[发明专利]一种设有介质注入冲程的热缓冲内燃机

摘要

本发明公开了一种设有介质注入冲程的热缓冲内燃机，属机械及热力学工程领域；较4冲程工作模式来说本内燃机为多冲程方式，即为：吸气—压缩—做功—不完全排气冲程—介质注入及做功冲程—不完全排气冲程—介质注入及做功冲程(因而为6冲程，8冲程及更多冲程)；并采用了(绝热)隔热层或表面涂敷隔热材料(绝热)，并(在燃烧室内)增设热平衡(缓冲)材料构件，用于热能存储并建立全新的热力学循环过程，减少了热的耗散，改善效率。

主权项

1.一种设有介质注入冲程的热缓冲内燃机，所涉及的主要部分结构是由(1)气缸、(2)气缸盖、(3)活塞体、(6)火花塞、(7)喷油口、(8)喷介质口、(9)进气门、(10)排气门、(11)绝热层、(12)及(21)热平衡材料构件(燃烧室内)、凸轮轴及介质回收及冷凝降噪器等组成；具体工作过程(以6冲程方式为例)为：按工作流程；工作流程为：吸气---压缩---(燃气)做功---不完全排气冲程(不排或排部分气体)---介质注入及做功冲程共6个冲程(也可以再重复1次或更多次的不完全排气冲程---介质注入及做功冲程，这样一来即可以是8冲程，10冲程方式……)；具体的作功输出方式，除了(燃气做功冲程之外介质注入及做功冲程才是一个重要做功过程，该过程是通过喷介质口向气缸内注入流体介质，流体介质吸收高温混合气体的热量的同时也更多地吸收热平衡材料构件(有时不一定要放置热平衡材料构件)等附近构件的热量，在增压(同时也较大的燃烧室降温)并做功，对外界输出净功；其特征在于：首先相对于现有4冲程工作模式来说：增设了介质注入冲程的内燃机在完成作(燃气)做功冲程后的排气冲程被改变为不完全排气冲程(也就是说，在执行不完全排气冲程的过程中，排气门可以是完全关闭(此时等校于一个高压压缩冲程，伴随强烈的升温)，也可以是排气门(在该排气冲程中)只开启短暂的时间(此时只排放少量气体，仍保持气缸内有较大压力))；其次在不完全排气冲程基本完成之时，也就是活塞运动到上止点附近时，高压液泵将通过喷介质口向气缸内注入流体介质(液体吸热气化，增压并推动活塞完成主要作功的一个冲程)；因而整体的热循环将是：吸气---压缩---(点燃燃气)做功---不完全排气冲程(通过压缩，外界对燃烧室混合气作功，增加内能，尤其存储在各个热平衡材料构件中)---介质注入及做功冲程(主要的输出功过程)---不完全排气冲程---介质注入及做功冲程…6冲程及8…)冲程；再其次为增进效率，气缸、气缸盖及活塞即可以保持常规的水冷循环的自然的以传导为主的散热状态，也可以对燃烧室的周围器件(所暴露的表面部分)进行绝热化处理(也可以将燃烧室周围所涉及的部件用耐高温并隔热良好的材料(可以使非金属)制作：如气缸，活塞，气缸盖，气门部分)；最后为更大增进效率，可将燃烧室空间的内表面处理成常规方式(是以水冷及风冷冷却方式的均一金属材质的汽缸及缸盖)，也可是在(金属)的汽缸及缸盖以及气门部件的(暴露在燃烧室)表面部分覆有隔热及耐热覆层；也可以直接使用非金属材料制作成绝热化处理的汽缸及气缸盖(或以金属为基底的表面结构)；也还可在燃烧室内不阻碍活塞运动的空间内安装有热平衡材料构件，以限制温度峰值及用于存储缓冲热能。