[发明专利]二冲程纯氧发动机用废气膨胀机构有效
申请号: | 201510072237.5 | 申请日: | 2015-02-12 |
公开(公告)号: | CN104632362B | 公开(公告)日: | 2017-05-24 |
发明(设计)人: | 虞慎雨 | 申请(专利权)人: | 虞慎雨 |
主分类号: | F02B41/10 | 分类号: | F02B41/10;F02B41/08 |
代理公司: | 合肥天明专利事务所(普通合伙)34115 | 代理人: | 奚华保 |
地址: | 246500*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 冲程 发动机 废气 膨胀 机构 | ||
技术领域
本发明涉及一种二冲程纯氧发动机,具体涉及一种二冲程纯氧发动机用废气膨胀机构。
背景技术
目前,一般的汽车发动机多使用汽油或柴油发动机。不管是汽油发动机还是柴油发动机,都存在热效率低、碳排放量高的缺点,所以一种二冲程纯氧发动机应运而生,二冲程纯氧发动机利用纯氧作为催化剂,可以大幅提高发动机的热效率,减低碳排放量,具体结构及原理可参见ZL201120413605.5,公开号CN202391561U。但是二冲程纯氧发动机在使用过程中,虽然膨胀比高于现有的汽油和柴油发动机,但是受到功率和机械效率的限制,膨胀比不能设计得很大,这就使得废气在排出气缸时仍有很高的压力和温度,废气带走的能量比值大,导致发动机的热效率变小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二冲程纯氧发动机用废气膨胀机构,该废气膨胀机构可以对发动机气缸排出的废气进一步膨胀做功,回收废气带走的能量,提高发动机整机的热效率。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:包括主缸,主缸内设有由主缸活塞、主缸连杆和主缸曲轴构成的活塞运动机构,主缸的上方设有喷油嘴、喷氧嘴、主缸气门及与主缸气门连通的主缸排气歧管,所述的主缸排气歧管与废气膨胀机构相连,废气膨胀机构的排气口与大气连通,所述的废气膨胀机构包括分别设置在涡轮轴两端的第一、第二涡轮机,第一涡轮机的进气口通过第一管道与主缸排气歧管相连,第一涡轮机的排气口通过第二管道与第二涡轮机的进气口连通,第二涡轮机的排气口与大气连通,所述的主缸并列设置两个,两个主缸排气歧管分别与第一管道相连。
所述涡轮轴的中间位置同轴设有齿轮,齿轮通过减速器与主缸曲轴的齿轮相连。
所述的两个主缸对称设置,两个主缸上的主缸气门靠近设置。
所述的废气膨胀机构包括副缸,副缸内设有由副缸活塞、副缸连杆和副缸曲轴构成的活塞运动机构,副缸的上方设有副缸气门及与副缸气门连通的副缸排气歧管,所述副缸的气缸容积大于主缸,主缸排气歧管与副缸的顶部连通,所述的副缸排气歧管的排气口与大气连通,所述的主缸曲轴与副缸曲轴一体设置,主缸连杆通过第一曲柄与主缸曲轴相连,副缸连杆通过第二曲柄与副缸曲轴相连,所述的第一曲柄与第二曲柄相互错开180度,主缸活塞处于上止点位置时副缸活塞处于下止点位置。
所述的主缸与副缸为一体结构。
由上述技术方案可知,本发明通过在主缸排气歧管后面设置废气膨胀机构,该废气膨胀机构可以对发动机气缸排出的废气进一步膨胀做功,回收废气带走的能量,提高发动机整机的热效率。
附图说明
图1是二冲程纯氧发动机的结构示意图;
图2是图1的A-A剖视图;
图3是本发明实施例一的结构示意图;
图4是本发明实施例一的原理图;
图5是本发明实施例一优选方案的结构示意图;
图6是本发明实施例二的结构示意图;
图7是本发明实施例二优选方案的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图1、图2所示的二冲程纯氧发动机,包括主缸1,主缸1内设有由主缸活塞11、主缸连杆12和主缸曲轴13构成的活塞运动机构,主缸1的上方设有喷油嘴14、喷氧嘴15、主缸气门16及与主缸气门16连通的主缸排气歧管17。喷氧嘴15与氧气供给系统相连,氧气供给系统采用气体燃料缸内直喷发动机的气体燃料供给系统,气体燃料系统的供给原理是将高压储存或者液化储存的气体燃料先加压储存到压力储存器中,再通过电子喷射器将气体燃料直接喷入燃烧室做功。喷油嘴与燃油供给系统相连,燃油供给系统原理与现有柴油发动机燃油供给系统原理相同。该二冲程纯氧发动机的冷却系统、润滑系统的作用及组成均与现有汽车发动机相同。二冲程纯氧发动机的具体结构及原理参照现有技术,在此不再赘述。
主缸排气歧管17与废气膨胀机构相连,废气膨胀机构的排气口与大气连通。为了解决二冲程纯氧发动机在使用过程中膨胀比还较小,废气在排出气缸时仍有很高的压力和温度,废气带走的能量比值大的缺点,本发明在主缸排气歧管上连接了废气膨胀机构,对主缸排出的废气进一步膨胀做工,回收废气带走的能量,以提高二冲程纯氧发动机整机的热效率。
实施例一:
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