[其他]具有共振进气(增压)的往复活塞式内燃机

说明书

本发明涉及一种往复活塞式内燃机。在这种内燃机中，当空气或空气/燃料混合物进入内燃机汽缸时，由于产生空气或空气/燃料混合物的共振振荡而提高了进气（增压）效率。

内燃机包括一个气体进气管组合，该组合有一送气共振系统。该系统包括一送气共振器容器，它直接或利用连管和一组汽缸的相应进气口相连通。汽缸的吸气行程，基本上是不重叠的。送气共振系统还有一根开向送气共振器容器的送气共振管。送气共振管有一端远离送气共振器容器，安排这根管子是用来接收输入气并充向有关的汽缸内。由于汽缸的间歇吸气作用，在送气共振器容器和送气共振管中就形成了输入气共振，其结果，使在预定的共振转速范围内，其共振振幅大小是输入气管组合尺寸的函数，在一定程度上明显提高了内燃机汽缸的进气（增压）效率。上述输入气共振频率明显地低于、它的振幅则明显大于声压共振或在输入气管组合内也产生的管道共振。尽管上述共振叠加在输入气共振振荡上，但它们的作用远小于输入气共振振荡的作用。

有关往复活塞式内燃机的共振进气（增压）的原理和解决办法已为人知，并已在例如象德国专利No.1935155和No.2245732，以及美国专利No.3796048和No.4513699等专利中阐述过。依靠合适选择送气共振系统的尺寸的方法，可以在所需的运转转速范围特别是内燃机的低转速范围内获得共振转速，这样，就可将共振进气（增压）和在额定转速范围内有最大作用的废气透平增压器结合起来使用。这种为人所知的共振进气（增压）系统可以最有效而优越地使用于这样一种类型的六气缸直列式内燃机，即吸气行程不重叠的三个汽缸与一公用的送气共振器容器连通，两个共振系统彼此相连并与一补偿容器相连，在补偿容器上通上两根送气共振管，管道中供有输入气。

在一个例如有四个汽缸的内燃机中，实现有效的共振充气的办法是：为送气共振系统提供一只辅助共振器，在该共振器上通上一根辅助共振管，由此获得了一个辅助共振系统，并借助于供有输入气的一只中间容器，将送气共振系统的送气共振管连接到辅助共振系统上。在这种情况下，送气共振系统和辅助共振系统的尺寸要相互配合，即在产生共振的预定的内燃机转速下，在送气共振管中，由汽缸间歇吸气行程产生的输入气振荡是同相的，由此提高进气（增压）效率。换句话说，在送气共振管和辅助共振管内的输入气的运动速度和方向是一致的。这样的安排已在德国专利No.2949790中公开过，这个专利，使中间容器的尺寸有可能达到最小，使得即使内燃机地盘的空间有限，也能容纳下中间容器而无困难。

在所有的输入气共振系统的实施例中，都有一个预定的共振频率。通过合理设计共振器容器和共振管的尺寸，可以使这个频率转到所需的运转转速范围。但是，与转速有关的共振频率的改变也可以用与转速相关的方式通过改变共振系统的尺寸来实现。从日本实用新型No.5922249中可知：可以按转速来改变共振管长度，即以长度作为转速的函数。还可知：在共振器容器的一壁上配上一个活塞，用它随转速的变化调节共振器容器的容积。按照德国公开说明书（末审查即公布的申请）3314911，利用一根短连管将两根共振管互连起来，其中装了一个蝶阀，该阀的调节以与转速相关的方式进行，即：由于蝶阀的打开或关闭，可获得两种不同的共振频率。为了改进转矩特性，为获得不同的共振频率所必需的调节和调整装置的价格，比起它获得的优点来是很高，另外，还要发生结构上和操作上的困难。

本发明的目的是在一种往复活塞式内燃机中提供一种改进的共振系统。它的输入气管组合应使得在运转转速范围内能在两个不同共振转速时产生输入气共振振荡，而不需要用改变输入气管的有效尺寸的调节和调整装置，也不限制内燃机设计人员自由选择共振转速。这样考虑的结果可以把内燃机转矩曲线或进气（增压）效率曲线的所需进程作为转速的函数来设计共振系统。

本发明是建立在这样的认识上，即：利用将中间容器（带有一段进气连接管）连到共振系统上的办法，用一个按照德国专利No.2949790的原理设计的进气管系统实现本发明的目的。

上述目的和其他目的可以利用本发明来实现，这将随着下列的说明而更为清楚。简单说来，根据本发明的往复活塞式内燃机的进气管系统具有一个送气共振系统，该系统包括直接或用连管和一组内燃机汽缸进气口相连的送气共振器容器，这些汽缸的吸气行程互不重叠或基本上互不重叠。送气共振系统还有一个通到送气共振器容器的送气共振管以及一辅助共振装置。辅助共振装置包括一个靠近的辅助共振器容器以及一根通到辅助共振装置中的辅助共振管。利用一只中间容器将辅助共振管与送气共振管相连，在中间容器上还接有一根输入气进气管。