CN102562256A - 一种智能内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种智能内燃机，其特征是：包括中央控制器、压缩机、做功机，压缩机气缸顶面左部通过进气单向阀与进气管连接，压缩机气缸顶面中部安装空气泄流阀，空气泄流阀与进气管之间连接蓄气壶，压缩机气缸顶面右部通过排气单向阀与高压保温储气罐连接，高压保温储气罐顶面从左至右依次安装空气温度传感器、安全阀、空气压力传感器、高压空气缓冲器，高压保温储气罐右端通过高压空气定向喷射器与做功机内设置的做功机气缸连接，做功机气缸顶面从右至左依次安装电控排气门、火花塞、高压燃油喷射器。它解决了目前内燃机运行不稳定、制造成本高、燃油效率低的问题，适应于内燃机应用领域。

Description

一种智能内燃机
技术领域
本发明涉及内燃机领域，具体涉及一种智能控制的活塞式内燃机。
背景技术
目前，现有的活塞式内燃机，工作时在同一气缸内完成进气、压缩、燃烧做功、排气四个工作过程，循环往复。全工况下，都是在同一容积的燃烧室内完成燃烧并做功，但是各个工作过程相互直接或间接存在着影响或制约，工作效率不高，且不稳定，易受环境温度和大气压力等因素的影响；为提高内燃机的进气效率，人们又研制了废气涡轮增压***、机械增压***、配气相位自动调节***VVT等，而且为提高内燃机的环保性能，增加了三元催化器和废气再循环***等，但是这一系列的***设计使内燃机的结构变得越来越复杂，体积越来越庞大，制造成本越来越昂贵，对燃油效率的提升也越来越困难。
发明内容
本发明为解决目前内燃机运行不稳定、制造成本高、燃油效率低的问题，提供一种压缩机与做功机分体式的专用设备。
本发明的技术方案是，一种智能内燃机，其特殊之处是，包括中央控制器、压缩机、做功机，压缩机内设置压缩机气缸，压缩机气缸顶面左部通过进气单向阀与进气管连接，进气管左端连接空气滤清器，压缩机气缸顶面中部安装空气泄流阀，空气泄流阀通过导线与中央控制器连接，空气泄流阀与进气管之间连接蓄气壶，压缩机气缸顶面右部通过排气单向阀与高压保温储气罐连接，高压保温储气罐顶面从左至右依次安装空气温度传感器、安全阀、空气压力传感器、高压空气缓冲器，并分别通过导线与中央控制器连接，高压保温储气罐右端部安装横向高压空气温度补偿加热器，高压保温储气罐右端通过高压空气定向喷射器与做功机内设置的做功机气缸连接，高压空气定向喷射器通过导线与中央控制器连接，做功机气缸顶面从右至左依次安装电控排气门、火花塞、高压燃油喷射器，并分别通过导线与中央控制器连接，电控排气门下端连接排气管，做功机气缸左侧壁外面从上至下依次安装爆震传感器、冷却液温度传感器，压缩机与做功机安装在同一根曲轴上，曲轴右端顶部装有转速传感器。
根据工况，高压保温储气罐可以连接多台做功机，压缩机气缸总容积是多台做功机气缸的容积之和，一台压缩机可匹配多台做功机工作。
工作时，环境新鲜空气依次经过空气滤清器、进气管、进气单向阀、压缩机气缸、排气单向阀不断地被压入到高压保温储气罐内，由高压空气缓冲器进行缓冲，使高压空气压力保持平稳，随着高压保温储气罐内空气压力不断上升，当空气压力传感器感应到压力最大值信号时，中央控制器发出指令控制空气泄流阀打开泄流通道，使压缩机气缸内空气泄流到蓄气壶内，随着做功机的不断工作，空气压力不断下降，当空气压力传感器感应到压力最小值信号时，中央控制器再发出指令控制空气泄流阀关闭泄流通道，使缸内空气继续压入高压保温储气罐内，蓄气壶内的空气被吸出。当空气温度传感器感知高压保温储气罐内高压空气的温度最低值信号时，中央控制器发出指令控制高压空气温度补偿加热器通电对空气进行加热，当感知温度最高值信号时，中央控制器发出指令给高压空气温度补偿加热器断电停止加热；通过转速传感器对曲轴进行检测，获得即时曲轴位置及转速信号，根据工况中央控制器发出指令，确定高压高温空气和高压燃油的喷射时间，当做功机气缸内的活塞上行至确定位置时，发出喷气信号，高压空气定向喷射器打开，向缸内迅速充气，与此同时，残余废气被冲出做功机气缸，紧接着电控排气门关闭，进而发出喷油信号，高压燃油喷射器向缸内喷射燃油雾，油雾随着高压高温空气的旋转上移，在火花塞附近形成了中心浓***稀的高压高温可燃混合气，当活塞移至上止点后下行至确定位置时，高压燃油喷射器收到停喷信号，停止喷油，紧接中央控制器发出点火信号，指令火花塞点燃混合气，燃烧膨胀做功，此时继续向缸内喷射高压空气，促进燃烧，充分利用热能，增强膨胀压力，增大输出扭矩，当活塞下行接近做功机气缸中间位置时，高压空气定向喷射器收到中央控制器发出的停喷信号，停止高压空气喷射，活塞继续下行做功，到达下止点时，电控排气门收到中央控制器的开启信号，打开排气门，废气随着活塞的上行不断地被排出缸外。
本发明的技术效果是，采用上述技术方案可以实现一种结构简单、运行稳定、燃油效率高的内燃机设备。
附图说明
图1是本发明的结构主视图，并作摘要附图。
在图中，1空气滤清器、2进气管、3蓄气壶、4空气泄流阀、5空气温度传感器、6安全阀、7空气压力传感器、8高压空气缓冲器、9高压保温储气罐、10高压空气定向喷射器、11高压空气温度补偿加热器、12电控排气门、13排气管、14火花塞、15高压燃油喷射器、16做功机气缸、17进气单向阀、18排气单向阀、19压缩机、20做功机、21中央控制器、22曲轴、23转速传感器、24导线、25压缩机气缸、26爆震传感器、27冷却液温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
如图中所示，压缩机19内设置压缩机气缸25，压缩机气缸25顶面左部通过进气单向阀17与进气管2连接，进气管2左端连接空气滤清器1，压缩机气缸25顶面中部安装空气泄流阀4，空气泄流阀4通过导线24与中央控制器21连接，空气泄流阀4与进气管2之间连接蓄气壶3，压缩机气缸25顶面右部通过排气单向阀18与高压保温储气罐9连接，高压保温储气罐9顶面从左至右依次安装空气温度传感器5、安全6阀、空气压力传感器7、高压空气缓冲器8，并分别通过导线24与中央控制器21连接，高压保温储气罐9右端部安装横向高压空气温度补偿加热器11，高压保温储气罐9右端通过高压空气定向喷射器10与做功机20内设置的做功机气缸16连接，高压空气定向喷射器10通过导线24与中央控制器21连接，做功机气缸16顶面从右至左依次安装电控排气门12、火花塞14、高压燃油喷射器15，并分别通过导线24与中央控制器21连接，电控排气门12下端连接排气管13，做功机气缸16左侧壁外面从上至下依次安装爆震传感器26、冷却液温度传感器27，压缩机19与做功机20安装在同一根曲轴22上，曲轴22右端顶部装有转速传感器23。
根据工况，高压保温储气罐9可以连接多台做功机20，压缩机气缸25总容积是多台做功机气缸16的容积之和，一台压缩机19可匹配多台做功机20工作。
工作时，环境新鲜空气依次经过空气滤清器1、进气管2、进气单向阀17、压缩机气缸25、排气单向阀18不断地被压入到高压保温储气罐9内，由高压空气缓冲器8进行缓冲，使高压空气压力保持平稳，随着高压保温储气罐9内空气压力不断上升，当空气压力传感器7感应到压力最大值信号时，中央控制器21发出指令控制空气泄流阀4打开泄流通道，使压缩机气缸25内空气泄流到蓄气壶3内，随着做功机20的不断工作，空气压力不断下降，当空气压力传感器7感应到压力最小值信号时，中央控制器21再发出指令控制空气泄流阀4关闭泄流通道，使缸内空气继续压入高压保温储气罐9内，蓄气壶3内的空气被吸出。当空气温度传感器5感知高压保温储气罐9内高压空气的温度最低值信号时，中央控制器21发出指令控制高压空气温度补偿加热器11通电对空气进行加热，当感知温度最高值信号时，中央控制器21发出指令给高压空气温度补偿加热器11断电停止加热；通过转速传感器23对曲轴22进行检测，获得即时曲轴22位置及转速信号，根据工况中央控制器21发出指令，确定高压高温空气和高压燃油的喷射时间，当做功机气缸16内的活塞上行至确定位置时，发出喷气信号，高压空气定向喷射器10打开，向缸内迅速充气，与此同时，残余废气被冲出做功机气缸16，紧接着电控排气门12关闭，进而发出喷油信号，高压燃油喷射器15向缸内喷射燃油雾，油雾随着高压高温空气的旋转上移，在火花塞14附近形成了中心浓***稀的高压高温可燃混合气，当活塞移至上止点后下行至确定位置时，高压燃油喷射器15收到停喷信号，停止喷油，紧接中央控制器21发出点火信号，指令火花塞14点燃混合气，燃烧膨胀做功，此时继续向缸内喷射高压空气，促进燃烧，充分利用热能，增强膨胀压力，增大输出扭矩，当活塞下行接近做功机气缸16中间位置时，高压空气定向喷射器10收到中央控制器21发出的停喷信号，停止高压空气喷射，活塞继续下行做功，到达下止点时，电控排气门12收到中央控制器21的开启信号，打开排气门，废气随着活塞的上行不断地被排出缸外。

Claims (2)

1.一种智能内燃机，其特征是：包括中央控制器、压缩机、做功机，压缩机内设置压缩机气缸，压缩机气缸顶面左部通过进气单向阀与进气管连接，进气管左端连接空气滤清器，压缩机气缸顶面中部安装空气泄流阀，空气泄流阀通过导线与中央控制器连接，空气泄流阀与进气管之间连接蓄气壶，压缩机气缸顶面右部通过排气单向阀与高压保温储气罐连接，高压保温储气罐顶面从左至右依次安装空气温度传感器、安全阀、空气压力传感器、高压空气缓冲器，并分别通过导线与中央控制器连接，高压保温储气罐右端部安装横向高压空气温度补偿加热器，高压保温储气罐右端通过高压空气定向喷射器与做功机内设置的做功机气缸连接，高压空气定向喷射器通过导线与中央控制器连接，做功机气缸顶面从右至左依次安装电控排气门、火花塞、高压燃油喷射器，并分别通过导线与中央控制器连接，电控排气门下端连接排气管，做功机气缸左侧壁外面从上至下依次安装爆震传感器、冷却液温度传感器，压缩机与做功机安装在同一根曲轴上，曲轴右端顶部装有转速传感器。
2.按照权利要求1所述的智能内燃机，其特征是；所述高压保温储气罐连接多台所述做功机，所述压缩机气缸总容积是多台所述做功机气缸的容积之和。
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