分开式循环四冲程发动机
2019-11-22

分开式循环四冲程发动机

一种发动机(100)具有曲轴(108),所述曲轴绕发动机(100)的曲轴轴线(110)旋转。膨胀活塞(114)被可滑动地容纳在膨胀汽缸(104)内,并被可操作地连接至曲轴(108),使得膨胀活塞(114)在曲轴(108)的单个旋转过程中,通过四冲程循环的膨胀冲程和排气冲程往复运动。压缩活塞(116)被可滑动地容纳在压缩汽缸(106)内,并被可操作地连接至曲轴(108),使得压缩活塞(116)在曲轴(108)的相同旋转过程中,通过相同的四冲程循环的进气冲程和压缩冲程往复运动。对膨胀汽缸(104)和压缩汽缸(106)中的任何一个从下止点至上止点的汽缸容积比大致为20:1或更大。

火花点火(SI):涉及在燃烧室内电火花启动燃烧事件的发动机。

參见图1,随着入口阀20打开,活塞16首先在进气冲程中下降(如箭头44的方向所示)。预定量的燃料(如汽油蒸汽)和空气的可燃混合物被由此产生的部分真空吸入燃烧室26中。所述活塞继续下降,直到它到达它的下止点(BDC),也就是,所述活塞离所述汽缸盖18最远的点。

•排气:排气终端环境(无限环境倾斜场)

•在膨胀汽缸中持续升高的温度可导致部件的热构造破坏,以及润滑油保持的问题,

此外,图17提供了压缩和膨胀活塞位置图,以及分开式循环发动机的阀门事件。

在GT-Power中的壁温度解算器被用来预测传统发动机和分开式循环发动机两者的活塞、汽缸盖和汽缸套壁的温度。最初,假设铝活塞将被用于传统发动机和分开式循环发动机。传统发动机和分开式循环压缩汽缸活塞的预测活塞温度较好地处于标准限制内,但是分开式循环动カ汽缸活塞超过限制接近266°F(130°C)。为了解决这个问题,动力汽缸活塞改为ー个钢制的油冷活塞。对钢制顶部活塞,这提供了在限制之内的平均温度。分开式循环动カ汽缸的平均汽缸壁温度接近140T(60°C),高于传统发动机。这能引起润滑油滞留的问题。所述壁温度在速度范围内被计算,接着被平均化,并被用作所有剰余研究的固定壁温度。对于膨胀汽缸部件,固定的表面温度为:活塞是860T(733K),汽缸盖是6290F(605K),汽缸套是5520F(562K)。对于压缩汽缸部件,表面温度为:活塞是3990F(473K),汽缸盖是293°F(418K),汽缸套是314°F(430K)。

起初,发动机速度被设在1400rpm。此速度在整个项目中被用作參数扫描(sweep)。然而,在模型构造的不同阶段中,速度扫描被定为1400、1800、2400和3000rpm。

当与传统发动机和早期正时分开式循环发动机的情况相比时,对后期燃烧分开式循环的情况而言,较低的汽缸温度导致CO排放增加。最終CO浓度对传统、早期正时分开式循环和后期正时分开式循环分别为39、29和109ppm。

表6.分开式循环发动机进出气和燃烧參数

·224-232(not228):模型中管和连接点之间的"孔"连接到控制连接这些附图标记不表示实际硬件中的任何部件

式循环四冲程发动机构思的评估”)的全部内容通过參考的方式全被合并进来。所述计算机化研究给出通过关于分开式循环发动机的典型实施例所描述的本发明。

交换阀关闭(crossover valveclosing,XVC)