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气缸增压取代涡轮增压，实现小排量大功率
（本设计将改写发动机的历史）
一、开篇六点预言：
1、1.0排量四缸内燃机百公里油耗4升，峰值功率150千瓦。
2、气缸增压系统的应用将使燃料节省40%左右，甚至更高。
3、汽油机和柴油机的涡轮增压系统将被气缸增压系统替代。
4、气缸增压系统将使同等排量四冲程内燃机功率提升3到8倍。
5、气缸增压系统将实现汽油的均质压燃(HCCI)甚至柴油。
6、气缸增压系统的应用将带来一次四冲程内燃机的革命。
7、气缸增压的八缸发动机的峰值功率将达到1000千瓦以上。
二、全新理念的气缸压缩供气系统增压发动机
气缸增压系统的设计已经突破了传统压缩比的观念，根据发动机的需要，活塞气缸的压缩比范围从10倍到100倍之间可变，可以满足超高压直喷汽油均质压燃（HCCI）的发动机要求, 以往的可变压缩比，设计复杂，效率低下，我设计的这款可变压缩比，即高效又简洁而且同步，使发动机进入全新的设计理念时代。
该压缩比的设计思路：在一个做功小气缸吸气的同时，又由一个吸满空气的大气缸压缩空气，并且将空气压入到这个正在吸气做功的小气缸里，此时大的吸气气缸压缩完毕，小的做功气缸吸气完毕，这样小的做功气缸就得到了相当于自身N倍容积的空气，此时做功气缸吸气完毕，进入压缩冲程，如果做功气缸的压缩比是10倍，结果就得到了10N倍的压缩比，因为吸气气缸的容积是做功气缸容积的N倍。这个设计思路就是一个二次压缩空气的思想。
三、以下图例为一个大容积吸气气缸和两个小容积做功气缸的四个冲程的运行吸气做功的配合工作简图。
如图一到图四所示：
图一到图五的分析：
图一简介：甲缸进气门关闭，排气门关闭，活塞上行，进入气体压缩状态。
乙气缸进气门打开，活塞下行，进入吸气状态。
丙缸进气门关闭，排气门打开，活塞上行，进入排气状态。
图二简介：甲缸进气门关闭，排气门关闭，活塞下行，进入做功状态。
乙气缸进气门关闭，活塞上行，将大量气体压入丙缸状态。
丙缸进气门打开，排气门关闭，活塞下行，进入吸气状态。
图三简介：甲缸进气门关闭，排气门打开，活塞上行，进入排气状态。
乙气缸进气门打开，活塞下行，进入吸气状态。
丙缸进气门关闭，排气门关闭，活塞上行，进入压缩状态。
图四简介：甲缸进气门打开，排气门关闭，活塞下行，进入吸气状态。
乙气缸进气门关闭，活塞上行，将大量气体压入甲缸状态。
丙缸进气门关闭，排气门关闭，活塞下行，进入做功状态。
图五简介：甲乙丙三个缸为一组，当使用曲轴将这样两组串联起来就形成了一台四缸四冲程内燃机发动机，这样的工作环境下最稳定，最可靠，保证了四冲程的连贯性。以此类推可以形成四缸，六缸，八缸，十二缸等等。为不同功率需求达到最佳效果。
四、压缩比的计算：
图例说明：如图一所示，甲、乙、丙三个活塞缸，其中甲和丙是喷油燃烧的做功缸体，乙为吸气、供气的气缸。
1、甲和丙容积相等，乙的容积等于或大于甲和丙的容积。
2、设乙的容积为z，甲和丙的容积为x压缩比为y,气体经过两次压缩以后总的压缩比为A。
3、那么就可以得到这样一个压缩比公式:A=z/x*y
4、例如：甲和丙缸的压缩比为10倍，乙的容积是甲的2倍，那么可得：A=2*10=20 ,这样甲和丙燃烧汽缸就得到了20倍的压缩比，这样空气就多进入一倍。
5、例如：甲和丙缸的压缩比为8倍，乙的容积是甲的2.5倍，那么可得：A=2.5*8=20，这样甲和丙燃烧汽缸就得到了20倍的压缩比，这样空气就多进入二倍。
6、例如：甲和丙缸的压缩比为20倍，乙的容积是甲的3倍， 那么可得：A=3*20=60 ，这样甲和丙燃烧汽缸就得到了60倍的压缩比，这样空气就多进入五倍。
7、由空燃比公式可知：如果空气量多几倍，那么燃油也可以多几倍，所以就可以得出功率可以提升几倍，那么这样在目前的基础上四冲程内燃机的功率上还有广阔的发展空间，甚至直升机上都可以用这种模式的发动机，所以此设计会给四冲程内燃机带来一次发展的革命。
总结：以上举例说明了，本设计方案给以后发动机的设计有了很宽广的气缸和空气的配比发展空间，会推动更新的发动机的设计出现。全新理念的气缸压缩供气系统发动机
六、气缸增压和涡轮增压的优缺点对比
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发表于 2011-9-28 01:40
