[其他]两循环发动机及操作方法

说明书

本发明涉及一种用来控制两冲程发动机工作的方法和系统，同时涉及一种可从这一发动机汽缸中清除一确定值流体、从而存在一适当的空气/燃料比例的配置。

两循环发动机的优点在于花费少以及结构简单。然而这些发动机也存在很多缺点。发动机里总有一些残余的、有时是相当多的燃烧过的气体残留在汽缸中并与新加入的空气和燃料混在一起。其结果是，两循环发动机所产生的动力比将燃烧过的气体全部排除时所产生的动力要小。此外，一般发动机输入和输出口的配置，导致排出的气体中含有大量的碳氢化合物，且对于一两循环汽化的发动机来说原料气体就直接进入排气系统。

再者，两循环发动机尤其在如空载、巡行或滑行条件那样的低动力需求情况下的性能是不够理想的，其特征是颠踬和不能发火的现象过多。这一缺点可从下述看到。在空载情况下，即在节流阀事实上闭合时，只有相当少量的清洁空气可以进入燃烧室。结果在点火时，在燃烧室内的空气与废气的比例不足以引发燃烧。在低动力需求条件下，两循环发动机五次点火四次不成功是常有的事。

本发明的一个目的是为了改善两循环发动机的性能。本发明的另一个目的是为了可选择地控制残留在两循环发动机燃烧室内废气的数量，以便能妥善地发火。本发明又一个目的是为了可选择地从汽缸中排除一预定量的工作流体从而调整有效的空气/燃料比。本发明还有一目的是为了提供用来调节两循环发动机性能的一换气阀。

本发明具有用来控制两循环发动机工作，更具体地说是用来改善在低动力需求工作期间发动机性能的一种方法和系统。该方法和系统针对具有一汽缸，汽缸有一与空气源连接的输入口，与排气系统连接的排气口以及一个与通道连接的换气口（净化口）两循环型发动机。该方法包含：

a）退出汽缸活塞以使输入口露出;

b）通过输入口将一股新的清洁空气引入汽缸内;

c）当汽缸活塞朝向所述换气口（净化口）推进时，保持通道打开状态使在汽缸内的一预定量的流体通过通道排出;

d）在所述预定量的流体排出汽缸后闭合通道;

e）压缩留在所述汽缸内的流体;

f）将燃料引入空气;

g）燃烧流体。

上述方法对燃料注入和汽化发动机都适用，引入燃料及燃烧的时间的选择由发动机决定。该系统也提供用以选择地将流体从发动机汽缸中排除的装置。这种类型的汽缸具有与空气源连接的输入口，与一排气系统连接的一排气口和一换气口（净化口），该换气口（净化口）的位置最好能在汽缸中空气/燃料混合物燃烧时被汽缸活塞盖住。该系统还具有：从换气口（净化口）延伸通道装置，至少还有一个孔;一活塞，该活塞可滑动地位于通道装置内而且在压力差的作用下可至少相对于一个孔移动，该活塞有通过其一部分而形成的一第一通道。活塞与通道装置配合在活塞的下游侧形成一容量可变化的腔室，同时有一第一装置可相对于汽缸活塞的运动而动作，用来有选择地控制室内的压力，以使在一种工作状态中产生一非平衡的压力差推动活塞以第一方向移动，从而根据汽缸活塞的运动使汽缸内的流体通过至少一个孔被排除出去，而在第二种工作状态下，产生压力平衡状态推动活塞以相反的、第二方向移动，终止与至少一个孔的连通，从而阻止流体再从汽缸中排出。

从下列对附图的详细说明中可对本发明的许多其它目的以及意图有更为清楚的了解。

图1用图解法图示了在两循环发动机中进气和排气口的动作。

图2图示了用于两循环发动机的一换气（净化）阀的横截剖面图。

图1A～1D图示了两循环发动机中一个单汽缸的各种工作状态。虽然图中只画了一个汽缸，但发动机可以具有多个这样的汽缸。图中标号10所示的发动机具有一汽缸12，它有一进气口14和一排气口16。一活塞20可滑动地装在汽缸12内。活塞20通过已知连杆22与发动机曲轴24相连。排气口16与已知的排气系统连接。经过进气口14的气流由一节流阀26控制。鼓风机27与节流阀26串联以对输入气加压，鼓风机可以用也可以不用。在汽缸12的上端，有一燃料注入器28和一火花塞29。在汽缸上部还有一换气口（净化口）30，它与一个诸如换气（净化）或控制阀32那样的阀相连，控制阀32的输出端通过一通道34与排气系统相连。在本发明最佳实施例中，阀32是一个电驱动的压力平衡的换气（净化）阀。