[发明专利]具有内置于汽缸的活动室的利用压缩空气和/或附加能源的单和/或双能源发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机，所述发动机特别是用压缩空气或任何其它气体运行，使用称为“活动室”的腔室。

背景技术

发明人们提交过涉及电机驱动装置以及其设备的许多专利，其使用气体，更为特别地使用压缩空气，以在城市和郊区环境进行完全清洁的运行。

发明人们特别是提交了国际专利申请WO-A1-03/036088，将对该文献的内容进行参照，所述专利申请涉及以单能源和多能源运行的附加压缩空气注入式电动压缩机-电动交流发电机组。

在这些用压缩空气运行的、包括压缩空气储存器的发动机类型中，需要在将以极高压力存储在储存器中、但其压力随着储存器排放降低的压缩空气使用于一个或多个发动机汽缸中之前，将该空气在称为工作容器的缓冲容器中膨胀到称为最终使用压力的中间稳定压力。

公知的传统的具有阀和弹簧的减压器的流量非常小，将这种减压器用于该应用则要求非常笨重且性能不佳的装置。此外，这些减压器对膨胀时所冷却的空气的湿度所导致的结霜非常敏感。

为解决该问题，发明人们还提交了专利申请WO-A1-03/089764，将参照该专利申请的内容，所述专利申请涉及通过注入压缩空气进行供给的发动机用的分配系统和可变流量式动态减压器，其包括高压压缩空气储存器和工作容器。

在这些“负载膨胀”式发动机的运行中，对膨胀室的充填始终表示没有对机器总体效率有害的作功的膨胀。

为解决上文所述的问题，发明人们还提交了专利申请WO-A1-2005/049968，该专利申请描述一种压缩空气发动机，所述压缩空气发动机优选地通过容纳于高压储存器中的压缩空气或任何其它压缩气体进行供给，所述压缩空气或任何其它压缩气体预先在称为工作容器的缓冲容器中被膨胀到额定工作压力。双能源型式的工作容器包括空气加热装置，空气加热装置通过附加能源（化石类或其它能源）进行供给，允许提高经过加热装置的空气的压力和/或温度。

在根据WO-A1-2005/049968的发动机类型中：

-膨胀室由可变容积构成，所述可变容积配有允许产生作功的部件，膨胀室与主压射活塞上方所包含的空间并联和通过常设通道与该空间相接触，主压射活塞配有在使活塞中止于其上死点的活塞中止装置，

-在压射活塞中止在其上死点的期间，当膨胀室处于其最小容积时，加压空气或加压气体将被引进膨胀室中，在推力下增大其容积，产生作功，

-膨胀室基本被保持在其最大容积，在膨胀室中所容纳的压缩空气继而膨胀到发动机汽缸中，因此再推动压射活塞进行活塞下行行程，继而提供作功，

-在排气阶段期间压射活塞回升的过程中，膨胀室的可变容积再回到其最小容积，以重新开始一个完整的作功循环。

根据该发明的发动机的膨胀室主动地参与作功。发动机因而被称为“活动室”式发动机。

WO-A1-2005/049968特别是要求一种在以压缩空气单能源模式运行时具有四个阶段的热力学循环，其特征在于：

-不作功等温膨胀；

-所谓准等温的作功轻微膨胀-转换；

-作功多变膨胀；

–在环境压力下的排气。

提出WO-A1-2005/049968的一种变型的文献WO-A1-2008/028881要求相同的热力学循环，不过使用一种传统的曲柄连杆装置。优选地，其通过容纳于高压储存器中的压缩空气或任何其它压缩气体进行供给，所述压缩空气或任何其它压缩气体在称为工作容器的缓冲容器中预先被膨胀到额定工作压力。双能源型式的工作容器包括空气加热装置，该空气加热装置通过附加能源（化石类或其它能源）进行供给，允许提高经过加热装置的空气的压力和/或温度。

在根据WO-A1-2008/028881的发动机类型中：

-称为活动室的膨胀室由可变容积构成，所述可变容积配有允许产生作功的部件，膨胀室通过一通道连接，所述通道包括堵塞器，因而允许使膨胀室与在处于其上死点的压射活塞上方的发动机汽缸中所包含的容积隔开或接触；

-当活动室处于其最小容积时，加压空气或加压气体被引进活动室中，在推力下将增大其容积，产生作功；

-当活动室基本处于其最大容积及压射活塞基本位于其上死点时，进气口被封闭，所述活动室与发动机汽缸相连通，在活动室所容纳的压缩空气膨胀，因而再推动压射活塞进行活塞下行行程，继而提供作功；

-在膨胀过程中，活动室的容积回到其最小容积，以允许进行新一循环。