[发明专利]发动机和机械设备及应用

说明书

本发明提供了一高效率汽车系统及其应用，其中所述高效率汽车系统包括一车辆主体和一可变燃烧室体积的发动机，其中所述可变燃烧室体积的发动机被装配于所述车辆主体，用于为所述车辆主体提供动力，其中所述可变燃烧室的体积变化范围为1/50到1，其中所述发动机在最佳效率区的转速比不小于2，以使所述高效率汽车系统能够通过增大发动机的转速范围和采用可变体积燃烧室的方式使得系统效率提高。

技术领域

本发明涉及到移动设备领域，尤其涉及到一发动机和机械设备及应用。

背景技术

内燃机是一种典型的提供动力的机械，其能够将燃料燃烧释放出的热能直接转换成动力。

而汽车、摩托车、轮船、火车以及飞机等配置有发动机的机械设备存在一个很大的问题在于不同工况下时整个汽车系统的效率低下。以常见的内燃机式汽车为例进行说明。导致汽车系统效率低下的原因之一在于内燃机式汽车在最佳效率工作时的输出功率远大于汽车所需要的行驶阻力的需求，因此汽车发动机只能降低效率和行驶阻力匹配。

而内燃机式汽车预留的后备功率非常大，特别是在低车速时，负载率非常小。虽然可以兼顾汽车的动力性能和载重性能，但是汽车发动机实际的效率仍非常低。以汽油为燃料的汽车主要是空燃比不变，通过减少进气量，降低压缩比，以降低输出功率。以柴油为燃料的汽车主要是压缩比不变，通过减少油量，增大空燃比，以降低输出功率。这都使得发动机的效率下降，并且发动机效率损耗增大，同时汽车无法在压缩比和空燃比最佳状态下工作，使得燃烧时间延长，汽车效率也会下降。

进一步地，内燃机式汽车的发动机最佳效率区的转速范围很小，它的最大转速和最小转速比值为2～3，无法通过大范围的调整转速，高效的改变输出功率。而汽车不同工况下阻力功率变化的范围很大，汽车发动机只能降低效率和行驶阻力匹配使在最佳效率区范围之外工作的发动机效率将会明显下降。

另一个问题在于，整个汽车系统十分复杂，提高系统效率受到众多因素的影响，单独提高一个因素会影响到其他的因素，使得最后系统效率并不一定得到提高。

发明内容

本发明的一目的在于提供一发动机和机械设备及应用，其中所述机械设备在不同工况下能够以高系统效率工作。

本发明的另一目的在于提供一发动机和机械设备及应用，其中所述机械设备能够在以高系统效率工作时，保证动力性能。

本发明的另一目的在于提供一发动机和机械设备及应用，其中不论进气量多少，所述机械设备能够接近最佳压缩比和空燃比工作，使得发动机效率损耗系数接近于1。

本发明的另一目的在于提供一发动机和机械设备及应用，其中所述机械设备能够降低后备功率，以提高系统效率，特别是在低速匀速区。

本发明的另一目的在于提供一发动机和机械设备及应用，其中所述机械设备的发动机最佳效率状态下的输出功率，更接近行驶阻力功率曲线。

本发明的另一目的在于提供一发动机和机械设备及应用，其中所述机械设备的轻载损耗能够被降低。

本发明的另一目的在于提供一发动机和机械设备及应用，其中所述机械设备的变速器损耗能够被降低。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的一种可变燃烧室体积的发动机的结构示意图。

图2示出了根据本发明的上述实施例的所述可变燃烧室体积的发动机的主气缸的主气缸盖的俯视示意图。

图3A示出了根据本发明的上述实施例的所述可变燃烧室体积的发动机的辅助气缸的结构示意图。

图3B示出了根据本发明的上述实施例的所述辅助气缸的工作示意图。

图4A示出了根据本发明的上述实施例的所述辅助气缸的一个变形实施方式。