季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術及所制造的內(nèi)燃機的制作方法
【專利摘要】季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術及所制造的內(nèi)燃機，屬機械領域。為使絕熱滿足膨脹保壓的同時也要不破壞壓縮點火時的溫度壓力環(huán)境，4沖程分為2個獨立汽缸分別流程化實現(xiàn)：由壓縮室汽缸組件(12)參與完成進氣及壓縮2個過程；由燃燒室汽缸組件(23)參與完成燃燒及作功2個過程。壓縮室汽缸組件(12)與燃燒室汽缸組件(23)的氣道連接是由：帶有深度中冷機會的冷?熱通氣道(4)完成；所謂“中冷機會”的就是完全可以對冷?熱通氣道(4)完進行風冷或水冷卻將使得綜合性能首次超過傳統(tǒng)活塞連桿技術，有巨大的成本空間用于減排改良。
【專利說明】季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術及所制造的內(nèi)燃機
[0001 ]所屬領域:
[0002]本發(fā)明屬于機械領域。具體的講:是一種針對活塞內(nèi)燃機進行“獨特的季差絕熱”化改造的一種結構性技術。
技術背景:
[0003]50年來，尤其在1970-1980年代，以美國、歐洲、日本及中國為代表的幾乎全球的科研機構，投入了具大的人力物力，進行了絕熱技術之探索，除了在絕熱材料取得了重大進展外，絕熱機本身的研究卻完敗了。
[0004]目前絕熱內(nèi)燃機實現(xiàn)除了部分柴油機應用外，汽油機鮮見應用，其失敗的決定性原因在于:結構性布局思路上，對于4沖程連桿一曲軸構造來說，在同一個汽缸空間內(nèi)完成熱力學循環(huán)，散熱一絕熱自身就是不可調(diào)和的矛盾。
[0005]—方面在點火前期，室溫下的混合氣體開始時就被汽缸環(huán)境加熱，接著就在7-12倍左右壓縮比的壓縮下繼續(xù)加熱，并有超出汽缸環(huán)境器壁溫度的趨勢，當混合氣超過(約300-400度)下，反而還需要燃燒室器壁散熱(相當于溫度嵌位作用)，否則溫度將超過600度以上，無須火花塞就爆燃了，而另一方到了燃燒作功期間，也是在同一個燃燒室，則要求器壁環(huán)境盡可能的絕熱，用以盡可能的保持高壓(高溫是不可擺脫的隨帶結果)。
[0006]但是同一個燃燒室，邏輯上無法完成這一矛盾，乃完敗之原因也。
[0007]關于與本發(fā)明有關的轉子內(nèi)燃機的絕熱研究，報道較少;美國柯蒂斯.萊特公司(Curtiss Wright Corporat1n)隔熱技術研究表明，采用陶瓷涂層，可以達到50%絕熱度，要達到更高的絕熱度，則要采用整體陶瓷零件，但仍然是對氣缸體、蓋體及相關氣道進行不加選擇的絕熱化處理。
[0008]技術方案:
[0009]本發(fā)明的目的就在于解決已有技術的不足之處:解決轉子發(fā)動機的耗油量略高于傳統(tǒng)活塞一連桿式內(nèi)燃機問題，這就要先行解決絕熱難題，因為絕熱是雙刃劍，滿足膨脹保壓的同時也要不破壞壓縮點火時的溫度壓力環(huán)境。但是對于轉子內(nèi)燃機而言，它的“季差絕熱”是其獨有的結構才能實現(xiàn)的，這一點在目前的傳統(tǒng)活塞一連桿機構中是無法實現(xiàn)的。
[0010]本技術帶來2個重大進步:由高的絕熱度所決定的燃油效率聚增及由高的進氣量決定的功率密度陡增。
[0011]原因何在？因為:4沖程分為2個獨立汽缸分別流程化實現(xiàn):由壓縮室汽缸組件(12)參與完成進氣及壓縮2個過程；由燃燒室汽缸組件(23)參與完成燃燒及作功2個過程。壓縮室汽缸組件(12)與燃燒室汽缸組件(23)的氣道連接是由:帶有深度中冷機會的冷-熱通氣道(4)完成;所謂“中冷機會”的就是完全可以對冷-熱通氣道(4)完進行風冷或水冷卻，由于所通過的是壓縮了的空氣，冷活塞(II)的壓縮功已經(jīng)使得混合氣體加溫了，在進入燃燒室前有機會排除熱量。
[0012]而高的絕熱采用是綜合因素的作用結果，原因是可以方便的控制進入燃燒室混合氣體的溫度，不但允許混合氣體的高密度也允許燃燒室的高絕熱性，因為不再需要單一靠灼熱的同一汽缸空間來冷卻混合氣體，完成回到循環(huán)起始點狀態(tài)。
[0013]“季差絕熱式”6個優(yōu)點:
[0014]第一:選擇性降溫/保溫條件:可以有條件對壓縮室與燃燒室進行選擇性降溫，而有潛力吸取壓縮混合氣熱量。改善低速特性。
[0015]第二:減小重量:來自于2個方面:效率提高縮減機體體積，機體排熱量的減小也縮減了冷卻器。
[0016]第三:渦輪增壓作用:由于壓縮室與燃燒室是分立的，它們的容積、活塞行程可以是不同的，當壓縮室的排量容積大于燃燒室的排量容積時，可以壓入更大體積的混合氣體，等效于渦輪增壓作用。
[0017]第四:壓縮室與燃燒室構件系列在除了材料外，結構上也可以獨立選擇；由于壓縮室處于低溫狀態(tài)，壓力也比燃燒室低出I個數(shù)量級，因而在材料的選擇性可以不用考慮兼顧問題。
[0018]第五:中冷機會;對冷-熱通氣道(4)進行適度冷卻，甚至可以考慮使用熱管技術、半導體制冷及水冷卻。
[0019]第六:壓縮比調(diào)空功能:當改變壓縮室與燃燒室各自活塞的相位時，可以改變充氣質(zhì)量多少；當壓縮室的活塞相位逐漸落后于燃燒室的活塞相位時；由于燃燒室的進氣門的開啟時間區(qū)間處于壓縮室相對較低的混合氣體壓力區(qū)段，充氣質(zhì)量減少;反之將處于壓縮室相對較高的混合氣體壓力區(qū)段，充氣質(zhì)量相對增加。
[0020]技術關鍵的補充表述:就理論而言:對于奧托循環(huán)，只有將膨脹做功沖程進行絕熱處理(絕熱度高)，而其它沖程滿足良好的散熱條件(選擇絕熱度低)，就能獲得極其良好的熱力學循環(huán)。具體表現(xiàn):綜合因素才能獲得良好的燃油經(jīng)濟性，首先對排氣沖程、吸氣沖程及壓縮沖程所對應的氣缸工作空間表面進行滿足良好的散熱條件(絕熱度低)處理;使得即使在高的壓縮比下(比如10-15);也會將油氣混合氣體的溫度箝位在合理的溫度范圍內(nèi)，不至于引起爆燃等其它不良問題;就像一年四季輪回一樣，古老的奧托循環(huán)在不同的階段有著不同的散熱條件，否則同樣的散熱條件將使得無法兼顧做工沖程的保溫保壓的需要及其它沖程的強的散熱降溫需要。
[0021 ]具體工作過程描述:進氣及壓縮2個沖程是由:冷活塞(II)、壓縮室汽缸組件(12)、冷進氣門(13)、冷曲軸(14)、同步齒輪(15)、冷連桿(16)及噴油嘴(17)等組成；由凸輪驅(qū)動冷進氣門(13)進氣，被冷活塞(11)壓縮的油氣混合氣體是由冷-熱通氣道(4)排入燃燒室；在進氣及壓縮2個沖程噴油嘴(17)負責噴油。
[0022]由燃燒室汽缸組件(23)參與完成燃燒及作功2個過程是由:強絕熱層(21)、熱活塞
(22),燃燒室汽缸組件(23)、熱進氣門(24)、熱排氣門(25)、熱曲軸(26)、正時小齒輪(27)及熱連桿(28)等組成；當來自同步運行的壓縮室的高壓壓縮混合氣體經(jīng)由冷-熱通氣道(4)排入燃燒室中，充滿燃燒室中并關閉熱進氣門(24)，繼續(xù)由熱活塞(22)進行最后階段的最終壓縮，同時在適當?shù)狞c火提前角度下，由火花塞(30)完成點火，進行膨脹作功過程，最后由熱排氣門(25)進行排放廢氣，在排放廢氣接近終了還未關閉熱排氣門(25)時，熱進氣門
(24)開啟，進入短暫的掃氣過程:高壓混合氣體的急速進入將瞬間驅(qū)除殘留廢氣，隨后熱排氣門(25)完全關閉，在隨后熱進氣門(24)也被完全關閉，循環(huán)往復。
[0023]正時及配氣系統(tǒng)工作如下:熱曲軸(26)帶動正時小齒輪(27)同時驅(qū)動同步齒輪(15)及正時大齒輪(2);正時小齒輪(27)與同步齒輪(15)齒數(shù)相同，是正時大齒輪(2)齒數(shù)的 1/2。
[0024]需要指出:變壓縮比相位調(diào)整栓(29)是有著鍵槽及渦槽構造，插入冷曲軸(14)及同步齒輪(15)的內(nèi)孔洞中，用來聯(lián)接冷曲軸(14)及同步齒輪(15)的轉動力矩的傳遞;鍵槽與冷曲軸(14)的軸向平行，該鍵槽與冷曲軸(14)的內(nèi)孔突起成嵌合關系，且2者可以軸向相對滑動，滑動時伴不會隨冷曲軸(14)與變壓縮比相位調(diào)整栓(29)的相對轉動;而渦槽則是螺旋狀的槽體，該槽體同步齒輪(15)與的內(nèi)圈突起成嵌合關系，且2者可以軸向相對滑動，滑動時伴隨著同步齒輪(15)與變壓縮比相位調(diào)整栓(29)的相對轉動；因而在保持冷曲軸(14)與同步齒輪(15)與軸向約束不動的情況下，軸向抽動變壓縮比相位調(diào)整栓(29)可以使得冷曲軸(14)與同步齒輪(15)產(chǎn)生相互轉動;做到這一點可以利用液壓裝置、電機等來完成，是常規(guī)技術，易于實現(xiàn)。
[0025]從時序圖中可以清楚看出:壓縮室及燃燒室各自的容積變化圖(同步于活塞的行程)；各個氣門(熱排氣門(25)、熱進氣門(24)及冷進氣門(13))的開關時續(xù)圖，由于是向燃燒室高壓充氣，因而的熱進氣門(24)面積無須太大，這樣將給熱排氣門(25)留有較大的面積增加余地。
[0026]其根本技術特征是:在本技術中使用了2個汽缸、活塞，S卩:壓縮室汽缸、活塞與燃燒室汽缸、活塞;按時序順序完成原來I個汽缸來完成的4沖程工作過程，前者完成吸氣、壓縮沖程，后者完成末段壓縮及燃燒膨脹作功、排氣沖程，且壓縮室活塞的運行相位超前于燃燒室活塞的運行相位5-90度;如果采用絕熱處理，也僅僅對燃燒室汽缸、活塞及汽缸蓋進行處理，而不對壓縮室汽缸、活塞及汽缸蓋進行實施;使用了冷-熱通氣道，即中冷器構造這一目前已知技術中唯一有機會對混合可燃氣體進行咽喉冷卻的構造，所謂咽喉冷卻指的是:高溫高壓下的混合可燃氣體的流通暴露在冷-熱通氣道中，這冷-熱通氣道中便成為咽喉冷卻的要地，給了著手處理的可能性急機會。
[0027]可以通過改變壓縮室與燃燒室各自活塞的相位差時，可以改變充氣質(zhì)量多少，當壓縮室的活塞相位逐漸落后于燃燒室的活塞相位時；由于燃燒室的進氣門的開啟時間區(qū)間處于壓縮室相對較低的混合氣體壓力區(qū)段，充氣質(zhì)量減少，反之將處于壓縮室相對較高的混合氣體壓力區(qū)段，充氣質(zhì)量相對增加;或是通過連通壓縮室的輔助汽缸、活塞來完成;所謂輔助汽缸的方法，早就被采用過，所不同的是直接燃燒汽缸上，由于已有技術，只有一個汽缸完成4各沖程，別無選擇。
[0028]實施案例:
[0029]本實施案例是一個4缸“季差絕熱式活塞內(nèi)燃機”壓縮室及燃燒室各所對應的2組汽缸平行排列且共用同一個正時凸輪(I)軸，壓縮室的2汽缸的冷活塞(11)使用I個冷曲軸
(14)驅(qū)動，燃燒室的2汽缸的熱活塞(22)使用I個熱曲軸(26)驅(qū)動。
[0030]其技術優(yōu)點可以逐一實現(xiàn):
[0031]第一:選擇性降溫/保溫的實現(xiàn):可以對壓縮室部分使用導熱更好的材料(諸如:銅/鋁系列合金等)來制造，而燃燒室進行絕熱化的表面處理(處理內(nèi)容包括涉及:活塞頂部、汽缸壁及汽缸蓋等)，由于排熱量的較大減少，可以使用風冷方式或較大的減少水冷散熱器的體積及風扇的功率等。
[0032]第二:減小重量因素來自于2個方面:效率提高縮減機體體積，機體排熱量的減小也縮減了冷卻器。
[0033]第三:渦輪增壓作用:由于壓縮室與燃燒室是分立的，壓縮室的容積可以2倍于燃燒室的容積，表現(xiàn)為活塞行程與面積的參數(shù)調(diào)整，可以壓入更大體積的混合氣體進入燃燒室，等效于渦輪增壓作用，且增壓程度可以通過改變冷活塞(11)的運動的相位調(diào)整來實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0034]第四:由于壓縮室與燃燒室在結構上可以獨立選擇；由于壓縮室處于低溫狀態(tài)，壓力也比燃燒室低出I個數(shù)量級，因而在材料的選擇性可以不用考慮兼顧問題。
[0035]第五:中冷機會;對冷-熱通氣道(4)進行適度冷卻；對于高壓/高溫下混合氣體的冷卻，由于在10倍的壓縮比壓縮后的混合氣體的溫度升高可達1000度以上，當高溫混合氣體流經(jīng)冷-熱通氣道(4)時的冷卻效率極高；中冷的深度直接決定增壓大小(充入混合氣體質(zhì)量的多少)，增加功率。
【附圖說明】
:
[0036]圖1季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術原理及時序示意圖
[0037]圖24缸季差絕熱式活塞內(nèi)燃機結構示意圖
[0038]以下結合附圖就較佳實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0039]附圖標注說明:
[0040](I)正時凸輪[0041 ](2)正時大齒輪
[0042](3)
[0043](4)冷-熱通氣道(中冷器)
[0044](5)
[0045](6)
[0046](7)
[0047](11)冷活塞
[0048](12)壓縮室汽缸組件
[0049](13)冷進氣門
[0050](14)冷曲軸[0051 ](15)同步齒輪
[0052](16)冷連桿
[0053](17)噴油嘴
[0054](20)齒帶[°°55](21)強絕熱層
[0056](22)熱活塞
[0057](23)燃燒室汽缸組件
[0058](24)熱進氣門
[0059](25)熱排氣門
[0060](26)熱曲軸[0061 ](27)正時小齒輪
[0062](28)熱連桿
[0063](29)變壓縮比相位調(diào)整栓
[0064](30)火花塞
[0065]如圖1所示:
[0066]上半部分為各個氣門及活塞運行的時序圖:(t為時間軸，T為完成4沖程運行的周期，At1為壓縮室的冷活塞(11)滯后于燃燒室的熱活塞(22)是的時間差值；At2為掃氣持續(xù)時間；Θ為點火提前角度)
[0067]a-為冷進氣門(13)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉。
[0068]b-為冷活塞(11)的位移圖(實際上是正弦曲線，為了簡便起見，本圖簡化為三角波)，最高點為上止點，最低點為下止點。
[0069]C-為熱進氣門(24)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉。
[0070]d-為熱排氣門(25)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉。
[0071]e-為熱活塞(22)的位移圖(實際上是正弦曲線，為了簡便起見，本圖簡化為三角波)，最高點為上止點，最低點為下止點。
[0072]f-為的點(30)火花塞火脈沖，持續(xù)時間很短，可以多次點火。
[0073]冷曲軸(14)與熱曲軸(26)的同步是由齒帶(20)齒合傳動同步齒輪(15)與正時小齒輪(27)來實現(xiàn)的。
[0074]基本工作原理為:4沖程功能分為2個汽缸各自完成2個沖程(分為壓縮室汽缸與燃燒室汽缸)，它們是壓縮室汽缸組件(12)及燃燒室汽缸組件(23); (16)為冷連桿，(28)為熱連桿，吸氣及壓縮沖程是由:凸輪驅(qū)動冷進氣門(13)進氣，被冷活塞(11)壓縮的油氣混合氣體是由冷-熱通氣道(4)排入燃燒室;在進氣及壓縮2個沖程噴油嘴(17)負責噴油，由于熱活塞(22)的運行滯后于冷活塞(11)運行At1時間，壓縮室中高壓混合氣體進入燃燒室后熱活塞(22)的還未達到上止點，離上止點還有略大于點火提前角度Θ值;熱活塞(22)繼續(xù)向上止點移動壓縮氣體，達到點火提前角度Θ時開始點火。
[0075]燃燒室進入燃燒過程后，推動的作功，接近下止點時，熱排氣門(25)開啟并開始排氣，當熱活塞(22)排氣接近火提前角度Θ時，熱進氣門(24)又打開，又開始繼續(xù)下一輪循環(huán)。
[0076](21)為強絕熱層，由于本技術有著強勁的獨立混合氣體的冷卻汽缸及具有深透冷卻潛力的“冷-熱通氣道(4)”，可以選擇高絕熱度的材料，能承受目前已知的任意高絕熱的材料。
[0077]如圖2所示:
[0078](內(nèi)燃機的其他系統(tǒng)、部件屬于公知內(nèi)容，對本發(fā)明的運行完全遵循傳統(tǒng)常識，不在敷述)
[0079]活塞的運轉模式:4缸季差絕熱式活塞內(nèi)燃機結構主要包括有:2個(12)壓縮室汽缸組件(23)及2個燃燒室汽缸組件;它們排成2排，交叉分組，即處于對角線的2個活塞:冷活塞(11)和熱活塞(22)搭配為I個4沖程完成組:剩下的對角線的另外2個活塞為另一個4沖程搭配組，2組的運行相位相差180度(半個周期:T/2)，2組活塞輪流做工輸出。
[0080]正時與同步方法:
[0081]同步的完成:主傳動曲軸是由同步齒輪(8)及與之固定在一起的正時小齒輪(27)，一起再由變壓縮比相位調(diào)整栓(29)連接熱曲軸(26)，當變壓縮比相位調(diào)整栓(29)不發(fā)生軸向相對運動時，當變壓縮比相位調(diào)整栓(29)作為連接器，約束3者只能一起轉動;需要指出:變壓縮比相位調(diào)整栓(29)是有著鍵槽及渦槽構造，插入冷曲軸(14)及同步齒輪(15)的內(nèi)孔洞中，用來聯(lián)接冷曲軸(14)及同步齒輪(15)的轉動力矩的傳遞;鍵槽與冷曲軸(14)的軸向平行，該鍵槽與冷曲軸(14)的內(nèi)孔突起成嵌合關系，且2者可以軸向相對滑動，滑動時伴不會隨冷曲軸(14)與變壓縮比相位調(diào)整栓(29)的相對轉動;而渦槽則是螺旋狀的槽體，該槽體同步齒輪(15)與的內(nèi)圈突起成嵌合關系，且2者可以軸向相對滑動，滑動時伴隨著同步齒輪(15)與變壓縮比相位調(diào)整栓(29)的相對轉動；因而在保持冷曲軸(14)與同步齒輪(15)與軸向約束不動的情況下，軸向抽動變壓縮比相位調(diào)整栓(29)可以使得冷曲軸(14)與同步齒輪(15)產(chǎn)生相互轉動;做到這一點可以利用液壓裝置、電機等來完成，是常規(guī)技術，易于實現(xiàn)；(16)為冷連桿，(28)為熱連桿，與傳統(tǒng)技術相同。
[0082]正時的完成:是由與(I)正時凸輪軸固定在一起的正時大齒輪(2)與固定在熱曲軸
(26)軸端上的正時小齒輪(27)，通過正時齒帶(20)的傳動完成的。
[0083]本文中所涉及的常規(guī)傳統(tǒng)結構未被畫出細節(jié)結構；包含有:正時凸輪、正時凸輪軸、曲軸、部分連桿及活塞等，所涉及的凸輪、曲軸的結構特點及裝配關系完全遵循圖1所述的時序關系；其未畫出的部分包括，氣門導套、氣門拍子、氣門彈簧、氣門拍子軸、凸輪的凸凹細部、曲軸曲柄、曲柄軸銷、潤滑孔道、齒輪齒部、殼體、支架等等。
【主權項】
1.季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術;核心構造是由:冷活塞(U)、熱活塞(22)、曲軸、連桿、進氣門、排氣門、絕熱層、噴油嘴、冷-熱通氣道、壓縮室汽缸、燃燒室汽缸、同步系統(tǒng)、正時系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)組成;基本工作原理為:4沖程功能分為2個汽缸各自完成2個沖程，分為壓縮室汽缸與燃燒室汽缸，它們是壓縮室汽缸組件(12)及燃燒室汽缸組件(23); (16)為冷連桿，(28)為熱連桿，吸氣及壓縮沖程是由:凸輪驅(qū)動冷進氣門(13)進氣，被冷活塞(11)壓縮的油氣混合氣體是由冷-熱通氣道(4)排入燃燒室;在進氣及壓縮2個沖程噴油嘴(17)負責噴油，由于熱活塞(22)的運行滯后于冷活塞(11)運行^t1時間，壓縮室中高壓混合氣體進入燃燒室后熱活塞(22)的還未達到上止點，離上止點還有略大于點火提前角度Θ值；熱活塞(22)繼續(xù)向上止點移動壓縮氣體，達到點火提前角度Θ時開始點火;燃燒室進入燃燒過程后，推動的作功，接近下止點時，熱排氣門(25)開啟并開始排氣，當熱活塞(22)排氣接近火提前角度Θ時，熱進氣門(24)又打開，又開始繼續(xù)下一輪循環(huán)；(21)為強絕熱層，由于本技術有著強勁的獨立混合氣體的冷卻汽缸及具有深透冷卻潛力的“冷-熱通氣道(4)”，可以選擇高絕熱度的材料，能承受目前已知的任意高絕熱的材料;時序邏輯為:上半部分為各個氣門及活塞運行的時序圖:t為時間軸，T為完成4沖程運行的周期，At1為壓縮室的冷活塞(11)滯后于燃燒室的熱活塞(22)是的時間差值；At2為掃氣持續(xù)時間；Θ為點火提前角度；a_為冷進氣門(13)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉；b-為冷活塞(11)的位移圖，實際上是正弦曲線，為了簡便起見，本圖簡化為三角波，最高點為上止點，最低點為下止點；C-為熱進氣門(24)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉；d-為熱排氣門(25)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉；e-為熱活塞(22)的位移圖，最高點為上止點，最低點為下止點；f-為的點(30)火花塞火脈沖，持續(xù)時間很短，可以多次點火;對于柴油機的壓燃情況下不存在火花塞及點火提前角問題，但曲軸的時序還是類似的;其特征就在于:在本技術中使用了2個汽缸、活塞，S卩:壓縮室汽缸、活塞與燃燒室汽缸、活塞；按時序順序完成原來I個汽缸來完成的4沖程工作過程，前者完成吸氣、壓縮沖程，后者完成末段壓縮及燃燒膨脹作功、排氣沖程，且壓縮室活塞的運行相位超前于燃燒室活塞的運行相位5-90度;如果采用絕熱處理，也僅僅對燃燒室汽缸、活塞及汽缸蓋進行處理，而不對壓縮室汽缸、活塞及汽缸蓋進行實施;使用了冷-熱通氣道，即中冷器構造這一目前已知技術中唯一有機會對混合可燃氣體進行咽喉冷卻的構造。2.使用季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術所制造的內(nèi)燃機，核心構造是由:冷活塞(11)、熱活塞(22)、曲軸、連桿、進氣門、排氣門、絕熱層、噴油嘴、冷-熱通氣道、壓縮室汽缸、燃燒室汽缸、同步系統(tǒng)、正時系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)組成;基本工作原理為:4沖程功能分為2個汽缸各自完成2個沖程，分為壓縮室汽缸與燃燒室汽缸，它們是壓縮室汽缸組件(12)及燃燒室汽缸組件(23); (16)為冷連桿，(28)為熱連桿，吸氣及壓縮沖程是由:凸輪驅(qū)動冷進氣門(13)進氣，被冷活塞(11)壓縮的油氣混合氣體是由冷-熱通氣道(4)排入燃燒室；在進氣及壓縮2個沖程噴油嘴(17)負責噴油，由于熱活塞(22)的運行滯后于冷活塞(11)運行Atdf間，壓縮室中高壓混合氣體進入燃燒室后熱活塞(22)的還未達到上止點，離上止點還有略大于點火提前角度Θ值;熱活塞(22)繼續(xù)向上止點移動壓縮氣體，達到點火提前角度Θ時開始點火;燃燒室進入燃燒過程后，推動的作功，接近下止點時，熱排氣門(25)開啟并開始排氣，當熱活塞(22)排氣接近火提前角度Θ時，熱進氣門(24)又打開，又開始繼續(xù)下一輪循環(huán)；(21)為強絕熱層，由于本技術有著強勁的獨立混合氣體的冷卻汽缸及具有深透冷卻潛力的“冷-熱通氣道(4)”，可以選擇高絕熱度的材料，能承受目前已知的任意高絕熱的材料;時序邏輯為:上半部分為各個氣門及活塞運行的時序圖為時間軸，T為完成4沖程運行的周期，A t為壓縮室的冷活塞(11)滯后于燃燒室的熱活塞(22)是的時間差值；Δ t2為掃氣持續(xù)時間；Θ為點火提前角度;a-為冷進氣門(13)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉;b-為冷活塞(11)的位移圖，實際上是正弦曲線，為了簡便起見，本圖簡化為三角波，最高點為上止點，最低點為下止點；C-為熱進氣門(24)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉；d-為熱排氣門(25)的運行時序圖；凸平頂部分代表開啟，下底部分代表關閉；e-為熱活塞(22)的位移圖，最高點為上止點，最低點為下止點；f-為的點(30)火花塞火脈沖，持續(xù)時間很短，可以多次點火;對于柴油機的壓燃情況下不存在火花塞及點火提前角問題，但曲軸的時序還是類似的；其特征就在于:在該內(nèi)燃機中使用了季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術。3.如權利要求1季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術及2季差絕熱式活塞內(nèi)燃機技術所制造的內(nèi)燃機所述的壓縮比調(diào)控指的是:可以通過改變壓縮室與燃燒室各自活塞的相位差時，可以改變充氣質(zhì)量多少，當壓縮室的活塞相位逐漸落后于燃燒室的活塞相位時；由于燃燒室的進氣門的開啟時間區(qū)間處于壓縮室相對較低的混合氣體壓力區(qū)段，充氣質(zhì)量減少，反之將處于壓縮室相對較高的混合氣體壓力區(qū)段，充氣質(zhì)量相對增加;或是通過連通壓縮室的輔助汽缸、活塞來完成。
【文檔編號】F02B75/20GK105927379SQ201610108278
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月27日
【發(fā)明人】吳小平, 羅天珍
【申請人】吳小平, 羅天珍