專利名稱：高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，具體是一種高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。 背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)主體為氣缸，氣缸的上口由缸蓋封蓋，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞在氣缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)上止點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)下止點(diǎn)間往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊\(yùn)動(dòng)的上止點(diǎn)與缸蓋之間的氣缸腔室為燃燒室，活塞運(yùn)動(dòng)的下止點(diǎn)與缸蓋之間的氣缸腔室為進(jìn)氣室(包括燃燒室)，進(jìn)氣室與燃燒室之比為壓縮比?；钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)分為進(jìn)氣、壓縮、爆炸做功和排氣四個(gè)過程1、進(jìn)氣(即吸氣)?；钊陨现裹c(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)開啟進(jìn)氣口，關(guān)閉排氣口?；钊陨现裹c(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)的過程中，進(jìn)氣口的氣門處于開啟狀態(tài)，排氣口的氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)活塞作進(jìn)氣運(yùn)動(dòng)，噴油裝置從噴油嘴直接向氣缸內(nèi)噴油，噴油嘴一般設(shè)置于缸蓋上。2、壓縮?；钊韵轮裹c(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣口?；钊韵轮裹c(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)的過程中，進(jìn)氣口氣門和排氣口氣門均處于關(guān)閉狀態(tài)。3、爆炸做功?；钊蛏线\(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)，混合燃燒體于燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃，混合燃燒體瞬間燃燒爆炸，推動(dòng)活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)輸出功率。4、排氣?；钊韵轮裹c(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)開啟排氣口?；钊韵轮裹c(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)，此時(shí)進(jìn)氣口的氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，排氣口的氣門處于開啟狀態(tài)，將混合燃燒體燃燒爆炸產(chǎn)生的廢氣排出。排氣過程中廢氣和廢熱無法排盡，這不僅是傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)存在的問題，也是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)存在且無法解決的問題。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)至氣缸上止點(diǎn)的活塞無法排盡燃燒室內(nèi)的殘存廢氣和廢熱，下一循環(huán)進(jìn)氣時(shí)殘存無氧廢氣和廢熱(約400度 500度)混入新進(jìn)入的空氣中，影響了進(jìn)入空氣的質(zhì)量，增加了進(jìn)入空氣的溫度，影響了進(jìn)入空氣的密度，由于還混入一定量的無氧廢氣，就更不利于混合燃料爆炸做功，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比無法進(jìn)一步提高。 壓縮比是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，壓縮比越大，點(diǎn)火前燃燒室內(nèi)的混合氣體的密度就越大，燃燒時(shí)一方面可以使燃料燃燒更完全，燃料利用率更高、能耗更低，廢氣排放也更低， 另一方面發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出更大。在壓縮比一定的情況下，現(xiàn)有技術(shù)中提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的一種行之有效方法是向發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中增壓。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的，由于進(jìn)氣(即吸氣)過程中，空氣的進(jìn)入滯后于活塞的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉，此時(shí)封閉于氣缸腔體中的空氣并非正常進(jìn)氣時(shí)的滿缸，而噴入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制，因此發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制。如何在額定功率下進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率， 則只能通過壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸來增加燃料量，從而提高燃燒作功能力。在目前的技術(shù)條件下，渦輪增壓器是惟一能使發(fā)動(dòng)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，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)已在歐系車上廣泛運(yùn)用。
所述渦輪增壓器其實(shí)就是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，這種渦輪增壓器有機(jī)械增壓和廢氣渦輪增壓兩種方式1、機(jī)械增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上并通過皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連接，從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸獲得動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而將空氣增壓到進(jìn)氣岐道里，通過進(jìn)氣口增壓至發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是渦輪轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)相同，因此沒有滯后現(xiàn)象，動(dòng)力輸出非常流暢。但是由于裝在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，因此還是消耗了部分動(dòng)力，增壓出來的效果并不高；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)進(jìn)氣滯阻現(xiàn)象。2、廢氣渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)無任何機(jī)械聯(lián)系，實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之通過進(jìn)氣口增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭矩要增大20% -30%。誠然，配置渦輪增壓器的確能夠提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，但也存在一些缺點(diǎn)1、提速問題。由于葉輪的慣性作用對油門門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，造成動(dòng)力輸出反應(yīng)滯后，也就是說從你大腳踩油門加大馬力，到葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)將更多空氣壓進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更大動(dòng)力之間存在一個(gè)2秒左右的時(shí)間差，即如果突然加速的話，瞬間有提不上速度的感覺。2、加速問題。雖然渦輪增壓技術(shù)已有所改進(jìn)，但是由于設(shè)計(jì)原理問題，因此安裝了渦輪增壓器的汽車駕駛起來的感覺是和大排量的汽車有一定差異。比如說1. 8T的渦輪增壓汽車，在實(shí)際的行駛之中，加速肯定不如2. 4L車，但是只要度過了那段等待期，1.8T的動(dòng)力同樣會(huì)竄上來，因此如果你追求駕駛感覺的話，渦輪增壓引擎并不適合你，如果你是跑高速，渦輪增壓才顯得特別總要。3、啟動(dòng)機(jī)會(huì)少。常規(guī)設(shè)計(jì)中渦輪增壓的啟動(dòng)是在3500轉(zhuǎn)左右，以渦輪增壓的1. 8T 車為例，一般市內(nèi)駕駛的換檔轉(zhuǎn)速在2000 3000之間，5擋能夠上到3500轉(zhuǎn)時(shí)速度估計(jì)已突破120公里/小時(shí)，也就是說除非你故意停留在低檔位，否則不超過120公里/小時(shí)時(shí)速，渦輪增壓根本無法啟動(dòng)，沒有渦輪增壓的啟動(dòng)，該車只為1.8T動(dòng)力的車而已，2. 4T的動(dòng)力只能理論上的增壓動(dòng)力。4、渦輪增壓器處于高速、高溫的工作環(huán)境，增壓器廢氣渦輪端的溫度在600度 1000度，增壓器的轉(zhuǎn)速也非常高(約12萬轉(zhuǎn)/分鐘)，造成渦輪增壓器極易損壞，如寶來的 1. 8T車，6萬公里左右就要維修和更換渦輪增壓器，渦輪增壓器的維修和更換價(jià)格昂貴，無形中增加了車主的維護(hù)成本。5、渦輪增壓器的渦輪端使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣不暢，阻擋了活塞上行排氣動(dòng)作，降低了曲軸動(dòng)能，減少了動(dòng)力輸出，最終降低了發(fā)動(dòng)機(jī)功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，通過清掃發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣而排空高溫?zé)o氧廢氣、降低氣缸溫度、提高新進(jìn)空氣的氣密度和純度，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括進(jìn)氣裝置、排氣裝置和噴油裝置， 所不同的是還包括增壓裝置，以及控制增壓裝置啟閉及調(diào)節(jié)噴氣量的控制裝置，所述控制裝置控制增壓裝置使其在氣缸的活塞做排氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、排氣裝置關(guān)閉前向氣缸的燃燒室內(nèi)噴出清掃尾氣的壓縮空氣。噴入氣缸燃燒室的壓縮空氣可以將殘留于氣缸內(nèi)的無氧廢氣完全排出，降低氣缸溫度，使發(fā)動(dòng)機(jī)下一循環(huán)吸氣過程中于氣缸內(nèi)的空氣純度提高，溫度下降， 氣密度增大，保證氣缸內(nèi)的氧氣充足，進(jìn)一步提高燃油燃燒率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)工況，減少有害廢氣的產(chǎn)生，節(jié)能環(huán)保。所述增壓裝置的增壓方式有四種1、所述增壓裝置采用廢氣渦輪增壓器，所述廢氣渦輪增壓器的壓氣進(jìn)氣道與氣缸的進(jìn)氣口連通，氣缸的排氣口與廢氣渦輪增壓器的廢氣進(jìn)口連通，清掃尾氣時(shí)進(jìn)氣裝置 (氣缸的進(jìn)氣門)提前開啟。2、所述增壓裝置直接與氣缸的進(jìn)氣口連通。3、所述增壓裝置通過可控三通與自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置連接，清掃尾氣時(shí)可控三通 (繼續(xù))關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置而導(dǎo)通增壓裝置(之前可控三通關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置和增壓裝置)。4、所述增壓裝置通過氣缸的噴氣口直接接通氣缸(自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置仍然保留)。本發(fā)明在此基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)，是利用上述第3點(diǎn)和第4點(diǎn)采用的增壓方式，在發(fā)動(dòng)機(jī)自然吸氣完畢的基礎(chǔ)上向氣缸內(nèi)噴入空氣，以增加空氣的進(jìn)入量，從而使氣缸內(nèi)的空氣滿缸或增壓(控制裝置控制增壓裝置的進(jìn)氣量而實(shí)現(xiàn))，提高氣缸內(nèi)的空氣密度，從而提高噴油裝置供給的噴油量，達(dá)到增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的目的；另一方面，由于增加了在爆炸做功時(shí)氣缸內(nèi)參與膨脹做功的空氣量，從而增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。實(shí)現(xiàn)方式分別為在上述第3點(diǎn)的條件下，所述控制裝置控制增壓裝置使其在活塞做吸氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、 噴油裝置噴油完畢和可控三通提前關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置而導(dǎo)通增壓裝置后噴出壓縮空氣。在上述第4點(diǎn)的條件下，所述控制裝置控制增壓裝置使其在活塞做吸氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、 噴油裝置噴油完畢和提前關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置后噴出壓縮空氣。在上述第3點(diǎn)和第4點(diǎn)的情況下，所述氣缸的活塞在大于或等于50%而小于 100%的吸氣行程時(shí)，為增壓裝置噴出壓縮空氣的時(shí)機(jī)。所述氣缸的活塞在大于或等于90%而小于100%的吸氣行程時(shí)，為增壓裝置噴出壓縮空氣的最佳時(shí)機(jī)。所述增壓裝置為由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的機(jī)械增壓器、或?yàn)殡娮颖?、或?yàn)槠渌愋蜌獗?。由于增壓裝置工作時(shí)氣缸內(nèi)已大部分或基本上吸滿了空氣，氣缸內(nèi)的空氣滿缸或增壓則需要不多或少量空氣即可，因此所述機(jī)械增壓器、或電子泵、或其它類型氣泵的功率配置可以較小，可以選擇小功率機(jī)械增壓器、電子泵或其它類型氣泵作為增壓裝置，特別是小功率機(jī)械增壓器可有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力消耗。所述氣缸的活塞在大于或等于90%而小于100%的排氣行程時(shí)，是增壓裝置噴出壓縮空氣的最佳時(shí)機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可排空廢氣，也無高溫廢氣回傳氣缸，進(jìn)一步降低氣缸溫度，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，降低爆燃發(fā)生的機(jī)率。2、本發(fā)明高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)不需采用廢氣渦輪增壓，采用小功率的機(jī)械增壓器即可實(shí)現(xiàn)氣缸空氣的滿缸和增壓，同樣達(dá)到渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)大幅度提高動(dòng)力的目的，小功率機(jī)械增壓器的成本與傳統(tǒng)機(jī)械增壓器相比，成本大幅度減小且有效防止發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力損耗，性能穩(wěn)定，使用壽命長。3、本發(fā)明高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)配置的機(jī)械增壓器可與發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，通過控制裝置的控制實(shí)現(xiàn)供氣量與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同步，提速和加速響應(yīng)快，無滯后現(xiàn)象。4、本發(fā)明高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)與同樣規(guī)格型號的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)相比，結(jié)構(gòu)更為簡單，控制更為容易，功率更為強(qiáng)大，工作更為穩(wěn)定，使用壽命更長，成本大幅度降低，且更為節(jié)能環(huán)保。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖號標(biāo)識(shí)1、氣缸；2、活塞；3、缸蓋；4、曲柄箱；5、噴油嘴；6、噴氣口 ；7、進(jìn)氣口 ； 8、排氣口 ；9、連桿；10、曲柄；11、機(jī)械增壓器；12、廢氣渦輪增壓器；13、可控三通。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明本發(fā)明高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)涉及一種汽油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)為三缸發(fā)動(dòng)機(jī)或四缸 八缸發(fā)動(dòng)機(jī)，圖1、圖2、圖3、圖4所示為發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸結(jié)構(gòu)及其配套部件及裝置。所述單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸1上口由缸蓋3封蓋，缸蓋3中心設(shè)置噴油裝置的噴油嘴 5，氣缸1的進(jìn)氣口 7和排氣口 8開設(shè)于缸蓋3上；氣缸1的下口連接曲柄箱4，曲柄箱4內(nèi)設(shè)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)由相互鉸鏈的曲柄10和連桿9構(gòu)成；氣缸1內(nèi)配合有活塞2，活塞2與連桿9鉸鏈。所述單缸發(fā)動(dòng)機(jī)配置有進(jìn)氣裝置(包括氣門和管路)、排氣裝置(包括氣門和管路)、噴油裝置和增壓裝置，以及控制增壓裝置啟閉及調(diào)節(jié)噴氣量的控制裝置，控制裝置還同時(shí)控制噴油裝置的啟閉及噴油量的調(diào)節(jié)。如圖1所示，所述增壓裝置為廢氣渦輪增壓器12，所述廢氣渦輪增壓器12的壓氣進(jìn)氣道與氣缸1的進(jìn)氣口 7連通，氣缸1的排氣口 8與廢氣渦輪增壓器12的廢氣進(jìn)口連通。如圖2所示，所述增壓裝置為由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的小功率機(jī)械增壓器11，所述機(jī)械增壓器11連通氣缸1的進(jìn)氣口 7。如圖3所示，所述增壓裝置為由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的小功率機(jī)械增壓器11，所述機(jī)械增壓器11通過可控三通13接通在(自然進(jìn)氣的)進(jìn)氣裝置的管路上。如圖4所示，所述增壓裝置為由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的小功率機(jī)械增壓器11，所述機(jī)械增壓器11連通噴氣口 6，噴氣口 6設(shè)于噴油嘴5旁的氣缸1的缸蓋3上，進(jìn)氣裝置為自然進(jìn)氣。
發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，曲柄10的轉(zhuǎn)動(dòng)、連桿9的擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞2在氣缸1內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，活塞2在氣缸1內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲柄10的轉(zhuǎn)動(dòng))，活塞2運(yùn)動(dòng)的上止點(diǎn)A與缸蓋3之間的腔室為燃燒室，活塞2運(yùn)動(dòng)的下止點(diǎn)B與缸蓋3之間的腔室為進(jìn)氣室(包括燃燒室)。所述活塞2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)分為進(jìn)氣、壓縮、爆炸做功和排氣四個(gè)過程1、進(jìn)氣(即吸氣)。活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)氣裝置打開進(jìn)氣口 7的氣門， 排氣裝置關(guān)閉排氣口 8的氣門。在如圖1所示結(jié)構(gòu)中，活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)B的過程中，進(jìn)氣口 7 的氣門處于開啟狀態(tài)，排氣口 8的氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)時(shí)廢氣渦輪增壓器12向氣缸1內(nèi)增壓，控制裝置控制噴油裝置從噴油嘴5噴油，活塞2的吸氣動(dòng)作完成后，關(guān)閉進(jìn)氣口 7的氣門。在如圖2所示結(jié)構(gòu)中，活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)B的過程中，進(jìn)氣口 7 的氣門處于開啟狀態(tài)，排氣口 8的氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械增壓器11向氣缸1內(nèi)增壓，控制裝置控制噴油裝置從噴油嘴5噴油，活塞2的吸氣動(dòng)作完成后，關(guān)閉進(jìn)氣口 7的氣門。在如圖3所示結(jié)構(gòu)中，活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)B的過程中，可控三通 13開啟自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置(包括打開進(jìn)氣口 7的氣門和導(dǎo)通管路)，排氣口 8的氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，控制裝置關(guān)閉機(jī)械增壓器11。活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)時(shí)控制裝置控制噴油裝置從噴油嘴5噴油，當(dāng)噴油動(dòng)作完成后，且活塞2吸氣行程在大于或等于50%而小于 100% (最佳為大于或等于90%而小于100% )之間時(shí)，可控三通13關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置(只關(guān)閉管路，進(jìn)氣口 7的氣門仍開啟)而導(dǎo)通機(jī)械增壓器11 (管路)，控制裝置啟動(dòng)機(jī)械增壓器11，控制裝置控制機(jī)械增壓器11向氣缸1內(nèi)噴入壓縮空氣，使氣缸1內(nèi)空氣滿缸或增壓。在如圖4所示結(jié)構(gòu)中，活塞2自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)B的過程中，進(jìn)氣口 7 的氣門處于開啟狀態(tài)，排氣口 8的氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，控制裝置關(guān)閉機(jī)械增壓器11。活塞2 自上止點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)時(shí)控制裝置控制噴油裝置從噴油嘴5噴油，當(dāng)噴油動(dòng)作完成后，且活塞 2吸氣行程在大于或等于50%而小于100% (最佳為大于或等于90%而小于100% )之間時(shí)，關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置(通過關(guān)閉進(jìn)氣口 7的氣門實(shí)現(xiàn))，控制裝置啟動(dòng)機(jī)械增壓器 11，控制裝置控制機(jī)械增壓器11從噴氣口 6直接向氣缸1內(nèi)噴入壓縮空氣，使氣缸1內(nèi)空氣滿缸或增壓。2、壓縮，活塞2自下止點(diǎn)B向上運(yùn)動(dòng)。活塞2自下止點(diǎn)B向上運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)A的過程中，進(jìn)氣口 7氣門和排氣口 8氣門均處于關(guān)閉狀態(tài)。3、爆炸做功?；钊?向上運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)A，燃油與空氣的混合燃燒體于燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃，混合燃燒體瞬間燃燒爆炸，推動(dòng)活塞2向下止點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)輸出功率。4、排氣，活塞2自下止點(diǎn)B向上運(yùn)動(dòng)至上止點(diǎn)A。在如圖1所示結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣口 7的氣門關(guān)閉，排氣口 8的氣門打開，在活塞2完成大于或等于90%而小于100%的排氣行程，排氣口 8的氣門即將關(guān)閉前，進(jìn)氣裝置開啟進(jìn)氣口 7的氣門，渦輪增壓器12向氣缸1內(nèi)噴入壓縮空氣對尾氣進(jìn)行清掃，將混合燃燒體燃燒爆炸產(chǎn)生的無氧廢氣完全吹出排盡。
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在如圖2所示結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣口 7的氣門關(guān)閉，排氣口 8的氣門打開，在活塞2完成大于或等于90%而小于100%的排氣行程，排氣口 8的氣門即將關(guān)閉前，進(jìn)氣裝置開啟進(jìn)氣口 7的氣門，機(jī)械增壓器11向氣缸1內(nèi)噴入壓縮空氣對尾氣進(jìn)行清掃，將混合燃燒體燃燒爆炸產(chǎn)生的無氧廢氣完全吹出排盡。在如圖3所示結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣口 7的氣門關(guān)閉，排氣口 8的氣門打開，在活塞2完成大于或等于90%而小于100%的排氣行程，排氣口 8的氣門即將關(guān)閉前，控制裝置啟動(dòng)機(jī)械增壓器11，可控三通13關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置的管路而開啟機(jī)械增壓器11通路，進(jìn)氣口 7的氣門開啟，控制裝置控制機(jī)械增壓器11向氣缸1內(nèi)噴入壓縮空氣對尾氣進(jìn)行清掃， 將混合燃燒體燃燒爆炸產(chǎn)生的無氧廢氣完全吹出排盡。在如圖4所示結(jié)構(gòu)中，進(jìn)氣口 7的氣門關(guān)閉，排氣口 8的氣門打開，在活塞2完成大于或等于90%而小于100%的排氣行程，排氣口 8的氣門即將關(guān)閉前，控制裝置啟動(dòng)機(jī)械增壓器11，控制裝置控制機(jī)械增壓器11向氣缸1內(nèi)噴入壓縮空氣對尾氣進(jìn)行清掃，將混合燃燒體燃燒爆炸產(chǎn)生的無氧廢氣完全吹出排盡。
權(quán)利要求
1.高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括進(jìn)氣裝置、排氣裝置和噴油裝置，其特征在于還包括增壓裝置，以及控制增壓裝置啟閉及調(diào)節(jié)噴氣量的控制裝置，所述控制裝置控制增壓裝置使其在氣缸(1)的活塞( 做排氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、排氣裝置關(guān)閉前向氣缸(1)的燃燒室內(nèi)噴出清掃廢氣的壓縮空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述增壓裝置為廢氣渦輪增壓器(12)，所述廢氣渦輪增壓器(1 的壓氣進(jìn)氣道與氣缸(1)的進(jìn)氣口(7)連通，氣缸(1)的排氣口(8)與廢氣渦輪增壓器(12)的廢氣進(jìn)口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述增壓裝置直接與氣缸(1)的進(jìn)氣口(7)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述增壓裝置通過可控三通(1 與自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置連接，清掃尾氣時(shí)可控三通(1 關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置而導(dǎo)通增壓裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述增壓裝置通過氣缸 ⑴的噴氣口(6)直接與氣缸⑴連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述控制裝置控制增壓裝置使其在活塞( 做吸氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、噴油裝置噴油完畢、可控三通(1 提前關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置而導(dǎo)通增壓裝置后噴出壓縮空氣；或所述控制裝置控制增壓裝置使其在活塞( 做吸氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、噴油裝置噴油完畢和提前關(guān)閉自然進(jìn)氣的進(jìn)氣裝置后噴出壓縮空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述活塞( 在大于等于50%，小于100%的吸氣行程時(shí)，所述增壓裝置噴出壓縮空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述活塞( 在大于等于90%，小于100%的吸氣行程時(shí)，所述增壓裝置噴出壓縮空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求3 5中任意一項(xiàng)所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述增壓裝置為由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的機(jī)械增壓器(11)或?yàn)殡娮颖谩?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述活塞(2)在大于等于90%，小于100%的排氣行程時(shí)，增壓裝置噴出壓縮空氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效環(huán)保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括進(jìn)氣裝置、排氣裝置和噴油裝置，還包括增壓裝置，以及控制增壓裝置啟閉及調(diào)節(jié)噴氣量的控制裝置，所述控制裝置控制增壓裝置使其在氣缸活塞做排氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、排氣裝置關(guān)閉前向氣缸燃燒室內(nèi)噴出清掃廢氣的壓縮空氣；所述控制裝置控制增壓裝置使其在活塞做吸氣運(yùn)動(dòng)時(shí)、噴油裝置噴油完畢后向氣缸內(nèi)噴出壓縮空氣，使氣缸內(nèi)的空氣滿缸或增壓。本發(fā)明排廢氣無阻力且可排空廢氣，也無高溫廢氣回傳氣缸，進(jìn)一步降低氣缸溫度，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，與同樣規(guī)格型號的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)相比，結(jié)構(gòu)更為簡單，控制更為容易，功率更為強(qiáng)大，工作更為穩(wěn)定，使用壽命更長，成本大幅度降低，且更為節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F02D23/02GK102562274SQ20121003362
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者麥鎮(zhèn)榮 申請人:麥鎮(zhèn)榮