[发明专利]可变冲程气动内燃混合动力发动机及其运行方法

权利要求书

1.一种可变冲程气动内燃混合动力发动机，包括至少两个气缸，气缸具有活塞（6）、连杆（7）和曲轴（11），其特征在于，所述每一个气缸上均设置排气门（2）、进气门（3）和压缩空气气门（13）；压缩空气气门（13）与压缩空气喷气阀（1）相连，其开闭受压缩空气喷气阀（1）控制；压缩空气喷气阀（1）通过压缩空气进气管（14）、截止阀和调压机构连接至一个储气罐；排气门（2）和进气门（3）由一个可切换的气门驱动机构控制；气门驱动机构包括液压挺柱机构（8）、与液压挺柱机构（8）相对应的单双峰凸轮轴（9）、气门推杆（5）、气门摇臂（4）和摇臂轴；液压挺柱机构（8）包括液压挺柱（15）、液压油腔（16）和滚子（17）；液压挺柱（15）一端通过液压油腔（16）与滚子相连（17），另一端与气门推杆（5）底端相接，气门推杆（5）顶端通过摇臂轴与气门摇臂（4）一端相连，气门摇臂（4）另一端与排气门（2）、进气门（3）相连；滚子（17）与单双峰凸轮轴（9）的凸轮一一对应相接；液压挺住机构（8）的液压油腔（16）与液压挺柱电磁阀（10）相连；压缩空气喷气阀（1）的液压油嘴与压缩空气喷气阀电磁阀（12）相连。

2.根据权利要求1所述的可变冲程气动内燃混合动力发动机，其特征在于，所述的单双峰凸轮轴（9）通过链条或皮带与曲轴（11）连接，由曲轴（11）带动单双峰凸轮轴（9）旋转。

3.根据权利要求1所述的可变冲程气动内燃混合动力发动机，其特征在于，所述的压缩空气喷气阀（1）经由压缩空气喷气阀电磁阀（12）与电控柱塞泵相连，压缩空气喷气阀（1）的动力源由电控柱塞泵提供，升程与正时受电控柱塞泵控制。

4.根据权利要求1或2所述的可变冲程气动内燃混合动力发动机，其特征在于所述的气门驱动机构的液压挺柱机构（8）经由液压挺柱电磁阀（10）与电控柱塞泵相连，由电控柱塞泵控制液压挺柱机构（8）的液压油腔（16）加压与卸压。

5.一种如权利要求1所述的可变冲程气动内燃混合动力发动机的运行方法，其特征在于包括如下步骤：

1）发动机全部气缸的压缩空气喷气阀（1）均处于常闭状态，控制液压挺柱电磁阀（10），使液压挺柱机构（8）切换到进气门（3）、排气门（2）都是与单双峰凸轮轴（9）的单峰凸轮相接合状态，喷油嘴正常喷油，发动机以四冲程内燃机模式工作；

2）电控柱塞泵调节至活塞（6）运行至上止点后供油，发动机全部气缸的压缩空气喷气阀（1）按时打开喷气，控制液压挺柱电磁阀（10），使液压挺柱机构（8）切换到进气门（3）常闭状态、排气门（2）与单双峰凸轮轴（9）的双峰凸轮相接合状态，喷油嘴关闭，发动机以二冲程气动发动机模式工作；

3）电控柱塞泵调节至活塞（6）运行至上止点后供油，发动机部分气缸的压缩空气喷气阀（1）按时打开喷气，液压挺柱机构（8）切换到进气门（3）常闭状态，排气门（2）与单双峰凸轮轴（9）的双峰凸轮相接合状态，喷油嘴关闭，这部分气缸以二冲程气动发动机模式工作；其余气缸的压缩空气喷气阀（1）关闭，液压挺柱机构（8）切换到进气门（3）、排气门（2）都是与单双峰凸轮轴（9）的单峰凸轮相接合状态，喷油嘴正常喷油，这部分气缸以四冲程内燃机模式工作；发动机以气动内燃混合动力发动机模式工作；

4）电控制柱塞泵调节至活塞（6）运行至上止点前供油，发动机气缸的压缩空气喷气阀（1）按时打开，此时压缩空气气门（1）作为排气门，缸内的压缩空气通过压缩空气气门1排入储气罐内并进行储存，控制液压挺柱电磁阀（10），使液压挺柱机构（8）切换到进气门（3）与单双峰凸轮轴（9）的双峰凸轮相接合状态，排气门常闭状态，喷油嘴关闭，发动机作为一个二冲程空气压缩机，以制动能量回收模式工作。