内燃机
阅读：989发布：2020-05-12
专利汇可以提供内燃机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种通过相对减小压缩冲程的容积即相对缩短压缩冲程的 活塞 行程 (相对扩大 做功冲程 的容积即相对延长做功冲程的活塞行程)来达到扩大 气缸 内燃气的膨胀范围，以此提高有效热效率、提高排气品质和降低排气噪声的 内燃机 。，下面是内燃机专利的具体信息内容。
技术领域
背景技术
内然机废气带走的热量占整个热量的25％～50％，因此要从根本上提高内然机的热效率 就必须充分利用这部分热量。回收这部分热量一直是人们十分关注的问题，曾做过大量工作， 其中最成功的回收方法是在内燃机上安装废气涡轮增压器，这种方法可使内燃机的有效热效 率提高到一个新水平，但提高一般不超过5％，主要原因是增压后废气带出的能量也相应地增 加，而对流出缸外的废气能量很难充分利用。为进一步回收废气能量人们在内燃机上安装动 力涡轮，该动力涡轮通过齿轮变速箱及液力偶合器与发动机输出轴联结，将废气能量直接变 为功率送给曲轴。但是不管采用什么方法对废气能量的利用率都不高，其主要原因是：气流 通过排气门将产生强烈的节流作用，这是可用能量损失的主要原因；节流损失在超临界流动 阶段主要表现在，流出气门时的高速气流进入排气管后，由于管子较粗，流速大大降低，大 量的动能通过气体分子相互撞击、摩擦和形成涡流而损失；此外，还包括流入排气总管时， 所产生的不可逆膨胀损失。因此对废气能量最有效的利用方法应该是废气被排出气缸前就将 其能量充分利用，但这是人们长期以来还没解决的一个技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能充分利用气缸内燃气能量以提高有效热效率，并且能提高排 气品质和降低排气噪声的内燃机。
要充分利用气缸内燃气的能量，燃气的膨胀范围就要尽可能大，如果燃气能膨胀直至跟 外界大气压强相当，则燃气所作之功就是燃气的最大可利用能。为了使燃气膨胀范围尽可能 大，最直接有效的方法就是直接延长做功冲程的活塞行程，但由于内燃机本身结构的限制， 这于实际应用难以实现。故本发明靠相对减小压缩冲程的容积即相对缩短压缩冲程的活塞行 程达到目的。
本发明的内燃机的压缩冲程的前阶段要排掉一部分气体(排掉气体的多少在实际设计中 视具体情况而定)，这并不影响本内燃机的压缩比(本内燃机压缩比的计算不包括压缩冲程前 阶段排气时活塞扫过的容积，况且在实际设计中压缩比可根据需要而改变)，因此本内燃机并 不违背膨胀前气缸内压力尽可能高的原则。实际上，本发明相对减小了现有内燃机压缩冲程 的容积即相对缩短了压缩冲程的活塞行程(但并不减小压缩比)；为了便于理解本发明，可反 过来看作相对扩大了内燃机做功冲程的容积即相对延长了做功冲程的活塞行程。
由于本发明相对延长了内燃机做功冲程的活塞行程，使燃气的膨胀范围尽可能大，因此 本发明的内燃机能充分利用气缸内燃气的能量，从而提高了内燃机的有效热效率；相对延长 了做功冲程的活塞行程使得气缸内燃料的燃烧过程也得以相对延长，使燃料得以充分燃烧， 因此提高了内燃机的排气品质；扩大了燃气在气缸内的膨胀范围使得排气压强降低，因此又 降低了内燃机的排气噪声。
本发明的内燃机可能会使功率质量比和功率体积比有所降低，但与它所提高的性能相比， 这将成为一个次要因素。
要充分利用气缸内燃气的能量，燃气的膨胀范围就要尽可能大，如果燃气能膨胀直至跟 外界大气压强相当，则燃气所作之功就是燃气的最大可利用能。为了使燃气膨胀范围尽可能 大，最直接有效的方法就是直接延长做功冲程的活塞行程，但由于内燃机本身结构的限制， 这于实际应用难以实现。故本发明靠相对减小压缩冲程的容积即相对缩短压缩冲程的活塞行 程达到目的。
本发明的内燃机的压缩冲程的前阶段要排掉一部分气体(排掉气体的多少在实际设计中 视具体情况而定)，这并不影响本内燃机的压缩比(本内燃机压缩比的计算不包括压缩冲程前 阶段排气时活塞扫过的容积，况且在实际设计中压缩比可根据需要而改变)，因此本内燃机并 不违背膨胀前气缸内压力尽可能高的原则。实际上，本发明相对减小了现有内燃机压缩冲程 的容积即相对缩短了压缩冲程的活塞行程(但并不减小压缩比)；为了便于理解本发明，可反 过来看作相对扩大了内燃机做功冲程的容积即相对延长了做功冲程的活塞行程。
由于本发明相对延长了内燃机做功冲程的活塞行程，使燃气的膨胀范围尽可能大，因此 本发明的内燃机能充分利用气缸内燃气的能量，从而提高了内燃机的有效热效率；相对延长 了做功冲程的活塞行程使得气缸内燃料的燃烧过程也得以相对延长，使燃料得以充分燃烧， 因此提高了内燃机的排气品质；扩大了燃气在气缸内的膨胀范围使得排气压强降低，因此又 降低了内燃机的排气噪声。
本发明的内燃机可能会使功率质量比和功率体积比有所降低，但与它所提高的性能相比， 这将成为一个次要因素。
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