[發明專利]采用雙重壓縮和雙重膨脹過程的內燃機

有效

• 申請號: 201010192935.6
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101900027A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: R·P·杜雷特;V·戈帕拉克里什納
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F02B41/02
• 分類號: F02B41/02;F02M7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;曹若

1.一種內燃機，包括：

壓縮氣缸，所述壓縮氣缸具有孔徑、帶閥的入口端口、以及帶閥的出口端口，所述孔徑具有滑動地設置在其中的第一活塞，所述第一活塞被操作性地連接到曲軸；

至少一個動力氣缸，所述至少一個動力氣缸具有孔徑、帶閥的入口端口、以及帶閥的出口端口，所述孔徑具有滑動地設置在其中的第二活塞，所述第二活塞被操作性地連接到所述曲軸；

膨脹氣缸，所述膨脹氣缸具有孔徑、帶閥的入口端口、以及帶閥的出口端口，所述孔徑具有滑動地設置在其中的第三活塞，所述第三活塞被操作性地連接到所述曲軸；

所述壓縮氣缸的出口端口設置有通道，從壓縮氣缸排出的氣體通過所述通道被引導至所述至少一個動力氣缸的入口端口，所述至少一個動力氣缸的出口端口設置有通道，從所述至少一個動力氣缸排出的氣體通過所述通道被引導至所述膨脹氣缸的入口端口；

所述發動機還包括凸輪軸，所述凸輪軸被充分地操作性地連接到所述曲軸，使得在所述壓縮氣缸和所述膨脹氣缸的所述入口端口和所述出口端口上存在的閥對所述曲軸的每一轉均經歷一個開啟-關閉循環，且使得在所述至少一個動力氣缸的所述入口端口和所述出口端口上存在的閥對所述曲軸的每兩轉均經歷一個開啟-關閉循環。

2.根據權利要求1所述的發動機，其中，所述壓縮氣缸的排量容積充分地超過所述至少一個動力氣缸的排量容積，以允許從所述壓縮氣缸排出進入所述至少一個動力氣缸的氣體在進入所述至少一個動力氣缸時處于比相同氣體在其進入所述壓縮氣缸時所處的壓力更大的壓力。

3.根據權利要求2所述的發動機，其中，所述發動機充分地配置成允許引入動力氣缸的氣體在壓縮氣缸的出口端口和動力氣缸的入口端口之間的通道中發生至少一些壓縮。

4.根據權利要求1所述的發動機，其中，所述膨脹氣缸的排量容積充分地超過所述動力氣缸的排量容積，以允許從所述動力氣缸排出進入所述膨脹氣缸的氣體在存在于所述膨脹氣缸中時處于比相同氣體在從所述動力氣缸排出時所處的壓力更低的壓力。

5.根據權利要求4所述的發動機，其中，所述發動機充分地配置成允許引入膨脹氣缸的氣體在動力氣缸的出口端口和膨脹氣缸的入口端口之間的通道中發生至少一些膨脹。

6.根據權利要求1所述的發動機，其中，壓縮氣缸的排量與動力氣缸的排量的比率是在約5∶1至約1.1∶1之間的范圍內的任何比率，包括它們之間的任何比率和比率范圍。

7.根據權利要求1所述的發動機，其中，膨脹氣缸的排量與動力氣缸的排量的比率是在約5∶1至約1.1∶1之間的范圍內的任何比率，包括它們之間的任何比率和比率范圍。

8.根據權利要求1所述的發動機，還包括熱交換器，所述熱交換器與離開膨脹氣缸的氣體有效地熱接觸，且與在壓縮氣缸的出口端口和動力氣缸的入口端口之間的通道中存在的氣體有效地熱接觸。

9.一種內燃機，包括動力氣缸、壓縮氣缸和膨脹氣缸，其中，所述壓縮氣缸將壓縮空氣充氣提供給所述動力氣缸，其中，所述動力氣缸將燃燒氣體提供給所述膨脹氣缸，所述氣缸中的每個都配備有包括活塞和曲軸的往復運動組件，每個氣缸的活塞均操作性地連接到共同曲軸。

10.一種用于操作內燃機的方法，包括：

提供活塞驅動式內燃機，所述內燃機具有壓縮氣缸、至少一個動力氣缸、和膨脹氣缸，每個所述氣缸具有帶閥的入口以及帶閥的出口，壓縮氣缸的出口與動力氣缸的入口有效流體連通，動力氣缸的出口與膨脹氣缸的入口有效流體連通，所述發動機配置成使得在所述氣缸中的每個中存在的活塞被共同曲軸驅動，且還配置成使得在所述壓縮氣缸和所述膨脹氣缸的所述入口和所述出口處存在的閥對所述曲軸的每一轉均經歷一個開啟-關閉循環，且使得在所述至少一個動力氣缸的所述入口和所述出口處存在的閥對所述曲軸的每兩轉均經歷一個開啟-關閉循環；

將可燃燒燃料提供給所述發動機；以及

將點火源提供給所述發動機。