[发明专利]一种四冲程新型增压柴油机

说明书

本发明涉及一种四冲程新型增压柴油机，其气缸数量不是4的整数倍，可以是单缸、2缸、3缸、6缸，与同样气缸数不是4的整数倍的现有增压柴油机技术相比，本发明可保持气缸进气的稳定性，降低增压柴油机的废气排气阻力、热负荷、燃油消耗率和排放，同时提高功率。

技术领域 本发明涉及一种气缸数不是4的整数倍的四冲程新型增压柴油机。

背景技术 众所周知，四冲程柴油机每一个工作循环曲轴要旋转2周共720度，每个冲程对应180度相位角。对四冲程四缸柴油机而言，每一个180度相位角，都各有一个气缸分别独自处于吸气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲程中的一个，所以在采用增压技术时，进入增压器的柴油机废气流量和增压器增压输出的新鲜空气流量都相对保持稳定，柴油机得以高效的工作。对农村广泛使用的四冲程单缸柴油机而言，若采用增压技术，则在排气冲程时进入增压器的废气流量和增压器输出的新鲜空气流量均达到最大值，但此时并不像四缸柴油机那样另有一个缸在吸气，所以憋在增压器和柴油机之间管道内的空气压力就会急剧升高导致增压器排气阻力增大白白消耗柴油机的功率，增大柴油机的热负荷和燃油消耗率；而在吸气冲程，也并不像四缸柴油机那样另有一个缸在排气驱动增压器，这时柴油机废气排出流量为零，增压器主要靠惯性产生的输出空气流量则不足以达到设计需要的增压值，使柴油机燃烧室内的燃油不能在足够的空气中燃烧，功率降低、燃油消耗率和排放增加，所以增压技术并没有在四冲程单缸柴油机领域里得到普及。同理，对其他气缸数不是4的整数倍的四冲程2缸、3缸柴油机而言，则在一个工作循环内曲轴旋转的2周内至少有一个180度相位角，有一缸会处于与单缸柴油机同样的工况，即当该气缸排气使进入增压器的废气流量和增压器输出空气流量均达到最大值时没有气缸在吸气，白白消耗能量，无法使柴油机达到理想的工作状态，或者至少有一缸吸气时没有其他缸在排气冲程，达不到设计需要的增压值。四冲程六缸柴油机情况稍好，但因缸数不是4的整数倍，与进排气相位匹配的缸数不能保持恒定值，从而影响进气空气的压力和流量的稳定性。即单缸柴油机，2缸柴油机，3缸柴油机，6缸柴油机，等气缸数不是4的整数倍的四冲程柴油机，在采用增压技术时均会出现处于排气冲程的气缸数量多于处于吸气冲程的气缸数量，和处于排气冲程的气缸数量少于处于吸气冲程的气缸数量两种不利于采用增压技术的情况，从而使这类柴油机在采用增压技术时无法达到理想的工作状态。

发明内容 本发明的目的在于提供一种四冲程新型增压柴油机，当柴油机气缸数不是4的整数倍时，特别是当气缸数小于4时，也能高效的正常工作，处于理想的工作状态。

本发明涉及的一种气缸数不是4的整数倍的四冲程新型增压柴油机，除包括柴油机主机，柴油机废气排气管，增压器，增压器废气排气管，增压器新鲜空气进气管，等常规四冲程增压柴油机所拥有的零部件外，还包括稳压容器，连接增压器与稳压容器的前空气进气管，和连接稳压容器与柴油机主机的后空气进气管；从增压器新鲜空气进气管吸入的新鲜空气，经增压器、前空气进气管、稳压容器、后空气进气管进入柴油机主机；当处于排气冲程的气缸数量大于处于吸气冲程气缸数量，进入增压器的废气流量和增压器输出的新鲜空气流量均达到较大值时，稳压容器增大了从增压器到柴油机主机之间整个进气管路的容积，而流入的空气量增加值相同时密闭空间内的压力与容积成反比，从而降低了增压器新鲜空气输出的最高压力峰值，减小了增压器对柴油机废气排气产生的阻力以及该阻力对柴油机功率、燃油消耗率和热负荷的不良影响；在处于排气冲程的气缸数量少于处于吸气冲程气缸数量时，稳压容器内储存的压缩空气可及时输出，保证气缸进气压力不至于降低到设计值以下，使燃油能在足够的空气中燃烧，同样使柴油机的功率得到提高而燃油消耗率、排放下降。在一些对柴油机体积要求不高的领域，例如柴油机发电机组领域里，为了尽可能地稳定气缸数不是4的整数倍的柴油机的进气压力，可尽量加大稳压容器的容积，使稳压容器的容积不小于柴油机单缸排量的10倍。此外，也可在前空气进气管和稳压容器之间增加一个单向阀，使空气只能从前空气进气管流向稳压容器，而不能倒流。