功、排双程式内燃机理论及其技术与实施方案制造技术

“功、排双程式内燃机理论及其技术与实施方案”使用了“内燃机专用气体”及“燃料”在“缸内直喷”的新技术，实现“所需原料”能够“按需分配、定量供给”和“需要多少，就能供给多少；供给多少，就能消耗掉多少”的资源消耗原则，取代“四冲程理论”内燃机要用“进气”和“压缩”两个行程方可完成“原料”的“传统供给”方式，极大地简化了机械结构，采取了主动开拓的方式直接克服了先天“反应滞后”、“供气量不足”、“供气量不能随机而变”的缺陷，有效地取消了因“压缩行程”而产生的大量“机械内阻力”并提出了内燃机如何进行“理性消耗”、“理想空燃比”、“瞬间可变排量”等概念的实现方法和途径，如果“该理论”能够全部实现的话，预计将最终节约能源约在７５－８５％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术隶属于交通车辆、工程机械等原始驱动动力机械领域，以开发、减化、升华现有内燃机的工作论理为基础，以删改、减化它的工作程序和工作步骤为主要手 段，从机械原理上直接减少了原机械结构内部存在的大量运行内阻力，仅此一项就能使它的能源消耗总值大约降低了 45%左右。为实现传统燃料方式的内燃机在理论、 概念、结构、零部件上更进一步的节能减排、更新换代、提高效率、扩充功能等诸多方面，开 辟出了一条斩新的技术路径……二.
技术介绍
1.现有车辆的内燃发动机在其全部的工作过程中，每一个缸都一直处在进气、 压縮、爆燃、排放这四个不断重复循环的工作模式过程中。 2.现有车辆的内燃机在满足和适应其车辆整个行驶的过程中，对其功率、扭矩 的快速变化需求时，尤其是在刚刚开始起步和需要急加速的那一瞬间往往表现出了 它天生就具有反映迟后的缺陷和不足。 3.现有车辆的内燃机在动力输出时的功率和扭矩是一个随车辆实际行 驶速度和行驶状况(自变量)不断地快速变化的一个因变量，它在满足和适应其自变 量变化过程(车辆在整个行驶过程)中的具体匹配上往往暴露出了它的进气量不足和 进气量不能随机而变(未能真正实现可变排量的设计)等两个比较大的缺点问题。 4.车辆的内燃机装置与时代的科学技术始终处于了紧密结合并不断继续创新 的发展过程中。从近年来汽油发动机的单点、多点燃油电子喷射的技术普及到它的智能怠 速停车系统的研发推出；从汽油发动机缸内燃油直喷技术的采纳到它的可变进、排气门技 术的成熟及具体地得到了应用；从发动机的蜗轮多级增压、柴油共轨方式供油以直接提高 发动机的输出功率到车辆利用制动时的能量而进行的油、电能量之间的转换、储存与应 用，都无不显示出了当代科技的力量和时代的继续进步。 5.在现有车辆内燃机的装置中，由于它在机械结构及其原理上还存在着大量的 机械运行内阻力，客观上造成内燃机在能源利用方面出现了大量的内损与内耗的严 重现象。有资料表明现在用的内燃机为保持自身正常运转的同时，就需要消耗掉由它 转换出来53%的总能量。这样不仅仅造成了目前车辆内燃机的能源利用率非常低下的一个 事实——大部分的内燃机能源利用率都不足30%并且还产生出了大量的、多余的废气及 过多的社会经济发展中的温室效应，同时也为它们自身的今后改进、完善和发展提供 出了 一个非常客观的前题和一个极其广阔的天地。三.
技术实现思路
1、对内燃机历史的简要回顾与基本分析及结论 自量产汽车的石油燃料式内燃机问世以来，德国人奥托提出的四冲程理论 在该领域内不仅一直都处在了关键、核心技术的统领地位上，而且还为现代汽车的动力事业能够向纵深发展，奠定下了一个极其坚实可靠、丰富多彩的动力学基础理论，其伟大的 功绩是历史绝对不可、也是绝对不能没杀和忘记的。它的提出、诞生、成长和发展过程，是 一个历史时期的伟大产物，具有十分鲜明的历史时段性色彩，它也是人类认识自然、利用 科学技术知识的一个非常成功的典范，曾标致着，也曾记载着，而且现在还仍然在标致着、 记载着人类智慧的伟大结晶…… 在四冲程理论的指导下，现有车辆的内燃机 一直都工作在进气、压縮、爆 燃、排气这四个不断重复循环的工作状态及步骤中。即就一个单缸来说，曲轴转两周，活 塞通过联杆上下运动四个行程时，就分别完成了进气、压縮、爆燃、排气这四个具体的工 作内容与步骤……此外，它还牵扯到转速与缸径、功率与缸数、进排气门的样式与数量、排 气量的大与小、不同燃料的差异性控制等多项技术指标与具体内容，并且，还都具有多个系 列、多种类别、多个门派的技术与术语之别，如它曾出现过铸铁缸体、球末铸铁缸体、铝 合金缸体、全铝缸体、单腔化油器装置、双腔化油器装置、燃油电子单点喷射装置、燃油多点 电子喷射装置、光缸体就有三缸、四缸、六缸、八缸、直列、V型、W型结构、燃料有柴油、汽油、 天然气、供气系统有涡轮废气增压、机械增压、节气门……等多种具体的类别和内容之分。 习惯上人们把这种可用多种燃料、多个缸体、多只活塞、多组联杆所组成的内燃机都统称 为四冲程理论式内燃发动机。 在四冲程理论内燃机的具体工作步骤中，为了便于分析，我们简单地把它先化 分为两个不同工作目的的组别。其中把进气和压縮行程的工作步骤先指定为一 组，则再把爆燃和排气行程的工作步骤指定为二组。这两个组别的关系可以先理 解成一组是为二组提供出本轮次工作循环的充要前题和必备条件，即一组的 每一个具体工作步骤的完成，都是为了 二组的工作循环做了条件上的准备，而且是做好 了 一个必备的、充要的条件和环境的准备。 在本次循环中的一组其最终目的就是要做到把已混合好的'空气'和'燃料' 压縮成为一定体积的'可燃性气态体'物质后，就一直在等待着二组的具体应用，其间 一组按不同的时期(其发展的时间来区分)又可大致划分为三种差异各不相同的情况 (1)早期的四冲程理论内燃发动机是在进气冲程之前，就通过了化油器装置， 预先把空气和燃油按不同工况的近似空燃比的比例，在缸外进行了混合并形成了 可燃 性的气态物质，以备直接使用。 (2)近期的内燃发动机则是根据车辆在各个不同的工况节气门的具体开度映 射出本轮次中实际缸内的进气量，能够比较精确地根据空燃比的比例，进一步确认出 (计算出)本轮次循环中具体应该的喷油量后，再经过专用喷油嘴直接喷洒在进气阀 门管道的前腔位置与进气支管中刚刚流入的新鲜空气进行了一定的混合，初步形成了可 燃性的气态物质并暂时寄放于此，以备后用。以上这两种空气与燃料的供给方式都 是通过缸外将空气(其实主要指空气中的氧气成分)与燃料按一定的空燃比的比例预 先混合成可燃性的气态物质后，再经过缸盖上的进气机构，被缸体活塞向下运动时的负 压，自然吸入到缸体内部，完成了进气的过程。后再经缸体活塞的向上运动又形成了对 密封在缸体内部的可燃性气态物质，进行了 压縮的全过程，即把刚刚吸入并已经密 封在缸体内部的可燃性气态物质，进行了更加充分的混合、预热并压縮到了一定的体积 后——直接为二组的工作循环——爆燃做功的过程做好了充要的物质条件准备。 (3)而现期有的内燃发动机，由于实施了缸内燃料直喷的新技术，和上述的前两 个空气与燃料供给方式相比，更加能够体现和精确地控制了理想空燃比的实际比 例与具体的实施效果，甚至于在实验与实践中，还出现了稀薄燃烧(空燃比高达到了 1比 25以上)、分层燃烧、均质燃烧、双模技术等全新概念的不断推出。在这种采用了缸 内燃料直喷的技术方案中，所使用的空气仍然经车辆的传统采气口 (进气口 )、空气滤 清器、进气管道、节气门、进气支管、进气阀门等一系列的进气机构与相应的各个环节，被缸 体活塞向下运动时的负压直接吸入到缸体内部的同时，又与缸内直喷的燃料进行了即时 混合直接在缸内形成了可燃性气态物质，此后又继续完成了本次循环的压縮过程。 以上三种不同时期的内燃机空气与燃料的供给方式都是通过了 进气和 压縮这两个行程来共同完成的。随后，四冲程理论的内燃发动机就自动地进入了 二 组的工作循环，首先是通过火花塞的电打火花工作步骤，点燃了已被压縮好的可燃 性气态物质，使内燃发动机在本次循环的过程中快速地形成了 爆燃做功的瞬间状 态——迫使缸体中的活塞主动、迅速地向下方移动，直接将热能转化出了强大的机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
功、排双程式内燃机理论采用了内燃机“专用气体”与“燃料”缸内直喷的新技术，主动地实现了“按需分配、定量供给”的资源分配原则，避免了原内燃机械原理、结构中存在的“先天反应滞后”、“供气量不足”、“供气量不能随机而变”这三个较大的缺陷与不足，并有针对性地提出了“内燃机”所耗费资源的原则应该是：“需要多少（当然是有极限要求与条件的，不可能是无穷地大和无穷地多，只可能是无穷地小和无穷地少，直到为零时），就能供给多少；供给多少，就应能使“它”自觉地去消耗掉多少”的“理性消耗”新思路与新策略原则。

【技术特征摘要】
功、排双程式内燃机理论采用了内燃机“专用气体”与“燃料”缸内直喷的新技术，主动地实现了“按需分配、定量供给”的资源分配原则，避免了原内燃机械原理、结构中存在的“先天反应滞后”、“供气量不足”、“供气量不能随机而变”这三个较大的缺陷与不足，并有针对性地提出了“内燃机”所耗费资源的原则应该是“需要多少(当然是有极限要求与条件的，不可能是无穷地大和无穷地多，只可能是无穷地小和无穷地少，直到为零时)，就能供给多少；供给多少，就应能使“它”自觉地去消耗掉多少”的“理性消耗”新思路与新策略原则。2. 该理论冲破了有史以来四冲程理论内燃机的一贯束缚，采用缸内恰时、分类、单 一、气液直喷其'原料'的直接供给方式，取代了四冲程理论内燃机要用进气和压 縮两个行程方能完成的内燃机原料供给方式。从而可极大地简化了内燃机的机械结 构并大幅度地提高了它的工作效率、极大地改善了它的机械性能。仅此一项便可直接节约 45%左右的燃料资源。3. 该理论成功地取消和克服了内燃机因目前进气量的控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿蓓，
申请(专利权)人：张鸿蓓，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]