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斜盤式對(duì)置活塞兩沖程外燃發(fā)動(dòng)機(jī)
: f4 L: t& a7 C; [ ------劉望建
6 K' u5 h2 r' M }2 S專利號(hào):ZL 2020 1 0523983.2) i; E0 O# e( R9 z {: Z
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! ^1 Y: _0 S% Z- \4 m& P+ ^* Q2 Q+ d背景技術(shù),;- U3 s6 _- w8 _( a) b
目前內(nèi)燃機(jī)以被世界廣泛使用,,而它的熱效率以到了頂點(diǎn),無(wú)法再有提高,,主要是排氣門打開時(shí)還有1MPa左右的壓力被排出,,損失了35-50%熱量。
; M/ w. x% v$ H6 e斜盤式對(duì)置活塞兩沖程外然發(fā)動(dòng)機(jī)工作流程,;: e/ L$ m3 T' r, K ~, c- N* o
1,、用斜盤.半球滑塊的作用將主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成活塞的往返運(yùn)動(dòng),活塞行程不受限制,。因活塞的上部是做功.排氣容積,,活塞的下部是進(jìn)氣.壓縮容積,容積效應(yīng)高,,和同等排量的曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)相比,,體積不到其3/1。( O8 N7 d7 j; d# \
2,、進(jìn)氣.壓縮沖程,;一級(jí)壓縮,用9只活塞下部從環(huán)境中吸氣,并壓縮到儲(chǔ)氣支管,。二級(jí)壓縮,,用3只活塞下部從儲(chǔ)氣支管中進(jìn)氣,并壓縮到各自的燃燒室,。
6 O/ Q0 y3 P+ Y9 J3,、定容燃燒沖程;
5 Q; |4 e# F- @二級(jí)壓縮到達(dá)(80度)下止點(diǎn)前,,新鮮空氣經(jīng)螺旋管形成螺旋,,切向沖進(jìn)燃燒室,將燃燒室的預(yù)留的乏氣擠進(jìn)一二做功進(jìn)氣管,,壓縮完成后噴入燃油(配合燃燒室形狀,,用十字噴槽油噴嘴),由火花塞點(diǎn)火形成火源,,因有60度主軸轉(zhuǎn)角時(shí)間進(jìn)行定容燃燒,。因燃燒室殼體較厚,可做到輕聲無(wú)煙,。因燃燒室內(nèi)膽是由熱障材料做成,,可防止熱量外泄(接觸熱量的其它零件也一樣)。9 q' `; K' e) s0 _$ I
4,、膨脹做功和排氣,,用6只活塞上部做一級(jí)做功 ,用另6只活塞上部做二級(jí)做功,,因做功容積大于吸氣容積1.4倍,,就在最大壓力工作時(shí)(10.5MPa),排氣缸內(nèi)壓力小于0.3MPa,有效解決了曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量的損失,。一級(jí)做功的熱效率可接近理想卡諾循環(huán),,二級(jí)做功也高達(dá)到50%多,減少燃油消耗,。
, @" z) A. v) g/ L3 u" n5,、膨脹做功和排氣;燃燒室定容燃燒完成后,,一級(jí)做功活塞到達(dá)上止點(diǎn),,進(jìn)氣通道打開,高壓氣體進(jìn)入氣缸推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)做功 到達(dá)某點(diǎn)時(shí)進(jìn)氣通道關(guān)閉,,氣缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞到達(dá)下止點(diǎn),,當(dāng)一級(jí)做功活塞離開上止點(diǎn)60度時(shí),二級(jí)做功的活塞到達(dá)上止點(diǎn),,二級(jí)進(jìn)氣通道打開,,燃燒室剩余的高壓氣體進(jìn)入二級(jí)做功氣缸,推動(dòng)二級(jí)活塞運(yùn)動(dòng)做功,,在某點(diǎn)時(shí)二級(jí)進(jìn)氣通道關(guān)閉,,氣缸內(nèi)的氣體推動(dòng)活塞到下止點(diǎn)。一級(jí)進(jìn)氣通道關(guān)閉,,是為了一二級(jí)做功活塞在排氣時(shí)氣體壓力基本一致,。因定容燃燒的時(shí)間長(zhǎng),氮氧化物會(huì)大增,,在排氣中用還原劑解決,。
. V: z' @9 h3 S! Z: Y8 T* @8 a6、旋轉(zhuǎn)氣閥,,由閥體.閥芯等零件組成,,閥芯兩頭裝有襯套,中間裝有氣密封環(huán),,襯套和氣密封用石墨做成,,表面上纏繞碳纖維加強(qiáng)耐磨損�,?蔁o(wú)油或少油潤(rùn)滑,。由彈片將氣密環(huán)壓向閥體,可緊貼無(wú)漏,。閥芯中有進(jìn)氣通道和排氣通道,,控制缸內(nèi)氣體的進(jìn)出,閥芯兩端裝有填料蓋,,內(nèi)裝有黑色泥狀盤根,,密封兩軸徑。7 j* M) N. b" ]
7,、齒輪箱,,齒輪箱由主軸齒輪.中間齒輪.閥門齒輪和附件齒輪組成,閥門齒輪上裝有差速器,,在閥門齒輪上有凸輪,,在閥門壓縮進(jìn)氣和做功排氣時(shí)用加速和減速,使得通道面積更豐滿,。在活塞二級(jí)做功時(shí),,由音圈電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速控制進(jìn)氣通道關(guān)閉時(shí)間,用燃燒室預(yù)留氣壓不同來(lái)改變壓縮比,,在低速時(shí)用高壓縮比,,防止燃燒惡化,在高轉(zhuǎn)速時(shí)用低壓縮比,,防止爆燃,。/ L- Y( T, P! ^: P6 l/ Q1 L& ]
8,、斜盤箱及齒輪箱的潤(rùn)滑,機(jī)油用齒輪泵加壓后用噴管噴向斜盤,,做到潤(rùn)滑.冷卻.清洗,,完善斜盤工作環(huán)境。齒輪箱用加壓后機(jī)油接上行星齒輪軸上的油管接頭,,潤(rùn)滑齒輪銅套,,其它齒輪用飛濺油粒潤(rùn)滑。, s& L g# S3 S# f+ j5 c5 h+ w
9,、用水泵強(qiáng)制冷卻水循環(huán),,冷卻缸套和旋轉(zhuǎn)閥門,控制水溫,,保證機(jī)器正常工作,。
+ E( Y9 {/ O' P- b9 m+ T/ a10、因有60°的定容燃燒時(shí)間,,對(duì)燃油無(wú)特殊要求,,汽油.柴油等都可,油料不同只是噴油和點(diǎn)火時(shí)間不同而已,,只在觸摸屏上設(shè)置好就可,。火花塞只是防止斷火發(fā)生,。保證在一級(jí)做功活塞在上止點(diǎn)時(shí)燃燒以完成,。( b2 \; I1 N2 o8 ?) e4 q
11、整機(jī)剛性,,因活塞的作用力和反坐力通過(guò)的路線短,,(活塞-活塞桿-半球滑塊-半球滑塊座-斜盤-主軸)。氣缸體和斜盤箱只承受扭矩力,,承受力道小,,整體剛性好。
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