一种具有包括通过压缩空气进行操作的多种操作模式的发动机

摘要

本发明涉及(参照图1)一种内燃机，在该内燃机中，燃烧室(12)可与容器(16)相连以便存储压缩空气。气体流量控制阀部件(15)控制燃烧室(12)和容器(16)之间的流量，这样燃烧室(12)中的受压空气可被传递以充入容器(16)并且受压空气可传递至燃烧室(12)以驱动活塞(10)。燃烧室(12)还用于燃烧燃料。本发明还涉及阀机构，用于控制燃烧室(12)和容器(16)之间的受压空气的流量，其中平衡力施加于气体流量控制阀(115)以便抵消作用在阀(115)上的力，该力由于施加在阀(115)背面的压力而产生。

主权项

1.一种发动机，包括：可变容积腔；进气阀部件，用于控制增压空气进入该可变容积腔；燃料输送部件，用于输送燃料以使该燃料与进入可变容积腔的增压空气混合；排气阀部件，用于控制燃烧过的气体从可变容积腔排至大气，该燃烧过的气体由燃料和所进入的增压空气在可变容积腔中燃烧产生；其中：发动机具有第一操作模式，在该第一操作模式，进气阀部件允许增压空气进入可变容积腔内，燃料输送部件输送燃料，该燃料与所进入的增压空气混合，燃料和增压空气的混合物通过减少可变容积腔的容积而被压缩，被压缩的燃料和空气的混合物燃烧，燃烧过的气体膨胀并对可变容积腔施加压力从而增加容积，所膨胀的燃烧过的气体经由排气阀部件从可变容积腔排至大气；其中所述发动机还包括：用于存储压缩空气的容器，该容器与可变容积腔相连；和气体流量控制阀部件，用于控制可变容积腔和该用于存储压缩空气的容器之间的气体流量；并且其中所述发动机具有至少下述操作模式：第二操作模式，在该第二操作模式，进气阀部件容许增压空气进入可变容积腔，所进入的增压空气通过减少可变容积腔的容积而被压缩，气体流量控制阀部件允许被压缩的空气从可变容积腔流向所述容器从而存储于其内；第三操作模式，在该第三操作模式，气体流量控制阀部件允许压缩空气从所述容器流入可变容积腔，其后膨胀以对可变容积腔施加压力从而增加容积，所膨胀的空气随后被排向大气；和第四操作模式，在该第四操作模式，进气阀部件容许增压空气进入可变容积腔，所进入的增压空气通过减少可变容积腔的容积而被压缩，排气阀部件允许被压缩的空气排向大气；所述发动机的特征在于第五操作模式，在该第五操作模式中：通过关闭所有的进气阀部件、排气阀部件和气体流量控制阀部件，空气或燃烧过的气体被捕获于可变容积腔内，具有捕获的空气或燃烧过的气体的可变容积腔用作气压弹簧。