可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，是集燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)燃燒和四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組與氣缸有好的氣密封性和燃料直噴系統(tǒng)和廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置和電動(dòng)增壓裝置的多重優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用在只有進(jìn)氣做功和排出廢氣活塞式二行程做功方式的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，克服了四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的不均勻運(yùn)轉(zhuǎn)、在限定的時(shí)間里燃燒單一燃料的局限性，可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)不但具有拓寬燃料使用的功能，而且可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率則等于活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍，動(dòng)力更強(qiáng)勁。
【專利說(shuō)明】可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)相比較，重量體積相等的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)要比四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的功率高兩倍，該發(fā)動(dòng)機(jī)不但克服了熱效率低等缺點(diǎn)，而且還克服了四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的不均勻運(yùn)轉(zhuǎn)、在限定的時(shí)間里燃燒、限定單一燃料的局限性，這為發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提高、節(jié)能減排提高、拓寬燃料使用種類提供了可行性解決方案。
【背景技術(shù)】
[0002]1.現(xiàn)有技術(shù)的四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)都需要有:
[0003]I)克服排氣、進(jìn)氣、壓縮這三個(gè)間斷過(guò)程，才能完成一個(gè)做功過(guò)程，做功的不連續(xù)性和功率在進(jìn)氣、壓縮兩行程上有損失，是現(xiàn)有技術(shù)四行程發(fā)動(dòng)機(jī)一直不可克服的缺陷；
[0004]2)另外，四行程發(fā)動(dòng)機(jī)都必須在限定時(shí)間里燃燒、限定單一燃料的局限性；
[0005]2.現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)都有:
[0006]I)是從空氣動(dòng)力學(xué)角度說(shuō):壓氣機(jī)和渦輪(渦輪葉片與工作腔壁之間的氣密封性差，而造成燃?xì)獾膿p失太大)效率太低，僅為65 %和70 %，甚至渦輪功不足以滿足壓氣機(jī)耗
功需要。
[0007]2)是從冶金學(xué)角度說(shuō):無(wú)法提供能在燃?xì)鉁囟?300-1700°C以上可靠工作的耐熱潤(rùn)輪合金。
[0008]這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)是造成了環(huán)境污染大，能源的損失大和發(fā)動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性差等不可克服的缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]利用燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)燃燒和四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組與氣缸有好的氣密封性和燃料直接噴系統(tǒng)和廢氣渦輪雙級(jí)活塞式壓氣機(jī)增壓裝置和電動(dòng)增壓裝置的多重優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用在只有進(jìn)氣做功和排出廢氣的活塞式二行程做功方式，定名為可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)。從而提出了以下可行性解決方案。
[0010]本發(fā)明所要解決技術(shù)方案是:在可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，機(jī)體機(jī)構(gòu)中包括燃燒室、氣缸體、氣缸、曲軸箱、進(jìn)氣歧管、排氣歧管、排氣管等部件，連桿機(jī)構(gòu)包括活塞組、連桿組、曲軸組、輸出軸、火花塞等等部件，配氣機(jī)構(gòu)包括氣門(mén)組、氣門(mén)組的類型、氣門(mén)組的部置、氣門(mén)的數(shù)目及排列方式，冷卻系，潤(rùn)滑系，以及它們之間的部置、排列方式、連接關(guān)系和基本參數(shù)，因與四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相同故不再敘述，凸輪軸、凸輪組、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸、微電腦、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油直噴系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)燃油直噴系統(tǒng)的曲軸位置傳感器，其中，曲軸組、點(diǎn)火系統(tǒng)燃油直噴系統(tǒng)的曲軸位置傳感器，廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸、氣門(mén)組定名為曲軸1、曲軸I位置傳感器，曲軸I1、進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)；
[0011]因活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)改制成可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，所以在原活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)燃料直噴系統(tǒng)的曲軸I位置傳感器的鋸齒狀圓盤(pán)形信號(hào)轉(zhuǎn)子齒數(shù)基礎(chǔ)上改制成兩倍數(shù)的鋸齒狀圓盤(pán)形信號(hào)轉(zhuǎn)子齒數(shù)，所以可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、燃料噴油系統(tǒng)的點(diǎn)火次數(shù)、噴油次數(shù)比活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、燃料噴油系統(tǒng)的點(diǎn)火次數(shù)、噴油次數(shù)也提高一倍；
[0012]把四行程配氣機(jī)構(gòu)改制成二行程配氣機(jī)構(gòu)，其工作過(guò)程是曲軸I每轉(zhuǎn)兩周完成兩個(gè)工作循環(huán)，而進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)在此期間都各啟閉兩次，因此，曲軸I每轉(zhuǎn)兩周，凸輪軸只轉(zhuǎn)一周，即它們之間的傳動(dòng)比為2: 1，凸輪軸上相對(duì)于每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)凸輪部件按原尺寸進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)凸輪再增加兩個(gè)凸輪，并使一個(gè)進(jìn)氣門(mén)凸輪與原進(jìn)氣門(mén)凸輪之間的角度都相差180度，另一個(gè)排氣門(mén)凸輪與原排氣門(mén)凸輪之間的角度都相差180度。
[0013]在可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)中，配氣相位是進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉是以曲軸I旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制的，稱可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位；若可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，曲軸I從零度到一百八十度為進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)的時(shí)間，此時(shí)為活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)為進(jìn)氣做功行程的時(shí)間，再正向旋轉(zhuǎn)，曲軸I從一百八十度到三百六十度為排氣門(mén)打開(kāi)時(shí)間，此時(shí)為活塞從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)排除廢氣行程的時(shí)間。
[0014]在可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、氣門(mén)里的排氣門(mén)、排氣歧管的排氣口、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室一端、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室另一端、排氣管順序連通，廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室的內(nèi)部有渦輪葉片，渦輪葉片的軸連接廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸II，空氣濾清器、新鮮空氣進(jìn)氣口、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的低壓氣缸的一端、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的低壓氣缸的另一端、冷卻器的一端、冷卻器的另一端、高壓氣缸的一端、高壓氣缸的另一端、高壓空氣進(jìn)口、儲(chǔ)氣筒的一端、儲(chǔ)氣筒的另一端、可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管一端、進(jìn)氣歧管另一端、氣門(mén)里的進(jìn)氣門(mén)、可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室順序連通，儲(chǔ)氣筒上有放氣閥和節(jié)氣門(mén)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)電磁離合器和曲軸II連接。
[0015]可選燃料二行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理:
[0016]可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，首先通過(guò)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后通過(guò)微電腦控制的電動(dòng)機(jī)和電磁離合器與曲軸II連接，帶動(dòng)廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置工作，使經(jīng)增壓后的高壓新鮮空氣溫度升高到100到200度之間、壓力在3個(gè)大氣壓左右，此時(shí)可選燃料二行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞已在上止點(diǎn)，進(jìn)氣門(mén)正好打開(kāi)，然后高壓新鮮空氣經(jīng)進(jìn)氣門(mén)送入燃燒室，與此同時(shí)燃料通過(guò)噴油嘴也進(jìn)入燃燒室，與高溫高壓的新鮮空氣混合后，經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒，此時(shí)溫度可達(dá)2000度左右爆燃?xì)怏w，推動(dòng)活塞而做功，一直到活塞到達(dá)下止點(diǎn)后，排氣門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始排出廢氣，排氣歧管排出的廢氣，經(jīng)廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室，推動(dòng)渦輪葉片，使廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置工作，然后經(jīng)排氣管排出廢氣，循環(huán)往復(fù)連續(xù)做功。到可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作后，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止工作，電磁離合器使電動(dòng)機(jī)與曲軸II自動(dòng)分離，然后靠排氣歧管排出的廢氣帶動(dòng)廢氣推動(dòng)廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置工作。另外電動(dòng)機(jī)還具有在該發(fā)動(dòng)機(jī)需增加動(dòng)力時(shí)，或該發(fā)動(dòng)機(jī)需加速時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)和電磁離合器與廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸II結(jié)合的功能，待該發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到所需動(dòng)力時(shí)，或所需轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)離合器自動(dòng)停止工作。經(jīng)微電腦控制的電動(dòng)機(jī)及電磁離合器主要功能是會(huì)提供瞬時(shí)的增壓力，一是提高了該發(fā)動(dòng)機(jī)有更加靈敏的響應(yīng)度，二是確保了整個(gè)增壓過(guò)程的平穩(wěn)，三是能使該發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)荷的情況下都得到最佳表現(xiàn)。與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)相比較，制造同等體積的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率則等于四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍，動(dòng)力更強(qiáng)勁。
[0017]可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，做功后的廢氣增壓進(jìn)氣壓力不能太大，如果增壓進(jìn)氣太大，并且高于15個(gè)大氣壓時(shí),儲(chǔ)氣筒中的放氣閥會(huì)自動(dòng)放氣，防止事故的發(fā)生。
[0018]因?yàn)橐讶細(xì)廨啓C(jī)的連續(xù)燃燒的技術(shù)運(yùn)用在可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，所以可選天燃?xì)?，或煤層氣，或甲醇汽油，或柴油，或煤油等任一種燃料作為可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，或幾種混合燃料作為可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。
[0019]用雙級(jí)活塞式壓氣機(jī)是因?yàn)樵谑I(lǐng)域，往復(fù)式壓縮機(jī)主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開(kāi)發(fā)變工況條件下運(yùn)行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，通過(guò)綜合模擬預(yù)測(cè)壓縮機(jī)在實(shí)際工況下的性能；強(qiáng)化壓縮機(jī)的機(jī)電一體化，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行和聯(lián)機(jī)運(yùn)行。
[0020]往復(fù)式空氣壓縮機(jī)，在動(dòng)力領(lǐng)域，活塞式壓縮機(jī)目前占有主要市場(chǎng)。但隨著人們對(duì)使用環(huán)境及能耗、環(huán)保等方面要求的提高，螺桿和渦旋空氣壓縮機(jī)開(kāi)始占有一定的市場(chǎng)。
[0021]本發(fā)明的有益效果是，綜合燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)燃燒、四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組與氣缸有好的氣密封性、燃料直噴系統(tǒng)、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置和電動(dòng)增壓裝置等技術(shù)的多重優(yōu)點(diǎn)的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，具有超低尾氣排放，持續(xù)燃燒，大氣燃燒(空燃比大)，無(wú)需密封及活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)壓力泄漏的優(yōu)點(diǎn)，使其無(wú)需復(fù)雜的點(diǎn)火系統(tǒng)，能在1% -100%負(fù)荷下工作而增加發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。
[0022]此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，四行程汽缸活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸旋轉(zhuǎn)720°做一次功?？蛇x燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸旋轉(zhuǎn)720°做二次功。在同一時(shí)間內(nèi)，就其做功行程相比較，可選燃料活塞式二行程比四行程整整多一倍，如果可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)相等，可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率則等于四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍，動(dòng)力更強(qiáng)勁。
[0023]可選燃料活塞式二行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有可選工質(zhì)燃料燃燒做功的特點(diǎn)和連續(xù)燃燒做功等優(yōu)點(diǎn)，不但克服了四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的不均勻運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題和在限定的時(shí)間里燃燒及燃燒條件的制約問(wèn)題，而且克服了只能限定使用一種燃料的局限性，尤其是采用了燃料直噴技術(shù)、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓技術(shù)和電動(dòng)增壓技術(shù)。這為發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提高、節(jié)能減排提高、拓寬燃料使用種類提供了可行性解決方案。
[0024]可選燃料二行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不但可用于機(jī)動(dòng)車輛，也可用于輪船以及各種發(fā)電設(shè)備等。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026]圖1是本發(fā)明可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位示意圖。
[0027]圖2是本發(fā)明可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理圖。
[0028]圖中1.進(jìn)氣門(mén)，2.排氣門(mén)，3.氣缸，4.活塞，5.連桿，6.曲軸I，7.空氣濾清器，
8.新鮮空氣進(jìn)氣口，9.低壓汽缸，10.冷卻器，11.高壓空氣進(jìn)口，12.節(jié)氣門(mén)，13.放氣閥，14.儲(chǔ)氣筒，15.進(jìn)氣歧管，16.氣門(mén)，17.排氣歧管，18.氣室，19.排氣管，20.渦輪葉片，
21.曲軸11,22.電動(dòng)機(jī),23.高壓氣缸,24.電磁離合器。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在圖2中所示的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，因活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)改制成可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，所以在原活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)燃料直噴系統(tǒng)的圖1所示曲軸1(6)位置傳感器的鋸齒狀圓盤(pán)形信號(hào)轉(zhuǎn)子齒數(shù)基礎(chǔ)上改制成兩倍數(shù)的鋸齒狀圓盤(pán)形信號(hào)轉(zhuǎn)子齒數(shù)，所以可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、燃料噴油系統(tǒng)的點(diǎn)火次數(shù)、噴油次數(shù)比活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)點(diǎn)火系統(tǒng)、燃料噴油系統(tǒng)的點(diǎn)火次數(shù)、噴油次數(shù)也提高一倍；
[0030]在圖2所示的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，把四行程配氣機(jī)構(gòu)改制成二行程配氣機(jī)構(gòu)，其工作過(guò)程是圖1所示曲軸1(6)每轉(zhuǎn)兩周完成兩個(gè)工作循環(huán)，而進(jìn)氣門(mén)(I)、排氣門(mén)⑵在此期間都各啟閉兩次，因此，曲軸I (6)每轉(zhuǎn)兩周，凸輪軸只轉(zhuǎn)一周，即它們之間的傳動(dòng)比為2: 1，凸輪軸上相對(duì)于每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門(mén)(I)排氣門(mén)(2)凸輪部件按原尺寸進(jìn)氣門(mén)⑴排氣門(mén)⑵凸輪再增加兩個(gè)凸輪，并使一個(gè)進(jìn)氣門(mén)⑴凸輪與原進(jìn)氣門(mén)⑴凸輪之間的角度相差180度，另一個(gè)排氣門(mén)(2)凸輪與原排氣門(mén)(2)凸輪之間的角度相差180度；
[0031]在圖1所示可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)中，配氣相位是進(jìn)氣門(mén)(I)、排氣門(mén)(2)的開(kāi)啟和關(guān)閉是以曲軸1(6)旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制的，稱可選燃料二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位；
[0032]若可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，圖1所示的曲軸1(6)從零度到一百八十度為進(jìn)氣門(mén)(I)打開(kāi)的時(shí)間，此時(shí)為活塞(4)從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)進(jìn)氣作工行程的時(shí)間，如圖1的a所示，再正向旋轉(zhuǎn)，曲軸1(6)從一百八十度到三百六十度為排氣門(mén)(2)打時(shí)間，此時(shí)為活塞(4)從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)排除廢氣行程的時(shí)間，如圖1的b。
[0033]在圖2中的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、氣門(mén)⑴里圖1的排氣門(mén)(2)、圖2的排氣歧管(17)的排氣口、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室(18) —端、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室(18)另一端、排氣管(19)順序連通，廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室(18)的內(nèi)部有渦輪葉片(20)，渦輪葉片
(20)的軸連接廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸II (21)，空氣濾清器(7)、新鮮空氣進(jìn)氣口(8)、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的低壓氣缸(9)的一端、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的低壓氣缸(9)的另一端、冷卻器(10)的一端、冷卻器(10)的另一端、高壓氣缸(23)的一端、高壓氣缸(23)的另一端、高壓空氣進(jìn)口(11)、儲(chǔ)氣筒(14)的一端、儲(chǔ)氣筒(14)的另一端、可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管(15) —端、進(jìn)氣歧管(15)另一端、氣門(mén)
(16)里圖1的進(jìn)氣門(mén)(I)、可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室順序連通，儲(chǔ)氣筒(14)上有放氣閥(13)和節(jié)氣門(mén)(12)，電動(dòng)機(jī)(22)通過(guò)電磁離合器(24)和曲軸11(21)連接。
[0034]可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理:
[0035]圖2所示的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，首先通過(guò)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)(22)，電動(dòng)機(jī)(22)啟動(dòng)后通過(guò)微電腦控制的電動(dòng)機(jī)(22)和電磁離合器(24)與曲軸II (21)連接，帶動(dòng)廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置工作，使經(jīng)增壓后的高壓新鮮空氣溫度升高到100到200度之間、壓力在3個(gè)大氣壓左右，此時(shí)圖1所示的可選燃料二行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞(4)已在上止點(diǎn)，圖1所示的進(jìn)氣門(mén)(I)正好打開(kāi)，然后高壓新鮮空氣經(jīng)進(jìn)氣門(mén)(I)送入燃燒室，與此同時(shí)燃料通過(guò)噴油嘴也進(jìn)入燃燒室，與高溫高壓的新鮮空氣混合后，經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒，此時(shí)溫度可達(dá)2000度左右爆燃?xì)怏w，推動(dòng)活塞(4)而做功，一直到活塞(4)到達(dá)下止點(diǎn)后，圖1所示的排氣門(mén)(2)打開(kāi)，開(kāi)始排出廢氣，排氣歧管(17)排出的廢氣，經(jīng)廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室(18)，推動(dòng)渦輪葉片(20)，使廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置工作，然后經(jīng)排氣管(19)排出廢氣，循環(huán)往復(fù)連續(xù)做功。到發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作后，圖2所示的電動(dòng)機(jī)(22)自動(dòng)停止工作，電磁離合器(24)使電動(dòng)機(jī)(22)與曲軸11(21)自動(dòng)分離，然后靠排氣歧管(17)排出的廢氣推動(dòng)廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置工作。另外電動(dòng)機(jī)(22)還具有在該發(fā)動(dòng)機(jī)需增加動(dòng)力時(shí)，或該發(fā)動(dòng)機(jī)需加速時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(22)和電磁離合器(24)與廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸11(21)結(jié)合的功能，待該發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到所需動(dòng)力時(shí)，或所需轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)(22)和電磁離合器(24)自動(dòng)停止工作。經(jīng)微電腦控制的電動(dòng)機(jī)(22)及電磁離合器(24)主要功能是會(huì)提供瞬時(shí)的增壓力，一是提高了該發(fā)動(dòng)機(jī)有更加靈敏的響應(yīng)度，二是確保了整個(gè)增壓過(guò)程的平穩(wěn)，三是能使該發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)荷的情況下都得到最佳表現(xiàn)。與四行程發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)相比較，制造同等體積的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率則等于四行程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍，動(dòng)力更強(qiáng)勁。
[0036]可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，做功后的廢氣增壓進(jìn)氣壓力不能太大，如果增壓進(jìn)氣太大，并且高于15個(gè)大氣壓時(shí)，圖2所示的儲(chǔ)氣筒(14)中的放氣閥(13)會(huì)自動(dòng)放氣，以保持壓力不要太大，防止事故的發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.在可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，機(jī)體機(jī)構(gòu)包括燃燒室、氣缸體、氣缸、曲軸箱、進(jìn)氣歧管、排氣歧管，排氣管等等部件，連桿機(jī)構(gòu)包括活塞組、連桿組、曲軸組、輸出軸、火花塞、高壓直噴燃油噴射系統(tǒng)等等部件，配氣機(jī)構(gòu)包括氣門(mén)組、氣門(mén)組的類型、氣門(mén)組的部置、氣門(mén)的數(shù)目及排列方式，冷卻系，潤(rùn)滑系，以及它們之間的部置、排列方式、連接關(guān)系和基本參數(shù)，因與四行程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相同故不再敘述，凸輪軸、凸輪組、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸、微電腦、電動(dòng)機(jī)(22)、電磁離合器(24)、點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油直噴系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)燃油直噴系統(tǒng)的曲軸位置傳感器，其中，曲軸組、點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油直噴系統(tǒng)的曲軸位置傳感器，廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸、氣門(mén)組定名為曲軸I (6)、曲軸I (6)位置傳感器，曲軸II (21)、進(jìn)氣門(mén)⑴和排氣門(mén)(2);其特征是:在可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，因活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)改制成可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，所以在原活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)燃料直噴系統(tǒng)的圖1所示曲軸I (6)位置傳感器的鋸齒狀圓盤(pán)形信號(hào)轉(zhuǎn)子齒數(shù)基礎(chǔ)上改制成兩倍數(shù)的鋸齒狀圓盤(pán)形信號(hào)轉(zhuǎn)子齒數(shù)，所以可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、燃料噴油系統(tǒng)的點(diǎn)火次數(shù)、噴油次數(shù)比活塞式四行程發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、 燃料噴油系統(tǒng)的點(diǎn)火次數(shù)、噴油次數(shù)也提高一倍； 在可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，把四行程配氣機(jī)構(gòu)改制成二行程配氣機(jī)構(gòu)，其工作過(guò)程是圖1所示曲軸1(6)每轉(zhuǎn)兩周完成兩個(gè)工作循環(huán)，而進(jìn)氣門(mén)(I)、排氣門(mén)(2)在此期間都各啟閉兩次，因此，曲軸1(6)每轉(zhuǎn)兩周，凸輪軸只轉(zhuǎn)一周，即它們之間的傳動(dòng)比為2: 1，凸輪軸上相對(duì)于每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門(mén)⑴排氣門(mén)(2)凸輪部件按原尺寸進(jìn)氣門(mén)⑴排氣門(mén)(2)凸輪再增加兩個(gè)凸輪，并使一個(gè)進(jìn)氣門(mén)(I)凸輪與原進(jìn)氣門(mén)(I)凸輪之間的角度都相差180度，另一個(gè)排氣門(mén)⑵凸輪與原排氣門(mén)(2)凸輪之間的角度都相差180度。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)中，其特征是:配氣相位是進(jìn)氣門(mén)(I)、排氣門(mén)(2)的開(kāi)啟和關(guān)閉是以曲軸1(6)旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制的，稱可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位；若可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，曲軸1(6)從零度到一百八十度為進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)的時(shí)間，此時(shí)為活塞(4)從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)為進(jìn)氣做功行程的時(shí)間，再正向旋轉(zhuǎn)，曲軸1(6)從一百八十度到三百六十度為排氣門(mén)打開(kāi)時(shí)間，此時(shí)為活塞(4)從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)排除廢氣行程的時(shí)間。
3.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，其特征是:可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、氣門(mén)(16)里的排氣門(mén)(2)、排氣歧管(17)的排氣口、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室(18) —端、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室(18)另一端、排氣管(19)順序連通，廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的氣室(18)的內(nèi)部有渦輪葉片(20)，渦輪葉片(20)的軸連接廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸II (21)，空氣濾清器(7)、新鮮空氣進(jìn)氣口(8)、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的低壓氣缸(9)的一端、廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的低壓氣缸(9)的另一端、冷卻器(10)的一端、冷卻器(10)的另一端、高壓氣缸(23)的一端、高壓氣缸(23)的另一端、高壓空氣進(jìn)口(11)、儲(chǔ)氣筒(14)的一端、儲(chǔ)氣筒(14)的另一端、可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管(15) —端、進(jìn)氣歧管(15)另一端、氣門(mén)(16)里的進(jìn)氣門(mén)(I)、可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室順序連通，儲(chǔ)氣筒(14)上有放氣閥(13)和節(jié)氣門(mén)(12)，電動(dòng)機(jī)(22)通過(guò)電磁離合器(24)和曲軸11(21)連接。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)中，可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，或可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)需增加動(dòng)力時(shí)，或可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)需加速時(shí)，由微電腦控制的電動(dòng)機(jī)(22)和電磁離合器(24)，自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(22)和電磁離合器(24)與廢氣渦輪雙級(jí)活塞式增壓裝置的曲軸11(21)自動(dòng)結(jié)合，待可選燃料活塞式二行程發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作后，或達(dá)到所需動(dòng)力時(shí)，或達(dá)到所需轉(zhuǎn)速時(shí)，由微電腦控制的電動(dòng)機(jī)(22)和電磁離合器(24)自動(dòng)停 止工作。
【文檔編號(hào)】F02B75/02GK104005846SQ201310068124
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年2月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月23日
【發(fā)明者】劉紅旗 申請(qǐng)人:劉紅旗