[实用新型]内燃液体发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及热能与动力领域，尤其是一种内燃发动机。

背景技术

目前，内燃机的应用十分广泛，但其排气温度较高，损失了大量的热能。为了提高发动机的效率，关于用液化气体(例如液氮等)作为蓄能介质使其在吸收环境的热量后气化膨胀作功的研究较为活跃。但是由于一般都是用大气作为环境，因为大气的温度不高，这类发动机的效率不高。为此，如果能够发明一种新的系统，将这两类热机的循环串联工作，将大幅度提高其效率。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出的技术方案如下：

一种内燃液体发动机，包括内燃机、液体气源和爆排发动机，在所述内燃机燃烧室壁内设燃烧室壁高压流体通道和/或在所述内燃机的膨胀腔体壁内设膨胀腔壁高压流体通道和/或在所述内燃机的排气道设排气高压热交换器，所述液体气源经高压液体泵再至少经所述燃烧室壁高压流体通道、膨胀腔壁高压流体通道和排气高压热交换器三个单元中的一个与所述爆排发动机的工质导入口连通。

进一步地，在所述液体气源与燃烧室壁高压流体通道、膨胀腔壁高压流体通道和排气高压热交换器三个单元中的任何一个连通之前的液体流通通道上设环境热交换器，所述液体气源中的液体在所述环境热交换器中吸热升温。

选择性地，所述内燃机设为活塞式内燃机。

选择性地，所述内燃机设为非活塞式内燃机。

选择性地，所述爆排发动机设为活塞式爆排发动机，在所述工质导入口处设工质导入阀，在所述活塞式爆排发动机的工质导出口处设工质导出阀。

选择性地，所述爆排发动机设为非活塞式爆排发动机。

选择性地，所述液体气源内的液体设为液氧、液氮、液氦、液体二氧化碳或液化空气。

选择性地，所述液体气源内的液体设为液氧，所述爆排发动机的工质导出口与所述内燃机的进气道连通。

选择性地，所述爆排发动机设为液体活塞爆排发动机，所述液体活塞爆排发动机包括气液缸、液压动力机构和液体工质回送系统，所述工质导入口设在所述气液缸上，在所述气液缸上设工质导出口和活塞液体导出口，所述活塞液体导出口与所述液压动力机构连通，所述液压动力机构的液体出口与所述液体工质回送系统连通，所述液体工质回送系统的液体出口与所述气液缸连通，所述液压动力机构对外输出动力。进一步地，可在所述工质导入口处设工质导入阀，在所述工质导出口处设工质导出阀。

进一步地，所述内燃机的动力轴和所述爆排发动机的动力轴连接。

进一步地，在所述内燃机的所述排气道上设排气高温高压热交换器、排气低温高压热交换器，所述液体气源依次经所述排气低温高压热交换器、所述内燃机的冷却系统和所述排气高温高压热交换器与所述工质导入口连通。

进一步地，所述工质导入口处的承压能力大于等于15MPa。

进一步地，在同时设有燃烧室壁高压流体通道、膨胀腔壁高压流体通道和冷却系统的结构中，在所述液体气源上设旁通管，所述旁通管经旁通高压液体泵与液体流量需求大的热交换器连通，以平衡热量流与质量流之间的关系。

更进一步地，所述内燃液体发动机还包括液体二氧化碳储罐，所述液体二氧化碳储罐与所述内燃机的所述排气道连通。被所述液体气源中的液体冷却液化后的排气中的二氧化碳储存在所述液体二氧化碳储罐内。

一种提高所述内燃液体发动机效率和环保性的方法，调整即将开始作功的气体工质的温度到2000K以下，调整即将开始作功的气体工质的压力到15MPa以上，使即将开始做功的气体工质的温度和压力符合类绝热关系。

本实用新型中，图14是气体工质的温度T和压力P的关系图，O-A-H所示曲线是通过状态参数为298K和0.1MPa的O点的气体工质绝热关系曲线；B点为气体工质的实际状态点，E-B-D所示曲线是通过B点的绝热关系曲线，A点和B点的压力相同；F-G所示曲线是通过2800K和10MPa(即目前内燃机中即将开始作功的气体工质的状态点)的工质绝热关系曲线。

本实用新型中，图14中的中的K是气体工质绝热指数，P是气体工质的压力，T是气体工质的温度，C是常数。