[發明專利]二沖程純氧發動機用廢氣膨脹機構

有效

• 申請號: 201510072237.5
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104632362B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 虞慎雨
• 申請（專利權）人: 虞慎雨
• 主分類號: F02B41/10
• 分類號: F02B41/10;F02B41/08
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本發明涉及一種二沖程純氧發動機，具體涉及一種二沖程純氧發動機用廢氣膨脹機構。

背景技術

目前，一般的汽車發動機多使用汽油或柴油發動機。不管是汽油發動機還是柴油發動機，都存在熱效率低、碳排放量高的缺點，所以一種二沖程純氧發動機應運而生，二沖程純氧發動機利用純氧作為催化劑，可以大幅提高發動機的熱效率，減低碳排放量，具體結構及原理可參見ZL201120413605.5，公開號CN202391561U。但是二沖程純氧發動機在使用過程中，雖然膨脹比高于現有的汽油和柴油發動機，但是受到功率和機械效率的限制,膨脹比不能設計得很大，這就使得廢氣在排出氣缸時仍有很高的壓力和溫度，廢氣帶走的能量比值大，導致發動機的熱效率變小。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二沖程純氧發動機用廢氣膨脹機構，該廢氣膨脹機構可以對發動機氣缸排出的廢氣進一步膨脹做功，回收廢氣帶走的能量，提高發動機整機的熱效率。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：包括主缸，主缸內設有由主缸活塞、主缸連桿和主缸曲軸構成的活塞運動機構，主缸的上方設有噴油嘴、噴氧嘴、主缸氣門及與主缸氣門連通的主缸排氣歧管，所述的主缸排氣歧管與廢氣膨脹機構相連，廢氣膨脹機構的排氣口與大氣連通，所述的廢氣膨脹機構包括分別設置在渦輪軸兩端的第一、第二渦輪機，第一渦輪機的進氣口通過第一管道與主缸排氣歧管相連，第一渦輪機的排氣口通過第二管道與第二渦輪機的進氣口連通，第二渦輪機的排氣口與大氣連通，所述的主缸并列設置兩個，兩個主缸排氣歧管分別與第一管道相連。

所述渦輪軸的中間位置同軸設有齒輪，齒輪通過減速器與主缸曲軸的齒輪相連。

所述的兩個主缸對稱設置，兩個主缸上的主缸氣門靠近設置。

所述的廢氣膨脹機構包括副缸，副缸內設有由副缸活塞、副缸連桿和副缸曲軸構成的活塞運動機構，副缸的上方設有副缸氣門及與副缸氣門連通的副缸排氣歧管，所述副缸的氣缸容積大于主缸，主缸排氣歧管與副缸的頂部連通，所述的副缸排氣歧管的排氣口與大氣連通，所述的主缸曲軸與副缸曲軸一體設置，主缸連桿通過第一曲柄與主缸曲軸相連，副缸連桿通過第二曲柄與副缸曲軸相連，所述的第一曲柄與第二曲柄相互錯開180度，主缸活塞處于上止點位置時副缸活塞處于下止點位置。

所述的主缸與副缸為一體結構。

由上述技術方案可知，本發明通過在主缸排氣歧管后面設置廢氣膨脹機構，該廢氣膨脹機構可以對發動機氣缸排出的廢氣進一步膨脹做功，回收廢氣帶走的能量，提高發動機整機的熱效率。

附圖說明

圖1是二沖程純氧發動機的結構示意圖；

圖2是圖1的A－A剖視圖；

圖3是本發明實施例一的結構示意圖；

圖4是本發明實施例一的原理圖；

圖5是本發明實施例一優選方案的結構示意圖；

圖6是本發明實施例二的結構示意圖；

圖7是本發明實施例二優選方案的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明：

如圖1、圖2所示的二沖程純氧發動機，包括主缸1，主缸1內設有由主缸活塞11、主缸連桿12和主缸曲軸13構成的活塞運動機構，主缸1的上方設有噴油嘴14、噴氧嘴15、主缸氣門16及與主缸氣門16連通的主缸排氣歧管17。噴氧嘴15與氧氣供給系統相連，氧氣供給系統采用氣體燃料缸內直噴發動機的氣體燃料供給系統，氣體燃料系統的供給原理是將高壓儲存或者液化儲存的氣體燃料先加壓儲存到壓力儲存器中，再通過電子噴射器將氣體燃料直接噴入燃燒室做功。噴油嘴與燃油供給系統相連，燃油供給系統原理與現有柴油發動機燃油供給系統原理相同。該二沖程純氧發動機的冷卻系統、潤滑系統的作用及組成均與現有汽車發動機相同。二沖程純氧發動機的具體結構及原理參照現有技術，在此不再贅述。

主缸排氣歧管17與廢氣膨脹機構相連，廢氣膨脹機構的排氣口與大氣連通。為了解決二沖程純氧發動機在使用過程中膨脹比還較小，廢氣在排出氣缸時仍有很高的壓力和溫度，廢氣帶走的能量比值大的缺點，本發明在主缸排氣歧管上連接了廢氣膨脹機構，對主缸排出的廢氣進一步膨脹做工，回收廢氣帶走的能量，以提高二沖程純氧發動機整機的熱效率。

實施例一：