[發明專利]用于提高內燃機效率的裝置及方法

有效

• 申請號: 200680056271.2
• 申請日: 2006-11-22
• 公開（公告）號: CN101641506A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: N·A·阿塔拉
• 申請（專利權）人: N·A·阿塔拉
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D15/02;F02D13/02;F02B75/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

1.一種用于控制內燃機的燃燒室和汽缸內空氣或空氣－未燃燒燃料混合物的體積的裝置，該裝置包括：

(a)進出口，該進出口具有打開狀態和關閉狀態，并連接于空氣源或空氣和未燃燒燃料源；

(b)燃燒室；

(c)容納在所述汽缸中的活塞，其中，所述活塞選擇為使所述內燃機為汽油機時具有15至22的固定膨脹比，所述內燃機為柴油機時具有35至50的固定膨脹比；

(d)相對于所述活塞的下止點位置偏移的凸輪，其中，該凸輪控制所述進出口打開和關閉的時間，以通過控制所述進出口使所述內燃機的壓縮比小于其膨脹比，當打開時，允許空氣或空氣－未燃燒燃料混合物進入或進入和離開所述燃燒室和所述汽缸，并且當關閉時，防止空氣或空氣－未燃燒燃料混合物進入或離開所述燃燒室和所述汽缸，其中，當所述進出口關閉時位于所述燃燒室和所述汽缸內的空氣或空氣－未燃燒燃料混合物的體積小于當所述進出口關閉并且活塞位于所述汽缸內的下止點位置時限定的所述燃燒室和所述汽缸的容積。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述活塞的沖程延長超過通常的下止點位置和上止點位置，以減小所述燃燒室的容積。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，當所述活塞從下止點位置朝向上止點位置移動時，所述進出口在壓縮沖程的至少一部分過程中保持打開，以允許空氣或空氣和燃料離開所述燃燒室和所述汽缸。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，當所述活塞從上止點位置朝向下止點位置移動時，所述進出口在吸氣沖程的至少一部分過程中為關閉的，以防止另外的空氣或燃料和空氣進入所述燃燒室內。

5.根據權利要求1所述的裝置，該裝置還包括凸輪和彈簧，所述凸輪用于打開所述進出口，所述彈簧用于關閉所述進出口。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述凸輪相對于所述活塞的下止點位置偏移。

7.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述凸輪和閥設置為：在所述活塞的壓縮沖程過程中，當所述活塞的頭部已經從下止點位置朝向上止點位置移動到下止點位置與上止點位置之間距離的30％至60％之間的位置時，所述進出口關閉。

8.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述凸輪和閥設置為：在吸氣沖程過程中，當所述活塞的頭部已經從上止點位置朝向下止點位置移動到上止點位置與下止點位置之間距離的40％至70％之間的位置時，所述進出口關閉。

9.根據上述權利要求中任意一項所述的裝置，其中，所述燃料包括天然氣、液化石油氣、汽油、煤油、柴油、輕質或重質瓦斯油、殘剩油、酒精、乙醇、生物燃料、氫中的任意一種或多種。

10.一種內燃機，該內燃機包括：

(a)至少一個汽缸；

(b)至少一個安裝在所述汽缸內的活塞，其中，所述活塞選擇為使所述內燃機為汽油機時具有15至22的固定膨脹比，所述內燃機為柴油機時具有35至50的固定膨脹比；

(c)燃燒室，該燃燒室與所述汽缸或每個汽缸連接；

(d)用于每個燃燒室的至少一個進出口，該至少一個進出口具有打開狀態和關閉狀態，并連接于空氣源或空氣和未燃燒燃料源；

(e)可旋轉凸輪，該可旋轉凸輪相對于所述活塞的下止點位置偏移以控制每個進出口，其中，該凸輪控制所述進出口打開和關閉的時間，以通過控制所述進出口使所述內燃機的壓縮比小于其膨脹比，當打開時，允許空氣或空氣－未燃燒燃料混合物進入或進入和離開所述燃燒室和所述汽缸，并且當關閉時，防止空氣或空氣－未燃燒燃料混合物進入或離開所述燃燒室和所述汽缸，其中，當所述進出口關閉時位于所述燃燒室和所述汽缸內的空氣或空氣－未燃燒燃料混合物的體積小于當所述進出口關閉并且活塞位于所述汽缸內的下止點位置時限定的所述燃燒室和所述汽缸的容積。