发明名称 以单能量或双能量、双或三供应模式操作之操作程序以及附加压缩空气喷射电动机装置
摘要 加压缩空气模式、或双能量模式、或经由内部或外部的燃烧之传统燃料或以喷射一剂附加压缩空气,因而依据意欲使用的方法而产生三种操作模式。
申请公布号 TW424128 申请公布日期 2001.03.01
申请号 TW088116550 申请日期 1999.09.23
申请人 奇内格荷 发明人 奇内格荷;西黎尔内格荷
分类号 F02B33/44 主分类号 F02B33/44
代理机构 代理人 林镒珠 台北市长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种进气一压缩腔室电动机之操作程序,其系具备有一释压一排气腔室,其两者皆系藉由交替的活塞以及一个具有三个独立腔室之燃烧腔室而操作,其特征在于:至少在该释压一排气腔室中系包括有一装置以用于检查该腔室中活塞之冲程,以使该活塞停止在其上死点,以及该燃烧腔室系装配于无火星塞之释压一排气腔室的上部而与该释压一排气腔室成双,同时该活塞系在其上死点处大约地隔离该释压一排气腔室与燃烧腔室。2.如申请专利范围第1项所述之电动机操作程序,其特征在于:该进气一压缩腔室的操作周期系被补偿以相对于释压一排气腔室之周期而延迟,藉此该释压一排气之活塞在到达其上死点时系领先于该进气于一压缩腔室活塞之上死点,并在以下的操作期间内保持在其上死点:-介于燃烧腔室以及进气压缩腔室之间的相互连通;-将该燃烧腔室填满空气一燃料混合物,其中该空气-燃料混合物系经由该吸入一压缩腔室到达其上死点而被压缩;-关闭该介于燃烧腔室与进气一压缩腔室之间的相互连通;一点火及燃烧该混合物以产生增加的压力;然后,一旦开始进行下降冲程时,藉由压力的增加而产生操作。3.如申请专利范围第1项所述之电动机操作程序,其特征在于:该电动机系操作以异质的自然混合物,其中一旦该燃烧腔室与该进气一压缩腔室隔离时,一燃料喷射器系作动以引起燃烧。4.如申请专利范围第1项所述之电动机操作程序,其特征在于:该燃烧腔室系为一与该释压及排气腔室成双之球体的一部分。5.如申请专利范围第1项所述之电动机操作程序,其特征在于:该燃烧及释压腔室中之至少一者系内衬有一热绝缘材料的热阻隔器。6.如申请专利范围第1项所述之电动机操作程序,其特征在于;介于该用于冷气体之进气一压缩腔室以及该成双独立的燃烧腔室之间系有一气体缓冲容室,以作为在此阶段气体的压缩之用,以防止由于该等腔室之间的无效转换容积以及当燃烧容腔室被填充时之气体的部份释压所产生的帮浦效应或压力损失,同时一内连接导管以及其控制的开关系统系随后被建立在该缓冲容室与该燃烧腔室之间。7.如申请专利范围第1项所述之电动机操作程序,在该双能量及双模式的结构中,其特征在于:在低功率操作期间,例如在原处运输,该进气一压缩腔室系不再被供给燃料而变成一燃烧腔室,在从该进气一压缩腔室将无燃料之压缩空气进气到该腔室之后稍微一会,一剂来自一外槽之附加的压缩空气系被加入,该外槽内的空气系储存于一例如为200bar之高初始压力以及在室温下,该剂附加的压缩空气系在周围被带入与该以高温储存在燃烧腔室内的大量空气相接触,在此情况下,该燃烧腔室系变成一膨胀腔室,其系被加热、膨胀且因而增加燃烧腔室中之主要压力,以便在释压时提供驱动至该电动机,且藉此在高功率操作期间,例如在行程中,该电动机系根据申请专利范围第1至6项中任一项所述者面被供以燃料及运作。8.如申请专利范围第1项所述之电动机操作程序,在单能量及单空气加上附加压缩空气的模式下,其特征在于;所有需要供给传统燃料电动机之元件系被去除而变成一燃烧腔室,在允许从该进气一压缩腔室将不含燃料的压缩空气进入该腔室之后稍微一会,一剂来自一外槽之附加的压缩空气系被加入,其中该外槽内之空气系储存在例如200bar之高初始压力以及在周围温度下,该剂附加的压缩空气系处于周围温度而与该以高温储存于燃烧腔室中的大量空气相接触,在此情况下,该燃烧腔室系变成一膨胀腔室,其系被加热、膨胀且增加燃烧腔室中之主要压力,以便于释压时提供驱动至该电动机。9.一种用于压缩空气单一模式之电动机操作程序,其包括有一藉由滑行于一汽缸之活塞操作之释压一排气腔室,以及提供有一排气孔和一与该释压一排气腔室成双之独立膨胀腔室,其特征在于:该释压一排气腔室系配备有一检查活塞冲程之装置以促使活塞停止在其上死点,其中该进气-压缩汽缸系被忽略,且其中在释压一排气腔室活塞的上升冲程期间,在排气循环期间,该排气口系被阻塞以使得该先前释压的气体部份可在高温且高压的膨胀腔室中再次被压缩,其中在活塞停止在其上死点期间,来自一储存槽的一剂附加压缩的空气系被喷射,因而造成膨胀腔室之主要压力的增加并藉由在其下降冲程时驱退活塞而产生效应。10.如申请专利范围第7项至第9项中任一项所述之电动机操作程序,其特征在于:该储存在高压储存槽中的压缩空气在进气至膨胀腔室内之前,其系被释压操作而造成温度下降,且随后系与该欲被加热的周围被馈给至一交换器内,因而藉由恢复该周围的热能而增加其压力及/或容积。11.如申请专利范围第7项至第9项中任一项所述之电动机操作程序,其特征在于;该来自储存槽的压缩空气在进入膨胀腔室之前,系以直接的路线或是在通过一空气对空气交换器后的路线而通行进入一热加热器,以增加更多的压力及/或容积。12.如申请专利范围第9项所述之电动机操作程序,其系使用于双能量模式以及其特征在于:在操作期间,该用于在活塞上升冲程部分之每一电动机循环时打开的排气阀之开关循环系改变,以便在每第二个旋转时之活塞的上升行程期间开启,且其中该电动机系装配有一空-气进气口及汽化器以将汽化的混合物带入汽缸,该汽化混合物系在活塞之下降冲程期间被吸入,然后在成双的膨胀腔室内被压缩,该膨胀腔室因而变成燃烧腔室,且其中的混合物系被燃烧然后将释压,同时产生操作及驱退活塞且随后排放至排气腔室,其方式系与一四冲程电动机之传统循环相同。13.如申请专利范围第1项至第9项中任一项所述之电动机操作程序,其系使用于三模式结构且其特征在于:该电动机不是与没有加热且零污染的压缩空气操作,便是与加热过之压缩空气操作,该加热的压缩空气系经由一馈给几乎无污染的传统燃料之热加热器的外部燃烧而被加热或是与藉由空气及燃料之进气的内部燃料而被加热,以便将一汽化混合物带入到膨胀腔室内,其中该混合物系被燃烧然后释压同时产生操作,以及根据一四冲程电动机之传统循环而排放至排气导管,因而确保三模式的操作。14.如申请专利范围第13项所述之三模式结构的电动机操作程序,其特征在于:以上所描述的三操作模式系可单独使用或结合使用,其中该三操作模式系为空气加上附加的压缩空气、空气加上经由燃烧器加热过之附加的压缩空气,以及空气加上燃料。15.如申请专利范围第7项至第9项中任一项所述之电动机操作程序,其特征在于:该被电动机抽出的空气系经过一个或数个过滤器而过滤以及净化,该等过滤器系从活性碳化程序、化学及机械程序以及分子过滤器之间挑选出来,以为了产生一种防止污染的电动机。16.一种用以完成如申请专利范围第1项或第2项所述程序之电动机装置,其特征在于:该电动机装置系包含有一个与释压腔室(4)成双的燃烧腔室(2),该释压腔室(4)系包括有一个藉由一活塞冲程测试装置控制的活塞(15),该测试装置系促使该活塞在其上死点停留一可上升至150度之角旋转周期,因而形成一压力杠杆(17.17A、17B、17C),该压力杠杆本身系经由一连接杆(17D)所控制,该连接杆(17D)系连接至一个驱动曲轴(18)的大端部(18A),该驱动曲轴(18)系绕着其轴线(18B)而旋转以及系藉由一压缩机(12)和经由一曲轴的连接杆(11)、一位于压缩腔室(1)中的进气-压缩活塞(9)所驱动,该压缩腔室(1)系藉由一导管(5)而连接至燃烧腔室(2),该导管(5)的开启及关闭系经由一密封转板(6)所控制,其特征在于:该进气-压缩腔室的曲轴(12)系透过一个由驱动曲轴(18)之机械链环(21)而被驱动,以及系在该循环中被设定延迟,以使得该释压-排气活塞(15)可在下述期间内到达并保持在其上死点;-开启转板(6);-将混合物填充至该燃烧腔室,其中该混合物系藉由压缩活塞(9)到达其上死点而被压缩;-关闭转板(6);-经由火星塞(3)点火;-以及燃烧,该燃烧将在腔室(2)中产生压力增加并且将释压活塞(15)推回,同时产生一电动机“冲程"操作。17.一种用以完成如申请专利范围第3项所述程序之电动机装置,其特征在于:该电动机装置系包含有一个与释压腔室(4)成双之燃烧腔室(2),该释压腔室(4)系包括一个藉由一活塞冲程测试装置而控制之活塞(15),该活塞测试装置系促使该活塞在其上死点停留一段长的角度旋转周期,该活塞测试系包括有一压力杠杆(17.17A、17B、17C),该压力杠杆本身系被一连接杆(17D)所控制,该连接杆(17D)系连接于一驱动曲轴(18)的大端部(18A),该驱动曲轴(18)系绕着其轴线(18B)旋转且系经由一压缩曲轴(12)及一连接杆(11)、一在压缩腔室(1)中的压缩进气活塞(9)而被驱动,该压缩腔室(1)系经由一导管(5)而连接至燃烧腔室(2),该导管(5)的开启及关闭系经由一密封转板(6)所控制,其中一缓冲容室(22)系设置在一压缩机之间,该压缩机系经由一导管(5)而连接至燃烧腔室,且其中一加速节流阀(25)系被插置该缓冲容室与导管(5)之间,该导管(5)系包括有一燃料喷射器(24),且其中一旦活塞(15)到达其上死点而停止在此位置时,转板(6)系开启且燃料喷射器(24)系作动以填加一压缩混合物到腔室(2),在填充之后将该转板关闭,以及经由火星塞(3)控制点火以激起燃烧,该燃烧将在腔室(2)中产生压力增加,以及藉由产生一电动机“冲程"操作而驱退释压活塞(15)。18.一种用以完成如申请专利范围第7项所述程序之电动机装置,其特征在于:该燃料腔室(2)系容纳有一由高压储存槽(23)馈给之附加的压缩空气喷射器(24A),在低功率操作期间,该高压储存槽(23)系喷射一剂附加的压缩空气而燃料喷射器(24)并未被作动,因而在活塞的下降冲程期间在燃料腔室(2)中导致压力增加而产生操作。19.一种用以完成如申请专利范围第9项所述程序之电动机装置,其特征在于:该膨胀腔室(2)系与释压腔室(4)成双,该释压腔室(4)系包括有一个藉由一活塞冲程测试装置而控制的活塞(15),该测试装置系促使该活塞停止在其上死点一长的角度旋转周期,该活塞测试装置系包含有一压力杠杆(17.17A、17B、17C),该压力杠杆本身系经由一连接杆(17D)而控制,该连接杆(17D)系连接于一电动机曲轴(18)之大端部(18A),该电动机曲轴(18)系绕着其轴线(18B)而旋转,该燃烧腔室系藉由一喷射器(24A)被馈给一来自高压槽(23)的附加压缩空气,且其中该储存槽之排气阀(20)系被驱使关闭排气导管(19),以使得大致在活塞的下死点时可以开启,并且在该活塞(15)的上升冲程期间可以关闭,并在膨胀腔室(2)内再度压缩留下来之平衡气体,因而产生一压缩热空气球,一旦活塞停止在其上死点时,该压缩热空气球内系注入一剂新的附加压缩空气,因而在该腔室内造成压力增加,且在释压期间产生操作,即在活塞(15)之下降冲程开始时。20.一种用以完成如申请专利范围第10项至第14项所述程序之电动机装置,其特征在于:一活塞(54)系介于该储存槽(23)与附加压缩空气喷射器(24A)之间,该活塞(54)系直接地连接至电动机曲轴(18)且该活塞(54)系滑行于封闭汽缸(55)内以形成一工作腔室(35),工作腔室(35)中一方面系开启一高压空气进气导管(37),该进气导管(37)的开关系经由一螺线管(38)控制,而另一方面开启一个连接于该空气对空气热交换器或是散热器(41)的排气导管(39),该散热器(41)本身系经由一导管(42)而连接至一最终操作压力近乎为定値的缓冲容室(43),且其中该非常高压之压缩空气系被释压同时推回该活塞,因而造成温度降低的操作,然后朝向该空气对空气交换器(41)而排气(F),其中压缩空气系在空气对空气交换器(41)被加热与增加其压力及/或容积。21.一种用以完成如申请专利范围第10项至第14项所述程序之电动机装置,其特征在于:一热加热器(56)系介于该高压储存槽(23)以及附加的压缩空气喷射器(24A)之间,该热加热器(56)系包括有增加温度之燃烧器(57),因此当来自于(F)之高压储存槽(23)的压缩空气通过交换线圈(58)时便可增其压力及/或容积。22.一种如申请专利范围第21项所述之电动机装置,其特征在于:该来自高压储存槽(23)的压缩空气系通过一个如申请专利范围第20项所述之空气对空气的交换器。23.一种用以完成如申请专利范围第13项与第14项所述程序之电动机装置,其特征在于:该活塞冲程测试装置(用以促使活塞停止在其上死点一段长的角度旋转周期)系包含有一压力杠杆(17.17A、17B、17C),其本身系藉由一连接杆(17D)而控制,该连接杆(17D)系连接于一曲轴(18)的大端部(18A),该曲轴(18)系绕着其轴线(18B)而旋转,该该活塞冲程测试装置系滑行于一汽缸(16)中且顶部系配备有一包括一成双燃烧腔室(22)之汽缸头(11),该燃烧腔室一方面系向外开启进气导管,该进气导管系包含有一藉由阀(14A)操作其开关之燃烧喷射器(24),而另一方面,该燃烧料室系向外开放一排气导管(19),该排气导管之开关系藉由阀(2)而控制,该阀(2)系根据操作模式而可在活塞上升冲程期间之每二次电动机旋转时开启,或是只在活塞上升冲程的部分期间之每一电动机旋转时开启,该阀(2)系具有一点火之火星塞(3)以及一藉由高压的压缩空气储存槽(23)供应压缩空气之附加压缩空气喷射器(24A),该系统系以两种模式而运转,即,供应附加的压缩空气以用于低功率等级,或是供应一汽化负载及传统燃料以用于高功率等级。图式简单说明:第一图系根据本发明之一方法完成的电动机之概略的横向剖视图,其中释压一排气腔室系经由一控制活塞冲程之系统所控制,且该释压腔室系包括有一成双的燃烧腔室。第二图系显示在点火时添加空气一燃料混合物于燃烧腔室后之相同电动机。第三图系显示在释压状态开始时之相同电动机。第四图系表示在排气及压缩过程中相同的电动机。第五图系显示另一操作模式之概略的横向剖视图,其中在空气一压缩燃料混合物进气到燃烧腔室期间,有一缓冲压缩空气累积容室系安装在压缩机与燃烧腔室之间。第六图系显示在点火时相同的电动机。第七图系显示在释压期间相同的电动机。第八图系表示在排气结束时相同的电动机。第九图系显示根据本发明电动机之概略的横向剖视图,其中该电动机系装备有一操作于双能量模式之附加空气喷射装置。第十图系表示在排气过程开始时在其下死点位置之相同的电动机。第十一图系显示根据本发明压缩空气电动机在其上死点时之概略横向剖视图。第十二图系显示在排气过程中的电动机。第十三图系显示在再压缩过程中的电动机。第十四图系为该电动机之横向剖视图,其中该电动机系装备有一周围热能恢复装置及一连续燃烧加热装置。第十五图系为根据本发明之一双能量内燃引擎在吸气过程中之横向剖视图。第十六图系显示在点火瞬间的电动机。第十七图系显示在释压期间的电动机。第十八图系显示在排气过程期间的电动机。第十九图系为根据本发明电动机之概略纵向剖视图,其中该电动机系装备以操作于双能量三模式之状态。
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