[发明专利]一种两级增压发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种两级增压发动机。

背景技术

废气涡轮增压系统的缺点在于，发动机动力输出略滞后于油门的开启，加大油门后一般需要等片刻；发明专利《一种增压发动机（申请号：2014103223478）》的缺点在于曲轴箱内容积变化是固定的、有限的，它最多增压百分之几十。发明一种两级增压发动机，结合这两种增压方法的优点，去其不足，是时之所需。

发明内容

本发明提供了一种两级增压发动机，第一级利用废气涡轮增压，第二级利用曲轴箱内容积变化来进行增压。

本发明是这样实现的：如附图1，所述一种两级增压发动机至少包括第一级增压系统，第二级增压系统，发动机本体；第一级增压系统利用废气涡轮增压；第二级增压系统利用曲轴箱内容积变化增压；第一级增压系统的压气机，通过连通通道四与第二级增压系统连接；第二级增压系统，通过连通通道三与发动机本体的进气装置连接；发动机本体的排气装置通过连通通道五与第一级增压系统的涡轮连接。

下面描述其中一种实现，如附图2，第一级增压系统是废气涡轮增压系统，第二级增压系统是利用曲轴箱内容积变化的增压系统。

所述一种两级增压发动机至少包括涡轮，压气机，连通通道四，连通通道五，进气门一，排气门一，汽缸一，活塞一，火花塞一，进气门二，排气门二，汽缸二，活塞二，火花塞二，进气门三，排气门三，连通通道三，曲轴箱，曲轴。其中，曲轴箱上有进气门三和排气门三，除了进气门三和排气门三外，曲轴箱是气密的；压气机通过连通通道四与进气门三连接；排气门三通过连通通道三与进气门一、进气门二连接；排气门一、排气门二通过连通通道五与涡轮连接。

从附图2可以看出，涡轮和压气机属于第一级增压系统，第二级增压系统与发动机本体共用了曲轴箱，它两融为一体，无法具体细分哪个部件属于谁。

本发明中，所述一种两级增压发动机，一个工作循环包括四个连续的过程，具体如下。

其中，压气机在这四个过程中都不断压缩空气，使空气进入连通通道四。 

过程一：进气门三关闭，排气门三开启，进气门一开启，排气门一关闭，进气门二关闭，排气门二关闭，曲轴箱通过连通通道三与汽缸一连通，曲轴箱工作容量逐渐减小，汽缸一工作容积逐渐增大，气体顺着气流方向从曲轴箱进入汽缸一，曲轴箱减少的工作容量是汽缸一增加的工作容量的两倍，气体压力增加；此时，汽缸一为进气行程，活塞一在曲轴的带动下由上止点移至下止点；汽缸二为做功行程，由火花塞二点燃可燃混合气，高温高压的燃气推动活塞二从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。

过程二：进气门三开启，排气门三关闭，进气门一关闭，排气门一关闭，进气门二关闭，排气门二开启，曲轴箱工作容量逐渐增大，曲轴箱通过连通通道四从压气机吸入压缩空气；此时，汽缸一为压缩行程，活塞一从下止点向上止点运动，工作容量逐渐缩小；汽缸二为排气行程，活塞二从下止点向上止点运动，燃烧后的废气一方面在汽缸二内外压差作用下从汽缸二通过连通通道五向涡轮排气，驱动涡轮旋转，另一方面在活塞二的排挤作用下从汽缸二通过连通通道五向涡轮排气，驱动涡轮旋转。

过程三：进气门三关闭，排气门三开启，进气门一关闭，排气门一关闭，进气门二开启，排气门二关闭，曲轴箱通过连通通道三与汽缸二连通，曲轴箱工作容量逐渐减小，汽缸二工作容积逐渐增大，气体顺着气流方向从曲轴箱进入汽缸二，曲轴箱减少的工作容量是汽缸二增加的工作容量的两倍，气体压力增加；此时，汽缸一为做功行程，由火花塞一点燃可燃混合气，高温高压的燃气推动活塞一从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能；汽缸二为进气行程，活塞二在曲轴的带动下由上止点移至下止点。 

过程四：进气门三开启，排气门三关闭，进气门一关闭，排气门一开启，进气门二关闭，排气门二关闭，曲轴箱工作容量逐渐增大，曲轴箱通过连通通道四从压气机吸入压缩空气；此时，汽缸一为排气行程，活塞一从下止点向上止点运动，燃烧后的废气一方面在汽缸一内外压差作用下从汽缸一通过连通通道五向涡轮排气，驱动涡轮旋转，另一方面在活塞一的排挤作用下从汽缸一通过连通通道五向涡轮排气，驱动涡轮旋转；汽缸二为压缩行程，活塞二从下止点向上止点运动，工作容量逐渐缩小。

本发明中，根据发动机领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。

本发明中，通过复制汽缸数量，也可作出四缸、六缸、八缸等样式的发动机。