[发明专利]高效高温型内外混燃机

说明书

技术领域

本发明涉及的是热能转换成机械能的技术领域。

背景技术

现有内燃机广泛的应用在各个领域中，其中汽车应用的数量是最多的，给人类生活带来了诸多便利，但其热/机转换效率一般是在20％～40％之间，其余60％～80％的热能无法利用而需要向外排放，同时因燃料不能完全燃烧，其尾气将向空气中排放大量的污染气体，使空气受到严重的污染，具统计这些是造成地球环境变暖的主要原因之一。给人类将来的生活环境带来了无法挽回的损失与破坏。

斯特林发动机是斯特林于1816年发明的。斯特林发动机是独特的热机，因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷收缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。

但是，斯特林发动机还有许多问题要解决，例如膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高，热量损失是内燃发动机的2-3倍等。所以，还不能成为大批量使用的发动机。

发明内容

本发明是为了克服现有内燃机热转换效率低(在20％～40％之间)，燃烧不完全而向空气中排放大量的污染气体的问题，及现有斯特林发动机还存在膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等成本很高，热量损失是内燃发动机的2-3倍的问题。进而提出了一种高效高温型内外混燃机。

它包括做功活塞、做功气缸、占位活塞、延伸气缸、排气阀门、进气阀门、第一热交换器、第二热交换器、燃烧室、燃具、第一缓冲储气罐、第二缓冲储气罐、第一单向阀、第二单向阀、飞轮总成；

做功活塞与做功气缸汽缸活塞滑动密封配合连接，延伸气缸开口端与做功气缸的上端对接，占位活塞的一端与做功活塞的上端对接，使占位活塞的外圆面与延伸气缸的内圆面之间有一定的间隙，做功活塞的连杆与飞轮总成的摇臂转动连接，当飞轮总成的飞轮转动时带动做功活塞相对做功气缸做相应的往复运动，延伸气缸的上顶端的一个开口与排气阀门的进气口相连通，延伸气缸的上顶端的另一个开口与进气阀门的出气口相连通，排气阀门的出气口与第一热交换器的高温进气口连通，第一热交换器的低温出气口与第一单向阀的进气口连通，所述高温进气口与低温出气口在第一热交换器的内部互相连通，第一热交换器的低温进气口与外界空气连通，第一热交换器的高温出气口与燃烧室的底部进气口连通，所述低温进气口与高温出气口在第一热交换器的内部互相连通，燃烧室的上部出气口与第二热交换器的高温进气口连通，第二热交换器的低温出气口与外界空气连通，所述高温进气口与低温出气口在第二热交换器的内部互相连通，第一单向阀的出气口、第二单向阀的进气口与第二缓冲储气罐的进出气口互相连通，第二单向阀的出气口与第二热交换器的低温进气口连通，第二热交换器的高温出气口与第一缓冲储气罐的一个端口连通，所述低温进气口与高温出气口在第二热交换器的内部互相连通，第一缓冲储气罐的另一个端口与进气阀门的进气口连通，燃具设置在燃烧室内部，做功活塞处在上顶点时排气阀门从导通状态转换成关闭状态、进气阀门从关闭状态转换成导通状态，做功活塞处在下顶点时排气阀门从关闭状态转换成导通状态、进气阀门从导通状态转换成关闭状态。

本发明能将燃料的燃烧热能直接高效的转换成机械能，其高温端的工作温度可在500℃～1600℃(视耐高温材料的工作温度及燃料燃烧的温度而定)，低温端的工作温度在室温与100℃之间，其热转换效率为40％～80％，高温端与低温端温差越大，其热转换效率越高。其总零件数为现有内燃机总零件数的30％以下。

其高温端的材料及燃烧室的材料应用现有材料即可能实现，例如可用现有高耐温陶瓷，其耐温为1300℃～1700℃，或不锈钢等材料，即制造成本低廉，而能实现大批量生产销售的目的。

由于燃料是持续不断地燃烧，这就有可能把不希望在外面产生的污染物降低到最小限度，进而降低了环境污染，即实现完全燃烧。

它还具有燃料热利用率高、运转平稳、噪声极小、结构简单、对材料要求低、使用方便、维护费用低、成本低廉、功率/重量比大的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是具体实施方式二的结构示意图。

具体实施方式