多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法技术

本发明专利技术一种多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法，包括给内燃机气缸充气，反复推拉活塞以周期性的增加气缸内的最大压力。空气和汽油随着活塞的运动，周期性的进入气缸变成油气混合物，火花点燃油气混合物使其成为燃料。气缸内的最大压力在预先设定值范围内时，取决于活塞上止点的位置，且混合物中油气的比例也会随之增加。当点燃式点火停止时，就会使用压燃式方法点火。使用本发明专利技术多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法，确保引擎活塞被制动器驱动后，能够有效地避免产生发动机所需产生的过大的能源需求，同时，使其能够在广泛的环境操作条件下稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内燃机的启动方法，尤其涉及一种多气缸的自由活塞内燃机的压燃式启动方法。
技术介绍
自由活塞内燃机包括一个或多个置于气缸内的活塞。没有通常内燃机的曲柄连杆机构连接活塞、协调其往复或设定气缸内油气混合物的压缩比率，而是由作用在它上面的气体压力决定，压力则来自于气缸内油气混合物的燃烧所出。一个气缸内燃烧所产生的压力可以用于压缩另一缸内的油气混合物。或者在膨胀行程中使用致动系统压缩油气混合物。在启动引擎还未产生尾气前，致动系统也可用于推动活塞内部运动。因为自由活塞引擎没有通常内燃机的曲柄连杆机构同步压缩膨胀过程，所以必须使用控制系统同步活塞运动，压缩油气混合物使其燃烧。致动系统监测和控制活塞位移、活塞速度、燃烧室压力、压缩比和其他引擎运转参数，定期纠正活塞运动的偏差。启动自由活塞发动机时,活塞被使用液压、气动或电磁驱动系统取代。最好的情况是，启动发动机产生电力输出驱动活塞，或产生液压或电磁输出驱动活塞。这项专利技术是在启动时循环发动机，用来消除燃烧室内的真空状态，可适用于自由活塞柴油机、压燃、点燃和均质充量压燃(HCCI)引擎发动机；之后我们会参照HCCI发动机操作来进行描述。启动引擎时，进气温度低，但压燃式引擎的气缸里需要高压缩比的油气摄入。因此，如果使用传统发动机启动技术，就需要有巨大的磁力能源达到所需的压缩比，尤其是在冷启动的情况下。如果引擎活塞完全由致动器驱动，则需要巨大的磁力用以压缩燃烧室内的油气混合物，特别是对于需要高压缩比进行自燃的压燃式发动机。我们需要一项技术避免启动发动机时过大的能源需求，并确保燃烧，能够在广泛的环境操作条件下稳定运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以避免启动发动时产生过大的能源需求。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为一种，其中，一自由活塞引擎，其包括第一缸和与所述第一缸水平对置的第二缸，第一活塞对中的第一活塞在所述第一缸内往复运动，第一活塞对中的第二活塞在所述第二缸内往复运动；其方法包括如下，在每一缸内活塞之间供应空气，然后给每一缸加入燃料；一缸中的油气混合物燃烧后推动其中的活塞运动，迫使置于另一缸中相连接的活塞压缩缸内油气混合物并燃烧，活塞对向相反的方向运动，一对活塞纵向运动，另一对则反方向运动，当一缸点燃时，两对活塞的移动方向相反，直到另一缸点燃。上述，其中，一控制电路中的低压蓄电池和高压蓄电池分别连接到推杆的电机泵和拉杆的电机泵，推杆与活塞位于块中的气缸内，发动机活塞的往复运动使得电机泵上的活塞运动。上述，其中，一致动器将高压蓄能器交替连接到致动电机，致动电机当活塞都处于或接近下止点位置时，将力作用于活塞上，电机会在活塞到上止点位置之前，停止驱动力；气缸在压缩冲程中产生的压力迫使活塞在此过程中远离下止点位置。上述，其中，当引擎运行时，引擎活塞的协调往复运动绘制流体从低压蓄能器到电机泵中，以产生液压或气动输出流至高压蓄能器。上述，其中，当所述电机泵作为电机运行时,通过压缩液体启动发动机。上述，其中，当作为电机泵运行时，为高压蓄能器提供临时存储液，或直接为液体电机提供流体，以驱动车轮在负载下的旋转。上述，其中，一电控器产生一个传输到电磁阀或中继的驱动信号，以响应更改控制阀的状态。上述，其中，内活塞设置在液压柱塞上，与活塞在液压缸内沿轴启闭，当引擎产生液压输出时，相对低压的液压油从低压轨道通过单向阀被供应到气缸，当低压轨道的压力大于气缸时，到达气缸的通道被打开，否则会关闭通道以防止液体从轨道回流到气缸。上述，其中，压力传感器产生反应气缸压力的电子信号，信号输入至电控器，然后运行控制算法，表示当前运行状况，并为发动机油门阀、燃料供应系统、发动机点火系统和致动器生成输出信号。本专利技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是确保引擎活塞被制动器驱动后，能够有效地避免产生发动机所需产生的过大的能源需求，同时，使其能够在广泛的环境操作条件下稳定运行。附图说明图1是本专利技术的流程图2和图3是自由活塞发动机的纵向面截面图4是流体控制系统的原理图5是发动机的纵向截面和液压泵电机装配图6是图1中引擎部分外表面的等轴图7是图1中引擎火花塞部分的横向剖面图。具体实施例方式以下结合附图给出本专利技术的具体实施方式。图1为本专利技术的流程图，图2和图3为自由活塞发动机的纵向面截面图，请参见图1、图2和图3所示。自由活塞引擎10包括第一缸12和与第一缸水平对置的第二缸14，它们被包裹在气缸体内的气缸套16和17内。第一活塞对或内活塞18，20共同连接到推杆22。第一活塞对中的第一活塞18在第一缸12内往复运动；第一活塞对中的第二个活塞20在第二个缸14内往复运动。第二活塞对或外活塞22，24共同连接到拉杆28，30，由桥架32，34固定在活塞24，26的轴两端。第二活塞对或外活塞对的第一活塞在第一气缸12内启闭，第二个活塞26第一缸14内启闭。每个气缸12,14都有进气口 36、37和出气口 38，39。图2中，气缸12的端口 37，39被活塞18，24关闭，接近于上止点的位置，气缸14的端口 36，38由活塞18，24打开，接近于下止点的位置。图3中，气缸14的端口 36，38由活塞20，26关闭，接近于上止点的位置，气缸12的端口 37，39由活塞18，24打开，在下止点的位置。每个气缸都有燃油口 40，在压缩过程中，汽油通过此口进入，最好是喷射入气缸。活塞对在上下止点间的位移以及图2和3中所示的路径被管理协调，压缩位于气缸12内活塞18，24之间和气缸14内活塞20，26之间的燃气混合物。这些混合物在气缸内燃烧时最好活塞稍稍偏过下止点的位置。活塞对的同步往复称为对置活塞-对置气缸〃(OPOC)往复。活塞对的同步、协调运动由液压回路控制，包括液压或气动块43中位于气缸套16，17之间的流体电机泵单向阀及所包含的行。图4为流体控制系统的原理图，请参见图4所示。控制电路包括低压蓄电池41，高压蓄电池42，连接到推杆22的电机泵44，连接到拉杆28的电机泵46和连接到拉杆30的电机泵48。推杆22与活塞50位于块43中的气缸51内。发动机活塞18，20的往复运动使得电机泵44上的活塞50运动。拉杆28，30分别在块43中的气缸55，57与活塞52，54连接。发动机活塞24，26的往复运动使得电机泵46，48上的活塞52，54运动。致动器将高压蓄能器42交替连接到致动电机44，46，48，以取代活塞对18_20、24-26在其各自的气缸12，14中抵抗气缸压缩冲程时产生的压力。最好的情况是致动电机44,46,48当活塞都处于或接近下止点位置时，将力作用于活塞上，电机会在活塞到上止点位置之前，停止驱动力。气缸在压缩冲程中产生的压力迫使活塞在此过程中远离下止点位置。在活塞位移周期中，致动器产生的压力推动活塞，使其位移量增加，或者通过致动器的受压时间延长推动，或者两者混合作用。当引擎10运行时，引擎活塞的协调往复运动绘制流体从低压蓄能器41到电机泵44，46，48，以产生液压或气动输出流至高压蓄能器42。当电机泵44，46，48作为电机运行时，通过压缩液体启动发动机，当作为电机泵运行时，为高压蓄能器提供临时存储液，或直接为液体电机提供流体，以驱动车轮在负载下的旋转。电控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法，其特征在于，一自由活塞引擎，其包括第一缸和与所述第一缸水平对置的第二缸，第一活塞对中的第一活塞在所述第一缸内往复运动，第一活塞对中的第二活塞在所述第二缸内往复运动；其方法包括如下，在每一缸内活塞之间供应空气，然后给每一缸加入燃料；一缸中的油气混合物燃烧后推动其中的活塞运动，迫使置于另一缸中相连接的活塞压缩缸内油气混合物并燃烧，活塞对向相反的方向运动，一对活塞纵向运动，另一对则反方向运动，当一缸点燃时，两对活塞的移动方向相反，直到另一缸点燃。

【技术特征摘要】
1.一种多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法，其特征在于，一自由活塞引擎，其包括第一缸和与所述第一缸水平对置的第二缸，第一活塞对中的第一活塞在所述第一缸内往复运动，第一活塞对中的第二活塞在所述第二缸内往复运动；其方法包括如下，在每一缸内活塞之间供应空气，然后给每一缸加入燃料；一缸中的油气混合物燃烧后推动其中的活塞运动，迫使置于另一缸中相连接的活塞压缩缸内油气混合物并燃烧，活塞对向相反的方向运动，一对活塞纵向运动，另一对则反方向运动，当一缸点燃时，两对活塞的移动方向相反，直到另一缸点燃。2.根据权利要求1所述多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法，其特征在于，一控制电路中的低压蓄电池和高压蓄电池分别连接到推杆的电机泵和拉杆的电机泵，推杆与活塞位于块中的气缸内，发动机活塞的往复运动使得电机泵上的活塞运动。3.根据权利要求1所述多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法，其特征在于，一致动器将高压蓄能器交替连接到致动电机，致动电机当活塞都处于或接近下止点位置时，将力作用于活塞上，电机在活塞到上止点位置之前，停止驱动力；气缸在压缩冲程中产生的压力迫使活塞在此过程中远离下止点位置。4.根据权利要求1所述多气缸自由活塞内燃机的压燃式启动方法，其特征在于，当引...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新，左朝凤，陈立新，李传友，夏鼎湖，
申请(专利权)人：优华劳斯汽车系统上海有限公司，
类型：发明
国别省市：