多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法技術

本發(fā)明專利技術一種多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法，包括給內燃機氣缸充氣，反復推拉活塞以周期性的增加氣缸內的最大壓力。空氣和汽油隨著活塞的運動，周期性的進入氣缸變成油氣混合物，火花點燃油氣混合物使其成為燃料。氣缸內的最大壓力在預先設定值范圍內時，取決于活塞上止點的位置，且混合物中油氣的比例也會隨之增加。當點燃式點火停止時，就會使用壓燃式方法點火。使用本發(fā)明專利技術多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法，確保引擎活塞被制動器驅動后，能夠有效地避免產生發(fā)動機所需產生的過大的能源需求，同時，使其能夠在廣泛的環(huán)境操作條件下穩(wěn)定運行。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種內燃機的啟動方法，尤其涉及一種多氣缸的自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法。
技術介紹
自由活塞內燃機包括一個或多個置于氣缸內的活塞。沒有通常內燃機的曲柄連桿機構連接活塞、協(xié)調其往復或設定氣缸內油氣混合物的壓縮比率，而是由作用在它上面的氣體壓力決定，壓力則來自于氣缸內油氣混合物的燃燒所出。一個氣缸內燃燒所產生的壓力可以用于壓縮另一缸內的油氣混合物。或者在膨脹行程中使用致動系統(tǒng)壓縮油氣混合物。在啟動引擎還未產生尾氣前，致動系統(tǒng)也可用于推動活塞內部運動。因為自由活塞引擎沒有通常內燃機的曲柄連桿機構同步壓縮膨脹過程，所以必須使用控制系統(tǒng)同步活塞運動，壓縮油氣混合物使其燃燒。致動系統(tǒng)監(jiān)測和控制活塞位移、活塞速度、燃燒室壓力、壓縮比和其他引擎運轉參數，定期糾正活塞運動的偏差。啟動自由活塞發(fā)動機時,活塞被使用液壓、氣動或電磁驅動系統(tǒng)取代。最好的情況是，啟動發(fā)動機產生電力輸出驅動活塞，或產生液壓或電磁輸出驅動活塞。這項專利技術是在啟動時循環(huán)發(fā)動機，用來消除燃燒室內的真空狀態(tài)，可適用于自由活塞柴油機、壓燃、點燃和均質充量壓燃(HCCI)引擎發(fā)動機；之后我們會參照HCCI發(fā)動機操作來進行描述。啟動引擎時，進氣溫度低，但壓燃式引擎的氣缸里需要高壓縮比的油氣攝入。因此，如果使用傳統(tǒng)發(fā)動機啟動技術，就需要有巨大的磁力能源達到所需的壓縮比，尤其是在冷啟動的情況下。如果引擎活塞完全由致動器驅動，則需要巨大的磁力用以壓縮燃燒室內的油氣混合物，特別是對于需要高壓縮比進行自燃的壓燃式發(fā)動機。我們需要一項技術避免啟動發(fā)動機時過大的能源需求，并確保燃燒，能夠在廣泛的環(huán)境操作條件下穩(wěn)定運行。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種，以避免啟動發(fā)動時產生過大的能源需求。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術采取的技術方案為一種，其中，一自由活塞引擎，其包括第一缸和與所述第一缸水平對置的第二缸，第一活塞對中的第一活塞在所述第一缸內往復運動，第一活塞對中的第二活塞在所述第二缸內往復運動；其方法包括如下，在每一缸內活塞之間供應空氣，然后給每一缸加入燃料；一缸中的油氣混合物燃燒后推動其中的活塞運動，迫使置于另一缸中相連接的活塞壓縮缸內油氣混合物并燃燒，活塞對向相反的方向運動，一對活塞縱向運動，另一對則反方向運動，當一缸點燃時，兩對活塞的移動方向相反，直到另一缸點燃。上述，其中，一控制電路中的低壓蓄電池和高壓蓄電池分別連接到推桿的電機泵和拉桿的電機泵，推桿與活塞位于塊中的氣缸內，發(fā)動機活塞的往復運動使得電機泵上的活塞運動。上述，其中，一致動器將高壓蓄能器交替連接到致動電機，致動電機當活塞都處于或接近下止點位置時，將力作用于活塞上，電機會在活塞到上止點位置之前，停止驅動力；氣缸在壓縮沖程中產生的壓力迫使活塞在此過程中遠離下止點位置。上述，其中，當引擎運行時，引擎活塞的協(xié)調往復運動繪制流體從低壓蓄能器到電機泵中，以產生液壓或氣動輸出流至高壓蓄能器。上述，其中，當所述電機泵作為電機運行時,通過壓縮液體啟動發(fā)動機。上述，其中，當作為電機泵運行時，為高壓蓄能器提供臨時存儲液，或直接為液體電機提供流體，以驅動車輪在負載下的旋轉。上述，其中，一電控器產生一個傳輸到電磁閥或中繼的驅動信號，以響應更改控制閥的狀態(tài)。上述，其中，內活塞設置在液壓柱塞上，與活塞在液壓缸內沿軸啟閉，當引擎產生液壓輸出時，相對低壓的液壓油從低壓軌道通過單向閥被供應到氣缸，當低壓軌道的壓力大于氣缸時，到達氣缸的通道被打開，否則會關閉通道以防止液體從軌道回流到氣缸。上述，其中，壓力傳感器產生反應氣缸壓力的電子信號，信號輸入至電控器，然后運行控制算法，表示當前運行狀況，并為發(fā)動機油門閥、燃料供應系統(tǒng)、發(fā)動機點火系統(tǒng)和致動器生成輸出信號。本專利技術由于采用了上述技術，使之與現(xiàn)有技術相比具有的積極效果是確保引擎活塞被制動器驅動后，能夠有效地避免產生發(fā)動機所需產生的過大的能源需求，同時，使其能夠在廣泛的環(huán)境操作條件下穩(wěn)定運行。附圖說明圖1是本專利技術的流程圖2和圖3是自由活塞發(fā)動機的縱向面截面圖4是流體控制系統(tǒng)的原理圖5是發(fā)動機的縱向截面和液壓泵電機裝配圖6是圖1中引擎部分外表面的等軸圖7是圖1中引擎火花塞部分的橫向剖面圖。具體實施例方式以下結合附圖給出本專利技術的具體實施方式。圖1為本專利技術的流程圖，圖2和圖3為自由活塞發(fā)動機的縱向面截面圖，請參見圖1、圖2和圖3所示。自由活塞引擎10包括第一缸12和與第一缸水平對置的第二缸14，它們被包裹在氣缸體內的氣缸套16和17內。第一活塞對或內活塞18，20共同連接到推桿22。第一活塞對中的第一活塞18在第一缸12內往復運動；第一活塞對中的第二個活塞20在第二個缸14內往復運動。第二活塞對或外活塞22，24共同連接到拉桿28，30，由橋架32，34固定在活塞24，26的軸兩端。第二活塞對或外活塞對的第一活塞在第一氣缸12內啟閉，第二個活塞26第一缸14內啟閉。每個氣缸12,14都有進氣口 36、37和出氣口 38，39。圖2中，氣缸12的端口 37，39被活塞18，24關閉，接近于上止點的位置，氣缸14的端口 36，38由活塞18，24打開，接近于下止點的位置。圖3中，氣缸14的端口 36，38由活塞20，26關閉，接近于上止點的位置，氣缸12的端口 37，39由活塞18，24打開，在下止點的位置。每個氣缸都有燃油口 40，在壓縮過程中，汽油通過此口進入，最好是噴射入氣缸。活塞對在上下止點間的位移以及圖2和3中所示的路徑被管理協(xié)調，壓縮位于氣缸12內活塞18，24之間和氣缸14內活塞20，26之間的燃氣混合物。這些混合物在氣缸內燃燒時最好活塞稍稍偏過下止點的位置。活塞對的同步往復稱為對置活塞-對置氣缸〃(OPOC)往復。活塞對的同步、協(xié)調運動由液壓回路控制，包括液壓或氣動塊43中位于氣缸套16，17之間的流體電機泵單向閥及所包含的行。圖4為流體控制系統(tǒng)的原理圖，請參見圖4所示。控制電路包括低壓蓄電池41，高壓蓄電池42，連接到推桿22的電機泵44，連接到拉桿28的電機泵46和連接到拉桿30的電機泵48。推桿22與活塞50位于塊43中的氣缸51內。發(fā)動機活塞18，20的往復運動使得電機泵44上的活塞50運動。拉桿28，30分別在塊43中的氣缸55，57與活塞52，54連接。發(fā)動機活塞24，26的往復運動使得電機泵46，48上的活塞52，54運動。致動器將高壓蓄能器42交替連接到致動電機44，46，48，以取代活塞對18_20、24-26在其各自的氣缸12，14中抵抗氣缸壓縮沖程時產生的壓力。最好的情況是致動電機44,46,48當活塞都處于或接近下止點位置時，將力作用于活塞上，電機會在活塞到上止點位置之前，停止驅動力。氣缸在壓縮沖程中產生的壓力迫使活塞在此過程中遠離下止點位置。在活塞位移周期中，致動器產生的壓力推動活塞，使其位移量增加，或者通過致動器的受壓時間延長推動，或者兩者混合作用。當引擎10運行時，引擎活塞的協(xié)調往復運動繪制流體從低壓蓄能器41到電機泵44，46，48，以產生液壓或氣動輸出流至高壓蓄能器42。當電機泵44，46，48作為電機運行時，通過壓縮液體啟動發(fā)動機，當作為電機泵運行時，為高壓蓄能器提供臨時存儲液，或直接為液體電機提供流體，以驅動車輪在負載下的旋轉。電控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法，其特征在于，一自由活塞引擎，其包括第一缸和與所述第一缸水平對置的第二缸，第一活塞對中的第一活塞在所述第一缸內往復運動，第一活塞對中的第二活塞在所述第二缸內往復運動；其方法包括如下，在每一缸內活塞之間供應空氣，然后給每一缸加入燃料；一缸中的油氣混合物燃燒后推動其中的活塞運動，迫使置于另一缸中相連接的活塞壓縮缸內油氣混合物并燃燒，活塞對向相反的方向運動，一對活塞縱向運動，另一對則反方向運動，當一缸點燃時，兩對活塞的移動方向相反，直到另一缸點燃。

【技術特征摘要】
1.一種多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法，其特征在于，一自由活塞引擎，其包括第一缸和與所述第一缸水平對置的第二缸，第一活塞對中的第一活塞在所述第一缸內往復運動，第一活塞對中的第二活塞在所述第二缸內往復運動；其方法包括如下，在每一缸內活塞之間供應空氣，然后給每一缸加入燃料；一缸中的油氣混合物燃燒后推動其中的活塞運動，迫使置于另一缸中相連接的活塞壓縮缸內油氣混合物并燃燒，活塞對向相反的方向運動，一對活塞縱向運動，另一對則反方向運動，當一缸點燃時，兩對活塞的移動方向相反，直到另一缸點燃。2.根據權利要求1所述多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法，其特征在于，一控制電路中的低壓蓄電池和高壓蓄電池分別連接到推桿的電機泵和拉桿的電機泵，推桿與活塞位于塊中的氣缸內，發(fā)動機活塞的往復運動使得電機泵上的活塞運動。3.根據權利要求1所述多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法，其特征在于，一致動器將高壓蓄能器交替連接到致動電機，致動電機當活塞都處于或接近下止點位置時，將力作用于活塞上，電機在活塞到上止點位置之前，停止驅動力；氣缸在壓縮沖程中產生的壓力迫使活塞在此過程中遠離下止點位置。4.根據權利要求1所述多氣缸自由活塞內燃機的壓燃式啟動方法，其特征在于，當引...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳新，左朝鳳，陳立新，李傳友，夏鼎湖，
申請(專利權)人：優(yōu)華勞斯汽車系統(tǒng)上海有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：