[发明专利]内燃机操作方法以及内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机操作方法和一种可按照此种方法操作的内燃机。

背景技术

为节约资源和降低环境污染起见，内燃机(特别是可被应用于客车的内燃机)的 发展中一项紧迫性不断提升的开发目标就是降低油耗和/或提高效率，此处所提到的 效率可以理解为油耗相对于曲轴所发挥的机械能效率。

传统往复活塞式内燃机的特性在于整个热动力过程(进气，压缩，燃烧与排气) 产生于单个缸内，意味着在燃烧燃料能的利用方面存在重大损失。人们已经知晓将整 个热动力过程分配到两个缸的尝试(如US 2005/0268609A1所示的尝试)。在这一众 所周知的内燃机中，新鲜空气的进气通过临时连接一个中间定容被从一个压缩缸推送 到一个动力缸。这种推送发生在存在高压力差的情况下，由于热损失和流量损失的缘 故，效率不能令人满意。

现代往复活塞式内燃机的另一个特性在于燃料喷射技术。采用这种技术，汽油或 柴油被直接喷入燃烧室。在火花点火的发动机中，虽然这项技术不要求高燃料喷射压 力，但是要具备以下各点：非常精确的燃料喷射时间点和燃料喷射量的控制和按照燃 烧最佳化理念设计的将污染降低到最低限度和尽可能避免昂贵的排气后处理的燃烧 室几何形状。在柴油机的操作中，为了减低烟雾，需要非常高的燃料喷射压力(高于 2000巴)和非常昂贵的排气后处理，包括柴油颗粒过滤器。

在DE 60021901T2中描述了一种具有回热器和热空气点火装置的内燃机。一个 压缩缸通过一个回热器与一个动力缸连接。有一个阀门工作在压缩缸与回热器之间的 连接器中。回热器通过一个排气阀与排气连接。

DE 3433619A1描述了一种具有一个第一缸和一个第二缸且二者彼此通过一个 流通室相连的内燃机。在从第一缸进入流通室的连接器中设有一个阀门。这个容积固 定不变的流通室始终与第二缸连接。

DE 577740描述了一种增压空气内燃机，其中有一个流通室R被设置在压缩缸 和动力缸之间。上述流通室的容积是固定不变的。

US 1,771,335描述了一种内燃机，该内燃机按照一个六冲程循环工作，并具有多 个缸。多根进气歧管成形在内燃机的缸盖内，歧管与各自的两个缸通联。此外，还设 有排气歧管，每个缸一个。进气与排气歧管通道之间的连接由多个阀门控制。此外， 在缸盖内还设有一个辅助歧管，该歧管与所有的缸连通，而它们与各缸的连接由多个 阀门控制。

在JP 57091324A中描述了一种具有一个压缩缸和一个动力缸的内燃机。所述缸 通过一个流通室连接，而压缩活塞与动力活塞二者同时处于上止点。这样，由压缩室 压缩的新鲜冲量被全部置于流通室，并从动力缸分离出来。在流通室内的新鲜冲量点 火之后，通往动力缸的进气阀打开，使得燃烧的新鲜冲量膨胀进而进入动力缸。

本申请的独立权利要求的序言由US 2007/0157894A1表达出来。这一公开说明 书描述了一种具有一个工作在压缩缸内的压缩活塞和一个工作在动力缸内的动力活 塞的内燃机。一个新鲜充量进气阀工作在压缩室的进气道内。所述压缩缸的压缩室通 过一个流通室与动力缸的动力室相连，在其来自压缩室的分支中设置了一个形同单向 阀的流通阀。一个进气阀被安置在进入动力室的流通室开口处。动力室通过一个排气 阀与内燃机的排气歧管相连。所述阀门由诸如成形在与曲轴相连的凸轮轴上的凸轮驱 动，以便使它们同时转动。所述曲轴通过活塞杆与活塞相连。动力活塞相对于压缩活 塞有10度到40度相位角的提前量。这里所述的相位角的选择方式如下：当压缩活塞 向着它的上止点中心移动时，动力活塞正好从它的上止点中心移开，这样，基本上相 同质量的压缩空气由动力活塞传送到流通室内，并经过流通室进入动力室。当动力活 塞进一步地向下移动时，通常在上止点之后的10度到30度的范围内，位于动力室内 的进气点火。在整个操作期间，形同单向阀的流通阀和位于动力室内的进气阀将气体 压力掌控在流通室内，该压力的数值至少与进气点火时的压力数值一样高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内燃机的操作方法以及一种相对于传统内燃机工作 效率有所提高的内燃机。

以下陈述了一种达到本发明目的的内燃机操作方法，包括

具有动力室的至少一动力缸，所述动力室由动力活塞所限定，所述至少一动力缸 还具有进气阀和排气阀，