超高增压的涡轮增压米勒循环发动机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103557068103557068A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310506850.4(22)申请日2013.10.24(71)申请人朱譞晟地址201108上海市闵行区颛兴路345弄6号3楼302室(72)发明人朱譞晟(51)Int.Cl.F02B37/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称超高增压的涡轮增压米勒循环发动机(57)摘要本发明公开了一种超高增压的涡轮增压米勒循环发动机，包括涡轮增压器和米勒循环发动机，涡轮增压器的增压比可超过2.5，而米勒循环发动机的压缩比可低至4。涡轮增压器中的涡轮能够吸收更多的功率，且为可调截面涡轮VTG；而增压器可以是离心增压器，或者罗茨泵增压器，或者转子泵；并且达到这样一个条件：涡轮吸收的热功非常接近排气中所含可释放的热功。米勒循环发动机可以是固定压缩比的，也可以是可调压缩比的；当采用固定压缩比的米勒循环发动机时，增压器必需采用固定流量的增压器，例如罗茨泵，或者转子泵。当采用固定流量的增压器时，VTG涡轮通过变速器与米勒循环发动机的曲轴相连。本发明大幅度提高了内燃机的效率。CN103557068ACN1035768ACN103557068A权利要求书1/1页1.一种超高增压的涡轮增压米勒循环发动机，包括涡轮增压器和米勒循环发动机，涡轮增压器的增压比超过2.5，而米勒循环发动机的压缩比可低至4。涡轮增压器中的涡轮能够吸收更多的功率，且为可调几何涡轮VTG；而增压器可以是离心增压器，或者罗茨泵增压器，或者转子泵；并且达到这样一个条件：涡轮吸收的热功非常接近排气中所含可释放的热功。2.如权利要求1所述的一种超高增压的涡轮增压米勒循环发动机，其特征还在于其米勒循环发动机可以是固定压缩比的，也可以是可调压缩比的；当采用固定压缩比的米勒循环发动机时，增压器必需采用固定流量的增压器，例如罗茨泵，或者转子泵；当采用离心增压器时，米勒循环发动机必需无级可调节压缩比。3.如权利要求1所述的一种超高增压的涡轮增压米勒循环发动机，其特征还在于当采用机械增压器时，米勒循环发动机的曲轴与涡轮通过变速器相连；当采用离心增压器时，涡轮直接与增压器相连。2CN103557068A说明书1/3页超高增压的涡轮增压米勒循环发动机技术领域[0001]本发明涉及一种一种超高增压的涡轮增压米勒循环发动机，利用更大的涡轮提高从排气中吸收热功的比例，从而提高热效率，形成更高效率和高功率的阿特金森循环发动机。背景技术[0002]改进以便提高内燃机的热效率是内燃机最重要的改进设计。现在使用最普遍的米勒循环发动机可以实现膨胀比超过1的阿特金森循环，且大量制造，技术成熟，可以令高温燃气充分膨胀从而提高热效率。[0003]但米勒循环的功率密度很低，比自然吸气的四冲程发动机还要低，因而需要大幅度增加其功率密度。离心增压器是个很常用的方法，但是会改变发动机的总压缩比，因此往往需要可变压缩比发动机来配合。也可以使用罗茨泵或者转子泵增压器，气体流量相对固定，因而发动机的总压缩比也固定。但传统机械增压并没有涡轮的加入，而涡轮-离心增压器的惯性又太大，因此需要更好的设计方案。[0004]公开号为CN101092893A之高增压米勒循环发动机及其控制方法，虽然有利用增压器为米勒循环发动机增压，但是增压的结果是排气的压力也增加了，排气过程中损失的热功也增加，因而效率下降，其实也就是相当于四冲程内燃机，所以米勒循环发动机是不可以通过简单增压来提高功率并保持高效率的。发明内容[0005]本专利针对上述缺陷作出新的解决方案，设计了一种超高增压的涡轮增压米勒循环发动机，包括涡轮增压器和米勒循环发动机，涡轮增压器的增压比超过2.5。而米勒循环发动机的压缩比可低至4。涡轮增压器中的涡轮能够吸收更多的功率，且为可调截面涡轮VTG；而增压器可以是离心增压器，或者罗茨泵增压器，或者转子泵；并且达到这样一个条件：涡轮吸收的热功非常接近排气中所含可释放的热功。米勒循环发动机可以是固定压缩比的，也可以是可调压缩比的；当采用固定压缩比的米勒循环发动机时，增压器必需采用固定流量的增压器，例如罗茨泵，或者转子泵。当采用固定流量的增压器时，VTG涡轮通过变速器与米勒循环发动机的曲轴相连。当采用机械增压器时，米勒循环发动机的曲轴与涡轮通过变速器相连；当采用离心增压器时，涡轮直接与增压器相连。附图说明[0006]图1是超高增压的涡轮增压米勒循环发动机的总体示意图，示出了超高增压的涡轮增压米勒循环发动机的结构特征和涡轮的特征特征。[0007]图2是超高增压的涡轮增压米勒循环发动机使用涡轮-离心增压器的方案，