對置活塞發動機技術簡介:
針對現有活塞氣缸原理,增加一個對置的自由活塞。一次燃燒做功同時完成動力輸出和空氣壓縮任務,可以大幅度降低發動機自身損耗,提高中低速區間的效率,降低耗油率。
技術的應用領域前景分析:
1 根據相關資料,理論的油氣混合燃燒后體積增加到原始體積數十倍。而現有的四沖程汽油機的燃燒做功沖程的容積與進氣沖程的容積比值是相等的,比值為 1,大量能量被浪費掉。本設計由于兩個活塞反向運動,可以提高油氣燃燒做功的可用膨脹容積,容積比值大約在 1.8至 3之間,將大幅度提高燃油做功效率。
2 針對現有四沖程內燃機兩個問題的改進:
(1) 輸出動力不連續,四個沖程只有一個是有效做功沖程。其他三個沖程都需要靠外力輸入能量維持運轉。
(2) 吸氣量由活塞行程決定,是固定值。怠速和低轉速時風門開度小,進氣阻力大,吸氣負壓造成負扭矩和額外的效率損失。而高轉速時雖然風門全開,由于速度很高,也同樣存在進氣量不足問題。
本設計的壓縮過程是靠燃燒爆發力直接完成。既不需要飛輪存儲能量,也大幅度減少機械零部件的振動,由于活塞上行不需要完成壓縮空氣的任務,動力輸出連續性會比現有二沖程發動機更好。根據油門和負荷工況等,用電腦精確控制噴入燃燒室的空氣和燃油數量:在低速和怠速時減少噴入的空氣和燃油,大幅度提高低轉速時的輸出扭矩;在中速時利用儲氣管中的富余的高壓空氣(根據現有的水平,單級活塞壓縮機可以做到20個大氣壓左右)直接推動主活塞,配合適當的燃油做功;只有在高速區段才同時噴入大量空氣和更多的燃油。實現可變壓縮比效果和類似渦輪增壓的效果。預計可以大幅度提高內燃機的工作速度范圍,減少機械檔位。更適合于車用動力。
3 增加的零部件不多,主要是三個計算機或單穩態電路控制的電磁閥:電磁閥3 ;電磁閥9 和燃油噴射閥。
4 普通四沖程發動機由于做功沖程和壓縮沖程活塞對氣缸壁的側向力相反,造成缸壁和活塞環磨損,影響壽命。而本設計沒有壓縮沖程的側向力,可以采用更大的活塞中心與曲軸中心偏置量。大幅度延長活塞、活塞環和缸套的壽命。
5 采用缸內直接噴油和電火花點火,可以適應各種標號的汽油;氣體燃料或柴油。
對置活塞發動機經濟收益分析:
預期目標:大幅度降低燃油消耗率和震動水平。造出比四缸汽車震動更小的摩托車;或者是單缸的汽車;也可以用做混合動力車的輔助動力。
廠房條件建議:
對置活塞發動機適用于現有汽車或摩托車的發動機改進技術。