[发明专利]组合机电发动机的后续技术

说明书

一、技术领域：本发明涉及动力机械，尤其是组合机电发动机的后续技术。

二、背景技术：组合机电发动机。申请号200410040484.9。申请日2004.8.19。公开号CN1831312A。公开日2006.9.13。公开了组合机电发动机的主要发明内容：

组合机电发动机是由6个系统组成：1、冲压内燃机；2、容积式往复压缩机和泵；3、燃气轮发电机；4、能量回收装置；5、冷却、润滑、消声辅助设备；6、计算机自动控制系统。上述1～5个系统应用余正发明专利：往复运动与旋转运动齿轮式互换机构，专利号ZL96117438.2。将它们有机地组合起来，然后通过计算机，定压、定容、配气、配油，对各个系统进行综合监视，测算、调节和控制，使其形成以下3个循环系统。

1、机械循环：通过往复运动与旋转运动齿轮式互换机构，将机组的各个系统有机的组合起来，使机组内的功率由往复运动变旋转运动或由旋转运动变往复运动，传动机构简单，自身能耗极低。

2、压力和热力循环：又分为两个循环系统，即由涡轮压气机和容积式往复压缩机和泵组成的气体和燃料梯级增压系统，可将压缩空气和燃料的压力提高到60kg·f/cm²直至150kg·f/cm²以上，为冲压内燃机的气缸冲气、配比燃料，在提高气体压缩比的同时，按各类燃料的性质，寻求最佳的当量配比燃料，以求节约能源；由冲压内燃机的气缸和燃气轮发电机组成的压力和热力梯级利用系统，可从多个热源取热，扩大能源范围，使用生物能源和氢能源；将高压高温燃烧与低压低温燃烧结合起来，使油、气充分燃烧，充分膨胀作功，清除污染物，建立起零污染排放系统；这个循环又分为气缸工作循环和透平机工作循环，气缸燃烧、膨胀、作功后排出的高温废气，在透平机中再利用；冲压内燃机的气缸改成双向作功，气缸的容积，活塞的压力、行程和速度，按照进气的压力，使用燃料的性质，燃烧示功图和充分利用热效率的要求进行设计，活塞一个往复有2个作功行程和2个排气行程，作功行程又由冲气行程和燃烧膨胀作功行程组成，燃烧膨胀作功行程，应使油气混合良好，稀薄、快速，充分燃烧，提高热效率，它是将化学能转化为机械能，充分利用热效率的行程，必须科学地提高活塞的压力、行程和速度，以求最佳利用热效率；透平机的工作循环必须合理的加长，有效地提高通流的面积、密度、压力、温度和速度，采用回热利用等装置，将热力和压力转化为机械力或电力，力求接近于全能利用热效率。

3、能量再利用循环，在动力学上作用力和反作用力，动力和阻力，运动和制动，速度和惯性都是矛盾运动，能量回收装置就是利用它们的矛盾，将一部分功率回收再利用，例如汽车、火车、飞机遇到空气的阻力，可以吸进一部份气体作功，以降低阻力；又如汽车、火车有众多的动轮，在轮毂上增加内啮的齿圈或摩擦圈，当车轮产生比较大的惯性力，或下坡须要减速刹车时，将一种发电机或气压、液压的回收装置啮上，从惯性力和刹车回力中，回收电力或气压力、液压力；电力可以储存在蓄电池备用，气压力、液压力可以增加动力的功能。能量回收装置在动轮比较多的运输机械中效果较好，而且行驶速度愈高，效果愈好。这一循环是有条件的安装使用。

上述6个系统和3个循环，可以根据各种工况的需要，对各系统的组合进行科学的调整，使其组成多种形式的组合机电发动机。例如公开的实施例：

A、应用于电站、舰船电站和火车内燃电力机车的组合机电发动机，由涡轮压气机、容积式往复压缩机和泵组成的气体梯级增压和燃料雾化与喷射系统和由冲压内燃机、燃气轮发电机组成的压力和热力梯级利用系统，由这两个系统组成基本工作循环；火车内燃电力机车增加能量再利用循环系统。

B、应用于汽车、拖拉机、坦克、矿山工程机械的组合机电发动机，由容积式往复压缩机和泵组成气体梯级增压和燃料雾化与喷射系统，由冲压内燃机、透平发电机组成的压力和热力梯级利用系统，由这两个系统组成基本工作循环；汽车增加能量再利用循环系统。

C、应用于航空的组合机电发动机，由涡轮吸气机、容积式往复压缩机和泵组成的气体梯级增压和燃料雾化与喷射系统，由冲压内燃机和涡轮喷气机组成的推力系统，由这两个系统组成基本工作循环。

以上各种形式的组合机电发动机均力求提高能源转化为能量的效率和能量转化为功率的效率，并力求优化各个系统的参数和各个系统的匹配。

组合机电发动机是崭新一代高效率、低能耗、低污染以至零污染的机电一体化的发动机。

但是，按照以上的技术方案设计制造的组合机电发动机，必然会遇到下列的技术问题：