活塞式内燃机补气法及其装置.pdf

本发明属于活塞式内燃机新增加的一种高压配气方法和相应的装置。
    目前的活塞式内燃机热效率不高，排出的废气中CO和CH的含量较高，污染环境。

    本发明的目的就是要在一定程度上解决内燃机目前存在的上述两个问题。

    本发明的特征就是在内燃机燃烧冲程中给气缸内补充高压空气，从而提高功率，降低排气温度（亦即提高了热效率）和废气中CO、CH的浓度。

    从理论上讲，提高压缩比是提高内燃机热效率的有效办法。但实际上压缩比不能任意加大，尤其是汽油机。从实质上看，提高压缩比只不过是提高膨胀比的一种方法，而提高膨胀比才是提高热效率的直接有效办法。采用本发明的方法能提高膨胀比。

    在内燃机的排气中，CO2和H2O占主要成份，它们的热容量比空气的热容量大许多（尤其是H2O）。在排气前往气缸里注入空气，一方面注入的空气吸热膨胀增加的体积大于CO2和H2O放热后缩小地体积，故缸内压力比原来提高，降低了排气温度。亦即等于将排气损失热量中的一部分由注入的空气回收来做了膨胀功。另一方面，注入的空气可以加快完成补燃，使排气中的CO和CH的浓度大大降低，同时还能利用这部分热量多做些功。

    采用本发明后，内燃机的排气压力提高了，这部分能量可以由废气涡轮或其它装置回收。另外，还减小了内燃机的热负荷，提高了功率。

    本发明还设计了一种补气装置，它可以装在气缸盖的适当位置。这种补气装置由补气气缸、活塞、进、出气门（嘴）组成。对柴油机来说，进、出气由一个门控制，在压缩终了，喷油前（或同时）关闭，由偏心轮或其它装置将活塞压下增加补气的压力，到补燃期前后打开气门喷出高压空气;到吸气冲程时补气活塞再回到上死点位置。对于汽油机，进气由单向伐门控制，空气由空压机提供，其余工作过程大致同柴油机的补气装置，只是出气门要在吸气冲程前关闭。

    本发明可以由下列附图清楚地说明。

    附图1是柴油机燃烧过程的展开示功图，虚线为补气后的过程。

    附图2是汽油机燃烧过程的展开示功图。虚线为补气后的过程。

    附图3是补气装置的结构原理图。其中，1-补气气缸，2-活塞系统，3-气门，4-汽油机补气进气门。