[發明專利]一種七沖程內燃機缸結構及其控制方法

在審

• 申請號: 202210098591.5
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114294109A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 楊偉
• 申請（專利權）人: 楊偉
• 主分類號: F02B75/02
• 分類號: F02B75/02;F02F1/18;F02F1/42;F01L1/04;F01L9/10;F01L9/20;F02D13/02
• 代理公司: 成都行之智信知識產權代理有限公司 51256
• 代理人: 李林

本發明公開了一種七沖程內燃機缸結構及其控制方法，包括缸筒、活塞、缸筒蓋、余熱缸、余熱門、余熱控制組件、曲軸連桿等，活塞滑動設置在所述缸筒內，缸筒蓋與缸筒連接并密封，且所述缸筒蓋、所述缸筒和所述活塞形成密封的第一腔體，所述缸筒蓋上設置有與所述第一腔體連通的進氣口、排氣口和余熱口；本發明具有七種沖程包括吸氣沖程、余熱沖程、壓縮沖程、做功沖程、儲氣沖程、膨脹沖程、排氣沖程，通過余熱缸對燃油在第一腔體內燃燒產生的高溫高壓廢氣存儲，然后通過后續沖程中對其進行釋放，實現了廢氣再循環，實現了約等量廢氣再循環技術替代燃油和自增壓，燃油使用量減少約30％，廢氣排量和溫度減少約50％，整機熱效率約56?85％。

技術領域

本發明涉及內燃機技術領域，具體涉及一種七沖程內燃機缸結構及其控制方法。

背景技術

近代以來，隨著熱機普及、煤炭石油天然氣過量使用等原因，地球環境日益惡化，因水災所影響的人群數量、面積、損失逐年遞增愈演愈烈。然而人類的現代化生活卻使得此類燃料用量逐年遞增，甚至受新冠疫情影響燃油價格上漲幾倍甚至十多倍仍然是供不應求，甚稱燃料危機。為解決此類問題，提升熱機的熱效率和開發清潔能源是兩個重要的發展方向。

在現代技術中，熱機的熱效率通常是汽油機25-35％,柴油機35-45％，噴氣發動機50-60％，未轉化為做功的熱量損失絕大部分是高溫尾氣帶走的熱量，即余熱。利用余熱從而提升熱效率是一個重要的發展方向。

在現代技術中,內燃機燃燒后的廢氣是不能百分百的排出的，燃燒室殘留的廢氣會和下一吸氣沖程吸入的新鮮空氣混合，再次循環使用。在現代自然吸氣的內燃機技術中,壓縮比通常為8-16，吸氣結束時缸內氣壓約0.9個標準大氣壓，做功結束時燃氣壓強約3-4個標準大氣壓，在排氣結束時缸內氣壓約1.2個標準大氣壓，吸氣沖程時殘留再循環的廢氣量約為新鮮空氣的2％-5％，由于受現行內燃機技術限制，燃燒室殘留的廢氣量過多，會導致內燃機功率和效率同時大幅度下降，但是如果將廢氣大量排出，又會出現廢氣余熱大量浪費的情況。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是內燃機熱效率較低和廢氣余熱大量浪費，目的在于提一種單缸七沖程內燃機缸結構及其控制方法，解決了廢氣余熱大量浪費和熱效率低問題，大幅度降低廢氣余熱大量浪費的同時大幅度提升熱效率。

本發明通過下述技術方案實現：

一種七沖程內燃機缸結構，包括：

缸筒，具有圓柱形腔體；

活塞，其滑動設置在所述缸筒的圓柱形腔體內，所述活塞沿所述缸筒的中軸線移動；

缸筒蓋，其與缸筒連接并密封，且所述缸筒蓋、所述缸筒和所述活塞形成密封的第一腔體，所述缸筒蓋上設置有與所述第一腔體連通的進氣口、排氣口和余熱口；

余熱缸，其與所述余熱口連通；

余熱控制組件，其設置在所述余熱口處，用于控制所述余熱缸與所述第一腔體的通斷；

進氣控制組件，其設置在所述進氣口處，用于控制所述第一腔體的進氣；

排氣控制組件，其設置在所述所述排氣口處，用于控制所述第一腔體的排氣；

曲軸連桿，其動力輸入端與所述活塞固定連接。

具體地，所述缸筒蓋包括：

蓋體，其具有獨立的第二腔體、第三腔體和第四腔體；所述第二腔體為所述余熱缸，所述余熱口設置在所述蓋體的底面且與所述第二腔體連通，所述進氣口設置在所述蓋體的底面且與所述第三腔體連通，所述排氣口設置在所述蓋體的底面且與所述第三腔體連通；

端蓋，其設置在缸筒蓋頂部并與所述缸筒蓋密封連接，用于封閉所述第二腔體、第三腔體、第四腔體，所述第三腔體與進氣氣路連通，所述第四腔體與排氣氣路連通。