[发明专利]用于一般机动车辆和特殊城市机动车辆的发动机装置

说明书

技术领域

本发明涉及以液态气体或另一种本质上处于液态状态的惰性气体运行的、用于一般机动车辆和专门用于城市机动车辆(例如，公交车和出租车)的发动机装置。

背景技术

需要指出的是，上面所述类型的发动机装置已经超越了以压缩空气牵引力为代表的当前技术，当前技术虽然在环境方面更友好，但是缺点是较低的自治性和容易形成冷凝和结冰。

上面所述类型的发动机装置是已知的(EP1 489 347)，并且相比于以汽油、柴油、甲烷、氢气或其它为燃料运行的所谓的内燃机发动机，所述发明在独立性方面和降低城市污染方面，以及消除冷凝和结冰方面都取得较好的成果。但是，装备了这种已知发动机装置的机动车辆即使在降低后的等级，还是会成为污染源。

本发明下的问题就是设计发明上述类型的发动机装置，该发动机装置具有能够克服当前技术缺点的结构和功能特性。

发明内容

解决上述问题的一种思路就是利用与状态改变相关的潜热，将其转化为机械能。

根据这一解决思路以及为了解决上述技术问题，本发明提供了一种指定类型的发动机装置，其特征在于，该装置包括斯特林发动机，该发动机具有称为冷汽缸的汽缸，用于与液体空气进行热交换。

更具体地，该斯特林发动机包括两个汽缸，所谓的冷汽缸和热汽缸，这两个汽缸通过热装置保持在不同的温度并且通过相互关联的管道连接在一起；以及两个相应的活塞，连接到用于通过传动装置驱动机动车辆的轮子的机轴上，其中，所述热装置包括在油箱之间延伸的流体电路，其中，所述流体是处于液态状态的气体，以及压缩空气状态的流体的流出口，和伴随所述电路的热交换器，它与所述的冷汽缸进行热交换以便从汽缸带走流体的气化热量并将汽缸温度维持在远远低于周围温度。

有利地，所述热装置包括热对流流体的闭合回路、循环泵、热交换器、热对流流体的容器、沿着所述电路排列的门阀，所述热交换器与所说的热汽缸进行热交换，以便将该汽缸的温度保持在远远高于周围温度。

应该注意的是，热对流流体的容器具有与之相关联的加热装置以便对热对流流体本身进行加热。该加热装置优选地以本身已知的磁控管的形式存在，以发电机通过电磁切换进行供电以及由调节器对流体的加热强度进行调节。该发电机由机轴发动。热交换器与外界环境是绝热的。

该热装置还包括与为磁控管工作的热对流流体的容器相关联的风扇。

可以从下面对示例性实施例的描述发现根据本发明的发动机装置的其它特性和优点，所述示例性实施例是参照附图，以指示性和非限制性的目的给出的。

附图说明

附图1表示了根据本发明的发动机装置的示意图。

具体实施方式

参照附图，图1全局地并且概要地指示为机动车辆(在示例中是城市公交车)，显示出仅限于单驱动轴2，装配了差速箱3和轮子4和5，以及发动机装置6，通过称为电机轴7的单元在驱动轴2上工作。

根据本发明的发动机装置6包括第一个单元8，其中有斯特林发动机9，以及第二个单元10，其中有活塞式发动机11。该斯特林发动机9和活塞发动机11具有各自的机轴12和13，它们被描绘为在一条直线上以构成单轴14，这两个发动机通过上述电机轴7在驱动轴2上工作。

应该在下面更多细节中看到的是，在公交车1中，发动机装置6从气体从液态状态到大体上周围环境压强的气体状态的转变过程中提取牵引力所需的能量。更具体地，发动机装置6的单元8从液态气体到压缩状态气体的状态变化中提取能量，单元10从气体从压缩空气状态到大体上等于周围环境压强的气体状态的变化中提取能量。

单元8包括斯特林发动机9，该发动机具有汽缸活塞单元15，该单元具有汽缸16(就是所说的冷汽缸)和活塞17，它们通过连杆18和机轴12上的曲轴19工作，该发动机还具有汽缸活塞单元20，该单元具有汽缸21(就是所说的热汽缸)以及活塞22，它们通过连杆23和机轴12上的曲轴24工作。

这两个汽缸活塞单元15和20以平行轴排列，并且相关连杆连接到以90°角度隔开的曲轴上。特别地，用A指示汽缸活塞单元20的曲轴24的角度相位，用B指示汽缸活塞单元15的曲轴19的角度相位，两个角度相位成90°角关系(B-A＝90°)。还可以使两个气缸活塞单元轴线垂直地排列。在这种情况中，两个连杆连接到单个曲轴上(或两个角度一致的曲轴)。还可以将两个汽缸活塞单元共线排列，也就是使其各自的轴线与单个轴线一致。

连同斯特林发动机9一起，单元8包括热装置25，用于使两个汽缸16和21保持在预定的温度差。当然，要得益于斯特林发动机控制的汽缸之间维持的温度差。