沖壓柴油內(nèi)燃發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出新的內(nèi)燃機控容循環(huán)模式。熱機體容比控制技術使燃料熱膨脹體積與燃料熱膨脹作功容積相同，內(nèi)燃機熱效率趨向100％節(jié)約能源。燃料在作功容積內(nèi)完全燃燒氧化，燃料燃燼率趨向100％減少有害氣體形成與排放。吸氣容積大于壓縮容積的容量比控制技術使內(nèi)燃機容積效率達到100％?？厝菅h(huán)二行程沖壓柴油內(nèi)燃機使用新的園柱軸異型通道的園柱軸閥控制進排氣口的開通與關閉。壓縮容積與燃燒室容積的和與燃燒室容積的比值為控容循環(huán)內(nèi)燃機壓縮比，壓縮容積為控容循環(huán)沖壓柴油內(nèi)燃發(fā)動機排量。
【專利說明】沖壓柴油內(nèi)燃發(fā)動機
[0001]【技術領域】:內(nèi)燃發(fā)動機節(jié)能與減排。
[0002]【背景技術】:【熱效率】內(nèi)燃發(fā)動機輸出能量與燃料所具有的能量的比值。
[0003]I860年法國讓*勒努瓦設計制造煤氣機【熱效率】4%。
[0004]1862年法國羅沙提出提高【熱效率】的等熵熱力循環(huán)原理:
[0005]等熵壓縮，等體積加熱。等熵膨脹和等體積排熱四個可逆過程組成的理想熱力循環(huán)。
[0006]1866年德國尼古拉斯*奧托應用羅沙等熵熱力循環(huán)原理發(fā)明四行程工作循環(huán)煤氣發(fā)動機【熱效率】26%。
[0007]奧托循環(huán):由吸氣過程、壓縮過程、膨脹過程和排氣過程構成的熱力循環(huán)。
[0008]1883年德國戴姆勒應用奧托循環(huán)技術發(fā)明汽油機【熱效率】30%。
[0009]1892年德國魯?shù)婪?狄塞爾應用奧托循環(huán)技術發(fā)明柴油機【熱效率】35%。
[0010]
【發(fā)明內(nèi)容】
:控容循環(huán):循環(huán)過程工作容積不相同的內(nèi)燃發(fā)動機【熱效率】有希望趨向 100%。
[0011]內(nèi)容；由吸氣容積、壓縮容積、燃燒室容積、作功容積和排氣容積構成可以調(diào)整控制工作容積比值的熱力循環(huán)。
[0012]內(nèi)燃機化學能轉(zhuǎn)換到熱能是燃料燃燒，熱能到機械能轉(zhuǎn)換的媒介是燃料燃燒氣體膨脹，氣體膨脹作功是轉(zhuǎn)換過程，燃料膨脹體積是力源。提高內(nèi)燃機【熱效率】需要建立熱能到機械能的轉(zhuǎn)換平衡概念:“燃料熱膨脹體積與可容納熱膨脹體積的氣體作功容積相同【熱效率】才有希望趨向100%理想值”。內(nèi)燃機熱膨脹過程中機械受力面運動空間為氣體作功容積，氣體作功容積小于燃料完全燃燒膨脹的最大體積，排氣時形成正在燃燒膨脹作功的燃料熱氣體發(fā)出爆燃聲沖出氣體作功容積，結果是內(nèi)燃機【熱效率】低于100 %理想值和排放多種有害氣體的原因。建立新的技術術語:【熱機體容比】作為提高內(nèi)燃發(fā)動機【熱效率】的理論依據(jù)，使燃料靜態(tài)能量有希望完全轉(zhuǎn)換為機械動態(tài)能量。
[0013]【熱機體容比】:燃料完全燃燒氣體膨脹體積與氣體作功容積的比值。
[0014]內(nèi)容:燃料膨脹體積大于氣體作功容積【熱效率】低于100%。
[0015]燃料膨脹體積等于氣體作功容積【熱效率】達到100%。
[0016]氣體作功容積內(nèi)燃油完全燃燒，所有的碳氧化生成二氧化碳，所有的氫氧化生成水，碳氫化合物燃燼率達到100%不會生成其它有害氣體。控容循環(huán)模式的內(nèi)燃發(fā)動機廢氣排放有希望達到理論【空燃比】理想的化學平衡概念。
[0017]燃油完全燃燒二氧化碳生成量與燃油燃燒量成正比?？厝菅h(huán)模式的內(nèi)燃發(fā)動機【熱效率】提高，燃油消耗量降低的同時減少了二氧化碳排放量。
[0018]控容循環(huán)模式內(nèi)燃發(fā)動機【容量比】控制技術:
[0019]【容量比】:壓縮容積氣體進入量與實際壓縮容積氣體進入量的比值
[0020]內(nèi)容:吸氣容積等于壓縮容積，內(nèi)燃發(fā)動機【容積效率】低于100%。
[0021]吸氣容積大于壓縮容積，內(nèi)燃發(fā)動機【容積效率】達到100%。
[0022]吸氣最大極限容積，內(nèi)燃發(fā)動機理論【壓縮比】的比值。[0023]控容循環(huán)模式可燃液體壓燃式內(nèi)燃發(fā)動機能量轉(zhuǎn)換技術組合控制理論:
[0024]可燃液體燃燒發(fā)生前控制技術:容量比、壓縮比。
[0025]可燃液體燃燒發(fā)生時控制技術:空燃比、噴油正時。
[0026]可燃液體燃燒發(fā)生后控制技術:熱機體容比。
[0027]控容循環(huán)模式內(nèi)燃發(fā)動機壓縮比與排量:
[0028]壓縮比:壓縮容積與燃燒室容積的和與燃燒室容積的比值。
[0029]排量:壓縮容積為控容循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動機排量。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0030]圖1沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞到達上止點正剖視標示與工作狀態(tài)示圖。
[0031]圖2沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由上止點下行時作功泵氣工作狀態(tài)示圖。
[0032]圖3沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由上止點下行到達下止點工作狀態(tài)示圖。
[0033]圖4沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由下止點上行時換氣泵氣工作狀態(tài)示圖。
[0034]圖5沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由下止點上行時壓縮泵氣工作狀態(tài)示圖。
【具體實施方式】:
[0035]沖壓內(nèi)燃發(fā)動機使用新園柱軸異型通道的園柱軸閥控制進排氣口的開通與關閉。
[0036]沖壓柴油內(nèi)燃發(fā)動機為控容循環(huán)模式的二行程活塞內(nèi)燃發(fā)動機。
[0037]圖1沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞到達上止點正剖視標示與工作狀態(tài)示圖:
[0038]排氣軸閥I排氣口 2活塞3缸體4活塞桿5活塞桿軸承6回位彈簧7單向閥8吸氣口 9連桿10連桿軸承11曲拐12曲軸13曲軸箱14回位彈簧15單向閥16蓄氣筒17沖壓軸閥18燃燒室19噴油器20泵氣容積A作功容積B排氣容積C換氣容積D壓縮容積E燃燒室容積F活塞3由下止點上行至上止點完成排氣、沖壓換氣與壓縮過程，活塞3到達上止點的同時噴油器20噴油，可燃液體在燃燒室容積F內(nèi)燃燒膨脹推動活塞3下行作功。泵氣容積A完成吸氣過程，單向閥8在回位彈簧7的張力下密閉吸氣口 9。
[0039]圖2沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由上止點下行時作功泵氣工作狀態(tài)示圖:
[0040]作功容積B內(nèi)可燃液體燃燒膨脹推動活塞3下行作功，容積變小的泵氣容積A內(nèi)氣體形成的壓力克服回位彈簧15的張力壓開單向閥16，壓縮空氣進入蓄氣筒17。
[0041]圖3沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由上止點下行到達下止點工作狀態(tài)示圖:
[0042]排氣軸閥I開通，燃油燃燒膨脹作功結束。作功容積B消失，排氣容積C建立。泵氣容積A消失，單向閥16在回位彈簧15的張力下關閉，活塞3上行排氣。
[0043]圖4沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由下止點上行時換氣泵氣工作狀態(tài)示圖:
[0044]沖壓軸閥18開通，蓄氣筒17內(nèi)壓縮空氣沖入換氣容積D將廢氣經(jīng)排氣口 2沖出，新鮮空氣充滿換氣容積D沖壓軸閥18關閉。容積變大的泵氣容積A內(nèi)容積形成的真空克服回位彈簧7的張力吸開單向閥8，空氣經(jīng)吸氣口 9進入泵氣容積A。
[0045]圖5沖壓二行程發(fā)動機曲軸順時針旋轉(zhuǎn)活塞由下止點上行時壓縮泵氣工作狀態(tài)示圖:
[0046]排氣軸閥I關閉，壓縮容積E建立?；钊闲袎嚎s的同時泵氣容積A正在進氣，曲軸13繼續(xù)旋轉(zhuǎn)活塞3上行返回圖1工作狀態(tài)。
【權利要求】
1.沖壓柴油內(nèi)燃發(fā)動機的控容循環(huán)技術。
2.沖壓柴油內(nèi)燃發(fā)動機熱機體容比控制技術。
3.沖壓柴油內(nèi)燃發(fā)動機容量比控制技術。
4.沖壓柴油二行程內(nèi)燃發(fā)動機頂置排氣布局技術。
5.沖壓柴油二行程內(nèi)燃發(fā)動機蓄氣沖壓技術。
6.沖壓園柱軸異型通道進排氣園柱軸閥技術。
7.沖壓內(nèi)燃發(fā)動機結構的改動與改變應用。
【文檔編號】F02B41/00GK103696849SQ201310004999
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權日:2013年1月8日
【發(fā)明者】韓志群 申請人:韓志群