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三缸二冲程米勒循环发动机 [复制链接]

ABC2019

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发表于 2020-12-19 11:51:38 |只看该作者 |倒序浏览

本帖最后由 ABC2019 于 2020-12-19 12:39 编辑

1，采用三缸二冲程设计，实现相同的动力性能，体积和重量比四缸四冲程发动机小得多，少一个缸，降低成本和磨损阻力。
2，下部进气，进气孔开在缸套上，活塞向下穿过进气孔，打开进气，活塞向上穿过进气孔，关闭进气。顶部排气，缸盖上设计排气孔和气门。进气时机固定，通过控制排气门晚关，排出一部分气体后再开始压缩冲程，实现膨胀比大于压缩比的米勒循环。活塞行程比较长，低转速米勒循环设计。
3，两侧活塞同步同方向运动，中间活塞反方向运动，每次到达上止点附近点火做功，到达下止点附近换气。基本上能实现力矩平衡，消除三缸四冲程发动机的抖动问题。
4，废气涡轮+电机组成的混合动力涡轮增压机，为换气提供空气动力。启动和低速低功率运行时，废气涡轮提供的动力如果不足，电机辅助驱动，涡轮提供足够的空气压力实现快速顺畅换气。高功率运行时，如果废气涡轮提供的动力过剩，电机发电回收能量，降低涡轮转速，降低空气压力。
5，通过控制排气阀门的开度，以及涡轮的转速和空气压力，可以调节换气速度和换气量。设计成始终会残留一部分废气的控制机制，残留部分废气参与再循环。这样做虽然降低了最大功率扭矩，但是，可以降低发动机发热量和油耗。提时，由于采用下进气上排气结构，新进入空气处于下部，高温废气处于上部，残留部分高温废气，新进入空气永远不会在换气时被直接排出，可以采用进气道燃油喷射系统，不需要采用高压燃油缸内直喷系统。
6，进气孔设计在气缸下部，倾斜一定角度开孔，活塞穿过时均匀磨损。同时，形成气旋，新鲜空气和燃油混合气体，从下部涌入，挤压上部热废气排出一部分。进气孔关闭后，排气孔保持打开，继续排出一部分热废气后关闭。新鲜空气和热废气被压缩，混合。活塞运行到顶部附近，火花塞点火。
7，控制排气孔的开度，关闭时机，进气压力（通过控制电机和废气涡轮转速，对进气压力进行控制），可以控制换气量，残余废气量。
8，新线空气被加压，散热冷却，如果需要，可以喷水冷却和提高密度，燃油通过发动机冷却水和排气热量适度加热，热油在进气管道喷入后快速蒸发，与空气充分混合。
9，热废气集中在上部，上部保持较高温度，压缩终了温度接近汽油燃烧温度，可以回收利用一部分废气热量。
10，冷却系统对缸套，缸盖等各部位进行精准温度控制，排气余热通过涡轮利用起来用于给进气加压，排气余热和冷却水余热可以用于给燃油预热，可以用于热空调的热源，充分利用起来。
11，采用四冲程发动机一样的机油润滑系统，对发动机各部件以及活塞进行润滑。
12，这种低成本小排量轻量化米勒循环节能型三缸二冲程发动机，最适合于混动车。可以降低车重，降低发动机成本，降低油耗。13，由于废气涡轮增压只是为换气提供空气压力，不需要在气缸内充入高压空气，因此，不需要太高转速和太高压力，并且，采用进气道燃油喷射，不需要燃油缸内高压直喷，采用米勒循环，因此，可以大幅度降低成本，降低发动机运转噪音和振动和油耗。燃油可以充分与空气混合，高温燃气可以充分做功。
14，同样排量的二冲程发动机动力比四冲程强得多，因此，放弃完全新线空气，放弃涡轮增压带来的大功率高扭矩这部分。始终残留部分废气，米勒循环，废气涡轮只是提供换气动力，虽然最大功率最大扭矩小一些，但是，可以简化结构，采用低转速涡轮，采用进气道燃油喷射而无需采用高压燃油缸内直喷，可以降低发动机成本，降低发动机噪音和振动。15，不需要发动机输出动力时，停止喷油，残余燃油燃烧后每次换气换入的是纯新鲜空气，加上涡轮电机发电回收能量，涡轮转速大幅度降低，排气孔开度减小，换气量大幅度减少甚至停止换气，活塞运动相当于一个空气弹簧，运转阻力和损耗低于四缸四冲程发动机，类似于闭缸运转。需要输出动力时，涡轮电机驱动涡轮旋转给空气加压，增加排气门开度实现空气正常换气，喷油，压缩，点火，发动机恢复动力输出。