[发明专利]大气配气熵循环发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热动力领域，尤其是一种大气配气熵循环发动机。

背景技术

传统回热式内燃机之所以未得到应用，是因为其回热时气体的压力低而导致压缩冲程要压缩温度高压力低的工质，这样不仅耗功大而且会产生很高的温度，不利于提高发动机的效率，不利于发动机的正常工作。因此，需要发明一种能够有效利用内燃机做功后工质内的热量的新型发动机。

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. 一种大气配气熵循环发动机，包括气缸活塞做功机构和压气装置，所述气缸活塞做功机构的气缸和所述压气装置的压缩气体出口连通，在所述气缸活塞做功机构的气缸和所述压缩气体出口之间的连通通道上设工质导出口，在所述工质导出口处设工质导出控制阀，在所述气缸活塞做功机构的气缸内和/或在所述气缸活塞做功机构的气缸和所述压缩气体出口之间的连通通道内设燃烧室，从所述压缩气体出口到所述气缸活塞做功机构所构成的工质包络的承压能力大于1MPa。

方案2. 在方案1的基础上，将所述工质导出口与附属做功机构连通。

方案3. 一种大气配气熵循环发动机，包括气缸活塞做功机构和压气装置，所述气缸活塞做功机构的气缸和所述压气装置的压缩气体出口连通，在所述气缸活塞做功机构的气缸和所述压缩气体出口之间的连通通道上设工质导出口，在所述气缸活塞做功机构的气缸内和/或在所述气缸活塞做功机构的气缸和所述压缩气体出口之间的工质通道内设燃烧室，所述工质导出口与附属做功机构连通。

方案4. 在方案3的基础上，设置从所述压缩气体出口到所述气缸活塞做功机构所构成的工质包络的承压能力大于1MPa。

方案5.在方案1至方案4中任一方案的基础上，将所述压气装置设为冷却压气装置。

方案6. 在方案1至方案4中任一方案的基础上，将所述压气装置设为容积型气体压缩机构、速度型气体压缩机构或容积型气体压缩机构与速度型气体压缩机构的组合。

方案7. 在方案6的基础上，将所述压气装置设为叶轮式压气机、罗茨式压气机或螺杆式压气机，在所述压缩气体出口处设压缩气体正时控制阀。

方案8. 在方案6的基础上，在所述压缩气体出口处设压缩气体正时控制阀，在所述压气装置和所述压缩气体正时控制阀之间的连通通道上设工质储罐，所述压气装置设为叶轮式压气机、罗茨式压气机、螺杆式压气机或活塞式气体压缩机。

方案9. 在方案6的基础上，将所述压气装置(2)设为活塞式气体压缩机。

方案10. 在方案9的基础上，在所述活塞式气体压缩机的气缸上设冷却器。

方案11. 在方案2至方案4中任一方案的基础上，将所述附属做功机构设为容积型气体做功机构、速度型气体做功机构或容积型气体做功机构与速度型气体做功机构的组合。

方案12. 在方案11的基础上，将所述附属做功机构设为容积型气体做功机构与速度型气体做功机构的组合，所述容积型气体做功机构与速度型气体做功机构间隔布置。

方案13. 在方案3或方案4的基础上，将所述附属做功机构设为叶轮动力机构、气动马达或罗茨做功机构，在所述工质导出口与所述附属做功机构之间的连通通道上设工质导出控制阀。

方案14. 在方案11的基础上，将所述附属做功机构设为附属气缸活塞做功机构。

方案15. 在方案3或方案4的基础上，将所述附属做功机构设为附属气缸活塞做功机构，在所述工质导出口与所述附属气缸活塞做功机构之间的连通通道上设工质导出控制阀，在所述附属气缸活塞做功机构与所述工质导出控制阀之间的连通通道上设工质储罐。

方案16. 在上述所有方案的基础上，设置所述附属做功机构对所述压气装置输出动力或对外输出动力。

方案17. 在上述所有方案的基础上，在所述燃烧室和所述工质导出口之间的连通通道上增设回热器。

本发明的大气配气熵循环发动机的工作原理是：在所述燃烧室内被加热的工质推动所述气缸活塞做功机构的活塞对外输出动力，当活塞达到下止点，并由下止点开始向上止点行进时，将所述气缸活塞做功机构的气缸内的做功后的工质向所述工质导出口移送，此时开启所述工质导出控制阀在大于设定压力下将部分工质导出（即当系统内的压力达到设定压力时，所述工质导出口关闭），此时由所述压气装置向所述燃烧室供气，由所述压气装置向所述燃烧室提供的新鲜压缩空气在所述燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应，周而复始循环工作；