内燃发动机引入动力增压系统技术方案

内燃发动机包括流体地耦接至环境流体并且具有内部横截面面积的引入管道和流体地耦接至引入管道的发动机气缸。流体放大器设置在引入管道内并且流体地耦接至环境流体和发动机气缸。放大器还流体地耦接至主流体的源，并被构造成将主流体和环境流体的至少一部分引进到发动机气缸。

Introducing Power Supercharging System into Internal Combustion Engine

The internal combustion engine includes an inlet pipe with an internal cross-section area coupled to the ambient fluid and an engine cylinder with a fluid coupling to the inlet pipe. The fluid amplifier is arranged in the lead-in pipe and is fluidly coupled to the ambient fluid and the engine cylinder. The amplifier is also fluidly coupled to the source of the mainstream and is constructed to introduce at least a portion of the mainstream and ambient fluids into the engine cylinder.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃发动机引入动力增压系统版权声明本公开受美国和/或国际版权法保护。2017Jetoptera.版权所有。本专利文件的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文件或专利公开内容进行传真复制，因为它出现在专利和/或商标局专利文件或记录中，但在任何其他方面保留所有版权。要求优先权本申请要求2016年8月5日提交的美国临时专利申请No.62/371,612的优先权，其全部内容通过引用结合于本文，如同在本文完全阐述一样。
技术介绍
通常将内燃发动机(ICE)与气泵进行比较。马力随着循环通过系统的空气流量而增加。对于给定的发动机体积，供应给它的空气越多，提取的动力越多，并且其效率也提高。此外，排放气体流越流线化，将排放气体推出所花费的动力越少，并且因此可用于推进的动力越多。因此，马力产生的限制因素是流过发动机的空气的体积。例如，燃烧27立方英寸(15盎司)的汽油，需要大约262,000立方英寸的空气。如果空气流可以增加50％，则可以相对容易地将燃料流增加50％，因为燃料流的数量远远小于系统中进入(吸入)的空气的量，并且燃料流是液体形式的，即是不可压缩的。空气引入和过滤性能是汽车后市场的重要部分。强制空气进入发动机的现有技术方法是昂贵的，诸如涡轮增压器或机械式(或超级)增压器。通过强制进入，可以从排放流或从曲轴获取一些能量，并且用于强制更多空气通过吸入系统(化油器/节流阀体、歧管和进入口)进入气缸。传统上，进气式发动机依赖于优化通过吸入轨道从空气过滤器到进入阀的远侧的空气流。后市场引入通常(i)由于更好的过滤器和在制造过程期间更加小心，而比储备部分更好地流动，并且(ii)吸收冷空气以增加装料的密度或增压的强度。这些引入，给出(大约5％的)增量性改进，针对约为200美元的开销。另一种选择是涡轮/机械式增压，其产生更多的动力(大约两倍)，但部件开销约为4500美元(而且劳动力是额外的)。示例可以在http://www.fastforwardsuperchargers.com/miata-supercharger-kit.html找到。另外，涡轮增压和机械式增压两者都会升高引入空气的温度。因此，还必须有中间冷却器来降低温度，增加另一层复杂性和费用。图1以简化的方式示出了传统ICE引入(也称为吸入)系统101中的空气。入口150可以定位在空气过滤器(未示出)的下游。引入空气管道140使空气流线化地流向引入阀130并进入气缸120。随着活塞110向下移动，引入阀130打开并且空气被引进到气缸120内。引进的空气量通常取决于发动机设计的参数(例如，有效面积、操作参数、气缸和活塞几何形状等)以及空气引入系统101中的压力分布和演化。在引入冲程结束时，引入阀130关闭并且压缩开始。引入阀130仅在排放冲程的最后再次打开。附图说明图1示出了常规的ICE引入系统。图2示出了本专利技术的一个实施方式。图3示出了本专利技术的另一实施方式。图4示出了本专利技术的另一实施方式。图5示出了根据本专利技术的实施方式的流体放大器的上半部分的剖视图。图6示出了引入空气系统，其中本专利技术的一个实施方式的放大器放置在引入管的内部。具体实施方式本申请旨在描述本专利技术的一个或多个实施方式。应理解，绝对术语的使用，诸如“必须”、“将”等，以及具体数量，应被解释为适用于一个或多个这样的实施方式，但不一定适用于所有这样的实施方式。这样，本专利技术的实施方式可以省略或包括在这样的绝对术语的上下文中描述的一个或多个特征或功能的变型。另外，本申请中的标题仅用于参考目的，并且不以任何方式影响本专利技术的含义或解释。在本申请中公开的本专利技术的一个或多个实施方式，独立地或一起工作，用作流体放大器。当与例如内燃发动机(ICE)一起使用时，本专利技术的实施方式具有可选的有利特征。使用本专利技术的实施方式，可以经由改装新型流体放大器来增加到气缸的空气流，这可以比常规手段便宜。在一个实施方式中，喷射器装置可以集成到空气过滤器和节流阀体/化油器之间的吸入轨道中。在该实施方式中，高压空气可以从例如非常小的排放驱动涡轮或类似于旧空气注射排放泵的东西以连续模式供应，或者通过使用处于高压的排放气体以脉冲方式供应。图2示出了根据本专利技术的实施方式的系统201。流体放大器，诸如喷射器243，放置在具有内部横截面面积的管道240中，并将空气流1从引入口250增强到气缸220中。如图6中最佳示出的，并且在一个实施方式中，喷射器243占据的面积小于引入管道240的内部横截面面积，使得空气1的至少一部分可以在引入管道内围绕喷射器流动。在不同的实施方式中，喷射器243可以放置在化油器/节流阀体(未示出)的上游或下游。高压空气/动力流体经由管道242从源241供应到喷射器243以产生动力流244。将动力流体引进到喷射器243内可以通过使喷射器前方的静压力显著降低来增加发动机进入的空气流1，这允许更多的空气从环境输送到管道240，在整个时间期间，来自源241的动力流体被输送到喷射器243。当活塞210向下移动时，气缸220经由引入阀230填充空气。源241可以调节流以产生喷射器243的脉冲操作，使得仅在阀230打开时或其他预定频率下增强和/或产生动力流244的流动。在其他实施方式中，操作可以是连续的而不是脉冲的。压缩流体/空气的源241可以是压缩机，机械和/或电驱动。源241还可以是系统内的任何其他存储或生成的高压源。在一个实施方式中，来自源241的8cfm压缩空气的脉冲流经由管道242释放到喷射器243，产生进入气缸的至少3倍夹带因子的附加流(即，24cfm)，该气缸以其他方式利用常规吸入系统将接收较少的空气。常规吸入系统引入最多为RPM400cfm。结果，在最大RPM下，本专利技术的一个实施方式可以强制6％更多空气进入系统，并且发动机可以产生更多的动力。在没有供应给喷射器243的动力空气的情况下，除了自然进入的流之外，没有流被允许进入气缸。图3描绘了图2中所示的系统，但是流244可以包含附加的化学物质，诸如二甲醚(DME)，或改善空气和燃料的混合或引入阀上游的燃烧井的燃料，经由预混合改善燃烧。附加的化学物质或燃料可以经由加压罐和输送系统245注入动力流244中。图4描绘了类似于图2中所示的系统201的系统301和驱动活塞312，其中动力流体包括紧接在打开排放阀之后在压力下来自排放歧管341的排放气体335的一小部分(1-5％)。在各种实施方式中可以补充或完全取代来自源241的压缩空气的排放气体335，在高达或超过80psi的压力下和高温下经由管道342从排放歧管341输送到喷射器343，产生在引入期间进入气缸320的流体的至少5％的类似增加。调节在压力下经由管道342的排放气体335的长度和输送使得其与RPM和空气引入阶段匹配。自然吸入的新鲜空气和增加部分加上排放气体335的小部分的新出现的混合将导致引入中较低的氧含量。因此，一小部分在系统301中连续地再循环，最终导致具有有限排放气体再循环(EGR)的发动机的稳定操作并且降低气缸320端的峰值温度以及与高温区有关的NOx排放。在图5所示的实施方式中，仅以剖视图示出了喷射器243的上半部分。图5中所示并在本文以下讨论的流体流动是从左到右的。气室311被供应有来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃发动机，包括：引入管道，所述引入管道流体地耦接至环境流体并且具有内部横截面面积；发动机气缸，所述发动机气缸流体地耦接至所述引入管道；以及流体放大器，所述流体放大器设置在所述引入管道内，所述放大器流体地耦接至所述环境流体和发动机气缸，所述放大器还流体地耦接至主流体的源，所述放大器被构造成将所述环境流体的至少一部分和所述主流体引进到所述发动机气缸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.05 US 62/371,6121.一种内燃发动机，包括：引入管道，所述引入管道流体地耦接至环境流体并且具有内部横截面面积；发动机气缸，所述发动机气缸流体地耦接至所述引入管道；以及流体放大器，所述流体放大器设置在所述引入管道内，所述放大器流体地耦接至所述环境流体和发动机气缸，所述放大器还流体地耦接至主流体的源，所述放大器被构造成将所述环境流体的至少一部分和所述主流体引进到所述发动机气缸。2.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述放大器占据的面积小于所述引入管道的内部横截面面积。3.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述放大器包括：凸表面；扩散结构，所述扩散结构耦接至所述凸表面；以及引入结构，所述引入结构耦接至所述凸表面并且被构造成将所述主流体引进到所述扩散结构，其中，所述扩散结构包括末端，所述末端被构造成为引进的主流体和环境流体提供离开所述放大器的出口。4.根据权利要求3所述的发动机，其中，所述凸表面包括多个凹部。5.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述放大器被构造成在预定频率下以脉冲方式引进所述主流体。6.根据权利要求1所述的发动机，其中，主流体源包括排放歧管，所述排放歧管流体地耦接至所述发动机气缸，使得所述主流体包括来自所述发动机气缸的排放气体。7.根据权利要求1所述的发动机，还包括流体地耦接至所述主流体源的储存器，所述储存器包含燃烧增强燃料或化学物质中的至少一种。8.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述主流体源包括机械或涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈·埃武雷特，约翰·霍金斯，
申请(专利权)人：杰托普特拉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US