CN100371581C - 一种加氧式内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加氧式内燃机，包括有进气总管、燃烧室、排气总管的内燃机，内燃机配装有可根据内燃机的综合性能及其工况控制加氧的加氧机构；加氧机构包括相连通的氧气瓶组件、减压阀、氧气表、组合控制阀、电控单元及连接管路；排气总管连通排气管和废气控制阀，废气控制阀分两路，一路废气管连通进气管，另一路经氧气浓度传感器接电控单元。本发明在保证内燃机动力性的前提下，采取了与燃料供油不同的控制途径和方法，对混合气的形成与着火、燃烧，以及排放在内的整个循环过程施加有利的影响，可在减少燃料消耗的同时，改善内燃机的排放性能，达到一举多得的目的。本发明可综合提高内燃机的动力性、经济性、排放性与运转平稳性。

Description

一种加氧式内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种加氧式内燃机。

技术背景

当今内燃机技术及其应用已经相当成熟，已经到了每改进一步都要付出巨大的代价。在内燃机性能上，从着重追求动力性和经济性，发展到追求经济性和排放环保性。面对排放法规和燃油经济性法规，以及其它新兴动力系统的严峻挑战，内燃机需要综合解决动力性、经济性、排放性及运转平稳性之间的突出矛盾，特别要解决内燃机及其设备的节能和环保问题，虽然以车用内燃机采用的排气净化措施最多，技术也最先进，但仍顾此失彼，不够完美，使世界各大城市仍受排放性污染的困扰。

由于增压技术在节约能源、防止大气污染和降低噪音等方面所发挥的重大作用，首先使增压技术在柴油机上得到了广泛的应用，尤其是涡轮增压器广泛应用于重型汽车、工程机械、农用机械、机车、坦克和发电机组上，但在轿车上却没有多少应用；然而，近十几年来，随着电喷技术的成熟，共轨技术的应用，柴油机运转的平稳性及排放性得到提高，终于使油耗比汽油机低30％～40％的柴油机，在欧洲等国生产的轿车上得到应用。不过，柴油机排放控制技术不够成熟，多采取机内净化控制措施，难以重点降低氮化物NO_x和碳烟微粒，使人们节能应该首选的柴油机，在轿车应用上并未大量普及；还有，车用内燃机的工况随路况不断发生变化，难以固定在高效区运行，与之匹配的涡轮增压器，由于有确定的工作范围，只能顾及柴油机特定的工况，也不可能使压气机工作在高效区，使节能受到限制，存在不足。

汽油机的增压一直没有广泛的应用于车用汽油机上，尤其是化油器式汽油机上，原因在于汽油机增压要比柴油机困难的多，但随着汽车排放污染日益严重，各国在改进发动机上不遗余力，不仅克服了汽油机增压的困难，并通过电喷、电控等技术实现了稀燃，使节能环保效果显著提高，若排放污染机内净化措施不够，就进一步采取机外净化措施满足要求，使汽油机在轿车应用上仍有较大优势。但是，混合气浓度毕竟是影响汽油机排放的最主要因素，需要使用三元催化剂重点降低HC和CO，这样虽可环保却不节能；同样，车用汽油机增压，采用涡轮增压系统节能，也受到不在高效区的限制，而采用机械增压系统使经济性有所下降；结果，使人们在轿车上选择柴油机还是汽油机左右为难，难怪日本等国另选节油达34％的混合动力车进一步节能。

对于控制车辆节能和排放问题，美国等国家除从车辆和发动机及其附件的结构入手以外，还重点提高汽油的品质，推广清洁燃料，以及加强道路建设；因为提高油品使用清洁燃料可直接改善车辆排放，改善大气环境，并且能够为有关排气处理新技术的应用创造条件；而且，改善油品使用清洁燃料比排放法规的加严起作用更快；排放法规的加严一般而言，只能要求新车达到法规规定的新标准，真正见效需在几年之后，而油品质量的提高可以惠及所有在用车辆，能起到立竿见影的效果。不过，重整汽油和传统汽油比较起来，由于重整汽油里添加了含氧剂，其经济性要差1％～3％；就是推广燃气汽车，也有“气、车、站”问题，需要复杂的管理系统和排放控制系统控制净化，否则排放污染反而增加。

具体到中国，我国的机动车油耗水平比欧洲高25％，比日本高20％；其中，汽油机油耗比国外同类产品高10％～15％，柴油机高10％～13％。除欧洲轿车大量选择节油30％以上的现代柴油机，日本推广节油34％的混合动力轿车外，主要原因在于我国内燃机没有及时更新换代，需要动力装置柴油机化，广泛应用增压、电喷及电控等技术。然而，存在技术、资金、市场、政策及管理等制约因素，造成在用车辆中仍有一定量的化油器式汽油机，以及无增压柴油机，在轿车上普遍没有涡轮增压器，若进行更新换代需要几年、甚至十几年的时间，才能逐步摆脱技术上一再跟进的局面。

在已经公开的专利技术中，如申请日为1997年3月11日，申请号为97207737.5的实用新型《一种内燃机进气增氧装置》；包含进气管壳体、支架和电臭氧发生元件；支架装在进气管壳体上，电臭氧发生元件安装在支架上；当电臭氧发生元件电路接通时，即产生臭氧，增加进气中氧的含量。又如申请日为2003年3月26日，申请号为03120983.1的实用新型《内燃机增氧器》由高压储氧罐提供氧气来源，通过减压阀、缓冲筒无级电动调节阀、缓冲筒、电磁开关总阀、供氧量调节阀，最后将氧气输入内燃机进气系统。上述公开专利虽做了一些创新，但针对汽车环保节能难题，却没有全面考虑“气、车、站”三大技术要素在内的必要条件，并用先进技术与供氧拿出综合解决方案；没有深入研究稀燃技术，用分层充气主要手段来解决着火与燃烧存在的困难；没有认识到加油站与供氧站的关键作用，让人们方便使用而迅速普及得到推广；没有认识到排放控制系统的重要性，以及车用内燃机采取电脑管理的意义。结果单独的辅助供氧控制排放方案，难以具备现代内燃机必备的基本配置和要求，与先进的轿车技术和推广的燃气汽车技术相比，更显然技术方案不完整和存在严重缺陷，反映在效果上也无法满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种可根据内燃机的综合性能及其工况控制加氧的加氧式内燃机。其可根据设备工况对内燃机动力性的要求，当内燃机中速时，由于经济性好而无须加氧，在怠速、加速或最高速时，因混合气过浓或缸内大量喷油，实施大量加氧迅速提高燃烧速度，以确保完全燃烧并相对减少废气热量损失；而在低速和高速时，因混合气较浓或缸内较多喷油，只进行少量加氧以适当提高燃烧速度，来保证完全燃烧且相应减少废气热量损失。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种加氧式内燃机，包括有进气总管、燃烧室、排气总管的内燃机，具体技术措施还包括：内燃机配装有可根据内燃机的综合性能及其工况控制加氧的加氧机构；加氧机构包括相连通的氧气瓶组件、减压阀、氧气表、组合控制阀、电控单元及连接管路；排气总管连通排气管和废气控制阀，废气控制阀分两路，一路废气管连通进气管，另一路经氧气浓度传感器接电控单元。

为优化上述方案采取的措施具体包括：

组合控制阀和电控单元根据设备工况控制加供氧气的供应量供给内燃机，并可控制内燃机燃烧室燃烧的火焰传播速率，从而控制了燃烧的速度和完善程度；加氧机构的加供氧气采用吸氧方式或喷氧方式输送到内燃机；内燃机为具有介于开循环和闭循环之间的综合循环方式。

加氧机构中的氧气瓶组件与连接管路为可拆卸连接，已便于换瓶补充氧气；氧气瓶组件为相配接的氧气瓶、瓶阀和安全阀。

排气总管连通有排气控制系统；进气总管与进气管之间连通有节气门，节气门控制混合气的流量，节气门还可直接与脚控阀联动控制加供氧供应量。

排气总管连通有涡轮增压器，该涡轮增压器一路经排气控制系统连通排气管，另一路经中冷器连通进气管；该涡轮增压器还连通进气管。

加氧机构的加供氧气可控制内燃机混合气的空燃比，并可控制内燃机缸内喷油燃烧时的局部缺氧，以及压缩自燃着火前后的局部缺氧。

内燃机加供氧气可控制贯通至喷油嘴腔混合气的空燃比；混合气和加供氧气的进气道分别连通至气缸，并且沿进气道隔有隔板；内燃机的进气门可启闭混合气和加供氧气至喷油嘴腔的进气口。

为保障使用安全，内燃机安置在轿车上，氧气瓶平放并锁定安装在轿车后备箱中。

组合控制阀为电磁阀或手控阀或脚控阀；手控阀或脚控阀可受电磁阀控制。为了操纵方便，可将手控阀或脚控阀与手油门或脚踏板联动，并受电钥匙控制的电磁阀控制，以及受电空单元的控制。

为优化方案，取得好的效果，应根据人们的要求和内燃机具备的基本条件来选择，加供氧控制原理有机械方式控制、电子装置控制和多点喷射控制，具体构成可采取简单的混合器与流量控制阀实现机械控制，还可利用微处理器配合压力调节器控制，或者利用氧气控制模块单点喷射技术、以及采取多点喷射技术。

与现有技术相比，本发明通过内燃机配装有可根据内燃机的综合性能及其工况控制加氧的加氧机构；加氧机构包括相连通的氧气瓶组件、减压阀、氧气表、组合控制阀、电控单元及连接管路；排气总管连通排气管和废气控制阀，废气控制阀分两路，一路废气管连通进气管，另一路经氧气浓度传感器接电控单元。在保证内燃机动力性的前提下，采取了与燃料供油不同的控制途径和方法，对混合气的形成与着火、燃烧，以及排放在内的整个循环过程施加有利的影响，可在减少燃料消耗的同时，改善内燃机的排放性能，达到一举多得的目的。本发明可综合提高内燃机的动力性、经济性、排放性与运转平稳性，满足了内燃机未来的发展需要。

附图说明

图1是加氧式内燃机的工作原理示意图；

图2为图1对汽油机加氧改造结构示意图；

图3为图1对柴油机加氧改造结构示意图；

图4为图1对HCCI发动机加氧改造结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

图1至图4所示，一种加氧式内燃机，包括有进气总管18、燃烧室、排气总管2的内燃机，其具有介于开循环和闭循环之间的综合循环方式，并配装有可根据内燃机1的综合性能及其工况控制加氧的加氧机构11。加氧式内燃机1虽然仍以空气为工质，可是有了加供氧气13后，将具有开循环和闭循环，以及介于二者之间的循环。内燃机1加供氧气13可控制贯通至喷油嘴腔28混合气22的空燃比；混合气22和加供氧气13的进气道分别连通至气缸，并且沿所述的进气道隔有隔板27；内燃机1的进气门26可启闭所述的混合气22和加供氧气13至喷油嘴腔28的进气口。

组合控制阀9为电磁阀或手控阀或脚控阀；手控阀或脚控阀可受电磁阀控制。为了操纵方便，可将手控阀或脚控阀与手油门或脚踏板联动，并受电钥匙控制的电磁阀控制，以及受电空单元10的控制。组合控制阀9和电控单元10根据设备工况控制加供氧气13的供应量供给内燃机1，并可控制混合气22在内燃机1燃烧室燃烧的火焰传播速率，从而控制了燃烧的速度和完善程度。

加氧机构11包括相连通的氧气瓶组件、减压阀7、氧气表8、组合控制阀9、电控单元10及连接管路，加供氧气13时可采用吸氧方式或喷氧方式输送到内燃机1；加氧机构11中的氧气瓶组件与连接管路为可拆卸连接，已便于换瓶补充氧气；氧气瓶组件为相配接的氧气瓶4、瓶阀5和安全阀6。加氧机构11的加供氧气13可控制内燃机1混合气22的空燃比，并可控制内燃机1缸内喷油燃烧时的局部缺氧，包括着火前后的局部缺氧。

排气总管2连通排气管3和废气控制阀16；废气控制阀16分两路，一路废气管15连通进气管12，另一路经氧气浓度传感器14接电控单元10；排气总管2可通过排气控制系统19与排气管3连通，也可通过涡轮增压器24、排气控制系统19与排气管3连通，并且该涡轮增压器24一路经排气控制系统19连通排气管3，另一路经中冷器23连通进气管12；在进气总管18与进气管12之间可连通有节气门21，节气门21作用是控制混合气22的流量。节气门还可直接与脚控阀联动控制加供氧供应量。

本发明的依据条件、加供氧过程及工作原理：

依据条件：在内燃机的发展过程中，既有汽油机技术柴油机化，又有柴油机吸取汽油机技术，直至有组合的HCCI发动机，通过稀燃技术和分层燃烧技术，几乎解决了供油与混合上的所有问题，但始终存在燃烧或着火方面的不足，因为供应的空气没有实质变化，虽然对自然吸气提高充气效率，进而采取增压技术措施，但都是提高空气的数量，并没有改变其中氧气的浓度，于是混合、燃烧与排放存在不足，需要用加氧的办法来克服。因此，加氧机构11加氧是有条件的，应根据内燃机的综合性能，内燃机及其设备工况实际需要，以能够完全燃烧，且不浪费加供氧气13为标准。

加氧式内燃机与其它内燃机的主要区别在于有加供氧过程，并且可纳入整个微机管理系统中，依据设备工况实际需要来确定加供氧气13供应量。根据设备工况对内燃机动力性的要求，当内燃机中速时，由于经济性好而无须加氧，在怠速、加速和最高速时，因混合气过浓或缸内大量喷油，实施大量加氧迅速提高燃烧速度，以确保完全燃烧并相对减少废气热量损失；而在低速和高速时，因混合气较浓或缸内较多喷油，只进行少量加氧以适当提高燃烧速度，来保证完全燃烧且相应减少废气热量损失。根据内燃机性能不同，对浓燃汽油机可大量加氧，对稀燃汽油机和柴油机可少加氧；以及对增压发动机在增压低效时多加氧，在高效时少加氧或不加氧；而对均质充量压缩着火发动机，则采取进气加氧或分层充氧。

加供氧过程：工业用氧气由氧气厂和氧气站提供，经营中也可以由加油站代供，加氧机构11则将其所在设备上的加供氧气13，输送到内燃机1进气入口17中，具体在供氧时，可通过吸氧方式或喷氧方式，以及喷氧到缸内或者缸外进行，最终都由组合控制阀9和电控单元10，依据设备工况实际来确定加供氧气13供应量，并且所供氧气能够得到不断补充。在实际循环中，可通过更换氧气瓶4的办法使加供氧气13得到不断补充，而且每次补充的加供氧气13重量受到限制，以保证安全上的需要和减轻质量节能上的需要。

工作原理：在内燃机1一定动力性要求前提下，加供氧气13首先使着火有了可靠保证，同时将着火和燃烧两部分组成了一个完整的燃烧过程，并加快了火焰传播的速率，控制了燃烧的速度和完善程度，不仅提高了燃烧速度保证了动力性，且相应降低了油耗具有经济性，还对排放性能及运转平稳性产生有利影响。

在图1中，加氧式内燃机，包括有进气总管18、燃烧室、排气总管2的内燃机1。对内燃机1来说，由于燃烧过程发生的空间极为有限，且每次燃烧过程持续的时间极为短暂，在空气中加供氧气浓度一定的情况下，加快燃烧速度就成为稀燃技术的必要条件和实施基础，虽采取电喷技术精确控制各种工况汽油的喷射量，以使汽油尽量完全燃烧，同时用电子控制技术配合点火时刻，使得燃料过程尽量可控，以减少汽油机的排放量，但仍然有燃烧过程进行得很不完全情况，需要经过必不可少的措施，采用三元催化转换器等排放控制系统19，以进一步降低排放，但这样不可能提高动力性和提高经济性。并且在怠速、低速及加速时，油耗增加排放污染物增多，都说明空气量不足，混合气整体缺氧，需要用加供氧气13与燃料“加油”、燃烧“点火”一起，共同控制燃烧的速度和完善程度。

加供氧气可以提高内燃机的动力性能和经济性能。因为内燃机工作过程的热力循环，是由循环的热力过程和缸内工质两大因素决定的，那么要提高内燃机的功率和转矩，既有赖于进入气缸的燃料量，也有赖于进入气缸的空气量；又因，通常使用的液体燃料所占的体积极小，则主要受限于进入气缸的空气量，其实是受限于其中的加供氧气量。何况内燃机从燃料的化学能转换为有效输出功的过程，是决定发动机动力性和经济性最关键的环节。如果要求燃烧过程迅速、及时、完整，就离不开氧气的作用。因此，提高内燃机的动力性，除采取增加技术、加大燃料供应以外，加供氧气13同样是一种直接的有效办法。

在图2中，与图1相比增加了排放控制系统19、混合管20、节气门21和进气入口22。现代汽油机加氧改造，只须通过加氧机构11，将氧气瓶4中的氧气，经过瓶阀5、安全阀6、减压阀7、组合控制阀9中的电磁阀、手控阀、脚控阀控制，以及电控单元10进一步控制，可及时适量供应到进气入口17中，来较大幅度改变空燃比，用纯氧直接提高混合气中氧气的浓度，加快燃烧速度保证动力性、提高完善程度保证经济性、减少污染物保证排放性，达到一举多得的目的。为优化方案，取得好的经济性，应根据人们的要求和内燃机1具备的基本条件，选择电子装置控制和多点喷射控制，具体构成可利用微处理器配合压力调节器控制，或者利用氧气控制模块单点喷射技术、以及采取多点喷射技术。进气管12中空气经与加供氧气13混合后经混合管20，流至节气门21，在节气门21一定的情况下，加供氧气13将使排气管3中氧气增多，但经过氧气传感器14测量与控制，所增加的氧气并不一定使总的氮化物增加。

加供氧气可以提高现代汽油机的经济性能和排放性能。根据燃烧基本原理可知，内燃机是一种高速燃烧现象，且预混燃烧和扩散燃烧是内燃机最基本的两种燃烧方式，也是汽油机和柴油机在燃烧特性、排放污染物生成及控制机理、动力性、经济性和噪声振动等多方面不同的根本原因。但内燃机的经济性主要取决于它的燃烧过程，需要缩短燃烧过程持续的时间，而供氧加快了火焰传播速率，自然可提高经济性。

在图3中，与图1、图2相比增加了中冷器23、涡轮增压器24。柴油机最难解决的问题是颗粒PM排放和氮化物NOx排放，其实同时还有运转平稳性问题。现代柴油机运转的平稳性虽然可以采取燃油喷射与共轨技术改善，且扩散燃烧为富氧燃烧，好象无须供氧。但燃烧方式仍是汽油机和柴油机在燃烧特性、排放污染物生成及控制机理、动力性、经济性和噪声振动等多方面不同的根本原因。就是汽油机采用缸内喷射供油时，也与柴油机一样排放中有颗粒物，以及平稳性有所变化，只是该变化不太明显。

原因虽是局部缺氧造成的，其实缺氧造成了局部着火困难，特别是火焰传播速率低使燃烧无法进行下去。因整个燃烧过程中空气已经过量，显然用空气过量办法难以解决问题，需要及时适量加供氧气13到气缸内，与燃油一样对各缸分配均匀，可相应地解决柴油机的问题。这时加氧机构11与燃烧室可有一定的变化，一方面可采用稀燃技术或分层充气系统吸氧，另一方面也可选择单点或多点喷氧，以提高缸内局部含氧浓度和均匀程度，并要求通过加氧机构11实施精确控制。现代柴油机机内净化还包括增压器24和中冷器23，以及机外措施也有排放控制系统19。进气管12中空气经与加供氧气13混合后经混合管20，流至进气入口17。

加供氧气可提高现代柴油机的排放性能与运转平稳性。通常一氧化碳、碳化氢、及碳烟生成的条件都与缺氧有关，似乎氮化物与运转平稳性一样不能用加供氧气的办法解决，其实氮化物不是燃烧过程的直接产物，而是在燃烧的高温时期，燃烧室空气中的氧和氮化合形成的。在工业制氧过程中，氧气先液化得到，根本就没有氮气，使得加供氧气本身就减少了氮化物排放，假如进气中全部是氧气，那么因空气形成氮化物问题就不存在。另外，供应燃料不同，燃烧生成的二氧化碳量也不同。

在图4中，与图1、图2、图3相比，增加了对图4(1)、图4(2)、图4(3)、图4(4)的描述，其组成中有排气门25、进气门26、隔板27、喷油嘴腔28、加氧状态29、凸台30。均质充量压缩着火燃烧HCCI发动机，包括使用清洁燃料，由于混合气22在发动机中的燃烧过程，对发动机的性能和排放有重要影响。如果，燃烧过程的持续时间过长，发动机的经济性和动力性将下降，需要火焰传播速率大且传播路程短，那么加供氧气13就可控制混合气22的空燃比，特别提高喷油嘴腔28中氧气的浓度，消除因燃料增加而含氧相对减少的状况，以及天然气与空气混合气后火焰传播速率最小的问题，有利解决HCCI发动机在混合气22形成时，控制点火时刻，扩大负荷运行范围以及冷启动等方面存在的问题。具体混合气的形成与燃烧的过程，可通过喷油嘴腔28氧气状态29的变化得到理解，使均质充量压缩着火燃烧HCCI发动机，成为几乎不需要净化的内燃机。

现用的分层充气系统，为了燃用稀混合气，以节约燃油和净化排气，虽然分层充气是稀混合气燃烧的主要手段，但如何使稀混合气着火并迅速燃烧则是关键。在形成多火核着火能量方面，可以说高能高频的火花塞较强，每秒可有1600个火花，然而压缩喷油着火更强，可形成10⁷个火核，显然选择压缩喷油着火最好。以分层充气的两层燃烧发动机为例，进气管被隔板27分成两进气道，一部分单独进混合气22，另一部分进加供氧气。进气时分层输入，加供氧气13沿氧气进气道进入气缸，充满喷油嘴腔28下面那部分容积。输入的混合气22沿混合气进气道进入缸内远离喷油嘴腔28处。虽然进气时混合气产生涡流，但由于新鲜混合气是分层分布的，所以在一定程度上可保持到压缩结束为止。喷油着火瞬间，喷油嘴腔28内形成为极稀的加氧可燃混合气，无喷油嘴腔28的稀混合气仍为一定过量空气系数的混合气。在两级分层燃烧发动中，第一级燃烧时，加氧的混合气用压缩自燃，并在循环中的高温、高压、高速下进行燃烧。尚未燃烧的混合气的绝大部分，由喷油嘴腔进入无喷油嘴腔。此时无喷油嘴腔内的混合气成分发生变化，并在此处形成局部浓混合气，以便更易于着火燃烧，加速烧尽第二腔内的稀混合气。

加供氧气可满足内燃机未来的发展需要。目前，汽油机通过稀燃技术实现了柴油机化，再加上成熟的后处理技术，使动力提高5％至10％的同时，燃料消耗下降了5％至10％，排气污染物减少90％以上，出现超低排放及零排放汽油车；柴油机则在机械喷射和增压技术之后也采用了电控喷射技术，并且人们把电控喷射技术看作是柴油机问世以来的第三个里程碑，也出现了带先进控制系统的柴油机。还有，均质充量压缩着火的HCCI发动机，研究已经表明，不仅具有较高的热效率，能适用汽油、柴油、液化石油气和天然气等多种燃料，还可以减少甚至达到无颗粒排放，且大大减少了氮化物排放，在某些工况下不用催化剂，也能满足越来越严格的排放法规。均质充量压缩着火燃烧HCCI发动机，加氧分层燃烧方案可有多种形式，除单燃烧室外还可双燃烧室。

总之，从汽油机到柴油机，以及发展HCCI发动机，却存在燃烧或着火方面问题，需要加氧来克服。当然，实现这个控制目标，需要不断提高综合控制水平，利用微电脑控制技术，来实现人们的追求。最终需要加氧机构通过加供氧气13，与燃料“加油”、燃烧“点火”一起，共同控制了燃烧的速度和完善程度，包括控制燃烧时的局部缺氧，以及均质充量压缩着火前后的局部缺氧，不仅符合燃烧基本原理，而且满足了燃烧的充分必要条件，可以综合解决内燃机动力性能、经济性能、排放性能和运转平稳性之间的突出矛盾，包括重点解决内燃机节能和排放的问题。

本发明具有以下特点：一是加供氧气可以提高内燃机的动力性能和经济性能；二是加供氧气还可提高内燃机的经济性能和排放性能；三是加供氧气满足了内燃机未来的发展需要；四是对燃气内燃机的改造费用低，有利于推广和普及；五是具备“气、车、站”三大要素中的必备条件；六是符合国家“空气净化工程的清洁汽车行动计划”，能够满足人们紧迫要求节能环保的需要。

本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (6)

1.一种加氧式内燃机，包括有进气总管(18)、燃烧室、排气总管(2)的内燃机(1)，所述的内燃机(1)配装有可根据内燃机(1)的综合性能及其工况控制加氧的加氧机构(11)；所述的加氧机构(11)包括相连通的氧气瓶组件、减压阀(7)、氧气表(8)、组合控制阀(9)、电控单元(10)及连接管路；其特征是：所述的排气总管(2)连通排气管(3)和废气控制阀(16)，所述的废气控制阀(16)分两路，一路废气管(15)连通进气管(12)，另一路经氧气浓度传感器(14)接电控单元(10)；所述的内燃机(1)加供氧气(13)可控制贯通至喷油嘴腔(28)混合气(22)的空燃比；所述的混合气(22)和加供氧气(13)的进气道分别连通至气缸，并且沿所述的进气道隔有隔板(27)；所述的内燃机(1)的进气门(26)可启闭所述的混合气(22)和加供氧气(13)至喷油嘴腔(28)的进气口。

2.根据权利要求1所述的一种加氧式内燃机，其特征是：所述的组合控制阀(9)和电控单元(10)根据设备工况控制加供氧气(13)的供应量供给内燃机(1)，并可控制内燃机(1)燃烧室燃烧的火焰传播速率；所述的加氧机构(11)的加供氧气(13)采用吸氧方式或喷氧方式输送到内燃机(1)；所述的内燃机为具有介于开循环和闭循环之间的综合循环方式。

3.根据权利要求1所述的一种加氧式内燃机，其特征是：所述的加氧机构(11)中的的氧气瓶组件与连接管路为可拆卸连接；所述的氧气瓶组件为相配接的氧气瓶(4)、瓶阀(5)和安全阀(6)。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种加氧式内燃机，其特征是：所述的排气总管(2)连通有排气控制系统(19)；所述的进气总管(18)与所述的进气管(12)之间连通有节气门(21)，所述的节气门(21)控制混合气(22)的流量。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种加氧式内燃机，其特征是：所述的排气总管(2)连通有涡轮增压器(24)，该涡轮增压器(24)一路经排气控制系统(19)连通所述的排气管(3)，另一路经中冷器(23)连通进气管(12)；该涡轮增压器(24)还连通进气管(12)。

6.根据权利要求2所述的一种加氧式内燃机，其特征是：所述的加氧机构(11)的加供氧气(13)可控制内燃机(1)混合气(22)的空燃比，并可控制内燃机(1)缸内喷油燃烧时的局部缺氧，以及压缩自燃着火前后的局部缺氧。

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