压程液冷发动的制造方法

文档序号:5143967阅读:255来源:国知局
压程液冷发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种压程液冷发动机,包括气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构上和/或所述气缸活塞机构的进气道上设汽油燃料喷嘴,在所述气缸活塞机构上设液体喷嘴,所述液体喷嘴受压程喷射控制装置控制。本发明公开的所述压程液冷发动机能够解决降低气缸活塞式发动机在压缩冲程开始时的气体的温度的问题,使燃料在温度低、压力高的条件下放热,从而减少氮化物等污染物的产生,进而减少污染物的排放,同时可以提高气缸活塞式发动机的效率,尤其可以大大提高以汽油为燃料的发动机的效率。
【专利说明】压程液冷发动机
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及热能与动力领域,尤其涉及一种压程液冷发动机。
【背景技术】
[0003]所有以大气为氧化剂源的发动机,其压缩过程开始时的工质温度均等于或高于大气温度(即环境温度)。这样的发动机中,经压缩后的气体工质温度较高,压力相对较低,一方面,气体工质在温度高、压力低的条件下放热会产生大量污染物(比如氮化物),另一方面, 申请人:研究发现,气体工质在温度高、压力低的条件下放热也会影响发动机的效率。如果我们能把压缩过程开始的气体的温度有效降低,不仅会降低放热过程中污染物产生的量,而且会提高发动机的效率,降低热负荷,同时可以使燃料具有多样性。

【发明内容】

[0004]本发明解决的技术问题在于现有技术中工质放热过程中污染物排放量较大的问题。
[0005]为了解决上述问题,本发明采用的技术方案如下:
方案1:一种压程液冷发动机,包括气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构上和/或所述气缸活塞机构的进气道`上设汽油燃料喷嘴,在所述气缸活塞机构上设液体喷嘴,所述液体喷嘴受压程喷射控制装置控制,所述气缸活塞机构在压缩冲程完了时的气体压力大于2MPa。
[0006]方案2:一种压程液冷发动机,包括气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构上和/或所述气缸活塞机构的进气道上设燃料喷嘴,所述气缸活塞机构上设液体喷嘴,所述液体喷嘴受压程喷射控制装置控制。
[0007]方案3:在方案I或2的基础上,使所述压程喷射控制装置控制所述液体喷嘴在燃料燃烧前向所述气缸活塞机构的气缸内喷射液体。
[0008]方案4:在方案3的基础上,使所述压程喷射控制装置控制所述液体喷嘴在所述气缸活塞机构的压缩冲程和/或吸气冲程中向所述气缸活塞机构的气缸内喷射液体。
[0009]方案5:方案I至4中任一方案的基础上,所述气缸活塞机构的气缸盖上设进气座口和排气座口,在所述进气座口处设进气门,在所述排气座口处设排气门。
[0010]方案6:方案I至4中任一方案的基础上,在所述气缸活塞机构的气缸盖上设排气门,在所述气缸活塞机构的气缸上设扫气进气口。
[0011]方案7:方案I至4中任一方案的基础上,在所述气缸活塞机构的气缸上设扫气进气口和扫气排气口,在所述气缸活塞机构的气缸内对置设置两个活塞,所述液体喷嘴设置在所述扫气进气口与所述扫气排气口之间的气缸段上。
[0012]方案8:方案I至7中任一方案的基础上,将所述液体喷嘴设为酒精水溶液喷嘴、水喷嘴、液体二氧化碳喷嘴、液氧喷嘴、液氮喷嘴或设为液化空气喷嘴。
[0013]方案9:方案I至8中任一方案的基础上,在所述气缸活塞机构上设置火花塞。
[0014]方案10:方案5中的基础上,所述进气门和所述排气门受使所述气缸活塞机构按四冲程工作模式工作或按二冲程工作模式工作的正时机构控制的控制。
[0015]在上述所有设有所述燃料喷嘴的方案的基础上,设置所述气缸活塞机构在压缩冲程完了时的气体压力大于2MPa。
[0016]本发明的原理如下:
本发明所述压程喷射控制装置在所述气缸活塞机构的压缩冲程开始时控制所述液体喷嘴开始向所述气缸活塞机构的气缸内喷射液体,降低压缩过程的温升,使压缩终了时的工质温度低于不喷射液体的压缩过程压缩终了时的工质温度,这样可以使燃料在温度低、压力高的条件下放热,从而减少污染物的排放;特别是当燃料为汽油时,可以使汽油在压力远高于传统汽油机的汽油燃烧室的压力下燃烧放热,从而提高以汽油为燃料的发动机的效率。
[0017]本发明中,所述压程喷射控制装置是指在燃料燃烧前控制所述液体喷嘴开始向所述气缸活塞机构的气缸内喷射液体的控制装置,其可以采用现有发动机上能够实现上述控制功能的部件的结构,例如燃料喷射控制装置的结构等。
[0018]本发明中,所述汽油燃料喷嘴是指喷射汽油燃料或含有汽油的燃料的喷嘴,例如纯汽油,包含10%的汽油、90%的柴油的燃料。
[0019]本发明中,可以通过调整所述气缸活塞机构的压缩比或通过调整增压比来使所述气缸活塞机构在压缩冲程完了时的气体压力大于2MPa。
[0020]本发明中,所述气缸活塞机构在压缩冲程完了时的气体压力大于2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa 或大于 5MPa。
[0021]本发明中,应根据发动机领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统,例如根据所述燃烧室内燃烧条件的要求可以设置火花塞等。
[0022]本发明的有益效果如下:
本发明公开的所述压程液冷发动机能够解决降低气缸活塞式发动机在压缩冲程开始时的气体的温度的问题,使燃料在温度低、压力高的条件下放热,从而减少氮化物等污染物的产生,进而减少污染物的排放,同时可以提高气缸活塞式发动机的效率,尤其可以大大提高以汽油为燃料的发动机的效率。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1所示的是本发明实施例1的结构示意图;
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图;
图3所示的是本发明实施例3的结构示意图;
图4所示的是本发明实施例4的结构示意图;
图5所示的是本发明实施例5的结构示意图;
图6所示的是本发明实施例6的结构示意图;
图中:
I气缸活塞机构、2汽油燃料喷嘴、3液体喷嘴、4压程喷射控制装置、5进气门、6排气门、7扫气进气口、8扫气排气口、9活塞、10燃料喷嘴。
【具体实施方式】
[0024]实施例1
如图1所示的压程液冷发动机,包括气缸活塞机构1,在所述气缸活塞机构I上设汽油燃料喷嘴2,在所述气缸活塞机构I上设液体喷嘴3,所述液体喷嘴3受压程喷射控制装置4控制,所述气缸活塞机构I的气缸盖上设进气座口和排气座口,在所述进气座口处设进气门5,在所述排气座口处设排气门6,所述气缸活塞机构在压缩冲程完了时的气体压力大于2MPa。
[0025]作为可以变换的实施方式,所述汽油燃料喷嘴2还可以设置在所述气缸活塞机构I的进气道上代替设置在所述气缸活塞机构I上,或者,所述汽油燃料喷嘴2在所述气缸活塞机构I上和所述气缸活塞机构I的进气道上分别设置。
[0026]所述气缸活塞机构I的配气系统的结构形式不影响本发明的发明目的实现,可以采用任何能够实现配气的结构形式,为了方便表示,本实施例中的所述气缸活塞机构I的配气系统采用所述进气座口、所述排气座口分别与所述进气门5、所述排气门6相配合的形式。
[0027]实施时,所述液体喷嘴3可以选择性地设为酒精水溶液喷嘴、水喷嘴、液体二氧化碳喷嘴、液氧喷嘴、液氮喷嘴或设为液化空气喷嘴;还可以选择性地在所述气缸活塞机构I上设置火花塞。
[0028]作为可以变换的实施方式,所述进气门5和所述排气门6可以选择性地受使所述气缸活塞机构I按四冲程工作模式工作或按二冲程工作模式工作的正时机构控制的控制。当然本发明中的所述气缸活塞机构I也可以按照其他工作方式工作。
[0029]本发明中,所述气缸活塞机构I的承压能力应能承受所述工质的压力,作为可以变换的实施方式,所述气缸活塞机构I在压缩冲程完了时的气体压力还可以改设为大于
2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa 或大于 5MPa。
[0030]所述压程喷射控制装置4可以选择性地控制所述液体喷嘴3在燃料燃烧前向所述气缸活塞机构I的气缸内喷射液体。具体的,所述压程喷射控制装置4控制所述液体喷嘴3在所述气缸活塞机构I的压缩冲程和/或吸气冲程中向所述气缸活塞机构I的气缸内喷射液体。
[0031]实施例2
如图2所示的压程液冷发动机,其与实施例1的区别在于:
取消所述进气座口及所述进气门5,在所述气缸活塞机构I的气缸上设扫气进气口 7。
[0032]实施例3
如图3所示的压程液冷发动机,其与实施例1的区别在于:
取消所述进气座口、所述排气座口及所述进气门5、所述排气门6,在所述气缸活塞机构I的气缸上设扫气进气口 7和扫气排气口 8,在所述气缸活塞机构I的气缸内对置设置两个活塞9,所述液体喷嘴3设置在所述扫气进气口 7与所述扫气排气口 8之间的气缸段上。
[0033]实施例1中所列的可变换和可选择地实施方式,同样适用于实施例2、实施例3。
[0034]实施例4 如图4所示的压程液冷发动机,包括气缸活塞机构1,在所述气缸活塞机构I上设燃料喷嘴10,在所述气缸活塞机构I上设液体喷嘴3,所述液体喷嘴3受压程喷射控制装置4控制,所述气缸活塞机构I的气缸盖上设进气座口和排气座口,在所述进气座口处设进气门5,在所述排气座口处设排气门6。
[0035]作为可以变换的实施方式,所述燃料喷嘴10还可以设置在所述气缸活塞机构I的进气道上代替设置在所述气缸活塞机构I上,或者,所述燃料喷嘴10在所述气缸活塞机构I上和所述气缸活塞机构I的进气道上分别设置。
[0036]所述气缸活塞机构I的配气系统的结构形式不影响本发明的发明目的实现,可以采用任何能够实现配气的结构形式,为了方便表示,本实施例中的所述气缸活塞机构I的配气系统采用所述进气座口、所述排气座口分别与所述进气门5、所述排气门6相配合的形式。
[0037]实施时,所述液体喷嘴3可以选择性地设为酒精水溶液喷嘴、水喷嘴、液体二氧化碳喷嘴、液氧喷嘴、液氮喷嘴或设为液化空气喷嘴;还可以选择性地在所述气缸活塞机构I上设置火花塞。
[0038]作为可以变换的实施方式,所述进气门5和所述排气门6可以选择性地受使所述气缸活塞机构I按四冲程工作模式工作或按二冲程工作模式工作的正时机构控制的控制。当然本发明中的所述气缸活塞机构I也可以按照其他工作方式工作。
[0039]本发明中,所述气缸活塞机构I的承压能力应能承受所述工质的压力,作为可以变换的实施方式,可选择性地设置所述气缸活塞机构I在压缩冲程完了时的气体压力大于2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa 或大于 5MPa。
[0040]所述压程喷射控制装置4可以选择性地控制所述液体喷嘴3在燃料燃烧前向所述气缸活塞机构I的气缸内喷射液体。具体的,所述压程喷射控制装置4控制所述液体喷嘴3在所述气缸活塞机构I的压缩冲程和/或吸气冲程中向所述气缸活塞机构I的气缸内喷射液体。
[0041]实施例5
如图5所示的压程液冷发动机,其与实施例4的区别在于:
取消所述进气座口及所述进气门5,在所述气缸活塞机构I的气缸上设扫气进气口 7。
[0042]实施例6
如图6所示的压程液冷发动机,其与实施例4的区别在于:
取消所述进气座口、所述排气座口及所述进气门5、所述排气门6,在所述气缸活塞机构I的气缸上设扫气进气口 7和扫气排气口 8,在所述气缸活塞机构I的气缸内对置设置两个活塞9,所述液体喷嘴3设置在所述扫气进气口 7与所述扫气排气口 8之间的气缸段上。
[0043]实施例4中所列的可变换和可选择地实施方式,同样适用于实施例5、实施例6。
[0044]显然,本发明不限于以上实施例,根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案,可以推导出或联想出许多变型方案,所有这些变型方案,也应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种压程液冷发动机,包括气缸活塞机构(1),在所述气缸活塞机构(I)上和/或所述气缸活塞机构(I)的进气道上设汽油燃料喷嘴(2),其特征在于:在所述气缸活塞机构(I)上设液体喷嘴(3),所述液体喷嘴(3)受压程喷射控制装置(4)控制,所述气缸活塞机构(I)在压缩冲程完了时的气体压力大于2MPa。
2.一种压程液冷发动机,包括气缸活塞机构(1),在所述气缸活塞机构(I)上和/或所述气缸活塞机构(I)的进气道上设燃料喷嘴(10),其特征在于:所述气缸活塞机构(I)上设液体喷嘴(3 ),所述液体喷嘴(3 )受压程喷射控制装置(4 )控制。
3.如权利要求1所述压程液冷发动机,其特征在于:所述压程喷射控制装置(4)控制所述液体喷嘴(3)在燃料燃烧前向所述气缸活塞机构(I)的气缸内喷射液体。
4.如权利要求3所述压程液冷发动机,其特征在于:所述压程喷射控制装置(4)控制所述液体喷嘴(3)在所述气缸活塞机构(I)的压缩冲程和/或吸气冲程中向所述气缸活塞机构(I)的气缸内喷射液体。
5.如权利要求2所述压程液冷发动机,其特征在于:所述压程喷射控制装置(4)控制所述液体喷嘴(3)在燃料燃烧前向所述气缸活塞机构(I)的气缸内喷射液体。
6.如权利要求5所述压程液冷发动机,其特征在于:所述压程喷射控制装置(4)控制所述液体喷嘴(3)在所述气缸活塞机构(I)的压缩冲程和/或吸气冲程中向所述气缸活塞机构(I)的气缸内喷射液体。
7.如权利要求1至6中任一项所述压程液冷发动机,其特征在于:所述气缸活塞机构(I)的气缸盖上设进气座口和排气座口,在所述进气座口处设进气门(5),在所述排气座口处设排气门(6)。
8.如权利要求1至6中任一项所述压程液冷发动机,其特征在于:在所述气缸活塞机构(I)的气缸盖上设排气门(6),在所述气缸活塞机构(I)的气缸上设扫气进气口(7)。
9.如权利要求1至6中任一项所述压程液冷发动机,其特征在于:在所述气缸活塞机构(I)的气缸上设扫气进气口(7)和扫气排气口(8),在所述气缸活塞机构(I)的气缸内对置设置两个活塞(9),所述液体喷嘴(3)设置在所述扫气进气口(7)与所述扫气排气口(8)之间的气缸段上。
10.如权利要求1至6中任一项所述压程液冷发动机,其特征在于:所述液体喷嘴(3)设为酒精水溶液喷嘴、水喷嘴、液体二氧化碳喷嘴、液氧喷嘴、液氮喷嘴或设为液化空气喷嘴。
【文档编号】F01P3/00GK103498720SQ201310412929
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】靳北彪 申请人:摩尔动力(北京)技术股份有限公司
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