[发明专利]两冲程内燃机

说明书

本发明涉及两冲程内燃机，包括许多工作气缸，该气缸具有气缸底部并通过其活塞被细分为下部和上部气缸室，其中下部气缸室基本上起压缩作用，而上部气缸室基本上起压缩和燃烧作用。

这种两冲程发动机已由发明人Gottfried Hillekum提出，在这种技术中已通过1925年2月16日提出的题为“具有两个相对卧着气缸的两冲程内燃机”的德国专利No.409919而为大家所知。

这种曲轴滑动两冲程内燃机在活塞通过其底部死点位置时用新鲜燃料空气混合物(新鲜燃气)从工作气缸中排出废气，这是不利的。因为在此时间，发动机的工作要求入口和出口开口同时打开，因而一部分新鲜燃气不可避免地随废气一道排出。这些循环损失导致增加耗油量，在废气中的一氧化碳和碳氢化合物浓度增加，增加了粉粒的形成，增加了碳化和磨耗。

因此本发明的主要目的是进一步改进常规发动机，避免其缺点。

在本发明的第一解决方案中，避免循环损失在于不进行循环。在活塞移近其底部死点位置时，废气通过出口开口排出。在高温下，在关闭出口开口之后留下的废气量是少的。随后在压缩冲程期间引入的新鲜燃气与剩下的废气混和。循环步骤的消除导致形成很好配合量的废气混合物，这可以降低氮的氧化物排出。

在本发明的第二解决方案中，避免循环损失在于该循环使用从辅助压缩机(例如废气涡轮压缩机)来的纯的新鲜空气。在活塞移近其底部死点位置时，废气受迫流过出口开口。随后留下的循环空气随同新鲜燃气一齐在压缩冲程期间引入，这导致双倍反应气体量，因而可期望达到近似两倍动力。如果用辅助机作加气机，则可以达到更高的动力水平。利用辅助机作循环器和加气机可以导致更好的辅助机负载分布，因而即使较小数目气缸的内燃机也能利用辅助压缩机的优点。

利用多种新颖结构和方法特征可以达到本发明的目的。

在循环过程期间，常规两冲程内燃机必须在活塞的底部死点位置一般在很短的时间内使新鲜燃气进入工作气缸。与此相反，本发明的发动机具有整个压缩冲程。这样循环损失减至最小。

然而在压缩期间进气不能由工作气缸的下部气缸室执行，因为下部气缸室处在膨胀状态。本发明的一个突出特点在于具有其它工作气缸的下部气缸室，此下部气缸室有利于上部气缸室的分别进气。用于进气的工作气缸原则上可以配置在相对的或相邻的位置。

本发明的发动机在原理上的差别在于，至少配置一个贮存气缸，至少两个工作气缸连接于该贮存气缸，使得对每个连接的工作气缸提供至少一个入口开口，新鲜燃气流可以从贮存气缸通过该入口开口流入腔中，而且对每个连接的工作气缸还提供至少一个出口开口，新鲜燃气流可以从腔通过该出口开口流入贮存气缸。

贮存气缸最好作成空心气缸，其纵轴平行于连接的工作气缸的纵轴，该空心气缸由空心圆形的新鲜燃气滑阀占据，该滑阀以可移动的方式支承在贮存气缸中。

在此有利的实施例中，新鲜燃气滑阀具有对于贮存气缸入、出口开口的开口，而且在新鲜燃气滑阀上的开口可以在贮存气缸的开口上移动，使得贮气缸上的开口可以通过新鲜燃气滑阀打开和关闭，因而新鲜燃气可以从下气缸室流入新鲜燃气滑阀的腔中，或新鲜燃气可以从新鲜燃气滑阀流入上部气缸室。

在此有利的实施例中，新鲜燃气滑阀在其端部由盖子封闭。

新鲜燃气滑阀的腔可以用壁细分。在万一需要处理贮存在贮存气缸中的新鲜燃气时，这些壁是必需的，因为已处理的燃气不允许与未处理的燃气接触。在这种情况下，贮存气缸必须具有至少一个入口开口和至少一个连接于处理室的出口开口。同样，新鲜燃气滑阀必须具有另外的相应开口。

为进行处理，将新鲜燃气送入新鲜燃气滑阀中的隔间，并从该位置进入处理室，或进入许多依次叠置的处理室，然后经处理，返回到贮存气缸的隔间，最后送入上部气缸室。

按照本发明，最好包括所有技术上可行的和合理的处理方法和改进，可以在不同的可能的处理室中对贮存在贮存气缸中的新鲜燃气进行处理。可以形成以下处理室：

处理室是一个热交换器，例如中间充气的冷却器，利用该冷却器可从系统中取出热量；

处理室是一个热交换器，通过该热交换器可将热量输送到系统，例如从过程来的废热，或用于单独蒸气发动机操作的有关燃烧器的热或用于蒸气发动机与内燃机联合操作的有关燃烧器的热；

处理室通过加入水或蒸气和通过加入乳化剂有利于产生乳化燃料；

处理室具有过滤器；

处理室具有催化裂化器；

处理室是一个反应器，借助于该反应器和加入反应物质可以改进废气的质量或减少排出的有害物质；

处理室有助于联合上述可能方案或进行本文所述的处理。