[发明专利]三类门热气发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热动力领域，尤其是一种热气发动机。

背景技术

近年来，传统内燃机的高能耗、高污染排放问题日显突出，所以，热气机得到了广泛重视，然而热气机都是以外燃加热方式对工质进行加热的，众所周知，外燃加热过程很难得到温度较高的工质，因此，造成大量化学损失。不仅如此，由于外燃加热的速率有限，对材料要求高，负荷响应差，所以严重制约了热气机的单机功率和整机功率密度，最终使热气机的用途严重受限。

传统内燃机一般是将高温尾气直接排放掉，导致热量损耗严重。然而传统的热气机中气体工质需要热量来加热，常规的加热方式为外燃式，燃料的使用效率也较低，因此针对现有内燃机和热气机的燃料使用效率，需要提供一种能对发动机排气中余热进行进一步利用的发动机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种三类门热气发动机，包括气缸活塞机构和燃烧室，所述气缸活塞机构的气缸上设进气口，所述进气口处设进气门，所述气缸活塞机构的气缸上设往复流通口，所述往复流通口处设往复流通控制门；所述往复流通口经往复连通通道与正时脉冲气体机构连通，所述往复连通通道上设回热器，在所述气缸活塞机构的气缸上和/或在所述回热器与所述正时脉冲气体机构之间的所述往复连通通道上设乏气排出口，所述乏气排出口处设乏气门，所述燃烧室设在所述气缸活塞机构内和/或所述往复流通口与所述回热器之间的所述往复连通通道内，所述气缸活塞机构、所述正时脉冲气体机构和所述往复连通通道构成工质回路。

方案2：在方案1的基础上，所述正时脉冲气体机构设为附属气缸活塞机构。

方案3：在方案2的基础上，所述气缸活塞机构和所述附属气缸活塞机构为共轴设置，且为V型布置。

方案4：在方案2的基础上，所述气缸活塞机构和所述附属气缸活塞机构为α型或β型设置。

方案5：在方案2的基础上，在所述附属气缸活塞机构上和/或在所述回热器与所述附属气缸活塞机构之间的所述往复连通通道上设冷却器。

方案6：在方案2的基础上，在所述附属气缸活塞机构的气缸上设附属进气口和附属往复流通口，所述附属进气口处设附属进气门，所述附属往复流通口处设附属往复流通控制门，所述往复流通口经往所述复连通通道与所述附属往复流通口连通。

方案7：在方案6的基础上，所述附属进气口与增压装置的压缩气体出口连通。

方案8：在方案1的基础上，所述正时脉冲气体机构设为带正时控制机构的储气罐。

方案9：在方案8的基础上，所述回热器经所述正时控制机构与所述储气罐连通。

方案10：在方案1的基础上，所述正时脉冲气体机构设为气体压缩机，所述回热器与所述气体压缩机的压缩气体出口连通。

方案11：在方案10的基础上，所述气体压缩机的进气道上设有增压装置。

方案12：在方案1的基础上，所述三类门热气发动机还包括涡轮动力机构和叶轮压气机，所述乏气排出口与所述涡轮动力机构的工质入口连通，所述涡轮动力机构的工质出口经冷却器与所述叶轮压气机的工质入口连通，所述叶轮压气机的工质出口与所述工质回路连通；所述涡轮动力机构的工质出口与所述叶轮压气机的工质入口之间的通道上设有工质导出口。

方案13：在方案1的基础上，所述气缸活塞机构设为活塞液体机构，所述活塞液体机构包括气液缸和气液隔离结构，所述气液隔离结构设在所述气液缸内。

方案14：在方案2的基础上，所述附属气缸活塞机构设为附属活塞液体机构，所述附属活塞液体机构包括气液缸和气液隔离结构，所述气液隔离结构设在所述气液缸内。

方案15：在方案13或14的基础上，所述气液缸内的气体工质对所述气液隔离结构的压力大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和。

方案16：在方案1的基础上，所述三类门热气发动机还包括四类门气缸活塞机构，所述四类门气缸活塞机构的供气口与所述气缸活塞机构的气缸上的进气口连通，所述四类门气缸活塞机构的回充口与所述乏气排出口连通。

方案17：在方案1的基础上，所述燃烧室排出的物质的质量流量大于从所述工质回路外导入所述燃烧室的物质的质量流量。

方案18：在方案1的基础上，所述三类门热气发动机还包括低温冷源，所述低温冷源用于提供低温物质，所述低温物质用于冷却所述正时脉冲气体机构中或即将进入所述正时脉冲气体机构的工质。

方案19：在方案1的基础上，在所述回热器和所述正时脉冲气体机构之间的所述往复连通通道上设有冷却器。