一種高效發(fā)動機系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】 一種高效發(fā)動機系統(tǒng)
[0001]所屬領域
[0002]本發(fā)明屬于發(fā)動機的效率改進領域。
【背景技術】
[0003]傳統(tǒng)發(fā)動機(包括二循環(huán)與四循環(huán)等變?nèi)菔絻?nèi)燃發(fā)動機)通過提高發(fā)動機的進氣效率、容積效率、燃料的混合效率來提高發(fā)動機的熱效率。
[0004]但在實踐中，如現(xiàn)有技術所示，對這三者的獲取總是相互矛盾。
[0005]原因在于傳統(tǒng)發(fā)動機是以活塞向下止點移動在汽缸內(nèi)產(chǎn)生負壓將新鮮空氣(或混合氣)吸入汽缸，當采用特殊進氣道獲得較高的燃料混合效率或適應發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)時，會進一步降低發(fā)動機的進氣效率和容積效率，即使采用渦輪增壓器或其他增壓器對發(fā)動機增壓時，同樣會因為在發(fā)動機進氣循環(huán)吸入的新鮮空氣(或混合氣)從汽缸壁及燃燒室壁吸收大量熱量并發(fā)生膨脹，這樣就減少了進入汽缸的新鮮空氣(或混合氣)，進而降低容積效率。
[0006]例如采用汽缸內(nèi)噴射汽油的汽油發(fā)動機通常采取在發(fā)動機進氣孔或/和進氣道處引導氣流的流動的措施，獲得在進氣過程汽缸內(nèi)需要的進氣渦流，以適應發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)，這也就不可避免的影響發(fā)動機的進氣效率。
[0007]采用高壓共軌系統(tǒng)的柴油發(fā)動機具有較高的進氣效率、容積效率、燃料的混合效率，還具有較低的污染物排放，但采用高壓共軌系統(tǒng)增加了發(fā)動機的成本。
[0008]如果能提供一種低成本的具有較高的進氣效率、容積效率、燃料的混合效率、和較低的污染物排放的發(fā)動機系統(tǒng)和設備，將是對現(xiàn)有技術的巨大貢獻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種高效發(fā)動機系統(tǒng)，該發(fā)動機系統(tǒng)可至少部分克服上述缺點的一條，或為消費者提供一種有用或商業(yè)化的選擇。
[0010]如上所述，本發(fā)明提供一種高效發(fā)動機系統(tǒng)，該發(fā)動機系統(tǒng)包括至少一個發(fā)動機汽缸、至少一個燃燒室、至少一個空氣壓縮機；所述發(fā)動機汽缸作為燃燒室壁的部分在軸向上的長度大于傳統(tǒng)發(fā)動機汽缸作為燃燒室壁的部分在軸向上的長度，所述空氣壓縮機包括至少一個復合增壓器(由機械增壓器與渦輪增壓器組成)與至少一個活塞式空氣壓縮泵；所述活塞式空氣壓縮泵的泵體及連通活塞式空氣壓縮泵出氣孔與燃燒室進氣孔的進氣管設有冷卻液通道；所述復合增壓器包括至少一個新鮮空氣(或混合氣)進氣口與至少兩個新鮮空氣(或混合氣)出氣孔，所述活塞式空氣壓縮泵包括至少一個新鮮空氣(或混合氣)進氣孔與至少一個新鮮空氣(或混合氣)出氣孔；所述至少一個燃燒室包括至少一個與至少一個復合增壓器的至少一個新鮮空氣(或混合氣)出氣孔連通的新鮮空氣(或混合氣)進氣孔，所述至少一個燃燒室包括至少一個與至少一個活塞式空氣壓縮泵的至少一個新鮮空氣(或混合氣)出氣孔連通的新鮮空氣(或混合氣)進氣孔，所述至少一個復合增壓器包括至少一個新鮮空氣(或混合氣)出氣孔與至少一個活塞式空氣壓縮泵的至少一個新鮮空氣(或混合氣)進氣孔連通。
[0011]本發(fā)明中的至少一個復合增壓器在一個發(fā)動機工作周期為至少一個燃燒室與至少一個活塞式空氣壓縮泵輸送新鮮空氣(或混合氣)，至少一個活塞式空氣壓縮泵在一個發(fā)動機工作周期為至少一個燃燒室輸送新鮮空氣(或混合氣)。
[0012]在一個發(fā)動機工作周期中，本發(fā)明中的復合增壓器內(nèi)的一部分新鮮空氣(或混合氣)在發(fā)動機進氣循環(huán)階進入發(fā)動機汽缸，活塞式空氣壓縮泵內(nèi)的新鮮空氣(或混合氣)在發(fā)動機壓縮循環(huán)開始時或開始后進入發(fā)動機汽缸并在發(fā)動機壓縮循環(huán)結(jié)束時或結(jié)束前完全進入發(fā)動機汽缸，活塞式空氣壓縮泵內(nèi)的活塞在發(fā)動機汽缸內(nèi)的活塞移動到發(fā)動機汽缸的上止點時或移動到上止點前移動到活塞式空氣壓縮泵的上止點。
[0013]在上述技術方案中，當本發(fā)明中的發(fā)動機汽缸的內(nèi)徑與傳統(tǒng)發(fā)動機汽缸的內(nèi)徑相同、本發(fā)明中的發(fā)動機汽缸內(nèi)的活塞行程與傳統(tǒng)發(fā)動機汽缸內(nèi)的活塞行程相同、本發(fā)明中的發(fā)動機在發(fā)動機壓縮循環(huán)汽缸內(nèi)的活塞移動到上止點或發(fā)動機點火時燃燒室內(nèi)的氣壓與傳統(tǒng)發(fā)動機在壓縮循環(huán)汽缸內(nèi)的活塞移動到上止點或發(fā)動機點火時燃燒室內(nèi)的氣壓相同時，本發(fā)明的發(fā)動機汽缸內(nèi)的燃燒室容積大于傳統(tǒng)發(fā)動機汽缸內(nèi)的燃燒室容積。
[0014]在上述技術方案中，在活塞式空氣壓縮泵的泵體及連通活塞式空氣壓縮泵出氣孔與燃燒室進氣孔的進氣管外設置冷卻液通道，通過對壓縮后的氣體進行冷卻可以將氣體中的熱量最大程度的帶走，使活塞式空氣壓縮泵內(nèi)的氣體進入燃燒室時氣體的溫度較低，這就保證了在發(fā)動機壓縮循環(huán)活塞移動到上止點或發(fā)動機點火時燃燒室內(nèi)的氣體溫度在正常范圍，不致于產(chǎn)生爆震或燃料燃燒時因為高溫產(chǎn)生的污染物的量增加。
[0015]在上述技術方案中，由于在發(fā)動機運行中活塞式空氣壓縮泵的氣缸體及活塞的運行溫度較低(甚至低于環(huán)境大氣溫度)，通過活塞式空氣壓縮泵對發(fā)動機汽缸泵送新鮮空氣(或混合氣)，減少了相對于上述傳統(tǒng)發(fā)動機在吸氣循環(huán)新鮮空氣(或混合氣)進入汽缸時因為從汽缸壁和燃燒室壁吸收熱量而減少進入發(fā)動機汽缸的新鮮空氣(或混合氣)的量，這就提高了發(fā)動機的容積效率。同時使用復合增壓器對發(fā)動機汽缸和活塞式空氣壓縮泵進行增壓，這就提高了發(fā)動機和活塞式空氣壓縮泵的進氣效率。在發(fā)動機運行時，活塞式空氣壓縮泵內(nèi)的新鮮空氣(或混合氣)在活塞式空氣壓縮泵內(nèi)的活塞向上止點移動時被擠入發(fā)動機汽缸，由于是以擠入的方式進入發(fā)動機汽缸，新鮮空氣(或混合氣)在與活塞式空氣壓縮泵出氣孔連通的燃燒室新鮮空氣(或混合氣)進氣孔處或燃燒室內(nèi)形成高速氣流，高速流動的氣體能與燃料更好的混合，這就提高了燃料的混合效率。
[0016]在上述技術方案中，當一個或多個活塞式空氣壓縮泵在一個發(fā)動機工作周期對多個發(fā)動機汽缸輸送新鮮空氣(或混合氣)時，發(fā)動機的實際排量大于所有發(fā)動機汽缸與活塞式空氣壓縮泵的掃出排量(在一個工作周期活塞從發(fā)動機汽缸和活塞式空氣壓縮泵的下止點移動到上止點擠出的常溫常壓下的空氣的量)之和，同時在一個發(fā)動機汽缸充入更多的新鮮空氣(混合氣)，就可以在一個發(fā)動機汽缸中燃燒更多的燃料，這就降低了產(chǎn)生單位功率(升功率)所需要的成本。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明實施例將結(jié)合下圖進行詳細說明，其中:
[0018]圖1是本發(fā)明中發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，提供一種高效發(fā)動機系統(tǒng)。
[0020]如圖1所示，本