專利名稱：燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，是一種將燃料充分氣化后以高于大氣壓力的適當(dāng)壓力，灌注到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸里作功的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)能大幅度提高動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性和排放凈化性，主要用于汽油機(jī)和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，柴油機(jī)和汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)可加大空氣供應(yīng)量。
背景技術(shù)：
往赴活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)已有一百多年的歷史，現(xiàn)在已發(fā)展到相當(dāng)完善的程度，其特點(diǎn)是燃料在其內(nèi)部燃燒，使所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。汽車多年來的研制方向，主要是致力于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。隨著人們對(duì)汽車污染問題的重視，排氣凈化指標(biāo)已成為現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、并列的性能指標(biāo)，如何將三項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到最好，是目前汽車工業(yè)所要解決的難題和發(fā)展方向。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)從發(fā)明到現(xiàn)在，汽油氣化不充分、燃燒不完全，進(jìn)氣不足，進(jìn)排氣門開啟時(shí)間重疊、搶氣、廢氣排不干凈等問題始終困擾著人們。這不僅造成動(dòng)力下降發(fā)揮不出燃料的全部能量和動(dòng)力，而且造成巨大浪費(fèi)和污染、究其原因主要是汽油沒有被充分氣化和被動(dòng)低壓進(jìn)氣兩個(gè)問題。所謂被動(dòng)低壓進(jìn)氣就是在進(jìn)氣行程活塞下行時(shí)產(chǎn)生的真空抽吸力將油霧吸入氣缸內(nèi)，此時(shí)氣缸是通大氣的。油霧或空氣是被動(dòng)吸入?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)無論是化油器技術(shù)還是最新的電子噴射技術(shù)，都是經(jīng)簡單霧化被動(dòng)低壓進(jìn)氣便燃燒作功的，因此必然產(chǎn)生上述諸多問題且無法解決。蝸輪增壓機(jī)是靠排氣驅(qū)動(dòng)的，它不僅增大了排氣阻力加大了發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，而且增壓效果極為有限，因?yàn)榕艢鈮毫Q定增加壓力。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓力一般是1. 05-1. 25公斤/ 平方厘米，因此蝸輪增壓機(jī)主要用于加大空氣供應(yīng)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作方便、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、切實(shí)可行的，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化性都好的新型發(fā)動(dòng)機(jī)——“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”。技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的提高動(dòng)力性能用一定的壓力將新鮮可燃?xì)怏w或空氣，灌注到汽缸里。當(dāng)活塞移動(dòng)到下止點(diǎn)，進(jìn)氣門關(guān)閉進(jìn)氣過程結(jié)束時(shí)，氣缸內(nèi)已具有了一定的壓力，高出了大氣壓力、進(jìn)入氣缸的可燃?xì)怏w量或空氣大大增加，相當(dāng)于提高了壓縮比和排量。視允許可比現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣壓力高出0 8倍以上，進(jìn)氣壓力可調(diào)。(現(xiàn)代一般汽油機(jī)的充氣壓力是0. 75-0. 9 公斤/平方厘米低于大氣壓力)，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能得到了大幅度提高。提高經(jīng)濟(jì)性能將汽油通過一系列氣化裝置與空氣充分均勻混合變成純氣態(tài)，壓入氣缸后可迅速完全燃燒，使燃料發(fā)揮出全部能量作功。提高排氣凈化性能由于純氣態(tài)的可燃?xì)怏w在極短時(shí)間內(nèi)完全燃燒，不會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體污染環(huán)境，可達(dá)到最佳排放標(biāo)準(zhǔn)。
提高燃?xì)庀到y(tǒng)的安全性燃?xì)庀到y(tǒng)的安全保障是由進(jìn)氣歧管上的防爆膠管、儲(chǔ)氣筒回火防爆安全閥和儲(chǔ)氣筒兩端的防暴法蘭盤構(gòu)成。其原理是，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)過熱發(fā)生回火時(shí)， 進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力燃?xì)饬⒓幢稽c(diǎn)燃產(chǎn)生了高溫高壓，在高壓下防爆膠管先被爆破解除爆炸危險(xiǎn)。與此同時(shí)儲(chǔ)氣筒回火防爆安全閥在火焰到來之前，在高壓下迅速關(guān)閉出氣口保護(hù)儲(chǔ)氣筒，即使火焰進(jìn)入儲(chǔ)氣筒也不會(huì)發(fā)生爆炸，兩端防爆法蘭盤在壓力很低時(shí)就已經(jīng)被鼓破， 有效的保護(hù)了燃?xì)庀到y(tǒng)的安全。“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”的結(jié)構(gòu)由發(fā)動(dòng)機(jī)前端曲軸皮帶輪或齒輪帶動(dòng)油氣壓縮機(jī)工作。壓縮機(jī)進(jìn)氣端連接化油器和空氣濾清器，出氣端連接儲(chǔ)氣筒。儲(chǔ)氣筒與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管連接。每個(gè)進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力與儲(chǔ)氣筒內(nèi)的壓力相等。這就從根本上避免了進(jìn)氣時(shí)搶氣現(xiàn)象的發(fā)生，保證了每個(gè)氣缸在任何轉(zhuǎn)數(shù)下快速足壓足量進(jìn)氣。進(jìn)氣歧管上裝有一段回火防爆膠管。儲(chǔ)氣筒出氣口裝有回火防爆安全閥。儲(chǔ)氣筒利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣加熱，溫度可控。汽油與空氣均勻混合變成純氣態(tài)可燃?xì)怏w的形成過程在壓縮機(jī)的抽吸作用下， 空氣經(jīng)濾清器進(jìn)入到化油器，在真空度的吸力下汽油經(jīng)多重喉管進(jìn)行充分霧化，再經(jīng)過壓縮機(jī)吸進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的渦流和氣缸的熱量，排出時(shí)霧化的汽油顆粒進(jìn)一步蒸發(fā)，變小變細(xì)。進(jìn)入儲(chǔ)氣筒后又經(jīng)適當(dāng)溫度二次加熱，油霧進(jìn)一步蒸發(fā)，此時(shí)已基本完成了氣化過程。當(dāng)油氣壓入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸時(shí)又產(chǎn)生快速巨大渦流，加上汽缸壁的第三次加熱，這時(shí)的油氣已變成了分子狀態(tài)的純氣態(tài)可燃?xì)?。測控系統(tǒng)油氣壓力、溫度要合適，不能壓力過大、溫度過高而產(chǎn)生自燃、爆燃現(xiàn)象，也不能因壓力過小而未能全部發(fā)揮出此種發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)大優(yōu)勢。油氣壓力靠壓縮機(jī)上的壓力調(diào)節(jié)閥來控制，控制范圍在0-8公斤/平方厘米。儲(chǔ)氣筒上安裝壓力傳感器和溫度傳感器，并由導(dǎo)線(管)連接到駕駛室儀表上。通過信息反饋，依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，對(duì)壓力、溫度進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)控制。油門是控制化油器的節(jié)氣門，由腳踏板控制。當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可啟用化油器直接向氣缸供氣的應(yīng)急措施。壓縮機(jī)和儲(chǔ)氣筒的體積都不大，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的總布置。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)一圈進(jìn)氣氣缸的總?cè)莘e決定了壓縮機(jī)氣缸的容積。只要壓縮機(jī)氣缸容積大于進(jìn)氣氣缸的容積即可。儲(chǔ)氣筒容積是發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈進(jìn)氣氣缸總?cè)莘e的1-2倍即可。這也是油門可以利用化油器節(jié)氣門的依據(jù)。因?yàn)樵诹泓c(diǎn)零幾秒內(nèi)通過節(jié)氣門就可以改變儲(chǔ)氣筒內(nèi)油氣的壓力和濃度，供發(fā)動(dòng)機(jī)之需。另外，進(jìn)排氣門開啟重疊時(shí)間縮短以增加功率。在保證壓力排氣干凈的前提下及時(shí)關(guān)閉排氣門避免油氣外溢?！叭剂蠅毫嘧l(fā)動(dòng)機(jī)”是高速發(fā)動(dòng)機(jī)。他比現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量大、進(jìn)氣快、燃燒快且干凈、排氣徹底。因此，它比現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速還要高、功率還要強(qiáng)勁。它徹底改變了汽油機(jī)以往的進(jìn)氣方式，變通大氣的霧化被動(dòng)吸入或噴入為加壓氣化的主動(dòng)灌入。這是本質(zhì)的改變。是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系和配氣機(jī)構(gòu)的一場革命。


圖1是“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主視圖； 圖2是儲(chǔ)氣筒13俯視圖。
參照說明書附1、圖2可以看出，“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”各機(jī)件的連接方式與順序?，F(xiàn)按順序說明如下空氣濾清器1是過濾空氣中的灰塵和雜質(zhì)的，使其清潔干凈，可減
4輕機(jī)件磨損有利于燃燒。阻氣門2是用于啟動(dòng)時(shí)加濃油氣的。喉管3是加速氣流使汽油霧化?；推?6是汽油霧化的主要機(jī)件。節(jié)氣門15是油門，由它來控制油氣濃度與進(jìn)氣量。 壓縮機(jī)14是抽吸油氣并把油氣壓縮到儲(chǔ)氣筒13里。壓縮機(jī)上的調(diào)壓閥4是調(diào)整和控制供氣壓力大小的。儲(chǔ)氣筒13是儲(chǔ)存壓力油氣的，并將壓力油氣分配給氣缸使用。壓力傳感器 5是將儲(chǔ)氣筒內(nèi)部壓力傳到駕駛室儀表上。壓力安全閥6是當(dāng)儲(chǔ)氣筒設(shè)定的最高限壓被突破時(shí)，此閥被頂起泄壓。放油閥12是定期放出儲(chǔ)氣筒內(nèi)因冷凝形成的油液。利用排氣管8 的廢氣溫度來加熱儲(chǔ)氣筒內(nèi)油氣使其進(jìn)一步蒸發(fā)氣化。排氣管內(nèi)有節(jié)氣閥可控制溫度。溫度傳感器7是感知并控制儲(chǔ)氣筒內(nèi)油氣溫度的，儲(chǔ)氣筒回火安全閥11是萬一發(fā)生回火現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)關(guān)閉儲(chǔ)氣筒出氣口防止發(fā)生爆炸。進(jìn)氣歧管上有一段防爆膠管10，它的作用除了連通供氣管路外，發(fā)生回火時(shí)先將它鼓開解除爆炸危險(xiǎn)。最后是排氣管8和消音器9及儲(chǔ)氣桶兩端防爆法蘭盤17，還有應(yīng)急供氣管18。 “燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”，可一舉解決大幅度提高動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放凈化性問題，使三項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到最好，也是立足當(dāng)前深入挖掘利用傳統(tǒng)能源潛力的好技術(shù)。它比開發(fā)新能源來的更快捷、更現(xiàn)實(shí)。相信，這種新型發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)為人類社會(huì)的進(jìn)步、發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)——“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”，其特征在于汽油的徹底氣化和向氣缸內(nèi)壓力灌注燃料，是由一套機(jī)構(gòu)同時(shí)完成的。這套機(jī)構(gòu)是空氣濾清器(1)、阻氣門O)、 喉管(3)、化油器(16)、節(jié)氣門(15)、調(diào)壓閥0)、壓縮機(jī)(14)、壓力傳感器(5)、壓力安全閥 (6)、溫度傳感器(7)、儲(chǔ)氣筒(13)、加熱排氣管(8)、放油閥(12)、儲(chǔ)氣筒回火安全閥(11)、 進(jìn)氣歧管回火防爆膠管(10)、排氣管(8)、消音器(9)、儲(chǔ)氣筒防爆法蘭盤(17)、應(yīng)急供氣管 (18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”，其特征在于利用排氣管(8)加熱儲(chǔ)氣筒(1 內(nèi)的油氣，使之進(jìn)一步氣化，保證進(jìn)氣溫度，有利于燃燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”，其特征在于測控系統(tǒng)中壓力傳感器(5)和溫度傳感器(7)是感知控制油氣壓力和溫度的主要元件，是保證壓力、溫度在最佳范圍內(nèi)自動(dòng)工作的必備設(shè)施。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”，其特征在于萬一發(fā)生回火現(xiàn)象，進(jìn)氣歧管回火防爆膠管(10)與儲(chǔ)氣筒回火安全閥(11)和儲(chǔ)氣筒兩端防爆法蘭盤(17)同時(shí)保護(hù)進(jìn)氣歧管和儲(chǔ)氣筒的安全。
全文摘要
“燃料壓力灌注發(fā)動(dòng)機(jī)”屬內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。是一種將汽油充分氣化后以高于大氣壓力的適當(dāng)壓力，灌注到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸里作功的新型發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)能大幅度提高動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放凈化性，主要用于汽油機(jī)和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。柴油機(jī)和汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)可加大空氣供應(yīng)量?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)無論是化油器還是電子噴射技術(shù)，都是簡單霧化被動(dòng)低壓進(jìn)氣燃燒做功的。因此，汽油氣化不充分、燃燒不完全、進(jìn)氣不足、進(jìn)排氣門開啟重疊、搶氣、廢氣排不凈等一系列問題始終困擾著人們。究其原因最主要的是汽油沒有被充分氣化和被動(dòng)低壓進(jìn)氣兩個(gè)問題?！叭剂蠅毫嘧l(fā)動(dòng)機(jī)”很好的解決了這兩個(gè)問題。因而上述諸多問題迎刃而解。這種發(fā)動(dòng)機(jī)通過在化油器和進(jìn)氣歧管間加裝一個(gè)油氣壓縮機(jī)和一個(gè)油氣儲(chǔ)氣筒，以及利用廢氣加熱、防爆系統(tǒng)、自動(dòng)測控系統(tǒng)等。使油霧變成純氣態(tài)，灌注壓力在0-8公斤/平方厘米間可調(diào)。徹底改變了進(jìn)氣方式，是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系和配氣機(jī)構(gòu)的一場革命。
文檔編號(hào)F02M21/04GK102312754SQ201010214459
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者才華, 才子仁 申請(qǐng)人:才華, 才子仁