瞬間打開，進(jìn)入所需量的氧氣，同時噴油嘴開啟， 進(jìn)氣門和噴油嘴在點火前瞬間關(guān)閉，之后點火，活塞從上止點移動至下止點。
本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)在氣缸的進(jìn)氣口上連接一個壓縮氧氣 罐，在進(jìn)氣中不再如現(xiàn)有各種發(fā)動機(jī)一樣通過活塞從上止點向下止點后撤在氣 缸中形成負(fù)壓而吸入常壓的空氣，然后經(jīng)過壓縮再噴油點火。本發(fā)明的發(fā)動機(jī)， 在將汽缸內(nèi)的廢氣排放掉之后，開啟進(jìn)氣裝置，氧氣罐中具有一定壓力的氧氣 就可自動進(jìn)入氣缸，由于進(jìn)入氣缸的是純氧氣，其充滿燃燒室就足夠爆炸和使 得噴入的燃料油充分燃燒，不會有未燒凈的廢氣排出。由于在活塞位于上止點 處即吸氧噴油，之后即點火爆炸做功。因此，完全沒有了壓縮過程。
本發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣裝置后面連接氧氣罐，由此取消了現(xiàn)有技術(shù)中的空氣濾清 器等部件。
所述進(jìn)氣裝置可以是一個現(xiàn)有的設(shè)置在氣缸缸蓋上的迸氣門，其如同現(xiàn)有 技術(shù)一樣地與啟閉進(jìn)氣門和排氣門的凸輪機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。即其與啟閉進(jìn)氣門的凸 輪機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，啟閉排氣門的凸輪機(jī)構(gòu)與啟閉進(jìn)氣門凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪的形狀和 位置匹配，該匹配關(guān)系為當(dāng)活塞由下止點向上止點位移時排氣門打開，上行 至上止點時排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門瞬間打開，氧氣罐中的具有一定壓力的所需量 的氧氣進(jìn)入氣缸的燃燒室，然后，進(jìn)氣門在點火前瞬間關(guān)閉。
可以在進(jìn)氣口上設(shè)置的連接氧氣罐的管路中設(shè)有調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥與油門 踏板相關(guān)聯(lián)，以調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，繼而，噴油量也隨之增大，使得進(jìn)氣量與油門大 小相關(guān)聯(lián)，進(jìn)氣量越大，油門越大，進(jìn)油量也越大；或者，即隨著氣缸進(jìn)油量
的增加，使得氧氣的進(jìn)入量也增加。
該調(diào)壓閥通過其中的調(diào)壓伸縮閥桿與油門踏板之間連接一杠桿，其一端與 閥桿連接，另一端與油門踏板關(guān)聯(lián)。
所述進(jìn)氣裝置還可以是一個噴氣嘴，該噴氣嘴上的開關(guān)裝置與現(xiàn)有氣缸蓋 上的噴油嘴的啟閉機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，使得噴氣嘴的啟閉與噴油嘴同步。
所述噴氣嘴上的開關(guān)裝置可以為與噴油嘴共用的電磁閥；或者所述噴氣嘴 上的開關(guān)裝置是與噴油嘴上的電磁閥聯(lián)動連接的電磁閥；使之達(dá)到與噴油嘴同 步啟閉。
這時，也可以在進(jìn)氣口和氧氣罐之間的管路上設(shè)有調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥與油 門踏板相關(guān)聯(lián)。以此調(diào)節(jié)氣缸進(jìn)氣量，從而調(diào)節(jié)噴油量，來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的運行方法為在一個進(jìn)氧式單沖程發(fā) 動機(jī)中進(jìn)行，其包括一個現(xiàn)有的電噴四沖程發(fā)動機(jī)，其中的氣缸里設(shè)有活塞將 氣缸分隔成相互隔絕的兩個腔室，在與活塞連桿相對的活塞一側(cè)腔室的氣缸蓋 上設(shè)有進(jìn)氣裝置、排氣門、噴油嘴和火花塞，所述進(jìn)氣裝置和所述排氣rt上連 接啟閉裝置，以完成進(jìn)氣、排氣，在噴油嘴上連接開關(guān)裝置，以向汽缸中噴油
和根據(jù)氣缸的進(jìn)氧氣量調(diào)節(jié)進(jìn)油量，所述火花塞上連接點火控制裝置；在所述 進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣口上通過管道連接一個壓縮氧氣罐；該發(fā)動機(jī)在曲軸轉(zhuǎn)動一周 的一個周期中，按照進(jìn)氣噴油、點火、爆炸產(chǎn)生動力和排氣幾個過程工作，該 運行方法包含的步驟有
(1) 排氣活塞位于氣缸的下止點，在曲軸慣性作用下向上止點位移， 排氣門開啟，排氣，到達(dá)上止點，排氣門關(guān)閉；
(2) 噴油噴氣活塞到達(dá)氣缸上止點，噴油嘴向與活塞與氣缸蓋之間設(shè) 有一個空隙構(gòu)成的燃燒室中噴油，同時進(jìn)氣裝置開啟，帶有壓力的高壓氧氣進(jìn) 入燃燒室，然后，進(jìn)氣裝置瞬間關(guān)閉；
(3) 點火進(jìn)氣裝置關(guān)閉后，火花塞點火；
(4) 爆炸氣缸內(nèi)的油氣、氧氣被點火爆炸，活塞向下止點位移做功， 最后到達(dá)下止點，之后排氣門開啟；
如此，在曲柄轉(zhuǎn)動一周過程中發(fā)動機(jī)做功一次。 所述噴油噴氣過程在排氣門關(guān)閉后開始。
所述噴油噴氣過程結(jié)束后進(jìn)氣裝置瞬間關(guān)閉。在所述進(jìn)氣裝置關(guān)閉后方進(jìn) 行點火過程。
輸入的高壓氧氣的壓力根據(jù)車輛的型號、氣缸的型號大小而變化，通常， 可以是0.5-1.5MPa。
當(dāng)所述進(jìn)氣裝置為噴氣嘴時，所述凸輪機(jī)構(gòu)只是與現(xiàn)有技術(shù)相同地與排氣
門相關(guān)聯(lián)，而凸輪的形狀和位置為在活塞到達(dá)下止點時，排氣閥開啟，活塞 從下止點向上止點運行中，排氣閥為開啟狀態(tài)，到達(dá)上止點，排氣門即關(guān)閉。 噴氣嘴通過管路連接所述氧氣罐。噴氣嘴的啟閉通過其上設(shè)有的與噴油嘴聯(lián)動 的電磁閥控制。油門開啟的同時噴氣嘴也開啟。
所述噴油嘴噴入的可以是汽油、柴油、氫氣、酒精等。 所述進(jìn)氣裝置輸入的可以是高壓氧氣，也可以是其它助燃劑。 通過油門踏板控制所述調(diào)壓閥。調(diào)壓閥的作用為控制氣缸的氧氣的進(jìn)氣 量。由于電子噴油發(fā)動機(jī)的噴油量是根據(jù)進(jìn)氣量控制的，所以，通過控制壓縮 氣體進(jìn)入氣缸的量，可以達(dá)到控制發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速及功率的目的。
在設(shè)置噴氣嘴的實例中，也可以通過電磁閥的開啟度控制氣缸的氧氣進(jìn)氣 量，其控制方法與噴油嘴控制噴油量相同，而且聯(lián)動，噴油量小，同時噴氣量 也小，噴油量大，噴氣量相應(yīng)也增大。
還可以在所述噴氣嘴和氧氣罐之間連接的管道上設(shè)有一限壓閥，限制進(jìn)入 氣缸的氧氣壓力不受氧氣罐較大壓力的影響而比較恒定。
本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)通過將普通進(jìn)氣改為進(jìn)高壓氧氣，由此
使得本發(fā)動機(jī)無須壓縮行程，在進(jìn)氣口中輸入氧氣實現(xiàn)了單沖程高效率的運轉(zhuǎn) 模式。在發(fā)動機(jī)的運行中沒有消耗能量的壓縮過程，曲軸轉(zhuǎn)動一周，即有一次 做功，比起現(xiàn)有的四沖程發(fā)動機(jī)提高效率一倍，本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā) 動機(jī)又不同于現(xiàn)有技術(shù)中的二沖程發(fā)動機(jī)，因為是在現(xiàn)有四沖程發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上 作改進(jìn)，沒有二沖程發(fā)動機(jī)的掃氣損失以及汽油要與潤滑油混合，致使發(fā)動機(jī) 壽命降低、燃燒不充分，排放污染嚴(yán)重的諸多缺點。本發(fā)明提供的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 非常簡單，本發(fā)動機(jī)擯棄了常規(guī)發(fā)動機(jī)的壓縮行程，最大可能地降低發(fā)動機(jī)內(nèi) 耗，燃料在高濃度氧氣中點燃所產(chǎn)生的能量比在壓縮空氣中點燃所產(chǎn)生的能量 要大的多，所以在達(dá)到相同功率的前提下所耗氧氣量是非常小的，且燃燒完全 排放清潔，因此，進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的油耗將在常規(guī)發(fā)動機(jī)油耗的三分之一 以下。本發(fā)動機(jī)是在現(xiàn)有廣泛使用的四沖程發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上簡單的改進(jìn)，在現(xiàn)有 汽車上稍加改動就可實施本發(fā)明提供的發(fā)動機(jī)的運行方法，實現(xiàn)高效節(jié)能工作 模式，因此，其有利于節(jié)能模式的推廣普及。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為現(xiàn)有電噴四沖程汽油發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2所示的發(fā)動機(jī)上的可調(diào)氣閥的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示為現(xiàn)有的四沖程汽油發(fā)動機(jī)，其包括氣缸l,在氣缸l中設(shè)有
活塞2，其將氣缸分成相互隔絕的兩個腔室，在與活塞2的活塞連桿21相對的 一個腔室的端頭設(shè)置氣缸蓋3，其與氣缸接合處為外凸的形狀，形成一弧形空 間，在活塞2處于與氣缸蓋3最接近的前端點(即上止點)時，活塞2的端面 與弧形氣缸蓋3之間設(shè)有的該空間稱為燃燒室。在氣缸蓋3上設(shè)有進(jìn)氣門4、 排氣門5、噴油嘴6和火花塞7。
本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)是在如圖l所示的現(xiàn)有的四沖程汽油發(fā) 動機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)的，即將前述的進(jìn)氣門變成進(jìn)氣裝置，并且在進(jìn)氣裝置上連接 一根管路的一端，在該管路的另一端上連接一個氧氣罐。具體地，可以有如下 一種實施例
如圖2所示，其中的氣缸1中同樣地設(shè)有活塞2將氣缸1分隔成相互隔絕 的兩個腔室，在與活塞連桿21相對的活塞2 —側(cè)腔室的氣缸蓋3上設(shè)有進(jìn)氣 門4、排氣門5、噴油嘴6和火花塞7，還包括啟閉進(jìn)氣門4和排氣門5的凸輪 機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，如同現(xiàn)有技術(shù)一樣，活塞2與連桿與曲軸(圖中未示出) 相連接，進(jìn)氣門4和排氣門5上的凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪形狀、結(jié)構(gòu)和位置為按照
適應(yīng)進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)氣閥啟閉的要求設(shè)置(既曲軸旋轉(zhuǎn)一圈進(jìn)、排氣門各
開啟一次)；在進(jìn)氣門4的進(jìn)氣口上連接一個氧氣進(jìn)氣管8的一端，在進(jìn)氣管 8的另一端設(shè)有一氧氣儲氣罐10;
所述進(jìn)氣門4和所述排氣門5上連接的啟閉裝置，以完成進(jìn)氣、排氣，在 噴油嘴上連接開關(guān)裝置，以向汽缸1中噴油和根據(jù)氣缸的進(jìn)氧氣量調(diào)節(jié)進(jìn)油量， 所述火花塞7上連接點火控制裝置；進(jìn)氣門4、排氣門5、噴油嘴6以及火花 塞7上的各控制啟閉或開關(guān)的裝置相互匹配，其匹配關(guān)系為當(dāng)活塞2由下止 點向上止點位移開始時排氣門5即打開，活塞2上行至上止點時排氣門5即關(guān) 閉，然后，進(jìn)氣門4瞬間打開，進(jìn)入所需量的氧氣，同時噴油嘴6開啟，向氣 缸l中噴油；進(jìn)氣門4和噴油嘴6在點火前瞬間關(guān)閉，之后火花塞7點火，爆 炸，活塞2從上止點移動至下止點。
這種發(fā)動機(jī)的運行方式為
該發(fā)動機(jī)在曲軸轉(zhuǎn)動一周的一個周期中，按照進(jìn)氣噴油、點火、爆炸產(chǎn)生 動力和排氣幾個過程工作，該方法包含的步驟有
(1) 排氣活塞2位于氣缸1的下止點，在曲軸慣性作用下向上止點位 移，位移開始時排氣門5即開啟，排氣，到達(dá)上止點，排氣門5關(guān)閉；
(2) 噴油噴氣活塞2到達(dá)氣缸1上止點，與氣缸蓋3之間形成一個燃 燒室，噴油嘴6向燃燒室中噴油，同時進(jìn)氣門4瞬間開啟向燃燒室內(nèi)輸入基本
數(shù)量的帶有壓力的高壓氧氣，之后，進(jìn)氣門4瞬時關(guān)閉；
(3) 點火進(jìn)氣門4和噴油嘴6關(guān)閉后，火花塞7點火；
(4) 爆炸氣缸內(nèi)的油氣、氧氣被點火爆炸，活塞2向下止點位移做功， 最后到達(dá)下止點，之后排氣門5開啟，活塞又從下止點向上止點移動排氣；
如此，在曲柄轉(zhuǎn)動一周過程中發(fā)動機(jī)做功一次。
在進(jìn)氣管8與氧氣儲氣罐10間的管路上設(shè)一可調(diào)氣閥10c。如圖3所示， 可調(diào)氣閥10c上具有一個閥桿11,該閥桿11的一端置于該調(diào)氣閥閥體13內(nèi)， 連接閥件14，閥桿11的另一端密封地伸出在閥體之外，位于閥體13內(nèi)的閥桿 11上套設(shè)一復(fù)位彈簧12，該復(fù)位彈簧設(shè)在閥件14和閥蓋即導(dǎo)向塊18之間。
如圖2所示，伸出在閥體13外的閥桿11的一端連接一連接杠桿15的一 端，該杠桿15的另一端用于連接油門踏板16，在該杠桿15兩端之間設(shè)有一支 點軸孔，穿設(shè)在一支點軸17上，使用時該支點軸17固定支撐在車體上。復(fù)位 彈簧12使得當(dāng)踩下油門踏板16時，通過杠桿15拉動閥桿11，調(diào)氣閥的氣 體通過截面增大，送氣壓力提高，送氣量增大，并壓縮該復(fù)位彈簧12，松開油 門踏板16時，復(fù)位彈簧12復(fù)位，調(diào)氣閥的氣體通過截面減小。在閥件14上 設(shè)有的對中導(dǎo)向塊18固定在閥體上，導(dǎo)向塊上設(shè)有導(dǎo)向槽，閥桿密封地設(shè)于 導(dǎo)向槽中，該導(dǎo)向塊使得閥件14在相對于閥體移動調(diào)節(jié)開度時可以保證其對
中性。
踏下油門踏板16通過油門拉索拉動調(diào)氣閥的拉桿ll，拉桿11與調(diào)氣閥的 活塞式閥件14相聯(lián)，活塞式閥件14的錐形前端與閥座的錐形座拉開，使的氣 管流通面積增大，高壓罐10內(nèi)的高壓氧氣加速進(jìn)入氣缸以達(dá)到加大氣缸進(jìn)氣 量的目的。因調(diào)氣閥活塞式閥件14與閥座為相合的錐形，所以可通過踏下油 門踏板的高低來自由的控制進(jìn)氣量，而現(xiàn)有技術(shù)中的噴油嘴的噴油量是可以調(diào) 節(jié)使之與進(jìn)氣量匹配，使得進(jìn)氣量和噴油量同步匹配增減。因此，通過腳踏板 可調(diào)節(jié)氣缸進(jìn)油量。松開踏板后，活塞式閥件14通過彈簧12及兩側(cè)的氣壓差 回向閥座13，完全抬起油門踏板，在無外力作用狀態(tài)下活塞式閥件14與閥座 間仍留有適當(dāng)間隙，調(diào)氣閥的氣體通過截面最小，供給發(fā)動機(jī)怠速運轉(zhuǎn)時所需 的壓縮氧氣量。
由于電子噴油發(fā)動機(jī)的噴油量是根據(jù)進(jìn)氣量控制的，所以，這時，可以通 過控制壓縮氣體進(jìn)入氣缸的量，達(dá)到控制發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速及功率的目的。
在本發(fā)明提供的另一個實施例中，如圖4所示，所述進(jìn)氣裝置可以取代現(xiàn) 有技術(shù)中氣缸蓋上設(shè)置的進(jìn)氣門4，而設(shè)置一個噴氣嘴41,進(jìn)氣管8連接在噴 氣嘴41的進(jìn)氣口上，該噴氣嘴41與現(xiàn)有氣缸蓋3上的噴油嘴6的啟閉機(jī)構(gòu)相 關(guān)聯(lián)，使得噴氣嘴41的啟閉與噴油嘴6同步。具體的，就是所述噴氣嘴41上 的啟閉機(jī)構(gòu)為一個電磁閥，其與噴油嘴上的電磁閥聯(lián)動連接，即可以是與噴油 嘴共用控制噴油時間的導(dǎo)線，使之達(dá)到與噴油嘴同步啟閉。
在該實施例中，同樣可以在進(jìn)氣管8上設(shè)置調(diào)壓閥10c。這時，對應(yīng)的噴 氣嘴6可以是只控制啟閉而不控制開啟度的噴氣嘴。進(jìn)氣量通過調(diào)壓閥10c來 調(diào)節(jié)。
在所述噴氣嘴41和氧氣罐10之間連接的進(jìn)氣管8上也可以設(shè)有一現(xiàn)有技 術(shù)中已有的限壓閥，限制進(jìn)入氣缸1的氧氣壓力不受氧氣罐較大壓力的影響而 比較恒定。這時，噴氣嘴41為具有通過凸輪機(jī)構(gòu)控制其啟閉且可控制進(jìn)氣量 的噴嘴，與現(xiàn)有的噴油嘴結(jié)構(gòu)相同，其中的進(jìn)氣量控制裝置與油門踏板或其它 控制裝置關(guān)聯(lián)，控制進(jìn)氣量，繼而控制噴油嘴的噴油量。
輸入的高壓氧氣的壓力根據(jù)車輛的型號、氣缸的型號大小而變化，通常， 可以是0.5-1.5MPa。
當(dāng)所述進(jìn)氣裝置為噴氣嘴41時，所述凸輪機(jī)構(gòu)只是與現(xiàn)有技術(shù)相同地與 排氣門相關(guān)聯(lián)，噴氣嘴41通過進(jìn)氣管8連接氧氣罐10，噴氣嘴41上設(shè)置電磁 閥，其與控制噴油嘴的現(xiàn)有控制機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，使之與噴油嘴同步地噴高壓氧氣。
所述噴油嘴噴入的可以是汽油、柴油、氫氣、酒精等。
所述進(jìn)氣裝置輸入的可以是高壓氧氣，也可以是其它助燃劑。
權(quán)利要求
1、一種進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，包括一個現(xiàn)有的電噴四沖程發(fā)動機(jī)，其中的氣缸里設(shè)有活塞將氣缸分隔成相互隔絕的兩個腔室，在與活塞連桿相對的活塞一側(cè)腔室的氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)氣裝置、排氣門、噴油嘴和火花塞，所述進(jìn)氣裝置和所述排氣門上連接啟閉裝置，以完成進(jìn)氣、排氣，在噴油嘴上連接開關(guān)裝置，以向汽缸中噴油，所述火花塞上連接點火控制裝置；其特征在于在所述進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣口上通過管道連接一個壓縮氧氣罐；所述進(jìn)氣裝置、排氣門、噴油嘴以及火花塞上的各控制啟閉或開關(guān)的裝置相互匹配，其匹配關(guān)系為當(dāng)活塞由下止點向上止點位移開始時排氣門即打開，活塞上行至上止點時排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門瞬間打開，進(jìn)入所需量的氧氣，同時噴油嘴開啟，進(jìn)氣門和噴油嘴在點火前瞬間關(guān)閉，之后點火，活塞從上止點移動至下止點。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，其特征在于所述進(jìn)氣 裝置是一個設(shè)置在氣缸的缸蓋上的進(jìn)氣門，其與啟閉進(jìn)氣門的凸輪機(jī)構(gòu)相關(guān)匹配^系為當(dāng)活塞由下二點^]上止點位移開始;排氣門打4、，、上行至上止點 時排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門瞬間打開，進(jìn)入所需量的氧氣，然后，進(jìn)氣門在點火前 瞬間關(guān)閉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述進(jìn) 氣口上設(shè)置的連接氧氣罐的管路中設(shè)有調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥與油門踏板相關(guān)聯(lián)， 使得進(jìn)氣量與油門大小相關(guān)聯(lián)，油門越大，進(jìn)氣量越大；隨之氣缸進(jìn)油量也增 加。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，其特征在于所述進(jìn)氣 裝置是一個噴氣嘴，該噴氣嘴上的開關(guān)裝置與所述噴油嘴的啟閉機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)， 使得噴氣嘴的啟閉與噴油嘴同步。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，其特征在于所述噴氣 嘴上的開關(guān)裝置為與噴油嘴共用的電磁閥；或者所述噴氣嘴上的開關(guān)裝置是與 噴油嘴上的電磁閥聯(lián)動連接的電磁閥；使之達(dá)到與噴油嘴同步啟閉。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述進(jìn) 氣口上設(shè)置的連接氧氣罐的管路中設(shè)有調(diào)壓閥，該調(diào)壓閥與油門踏板相關(guān)聯(lián)， 使得進(jìn)氣量與油門大小相關(guān)聯(lián)，進(jìn)氣量越大，噴油量越大；即隨著氣缸氧氣的 進(jìn)入量的增加，使得進(jìn)油量也增加。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述噴 氣嘴和氧氣罐之間連接的管道上設(shè)有一限壓閥，限制進(jìn)入氣缸的氧氣壓力不受 氧氣罐較大壓力的影響而比較恒定。
8、 一種進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的運行方法，其特征在于是在一個進(jìn)氧式 單沖程發(fā)動機(jī)中進(jìn)行，其包括一個電噴四沖程發(fā)動機(jī)的氣缸，其中的氣缸中設(shè) 有活塞將氣缸分隔成相互隔絕的兩個腔室，在與活塞連桿相對的活塞一側(cè)腔室 的氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)氣裝置、排氣門、噴油嘴和火花塞，所述進(jìn)氣裝置和所述排 氣門上連接啟閉裝置，以完成進(jìn)氣、排氣，在噴油嘴上連接開關(guān)裝置，以向汽 缸中噴油，所述火花塞上連接點火控制裝置；在所述進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣口上通過 管道連接一個壓縮氧氣罐；該發(fā)動機(jī)在曲軸轉(zhuǎn)動一周的一個周期中，按照進(jìn)氣噴油、點火、爆炸產(chǎn)生 動力和排氣幾個過程工作，該方法包含的步驟有(1) 排氣活塞位于氣缸的下止點，在曲軸慣性作用下向上止點位移開 始時，排氣門即開啟，排氣，到達(dá)上止點，排氣門關(guān)閉；(2) 噴油噴氣活塞到達(dá)氣缸上止點，與氣缸蓋之間設(shè)有一個燃燒室， 噴油嘴噴油，同時進(jìn)氣裝置瞬間開啟輸入基本數(shù)量的帶有壓力的高壓氧氣，然 后，進(jìn)氣裝置瞬間關(guān)閉；(3) 點火進(jìn)氣裝置和噴油嘴關(guān)閉后，火花塞點火；(4) 爆炸氣缸內(nèi)的油氣、高壓氧氣被點火爆炸，活塞向下止點位移做 功，最后到達(dá)下止點，之后排氣門即開啟；如此，在曲柄轉(zhuǎn)動一周過程中發(fā)動機(jī)做功一次。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的運行方法，其特征在于 輸入的高壓氧氣的壓力是0.5-1.5MPa。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的運行方法，其特征在于 所述噴油嘴噴入的是汽油、柴油、氫氣或酒精。
全文摘要
一種進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)，在氣缸的進(jìn)氣門的進(jìn)氣口上連接一壓縮氧氣進(jìn)氣管的一端，進(jìn)氣管的另一端連氧氣儲氣罐及可調(diào)氣閥，進(jìn)氣裝置、排氣門、噴油嘴以及火花塞上的各開關(guān)的裝置相互匹配活塞由下止點向上止點位移排氣門打開，至上止點排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門瞬間打開，進(jìn)氧氣，同時噴油嘴開啟，進(jìn)氣門和噴油嘴在點火前瞬間關(guān)閉，點火，活塞移動至下止點；本發(fā)明還提供進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)的運行方法。本發(fā)明提供的進(jìn)氧式單沖程發(fā)動機(jī)通過在進(jìn)氣門中輸入高濃度氧氣實現(xiàn)了單沖程無壓縮高效率的運轉(zhuǎn)模式。提供高濃度氧氣的裝置只是一套儲氣罐和高濃度氧氣輸送管路，結(jié)構(gòu)非常簡單，本發(fā)動機(jī)結(jié)合并提升了現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的功能，工作效率高、燃燒充分、能耗低。
文檔編號F02M25/10GK101109344SQ20071012122
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
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