专利名称：外充气式发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机领域。
背景技术：
传统发动机的输出功率是由发动机的气缸容积和转速决定的，而气缸容积的增大必定会增加发动机的体积和重量，并带来较大的机械损耗；而转速的增高也不可避免地带来巨大的机械损耗、空气动力损耗以及单一吸气冲程进气量的减少；进而导致发动机的单位转数的输出功率下降，发动机的效率也会下降。由于上述的原因，至今为止，发动机的效率一直无本质性提高，故急需发明一种新技术，可在大范围内调整发动机的进气量，以达到高升功率及减少转速对发动机进气量的影响，最终达到高升功率、高效率和低排放的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种可在大范围内调整发动机的进气量，进而大幅度提高发动机升功率、热效率、功率调整范围及大幅度降低有害物排放的技术。本发明对排气中的热量也进行了回收和利用，使发动机的效率进一步提高。
本发明的目的是这样实现的一种外充气式发动机，包括气缸、进气道、排气道、曲轴，所述气缸进气口经控制装置与储气罐的出口连通，所述储气罐的进口经控制装置与空气压缩机的压缩空气出口连通，所述空气压缩机的空气入口与进气系统连通，所述空气压缩机的动力输入轴直接或经离合器与发动机的曲轴连接，所述发动机的凸轮轴与曲轴设为等转速，即曲轴在旋转360度范围内，发动机完成高压充气、二次压缩、作功和排气过程。
在所述气缸进气口处设有与所述控制装置并联的控制装置，所述控制装置与进气系统连通，所述发动机的凸轮轴的转速设为曲轴转速的二分之一，即曲轴在旋转720度范围内，发动机完成吸气充气冲程、压缩冲程、作功冲程和排气冲程。
所述排气道与设在储气罐内的热交换器连通。
在所述控制装置与所述储气罐之间设有控制装置，在所述控制装置与所述控制装置之间设有燃气预混合器。
在所述空气压缩机与所述曲轴之间设有变速装置。
所述排气道上设有新鲜空气导入装置，以使排气中的可燃物进一步燃烧，燃烧生成的热量被所述储气罐中的进气吸收。
所述空气压缩机局部或全部设在所述储气罐内。
所述空气压缩机、所述储气罐及其连通管道全部或部分设有保温层，所述保温层可为保温材料或真空隔热夹层。
所述发动机燃烧室上设有增容装置，以调整燃烧室的容积。
本发明有以下积极有益的效果1、本发明结构简单、体积小、成体低廉；2、本发明可在大范围内调整发动机的进气量，充分利用发动机的余热，可大幅度提高发动机升功率、热效率、功率调整范围，大幅度降低发动机的排放。
3、本发明可适用于任何带有发动机的装备。
图1为本发明第一实施例的结构示意图；图2为第二实施例的结构示意图；图3为第三实施例的结构示意图；图4为第四实施例的结构示意图；图5为第五实施例的结构示意图；图6为第六实施例的结构示意图；图7为第七实施例的结构示意图；图8为第八实施例的结构示意图；图9为第九实施例的结构示意图；附图编号1.气缸2.进气道 3.排气道 4.曲轴5、51、52、7.控制装置 6.储气罐 8.空气压缩机9.进气系统10.离合器11.热交换器12.燃气预混合器13.变速装置14.新鲜空气导入装置15.保温材料 16.燃烧室
17.增容装置18.柱塞19.联杆20.控制装置21.增容孔具体实施方式
实施例1如图1所示的外充气式发动机，包括气缸1、进气道2、排气道3、曲轴4，所述气缸1进气口经控制装置5与储气罐6的出口连通，所述储气罐6的进口经控制装置7与空气压缩机8的压缩空气出口连通，所述空气压缩机8的空气入口与进气系统9连通，所述空气压缩机8的动力输入轴直接或经离合器10与发动机的曲轴4连接，所述发动机的凸轮轴与曲轴设为等转速，即曲轴在旋转360度范围内，发动机完成高压充气、二次压缩、作功和排气过程。
实施例2如图2所示的外充气式发动机，与实施例1的不同之处是在所述气缸1进气口处设有与所述控制装置5并联的控制装置51，所述控制装置51与进气系统9连通，所述发动机的凸轮轴的转速设为曲轴转速的二分之一，即曲轴在旋转720度范围内，发动机完成吸气充气冲程、压缩冲程、作功冲程和排气冲程。
实施例3如图3所示的外充气式发动机，与实施例1的不同之处是所述排气道3与设在储气罐6内的热交换器11连通。
实施例4如图4所示的外充气式发动机，与实施例3的不同之处是在所述控制装置5与所述储气罐6之间设有控制装置52，在所述控制装置5与所述控制装置52之间设有燃气预混合器12。
实施例5如图5所示的外充气式发动机，与实施例4的不同之处是在所述空气压缩机8与所述曲轴4之间设有变速装置13。
实施例6如图6所示的外充气式发动机，与实施例5的不同之处是所述排气道3上设有新鲜空气导入装置14，以使排气中的可燃物进一步燃烧，燃烧生成的热量被所述储气罐6中的进气吸收。
在向气缸内喷入燃油时适当过量，以减少NOx的形成，排气中微量的CO和CH在进入热交换器11内温度降低后与由新鲜空气导入装置14导入的新鲜空气进一步燃烧，使排放更环保，第二次燃烧释放的能量亦可得到储气罐6内空气的有效回收。
实施例7如图7所示的外充气式发动机，与实施例1的不同之处是所述空气压缩机8局部或全部设在所述储气罐6内。
实施例8如图8所示的外充气式发动机，与实施例1的不同之处是所述空气压缩机8、所述储气罐6及其连通管道全部或部分设有保温层15，所述保温层15可为保温材料或真空隔热夹层。
实施例9如图9所示的外充气式发动机，与实施例1的不同之处是所述发动机的燃烧室16上设有增容装置17，以调整所述燃烧室16的容积。
所述增容装置17设有柱塞18、联杆19、控制装置20，当所述柱塞18向上运动时，增容孔21增大即所述燃烧室16的容积增大；当所述柱塞18向下运动时，所述增容孔21减小即所述燃烧室16的容积减小。通过改变燃烧室的容积调整发动机的进气量进而调整发动机的输出功率。
权利要求
1.一种外充气式发动机，包括气缸(1)、进气道(2)、排气道(3)、曲轴(4)，其特征在于所述气缸(1)进气口经控制装置(5)与储气罐(6)的出口连通，所述储气罐(6)的进口经控制装置(7)与空气压缩机(8)的压缩空气出口连通，所述空气压缩机(8)的空气入口与进气系统(9)连通， 所述空气压缩机(8)的动力输入轴直接或经离合器(10)与发动机的曲轴(4)连接，所述发动机的凸轮轴与曲轴设为等转速，即曲轴在旋转360度范围内，发动机完成高压充气、二次压缩、作功和排气过程。
2.如权利要求1所述外充气式发动机，其特征在于在所述气缸(1)进气口处设有与所述控制装置(5)并联的控制装置(51)，所述控制装置(51)与进气系统(9)连通，所述发动机的凸轮轴的转速设为曲轴转速的二分之一，即曲轴在旋转720度范围内，发动机完成吸气充气冲程、压缩冲程、作功冲程和排气冲程。
3.如权利要求1或2所述外充气式发动机，其特征在于所述排气道(3)与设在储气罐(6)内的热交换器(11)连通。
4.如权利要求1、2或3所述外充气式发动机，其特征在于在所述控制装置(5)与所述储气罐(6)之间设有控制装置(52)，在所述控制装置(5)与所述控制装置(52)之间设有燃气预混合器(12)。
5.如权利要求1、2、3或4所述外充气式发动机，其特征在于在所述空气压缩机(8)与所述曲轴(4)之间设有变速装置(13)。
6.如权利要求1、2、3、4、或5所述外充气式发动机，其特征在于所述排气道(3)上设有新鲜空气导入装置(14)，以使排气中的可燃物进一步燃烧，燃烧生成的热量被所述储气罐(6)中的进气吸收。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述外充气式发动机，其特征在于所述空气压缩机(8)局部或全部设在所述储气罐(6)内。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述外充气式发动机，其特征在于所述空气压缩机(8)、所述储气罐(6)及其连通管道全部或部分设有保温层(15)，所述保温层(15)可为保温材料或真空隔热夹层。
9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述外充气式发动机，其特征在于所述发动机的燃烧室(16)上设有增容装置(17)，以调整所述燃烧室(16)的容积。
全文摘要
本发明公开了一种外充气式发动机，包括气缸、进气道、排气道、曲轴，所述气缸进气口经控制装置与储气罐的出口连通，所述储气罐的进口经控制装置与空气压缩机的压缩空气出口连通，所述空气压缩机的空气入口与进气系统连通，所述空气压缩机的动力输入轴直接或经离合器与发动机的曲轴连接，所述发动机的凸轮轴与曲轴设为等转速，即曲轴在旋转360度范围内，发动机完成高压充气、二次压缩、作功和排气过程。本发明可在大范围内调整发动机的进气量，进而大幅度提高发动机升功率、热效率、功率调整范围及大幅度降低有害物排放；本发明结构简单、体积小、节能、环保，可适用于任何带有发动机的装备。
文档编号F02B23/00GK101092902SQ20071011910
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月16日 优先权日2007年7月16日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪