[发明专利]多缸内燃机的气缸联动技术

说明书

技术领域：

本发明涉及内燃机技术领域，特指一种多缸内燃机的气缸联动技术及用多缸内燃机的气缸联动技术制作的多缸联动复合内燃机。

背景技术：

内燃机是热机的一种，是将燃料的化学能经过释放转变为机械功的机械，燃料的燃烧和工质的膨胀做功均在气缸内部进行，因而，内燃机具有较高的压缩比，能量损失较小，具有较高的热效率。《内燃机构造与原理》(人民交通出版社2004年5月第一版，孙建新主编)、《高等内燃机学》(北京理工大学出版社2001年9月第一版，魏春源、张卫东、葛蕴珊编著)，及同类型的技术书籍，对内燃机的结构及原理都进行了详细的描述。

经过一个多世纪发展的常规往复活塞式内燃机，在日益完善的同时，其潜力也日趋枯竭，其效能再欲提升已经极为困难了，近来出现的米勒循环理论与废气涡轮增压等新技术，虽然效果显著，但由于内燃机结构上的限制，其以废气能量利用为基础，在功效与潜力上必然受到一定的制约。

能源问题一直是现代文明的主要社会矛盾之一，本发明追求更高的热功效率与更大的功率密度，应有助于社会文明的发展。由卡诺定律可知：增加压缩比，即扩大热库温差，能提升内燃机的热功转换效率，但常规往复活塞式内燃机却始终被曲柄连杆系统的机械负荷所阻，无法再有效提升压缩比。由标准的内燃机四行程循环可知，在理论上，作功行程传递给曲柄连杆系统的功，除了部分通过曲柄输出到外界，还必须有足够的能量通过连杆回馈给工质，才能保证循环的持续性。若把回馈给工质的这部分功作为内部能量流离出曲柄连杆体系，就可以摆脱往复活塞式内燃机受曲柄连杆系统机械负荷限制的困扰，从而大幅提升热效率，把内燃机的流动能量分配为内部循环能量与外部输出能量就是本发明的能量分流原理。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可以使内燃机的能量分流、以摆脱常规往复活塞式内燃机受曲柄连杆系统机械负荷限制的内燃机技术和结构，即多缸内燃机的气缸联动技术及用多缸内燃机的气缸联动技术制作的多缸联动复合内燃机。

本发明是这样实现的：多缸内燃机的气缸联动技术，其特征在于用同一根联动杆同时固定连接四个或四个以上的参与联动的燃压双向气缸组和双向预压缩气缸组之活塞杆及活塞，使联动杆能带动所有参与联动的活塞同时向同一方向运动，并同时到达参与联动的所有的气缸组的上止点或下止点或上下止点间的任一点的相同的行程位置。

上述的所有的气缸组的工作行程相等，各气缸组需要作缸体轴线相互平行的空间固定。

上述的燃压双向气缸组为具有两个端盖的封闭的气缸体，气缸体的一个端盖采用的是四行程内燃机用的气缸盖及其组件，气缸体的另一个端盖采用的是二行程双向压缩机用的气缸座及其组件，使活塞两端分别形成一个四行程内燃机热力循环的燃气室和一个二行程压缩机泵气工作循环的压气室。

上述的参与联动的所有的气缸组的活塞杆的一端在压气室内与活塞连接，所有的活塞杆的另一端与气缸体外的联动杆连接，所有的活塞、活塞杆与联动杆固化为一体，所述的活塞杆为带十字头的活塞杆。

可在上述的所有的燃压双向气缸组的压气室内设置活塞润滑系统。

上述的所有执行作功行程的燃气室与执行排气行程的燃气室安装方向相反，以保证强制排气过程的功由工质膨胀功直接传递或由工质膨胀功经保守力转化而来。

上述的使所有的燃压双向气缸组之进气行程与作功行程的燃气室安装方向相同，压缩行程与排气行程的燃气室安装方向相同。

一种用多缸内燃机的气缸联动技术制作的多缸联动复合内燃机，其特征在于外界工质经工质过滤器到达初级双向预压缩气缸组之压气室的进气门，所有双向预压缩气缸组之压气室的排气门与同级预压缩中冷室相通，各级双向预压缩气缸组之压气室的进气门与上一级预压缩中冷室相通，末级预压缩中冷室与所有燃压双向气缸组之压气室的进气门相通，所有的燃压双向气缸组之压气室的排气门与燃气中冷室相通，燃气中冷室与所有的燃压双向气缸组之燃气室的进气门相通，所有的燃压双向气缸组之燃气室的排气门与动力涡轮组的进气口相通，活塞联动杆的往复运动带动连杆驱动曲柄旋转以输出内燃机主轴功并强制燃压双向气缸组之燃气室内具有高温高压的燃气导入动力涡轮中作功。

上述的活塞联动杆的往复运动仅带动连杆驱动曲柄旋转以输出内燃机主轴功，而燃气室内的燃气作为废气直接排往大气。

上述的活塞联动杆的往复运动强制燃压双向气缸组之燃气室内具有高温高压的燃气导入动力涡轮中作功，而不用带动连杆驱动曲柄旋转以输出内燃机主轴功。