一種內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)氣方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)氣方法，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排溫、提高空氣利用效率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率強(qiáng)化和降低排放雙重作用。其特征是：在每個(gè)氣缸的每個(gè)氣門(mén)設(shè)置至少1個(gè)掃氣噴管，掃氣噴管連接實(shí)時(shí)控制裝置的出口，實(shí)時(shí)控制裝置的進(jìn)口連接氣源，實(shí)時(shí)控制裝置控制掃氣噴管內(nèi)氣體的通、斷。本發(fā)明的有益效果是：降低發(fā)動(dòng)機(jī)排溫、提高空氣利用效率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率強(qiáng)化和降低排放雙重作用。
【專利說(shuō)明】一種內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)氣方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)及進(jìn)氣方法，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排溫、提高空氣利用效率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率強(qiáng)化和降低排放雙重作用。

【背景技術(shù)】
[0003]目前內(nèi)燃機(jī)尤其四沖程內(nèi)燃機(jī)采用稀薄燃燒，整個(gè)進(jìn)氣過(guò)程是一種壓力氣源供給過(guò)量空氣提高壓縮比來(lái)實(shí)現(xiàn)充分燃燒提高效率，這種方法是為了克服低過(guò)量空氣系數(shù)存在燃料混合不均勻或在使用點(diǎn)燃時(shí)混合氣同步進(jìn)氣易產(chǎn)生爆燃而被動(dòng)選擇。
[0004]本發(fā)明針對(duì)低過(guò)量空氣系數(shù)(微稀燃燒)存在缺陷，找到一個(gè)防止爆燃方法，使其低過(guò)量空氣系數(shù)優(yōu)點(diǎn)得到發(fā)揮，它的缺陷得以克服。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:在每個(gè)氣缸的每個(gè)進(jìn)氣門(mén)設(shè)置至少I(mǎi)個(gè)掃氣噴管，掃氣噴管連接實(shí)時(shí)控制裝置的出口，實(shí)時(shí)控制裝置的進(jìn)口連接氣源，實(shí)時(shí)控制裝置控制掃氣噴管內(nèi)氣體的通、斷。
[0006]所述的一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:實(shí)時(shí)控制裝置由凸輪搖臂控制。
[0007]或，實(shí)時(shí)控制裝置由電磁閥控制。
[0008]進(jìn)一步，所述的一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:實(shí)時(shí)控制裝置采用氣封裝置，所述氣封裝置為三通結(jié)構(gòu)，三通的進(jìn)、出口連接在掃氣噴管的管道上，三通的另一通道連接電磁閥的出口，電磁閥的進(jìn)口連接氣封氣源。
[0009]所述的一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:氣源為外置式壓力氣源。
[0010]—種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣方法，其特征在于，該方法包括:
外置式壓力氣源通過(guò)實(shí)時(shí)控制裝置控制氣體的通、斷，外置式壓力氣源的氣體通過(guò)進(jìn)氣門(mén)喉口的掃氣噴管在進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)前，或進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)前及關(guān)閉前對(duì)燃燒室進(jìn)行掃氣。
[0011]實(shí)時(shí)控制裝置采用氣封裝置，所述氣封裝置為三通結(jié)構(gòu)，外置式壓力氣源的氣體經(jīng)由三通的進(jìn)、出口并通過(guò)掃氣噴管對(duì)燃燒室進(jìn)行掃氣，氣封裝置的通、斷由三通的另一通道中的氣封氣源的氣體控制。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:降低發(fā)動(dòng)機(jī)排溫、提高空氣利用效率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率強(qiáng)化和降低排放雙重作用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
[0014]圖2為本發(fā)明采用凸輪驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖3為本發(fā)明采用電磁閥驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0016]圖4為本發(fā)明采用液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0017]圖5為本發(fā)明采用氣封裝置控制外置式壓力氣源通斷的實(shí)時(shí)控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖1中，01活塞，02燃燒室，03氣門(mén)座圈，04氣道，05喉口，06進(jìn)氣門(mén)，07汽缸蓋，08過(guò)渡板，09進(jìn)氣總管，10實(shí)時(shí)控制裝置，11外置式壓力氣源，12掃氣噴管。圖2中，101控制閥，102搖臂，103凸輪。圖3中，104電磁閥。圖4中，105液壓電磁閥。圖5中，106氣封裝置，107電磁閥，108氣封氣源。
[0019]

【具體實(shí)施方式】
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。
[0020]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。在傳統(tǒng)的氣缸蓋07的喉口 05設(shè)有一個(gè)掃氣噴管12，在氣缸蓋07的連接平面安裝一個(gè)過(guò)渡板08，過(guò)渡板08外側(cè)裝有一個(gè)進(jìn)氣總管09，掃氣噴管12與實(shí)時(shí)控制裝置10相連。實(shí)時(shí)控制裝置外接一個(gè)外置式壓力氣源11。掃氣噴管12在進(jìn)氣門(mén)06打開(kāi)初期對(duì)燃燒室02實(shí)行強(qiáng)力掃氣。實(shí)時(shí)控制裝置由閥和閥門(mén)組成，閥門(mén)由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，通過(guò)閥門(mén)的的開(kāi)啟及關(guān)閉實(shí)時(shí)控制通過(guò)的氣體流量。采用外接掃氣氣源的優(yōu)勢(shì)是配置簡(jiǎn)單，易于控制，適用性強(qiáng)。
[0021]圖2為本發(fā)明采用凸輪驅(qū)動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)原理圖。圖1中掃氣噴管12由控制閥101控制其通氣，當(dāng)101閥門(mén)打開(kāi)，掃氣噴管12就有外置式壓力氣源11提供氣體通過(guò)掃氣噴管12向喉口 05噴氣?？刂崎y101由搖臂102通過(guò)凸輪103驅(qū)動(dòng)控制閥101打開(kāi)或關(guān)閉。
[0022]凸輪103是由發(fā)動(dòng)機(jī)上高壓油泵驅(qū)動(dòng)軸同軸齒輪或者配氣凸輪軸驅(qū)動(dòng)齒輪按1:1傳動(dòng)關(guān)系，通過(guò)齒輪同步帶動(dòng)，或者同步鏈驅(qū)動(dòng)實(shí)施。
[0023]在12V190機(jī)型上；通過(guò)高壓油泵凸輪軸一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸輪，也可以從布置在中間配氣凸輪軸端安裝同步帶輪或者同步鏈傳動(dòng)，在103凸輪軸端安裝同步帶輪或者同步鏈驅(qū)動(dòng)實(shí)施。
[0024]在發(fā)動(dòng)機(jī)外設(shè)置外置式壓力氣源11，外置式壓力氣源11是一個(gè)壓縮空氣氣源，可以從市場(chǎng)上直接購(gòu)買(mǎi)壓縮空氣裝置，其流量為其發(fā)動(dòng)機(jī)排量的(0.0Γ0.3)，壓力為(0.06?0.4) MPa。
[0025]上述配套方案，對(duì)于氣體發(fā)動(dòng)機(jī)100rpm功率達(dá)到800-1000kw排溫(在每缸排氣道的出口)不高于580°C，渦輪端的排氣低于650°C，效率比同類發(fā)動(dòng)機(jī)要高5%以上。
[0026]圖3為本發(fā)明采用電磁閥驅(qū)動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)原理圖。控制閥101由電磁閥104驅(qū)動(dòng)。
[0027]圖5為本發(fā)明采用氣封裝置控制外置式壓力氣源通斷的實(shí)時(shí)控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。106氣封裝置，氣封裝置為三通結(jié)構(gòu)，安裝在掃氣噴管12的管道上，三通的另一通道連接電磁閥107的出口，電磁閥107的進(jìn)口連接氣封氣源108。氣封氣源108的氣源壓力大于外置式壓力氣源11的氣源壓力，這樣，通過(guò)電磁閥107的通斷可以控制掃氣噴管12中氣體的通斷。
[0028]本發(fā)明采用的方法是:進(jìn)氣初期使氣缸壁和燃燒室周圍有一個(gè)空氣膜，對(duì)于壓燃式內(nèi)燃機(jī)使其進(jìn)氣初期有個(gè)高壓力擋住排氣缸內(nèi)尾氣向進(jìn)氣口倒灌，在進(jìn)氣過(guò)程中大部分時(shí)間采用較低壓力；對(duì)于點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)使其混合氣異步進(jìn)入氣缸，防止進(jìn)氣初期回火。
[0029]上述方法是發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣門(mén)設(shè)置一個(gè)掃氣噴管12，掃氣噴管12與實(shí)時(shí)控制裝置10相連，實(shí)時(shí)控制裝置10實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)掃氣功能。
[0030]本發(fā)明在內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程如下:
參照?qǐng)D1，進(jìn)氣門(mén)06關(guān)閉時(shí)，掃氣噴管12在圖2所示控制閥101控制下，閥門(mén)打開(kāi)外置式壓力氣源11，通過(guò)控制閥101，經(jīng)過(guò)掃氣噴管12噴入氣門(mén)喉口 05，噴氣持續(xù)一段時(shí)間，進(jìn)氣門(mén)06打開(kāi)，掃氣噴管12持續(xù)噴氣，到一定時(shí)間后，控制閥101關(guān)閉，掃氣噴管12與外置式壓力氣源11隔離，掃氣噴管12停止供氣。由于掃氣噴管12噴出氣體的作用，在喉口 05處有一段較高壓力的氣栓(氣段)，氣栓壓力大于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)氣道壓力，在進(jìn)氣門(mén)06打開(kāi)時(shí)這段氣栓對(duì)活塞01上方燃燒室02進(jìn)行強(qiáng)力掃氣。對(duì)于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)使其混合氣離開(kāi)氣門(mén)口一段距離。
[0031]由于起到延遲進(jìn)氣作用及大壓力氣源作用，降低了壓燃式內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管進(jìn)氣壓力，降低過(guò)量空氣系數(shù)，對(duì)于點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)使其混合氣延遲進(jìn)氣，在進(jìn)氣初期在喉口外面燃燒室周圍建立起空氣膜，消除點(diǎn)火時(shí)燃燒室周圍熱點(diǎn)。
[0032]本發(fā)明由于加強(qiáng)換氣作用，使燃燒室進(jìn)氣初期燃燒室溫度降低，并使排氣門(mén)喉口處溫度降低對(duì)排氣門(mén)加強(qiáng)冷卻作用，減少排氣門(mén)熱負(fù)荷。
[0033]對(duì)于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，不同質(zhì)掃氣壓力使其在喉道處混合氣延遲進(jìn)入氣缸，做到防止回火作用。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:在每個(gè)氣缸的每個(gè)進(jìn)氣門(mén)設(shè)置至少I(mǎi)個(gè)掃氣噴管，掃氣噴管連接實(shí)時(shí)控制裝置的出口，實(shí)時(shí)控制裝置的進(jìn)口連接氣源，實(shí)時(shí)控制裝置控制掃氣噴管內(nèi)氣體的通、斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:實(shí)時(shí)控制裝置由凸輪搖臂控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:實(shí)時(shí)控制裝置由電磁閥控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:實(shí)時(shí)控制裝置采用氣封裝置，所述氣封裝置為三通結(jié)構(gòu)，三通的進(jìn)、出口連接在掃氣噴管的管道上，三通的另一通道連接電磁閥的出口，電磁閥的進(jìn)口連接氣封氣源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種內(nèi)燃機(jī)，其特征是:氣源為外置式壓力氣源。
6.一種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣方法，其特征在于，該方法包括:外置式壓力氣源通過(guò)實(shí)時(shí)控制裝置控制氣體的通、斷，外置式壓力氣源的氣體通過(guò)進(jìn)氣門(mén)喉口的掃氣噴管在進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)前，或進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)前及關(guān)閉前對(duì)燃燒室進(jìn)行掃氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣方法,其特征在于,該方法還包括:實(shí)時(shí)控制裝置采用氣封裝置，所述氣封裝置為三通結(jié)構(gòu)，外置式壓力氣源的氣體經(jīng)由三通的進(jìn)、出口并通過(guò)掃氣噴管對(duì)燃燒室進(jìn)行掃氣，氣封裝置的通、斷由三通的另一通道中的氣封氣源的氣體控制。
【文檔編號(hào)】F02D41/00GK104153870SQ201410405331
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】朱裕豐, 倪永芳 申請(qǐng)人:朱裕豐