[发明专利]一种分置式超大膨胀比发动机及调控方法

权利要求书

1.一种分置式超大膨胀比发动机，包括气体压缩装置、膨胀做功装置及高压管道，其特征在于：还包括该气体压缩装置、膨胀做功装置之间设有高压气罐，该高压气罐通过高压管道与气体压缩装置、膨胀做功装置气路相连，该膨胀做功装置的气缸容积＞进气自然体积；

所述的气缸容积＝膨胀做功装置内可容纳工作气体的最大气腔总容积；

所述的进气自然体积＝每做功循环进入膨胀做功装置的气体在未进入发动机压缩装置之前自然状态下的体积。

2.根据权利要求1所述的分置式超大膨胀比发动机，其特征在于：

所述的高压管道上串接有散热单元。

3.根据权利要求2所述的分置式超大膨胀比发动机，其特征在于：

还包括控制单元，所述控制单元与所述的气体压缩装置、膨胀做功装置之间有控制性连接。

4.根据权利要求1或2或3任一项所述的分置式超大膨胀比发动机，其特征在于：

所述的气体压缩装置包括压气缸，所述压气缸顶部装有上缸盖，所述压气缸底部装有下缸盖，上下缸盖上均装有单向进气阀和单向排气阀，所述压气缸内有能往复滑动的活塞，该活塞上装有一固定直杆，直杆穿过缸盖通过一活动连杆和曲轴相连接，该活塞将压气缸内腔分成上下两半，在压气缸的进气管上串接有节气阀，压气缸的上下气腔通过单向进气阀及进气管和该节气阀连通，压气缸的上下气腔通过单向排气阀和高压管道连通。

5.根据权利要求1或2或3任一项所述的分置式超大膨胀比发动机，其特征在于：

所述的膨胀做功装置包括做功缸缸体，该缸体顶部装有缸盖，该缸盖上装有进气阀和排气阀，该缸体内有能往复滑动的活塞，该活塞通过活动连杆和曲轴相连接，做功缸内腔通过进气阀和高压管道连通、通过排气阀和排气管连通。

6.根据权利要求1或2或3任一项所述的分置式超大膨胀比发动机，其特征在于：

所述的高压气罐总容积+高压管道内气腔总容积＞所述的膨胀做功装置每工作循环的最大进气体积×5。

7.一种用于权利要求1～6所述的发动机的调控方法，其特征在于包括以下步骤：

S00动力输出调控：对所述的膨胀做功装置调控，改变该膨胀做功装置压缩气体的每周进气量，再根据每周进气量混入一定比例的燃料，每周能量和每周进气量成正比，从而通过改变每周进气量调控着发动机的扭矩输出；

S10压缩比调控：根据膨胀做功装置每周进气量的大小，同步控制压缩装置的每周泵气量，使其和该膨胀做功装置每周进气量维持基本相等，同时将压缩气体的压强值和预设值比较，对气体压缩装置的每周泵气量进一步控制，大于预设值时减少泵气量，反之加大每周泵气量，最终使进入膨胀做功装置的压缩气体的压强稳定在预设值，由于气体压强和压缩比成正比，故压缩比也稳定在相对固定的预设值；

所述的预设值指能满足需求的有益值，该值可以是在某区间变动的动态值；

所述的每周指膨胀做功装置的每一做功循环；

所述的进气量及泵气量指气体重量或质量；

S20膨胀做功装置最大每周进气量调控：控制单元对发动机进行探测，当探测到压缩装置的每周泵气量已经达最大无法再增加时，立即停止膨胀做功装置每周进气量的增加，同时将压缩气体的压强值和预设值比较，对膨胀做功装置的每周进气量进一步控制，当压强小于预设值时减少每周进气量，反之加大每周进气量，最终使进入膨胀做功装置的压缩气体的压强及压缩比稳定在预设值，使得最大每周进气量不超过最大每周泵气量，确保发动机能正常工作。

8.根据权利要求7所述的发动机调控方法，其特征在于：

对压缩气体温度的调控方法，其步骤如下：

S30所述控制单元将探测到的压缩气体的温度和预设值对比，当该温度大于预设值时加大散热单元的散热速度，反之则减慢散热，最终将进入膨胀做功装置的气体温度控制在预设值；

S40在发动机不发生爆燃的前提下，将汽油机之类的非压燃发动机的压缩比预设值提高。