[发明专利]冷压单元发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热动力领域，尤其是一种冷压单元发动机。

背景技术

目前热气机即斯特林发动机，一般包含有热缸和冷缸，以及两缸之间的工质通道，气体工质循环地在热缸中被加热和在冷缸中被降温，推动两缸中的活塞对外输出做功。现有技术中的冷缸起到的作用是冷却工质和向热缸回送工质，造成目前斯特林发动机结构复杂，造价高。因此需要发明一种结构简单的热气机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种冷压单元发动机，包括气缸活塞机构、回热器和冷压单元，在所述气缸活塞机构的气缸上设进气口、排气口和往复流通口，在所述进气口、所述排气口和所述往复流通口处分别设置对应的进气门、排气门和往复流通控制门，所述往复流通口经所述回热器与所述冷压单元连通,在所述气缸活塞机构的气缸内设燃烧室；所述冷压单元包括附属气缸活塞机构和冷却器，所述往复流通口经所述回热器与所述附属气缸活塞机构的气缸连通，所述冷却器设在所述附属气缸活塞机构的气缸上和/或设在所述附属气缸活塞机构与所述回热器之间的往复连通通道上。

一种冷压单元发动机，包括气缸活塞机构、回热器和冷压单元，其特征在于：所述冷压单元包括涡轮动力机构、叶轮压气机和冷却器；在所述气缸活塞机构的气缸上设进气口、排气口和往复流通口，在所述进气口、所述排气口和所述往复流通口处分别设置对应的进气门、排气门和往复流通控制门，在所述气缸活塞机构的气缸内设燃烧室，所述往复流通口与所述回热器的A端通道连通，所述回热器的B端分为两个工质通道，其中一个所述工质通道与压气机控制阀连通，其中另一个所述工质通道与涡轮控制阀连通，至此包括所述气缸活塞机构、所述回热器、所述压气机控制阀和所述涡轮控制阀的系统定义为热力学单元；至少两个以上所述热力学单元的所述涡轮控制阀与所述涡轮动力机构的工质入口连通，每个所述热力学单元的所述压气机控制阀与所述叶轮压气机的工质出口连通，所述涡轮动力机构的工质出口经所述冷却器与所述叶轮压气机构的工质入口连通。

所述进气门、所述排气门和所述往复流通控制门受使所述气缸活塞机构按照吸气冲程-压气冲程-爆炸冲程-供气冲程-回充做功冲程-排气冲程的工作模式工作的控制机构控制。

一种冷压单元发动机，包括气缸活塞机构、回热器和冷压单元，在所述气缸活塞机构的气缸上设进气口、排气口、供气口和回充口，在所述进气口、所述排气口、所述供气口和所述回充口处分别设置对应的进气门、排气门、供气门和回充门，所述供气口和所述回充口均经所述回热器与所述冷压单元连通；在所述气缸活塞机构的气缸内设燃烧室。

所述进气门、所述排气门、所述供气门和所述回充门受使所述气缸活塞机构按照吸气冲程-压气冲程-爆炸冲程-供气冲程-回充做功冲程-排气冲程的工作模式工作的控制机构控制。

所述冷压单元包括涡轮动力机构、叶轮压气机和冷却器，所述涡轮动力机构的工质出口经所述冷却器与所述叶轮压气机的工质入口连通，所述涡轮动力机构的工质入口和所述叶轮压气机的工质出口均与所述回热器连通。

所述涡轮动力机构的工质入口与所述叶轮压气机的工质出口连通，在所述涡轮动力机构的工质入口和所述叶轮压气机的工质出口之间的连通通道上设旁通口，所述旁通口与所述回热器连通，在所述旁通口与所述涡轮动力机构的工质入口之间的连通通道上设涡轮控制阀。

所述涡轮动力机构的工质入口与所述叶轮压气机的工质出口连通，在所述涡轮动力机构的工质入口和所述叶轮压气机的工质出口之间的连通通道上设旁通口，所述旁通口与所述回热器连通，在所述叶轮压气机的工质出口与所述旁通口之间的连通通道上设压气机控制阀。

在所述旁通口与所述涡轮动力机构的工质入口之间的连通通道上设涡轮控制阀。

两个以上所述气缸活塞机构与一个所述冷压单元对应设置。

所述冷压单元包括附属气缸活塞机构和冷却器，所述往复流通口经所述回热器与所述附属气缸活塞机构的气缸连通，所述冷却器设在所述附属气缸活塞机构的气缸上和/或设在所述附属气缸活塞机构与所述回热器之间的往复连通通道上。

两个以上所述气缸活塞机构与一个所述冷压单元对应设置。

本发明中，所谓的冷压单元是指一切能够对气体工质进行冷却压缩的操作单元，例如：包括设有附属气缸活塞机构和冷却器的操作单元；包括设有涡轮动力机构、冷却器和叶轮压气机的操作单元；包括设有螺杆压缩机、冷却器和螺杆做功机构的操作单元或包括设有罗茨风机、冷却器和罗茨泵的操作单元等。

本发明中，所谓的吸气冲程是指活塞从上止点运动到下止点，只有所述进气门开启，进行吸气的过程。