二沖程純氧發(fā)動機用廢氣膨脹機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種二沖程純氧發(fā)動機，具體涉及一種二沖程純氧發(fā)動機用廢氣膨脹機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，一般的汽車發(fā)動機多使用汽油或柴油發(fā)動機。不管是汽油發(fā)動機還是柴油發(fā)動機，都存在熱效率低、碳排放量高的缺點，所以一種二沖程純氧發(fā)動機應(yīng)運而生，二沖程純氧發(fā)動機利用純氧作為催化劑，可以大幅提高發(fā)動機的熱效率，減低碳排放量，具體結(jié)構(gòu)及原理可參見ZL201120413605.5，公開號CN202391561U。但是二沖程純氧發(fā)動機在使用過程中，雖然膨脹比高于現(xiàn)有的汽油和柴油發(fā)動機，但是受到功率和機械效率的限制，膨脹比不能設(shè)計得很大，這就使得廢氣在排出氣缸時仍有很高的壓力和溫度，廢氣帶走的能量比值大，導(dǎo)致發(fā)動機的熱效率變小。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種二沖程純氧發(fā)動機用廢氣膨脹機構(gòu)，該廢氣膨脹機構(gòu)可以對發(fā)動機氣缸排出的廢氣進一步膨脹做功，回收廢氣帶走的能量，提高發(fā)動機整機的熱效率。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:包括主缸，主缸內(nèi)設(shè)有由主缸活塞、主缸連桿和主缸曲軸構(gòu)成的活塞運動機構(gòu)，主缸的上方設(shè)有噴油嘴、噴氧嘴、主缸氣門及與主缸氣門連通的主缸排氣歧管，所述的主缸排氣歧管與廢氣膨脹機構(gòu)相連，廢氣膨脹機構(gòu)的排氣口與大氣連通。
[0005]所述的廢氣膨脹機構(gòu)包括分別設(shè)置在渦輪軸兩端的第一、第二渦輪機，第一渦輪機的進氣口通過第一管道與主缸排氣歧管相連，第一渦輪機的排氣口通過第二管道與第二渦輪機的進氣口連通，第二渦輪機的排氣口與大氣連通。
[0006]所述渦輪軸的中間位置同軸設(shè)有齒輪，齒輪通過減速器與主缸曲軸的齒輪相連。
[0007]所述的主缸并列設(shè)置兩個，兩個主缸排氣歧管分別與第一管道相連。
[0008]所述的兩個主缸對稱設(shè)置，兩個主缸上的主缸氣門靠近設(shè)置。
[0009]所述的廢氣膨脹機構(gòu)包括副缸，副缸內(nèi)設(shè)有由副缸活塞、副缸連桿和副缸曲軸構(gòu)成的活塞運動機構(gòu)，副缸的上方設(shè)有副缸氣門及與副缸氣門連通的副缸排氣歧官，所述副缸的氣缸容積大于主缸，主缸排氣歧管與副缸的頂部連通，所述的副缸排氣歧管的排氣口與大氣連通，所述的主缸曲軸與副缸曲軸一體設(shè)置，主缸連桿通過第一曲柄與主缸曲軸相連，副缸連桿通過第二曲柄與副缸曲軸相連，所述的第一曲柄與第二曲柄相互錯開180度，主缸活塞處于上止點位置時副缸活塞處于下止點位置。
[0010]所述的主缸與副缸為一體結(jié)構(gòu)。
[0011]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型通過在主缸排氣歧管后面設(shè)置廢氣膨脹機構(gòu)，該廢氣膨脹機構(gòu)可以對發(fā)動機氣缸排出的廢氣進一步膨脹做功，回收廢氣帶走的能量，提高發(fā)動機整機的熱效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是二沖程純氧發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1的A —A剖視圖；
[0014]圖3是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實用新型實施例一的原理圖；
[0016]圖5是本實用新型實施例一優(yōu)選方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是本實用新型實施例二優(yōu)選方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0020]如圖1、圖2所示的二沖程純氧發(fā)動機，包括主缸1，主缸I內(nèi)設(shè)有由主缸活塞11、主缸連桿12和主缸曲軸13構(gòu)成的活塞運動機構(gòu)，主缸I的上方設(shè)有噴油嘴14、噴氧嘴15、主缸氣門16及與主缸氣門16連通的主缸排氣歧管17。噴氧嘴15與氧氣供給系統(tǒng)相連，氧氣供給系統(tǒng)采用氣體燃料缸內(nèi)直噴發(fā)動機的氣體燃料供給系統(tǒng)，氣體燃料系統(tǒng)的供給原理是將高壓儲存或者液化儲存的氣體燃料先加壓儲存到壓力儲存器中，再通過電子噴射器將氣體燃料直接噴入燃燒室做功。噴油嘴與燃油供給系統(tǒng)相連，燃油供給系統(tǒng)原理與現(xiàn)有柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)原理相同。該二沖程純氧發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)的作用及組成均與現(xiàn)有汽車發(fā)動機相同。二沖程純氧發(fā)動機的具體結(jié)構(gòu)及原理參照現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0021]主缸排氣歧管17與廢氣膨脹機構(gòu)相連，廢氣膨脹機構(gòu)的排氣口與大氣連通。為了解決二沖程純氧發(fā)動機在使用過程中膨脹比還較小，廢氣在排出氣缸時仍有很高的壓力和溫度，廢氣帶走的能量比值大的缺點，本實用新型在主缸排氣歧管上連接了廢氣膨脹機構(gòu)，對主缸排出的廢氣進一步膨脹做工，回收廢氣帶走的能量，以提高二沖程純氧發(fā)動機整機的熱效率。
[0022]實施例一:
[0023]如圖3、圖4所示，廢氣膨脹機構(gòu)包括分別設(shè)置在渦輪軸21兩端的第一、第二渦輪機22、23，第一禍輪機22的進氣口通過第一管道24與主缸排氣歧管17相連，第一禍輪機22的排氣口通過第二管道25與第二渦輪機23的進氣口連通，第二渦輪機23的排氣口與大氣連通。
[0024]進一步的，渦輪軸21的中間位置同軸設(shè)有齒輪26，齒輪26通過減速器27與主缸曲軸13的齒輪相連。
[0025]優(yōu)選的，如圖5所示，主缸I并列設(shè)置兩個，兩個主缸排氣歧管17分別與第一管道24相連。設(shè)置兩個主缸的優(yōu)點在于雙缸可以向渦輪機構(gòu)連續(xù)供氣，渦輪效率相對較高，同時排氣壓力波不會對掃氣后期產(chǎn)生干擾，不會產(chǎn)生廢氣倒流現(xiàn)象。更為優(yōu)選的，兩個主缸I對稱設(shè)置，兩個主缸I上的主缸氣門16靠近設(shè)置。噴油嘴及噴氧嘴主缸氣門的一側(cè)，在選擇雙主缸結(jié)構(gòu)時，二個主缸對稱設(shè)置，即兩個主缸氣門相貼近設(shè)置，這樣兩個主缸氣門之間的距離小，使得兩個主缸排氣歧管可以連通設(shè)置，兩個主缸排氣歧管可以共用一個第一管道與第一渦輪機的進氣口相連，發(fā)動機的結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0026]實施例一的廢氣膨脹機構(gòu)相當(dāng)于一個渦輪式廢氣膨脹機構(gòu)，其工作原理是:主缸排出的高溫高壓氣體(廢氣)經(jīng)過主缸氣門、主缸排氣歧管、第一管道進入第一渦輪機，并推動第一渦輪機的葉輪旋轉(zhuǎn)，