本發(fā)明屬于一種機(jī)械裝置。具體涉及一種多汽缸內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力機(jī)械裝置。
背景技術(shù):
內(nèi)燃機(jī)是一種通過使燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒,并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。以活塞式內(nèi)燃機(jī)最為普遍。活塞式內(nèi)燃機(jī)將燃料與空氣混合,在其汽缸內(nèi)燃燒,釋放出熱能使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功,再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出,驅(qū)動(dòng)從動(dòng)機(jī)械工作。活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程叫一個(gè)沖程。普通內(nèi)燃機(jī)大多為四沖程內(nèi)燃機(jī)。它分為吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。主要有四沖程汽油機(jī)和四沖程柴油機(jī)兩種。
隨著世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重,環(huán)境污染更加惡劣,為了減少溫室氣體排放,提高能源生產(chǎn)使用效率,對(duì)內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能與環(huán)保性能方面提出越來越嚴(yán)格的要求?,F(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),燃料在汽缸內(nèi)放出的總熱量,汽油機(jī)最多只有38%能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功,柴油機(jī)最多只有45%能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功。其它部分均以不同的熱傳遞方式最終流失在發(fā)動(dòng)機(jī)之外了。這部分消失的熱量一般包括傳遞給冷卻介質(zhì)的熱量、排氣損失的熱量、輻射損失的熱量。改善汽缸的熱力指標(biāo),就能提高內(nèi)燃機(jī)的熱效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是,提供一種八沖程高效率的內(nèi)燃機(jī),有效減少石油供應(yīng)緊張的壓力,緩解二氧化碳排放帶來的環(huán)境壓力。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種發(fā)動(dòng)機(jī),包括燃燒缸、冷卻缸、壓縮室、進(jìn)排氣室、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、噴油點(diǎn)火裝置。燃燒缸做保溫處理,冷卻缸做散熱處理。燃燒缸通過壓縮室和進(jìn)排氣室與冷卻缸相連通,發(fā)動(dòng)機(jī)以八沖程的汽缸工作模式循環(huán)做功。
第一沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,壓縮室內(nèi)的高壓混合燃料氣進(jìn)入燃燒缸。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門打開,循環(huán)氣門關(guān)閉,缸內(nèi)空氣壓縮進(jìn)入壓縮室,壓縮室內(nèi)有噴油器噴油。
第二沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,燃燒缸內(nèi)的高壓混合燃料氣點(diǎn)火燃燒,膨脹做功。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門打開,循環(huán)氣門關(guān)閉,缸內(nèi)空氣壓縮進(jìn)入壓縮室,壓縮室內(nèi)有噴油器噴油。
第三沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒缸內(nèi)的做功后的高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^排氣門進(jìn)入進(jìn)排氣室,進(jìn)排氣室有回?zé)崞鲗?duì)燃?xì)夤べ|(zhì)換熱。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)下向下運(yùn)行,冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)時(shí)冷卻缸壓縮氣門關(guān)閉,循環(huán)氣門打開,進(jìn)排氣室內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)進(jìn)入冷卻缸內(nèi)膨脹做功。
第四沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒缸內(nèi)的做功后的高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^排氣門進(jìn)入進(jìn)排氣室,進(jìn)排氣室有回?zé)崞鲗?duì)燃?xì)夤べ|(zhì)換熱。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門關(guān)閉,循環(huán)氣門打開,冷卻缸內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)冷卻收縮。
第五沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒缸內(nèi)的做功后的高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^排氣門進(jìn)入進(jìn)排氣室,進(jìn)排氣室有回?zé)崞鲗?duì)燃?xì)夤べ|(zhì)換熱。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門關(guān)閉,循環(huán)氣門打開,冷卻缸內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)壓縮冷卻。
第六沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,進(jìn)排氣室內(nèi)的換熱后的燃?xì)夤べ|(zhì)通過排氣門進(jìn)入燃燒缸,燃燒汽缸活塞向下膨脹做功。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門關(guān)閉,循環(huán)氣門打開,冷卻缸內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)壓縮進(jìn)入進(jìn)排氣室。
第七沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,進(jìn)排氣室內(nèi)的換熱后的燃?xì)夤べ|(zhì)通過排氣門進(jìn)入燃燒缸。冷卻缸壓縮氣門關(guān)閉,循環(huán)氣門打開。在一至六沖程階段,進(jìn)排氣室內(nèi)的進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門關(guān)閉,隔斷門開啟。第七沖程階段,進(jìn)排氣室內(nèi)的進(jìn)氣門開啟,排氣門關(guān)閉,隔斷門關(guān)閉。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)向下運(yùn)行,空氣經(jīng)過進(jìn)氣門,再經(jīng)過循環(huán)氣門吸入冷卻缸內(nèi)。
第八沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒缸內(nèi)的廢氣通過排氣門進(jìn)入進(jìn)排氣室內(nèi)。進(jìn)排氣室內(nèi)的排氣門開啟,廢氣再經(jīng)過進(jìn)排氣室內(nèi)的排氣門排出到大氣中。第八沖程階段,進(jìn)排氣室內(nèi)的進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門開啟,隔斷門開啟。冷卻缸壓縮氣門關(guān)閉,循環(huán)氣門關(guān)閉。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行。由此,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入第一階段沖程開始狀態(tài),完成一個(gè)工作循環(huán)。汽缸推動(dòng)曲軸輸出做功。
本發(fā)明的有益效果是,發(fā)動(dòng)機(jī)有三個(gè)做功沖程,分別是第二沖程、第三沖程和第六沖程。第三沖程和第六沖程中的燃?xì)夤べ|(zhì)經(jīng)過回?zé)崞鞯膿Q熱,充分利用了燃?xì)夤べ|(zhì)的剩余能量,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒缸做保溫處理,燃料混合氣燃燒和膨脹做功時(shí)相當(dāng)于絕熱,汽缸做功的效率與出力都有相應(yīng)的提高。第六沖程后期進(jìn)排氣室中的燃?xì)夤べ|(zhì)也冷卻了燃燒 缸,使燃燒缸保持正常的工作溫度,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性和工作壽命。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
附圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖:
圖中:1.燃燒缸,2.冷卻缸,3.壓縮室,4.進(jìn)排氣室,5.曲軸動(dòng)力輸出,
6.電子點(diǎn)火裝置,7.進(jìn)氣裝置,8.噴油裝置,9.排氣裝置,10.燃燒缸排氣門,
11.燃燒缸進(jìn)氣門,12.冷卻缸壓縮氣門,13.進(jìn)排氣室隔斷氣門,
14.進(jìn)排氣室進(jìn)氣門,15.進(jìn)排氣室排氣門,16.冷卻缸循環(huán)氣門。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
參照附圖1,本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是,它包括燃燒缸1,冷卻缸2,壓縮室3,進(jìn)排氣室4,曲軸動(dòng)力輸出5,電子點(diǎn)火裝置6,進(jìn)氣裝置7,噴油裝置8,排氣裝置9,燃燒缸排氣門10,燃燒缸排氣門11,冷卻缸壓縮氣門12,進(jìn)排氣室隔斷氣門13,進(jìn)排氣室進(jìn)氣門14,進(jìn)排氣室排氣門15,冷卻缸循環(huán)氣門16。燃燒缸1外貼保溫材料做保溫處理,冷卻缸2通水路做散熱處理。燃燒缸1通過壓縮室3和進(jìn)排氣室4與冷卻缸2相連通,發(fā)動(dòng)機(jī)以八沖程的汽缸工作模式循環(huán)做功。
第一沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11打開,排氣門10關(guān)閉,壓縮室內(nèi)3的高壓混合燃料氣進(jìn)入燃燒缸1。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門12打開,循環(huán)氣門16關(guān)閉,缸內(nèi)空氣壓縮進(jìn)入壓縮室3,壓縮室內(nèi)有噴油器8噴油。
第二沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11關(guān)閉,排氣門10關(guān)閉,燃燒缸1內(nèi)的高壓混合燃料氣點(diǎn)火燃燒,膨脹做功。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門12打開,循環(huán)氣門16關(guān)閉,缸內(nèi)空氣壓縮進(jìn)入壓縮室3,壓縮室內(nèi)有噴油器8噴油。
第三沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11關(guān)閉,排氣門10打開,燃燒缸1內(nèi)的做功后的高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^排氣門10進(jìn)入進(jìn)排氣室4,進(jìn)排氣室4有回?zé)崞鲗?duì)燃?xì)夤べ|(zhì)換熱。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)下向下運(yùn)行,冷卻汽缸1活塞在上止點(diǎn)時(shí)冷卻缸壓縮氣門12關(guān)閉,循環(huán)氣門16打開,進(jìn)排氣室4內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)進(jìn)入冷卻缸2內(nèi)膨脹做功。
第四沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11關(guān)閉,排氣門10打開,燃燒缸1內(nèi)的做功后的高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^排氣門10進(jìn)入進(jìn)排氣室4,進(jìn)排氣室有回?zé)崞鲗?duì)燃?xì)夤べ|(zhì)換熱。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門12關(guān)閉,循環(huán)氣門16打開,冷卻缸2內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)冷卻收縮。
第五沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11關(guān)閉,排氣門10打開,燃燒缸1內(nèi)的做功后的高溫高壓燃?xì)馔ㄟ^排氣門10進(jìn)入進(jìn)排氣室4,進(jìn)排氣室有回?zé)崞鲗?duì)燃?xì)夤べ|(zhì)換熱。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門12關(guān)閉,循環(huán)氣門16打開,冷卻缸2內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)壓縮冷卻。
第六沖程階段,燃燒汽缸活塞在上止點(diǎn)下向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11關(guān)閉,排氣門10打開,進(jìn)排氣室4內(nèi)的換熱后的燃?xì)夤べ|(zhì)通過排氣門10進(jìn)入燃燒缸1,燃燒汽缸活塞向下膨脹做功。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)下向上運(yùn)行,冷卻缸壓縮氣門12關(guān)閉,循環(huán)氣門16打開,冷卻缸2內(nèi)燃?xì)夤べ|(zhì)壓縮進(jìn)入進(jìn)排氣室。
第七沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11關(guān)閉,排氣門10打開,進(jìn)排氣室4內(nèi)的換熱后的燃?xì)夤べ|(zhì)通過排氣門10進(jìn)入燃燒缸1。冷卻缸壓縮氣門12關(guān)閉,循環(huán)氣門16打開。在一至六沖程階段,進(jìn)排氣室內(nèi)的進(jìn)氣門14關(guān)閉,排氣門15關(guān)閉,隔斷門13開啟。第七沖程階段,進(jìn)氣門14開啟,排氣門15關(guān)閉,隔斷門13關(guān)閉。冷卻汽缸活塞在上止點(diǎn)向下運(yùn)行,空氣經(jīng)過進(jìn)氣門14,再經(jīng)過循環(huán)氣門16吸入冷卻缸內(nèi)。
第八沖程階段,燃燒汽缸活塞在下止點(diǎn)上向上運(yùn)行,燃燒缸進(jìn)氣門11關(guān)閉,排氣門10打開,燃燒缸內(nèi)的廢氣通過燃燒缸排氣門10進(jìn)入進(jìn)排氣室4內(nèi)。進(jìn)排氣室4內(nèi)的排氣門15開啟,廢氣再經(jīng)過排氣門15排出到大氣中。第八沖程階段,進(jìn)排氣室內(nèi)的進(jìn)氣門14關(guān)閉,排氣門15開啟,隔斷門13開啟。冷卻缸壓縮氣門12關(guān)閉,循環(huán)氣門16關(guān)閉。冷卻汽缸活塞在下止點(diǎn)上向下運(yùn)行。由此,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入第一階段沖程開始狀態(tài),完成一個(gè)工作循環(huán)。汽缸推動(dòng)曲軸輸出做功。
實(shí)施例2:
與實(shí)施例1不同的是,它由實(shí)施例1中多組汽缸組合在一根動(dòng)力輸出軸上。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)各組汽缸各自以八沖程的時(shí)序循環(huán)做功。
實(shí)施例3:
與實(shí)施例1不同的是,它由實(shí)施例1中多組汽缸組合在兩根動(dòng)力輸出軸上。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)各組汽缸各自以八沖程的時(shí)序循環(huán)做功。
實(shí)施例4:
與實(shí)施例1不同的是,它由實(shí)施例1中多組汽缸組合在一根動(dòng)力輸出軸上,噴油裝置安裝在冷卻缸中。運(yùn)行時(shí)各組各自以八沖程的時(shí)序循環(huán)做功。
實(shí)施例5:
與實(shí)施例1不同的是,它由實(shí)施例1中多組汽缸組合在一根動(dòng)力輸出軸上,噴油裝置安裝在燃燒缸進(jìn)氣道中。運(yùn)行時(shí)各組各自以八沖程的時(shí)序循環(huán)做功。
實(shí)施例6:
與實(shí)施例1不同的是,它由實(shí)施例1中多組汽缸組合在一根動(dòng)力輸出軸上,進(jìn)氣裝置安裝有渦輪增壓裝置。運(yùn)行時(shí)各組各自以八沖程的時(shí)序循環(huán)做功。