[发明专利]改进的低温发动机系统

权利要求书

1.一种操作发动机(14)的方法，该发动机具有一个或多个气缸(16)，每个气缸均具有在气缸(16)内的活塞(18)且每个活塞(18)具有膨胀冲程、返回冲程、上死点(TDC)位置和下死点(BDC)位置，并且所述发动机(14)使用工作流体(WF)和热交换流体(HEF)，该方法包括以下步骤：

I.在发动机(14)的返回冲程期间导入热交换流体；

II.在发动机(14)的膨胀冲程期间导入工作流体(WF)；

III.使排气门(22)在活塞的下死点或其附近被打开；

IV.在发动机的排气门(22)已经打开后输送热交换流体至气缸(16)；以及

V.在上死点前关闭排气门(22)从而允许气缸(16)内的活塞(18)压缩工作流体。

2.如权利要求1所述的方法，其中，包括在所述排气门(22)打开后不小于5摄氏度将热交换流体导入气缸(16)的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其中，包括在340摄氏度至358摄氏度之间完成排气门(22)关闭的步骤。

4.如权利要求2所述的方法，其中，包括在345摄氏度至350摄氏度之间完成排气门(22)关闭的步骤。

5.如权利要求2所述的方法，其中，包括在350摄氏度至355摄氏度之间完成排气门(22)关闭的步骤。

6.如权利要求2所述的方法，其中，包括持续导入热交换流体直至排气门(22)完全关闭以后的步骤。

7.如权利要求2所述的方法，其中，包括继续导入热交换流体直至排气门(22)完全关闭以后的步骤，并且保持热交换流体的导入直至排气门(22)完全关闭以后2至10摄氏度。

8.如权利要求2所述的方法，其中，包括继续导入热交换流体直至排气门(22)完全关闭以后的步骤，且保持热交换流体的导入直至排气门(22)完全关闭以后2至10摄氏度，并且不迟于上死点停止导入热交换流体。

9.如权利要求2所述的方法，其中，包括在最终停止导入热交换流体和上死点(TDC)之间压缩气缸(16)内的任何剩余工作流体(WF)的步骤。

10.如权利要求1所述的方法，其中，包括在上死点或上死点后的0摄氏度至60摄氏度在压力下将工作流体(WF)导入气缸(16)的步骤。

11.如权利要求1所述的方法，其中，包括控制热交换流体导入从而在喷射时产生逆向传热的步骤。

12.一种发动机系统(10),包括：

i)第一储罐(12)，其用于存储工作流体(WF)；

ii)发动机(14)，其具有一个或多个气缸(16)，每个气缸内均具有在上死点(TDC)位置和下死点(BDC)位置间可移动的活塞(18)，并且每个气缸(16)均具有进气门(20)和排气门(22)；以及

iii)第一输送系统(24)，其用于将来自所述第一储罐(12)的工作流体输送至发动机(14)；

iv)第二储罐(26)，其用于存储热交换流体(HEF)；

v)第二输送系统(28)，其用于将来自所述第二储罐(26)的热交换流体输送至发动机(14)；

vi)控制器(30)，其可操作地连接到所述第一输送系统(24)和所述第二输送系统(28)并且被构造为在一个或多个活塞(18)的返回冲程期间将热交换流体(HEF)输送至气缸(16)并且用于在上死点前关闭所述排气门(22)，从而允许气缸(16)内的活塞(18)压缩工作流体。

13.如权利要求12所述的发动机系统，其中，所述控制器(30)被构造用于在排气门(22)打开后不小于5摄氏度将热交换流体导入气缸(16)。