[发明专利]高压内燃工质发生器及其发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种高压内燃工质发生器，本发明还涉及包含所述高压内燃工质发生器的发动机。

背景技术

利用热能（如化学能）产生动力的装置中最重要的工作过程是工质高能状态的制造过程，所谓工质高能状态的制造过程是指利用热能产生高温高压工质的过程，例如内燃机，或通过在高压下燃烧将热量直接传给工质的过程，例如郎肯循环中，或利用外燃形式将液态工质变成高温高压气态工质的过程。至今为止的动力系统中工质制造过程要么是制造出温度高、压力低的工质（例如内燃机，工质温度约2700K，压力在10MPa以内），要么是制造出压力高、温度低的工质（例如郎肯循环发动机，工质温度约900K，压力约30MPa），这样的工质在做功过程中严重地影响了发动机的效率。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种新型结构的工质发生器，并进一步解决现有技术无法制造出温度高、压力高（例如温度2700K时，压力在15MPa以上）的工质的问题，本发明还提供包括所述工质发生器的发动机。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种高压内燃工质发生器，包括燃烧室、还原剂源、氧化剂源、氧化氢源，所述还原剂源与所述燃烧室连通，所述氧化剂源与所述燃烧室连通，所述氧化氢源与所述燃烧室连通；在所述燃烧室上设工质导出口，所述燃烧室的承压能力大于5MPa。

所述燃烧室的承压能力大于6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、10MPa、11MPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa或大于20MPa。

所述高压内燃工质发生器还包括核心燃烧区，所述核心燃烧区设置在所述燃烧室内，所述还原剂源直接与所述核心燃烧区连通，所述氧化剂源直接与所述核心燃烧区连通，所述氧化氢源直接与所述核心燃烧区连通。

一种包括所述高压内燃工质发生器的发动机，所述工质导出口与做功机构连通，在所述做功机构上设置乏气口。

一种包括所述高压内燃工质发生器的发动机，所述工质导出口与做功机构连通，所述做功机构经冷却器与所述氧化氢源连通，在所述做功机构上和/或在所述做功机构与所述氧化氢源之间的连通通道上设乏气口。

一种包括所述高压内燃工质发生器的发动机，所述工质导出口经冷却器与做功机构连通，在所述做功机构上设乏气口。

一种包括所述高压内燃工质发生器的发动机，所述工质导出口经冷却器与做功机构连通，所述做功机构与所述氧化氢源连通，在所述做功机构上和/或在所述做功机构与所述氧化氢源之间的连通通道上设乏气口。

一种包括所述高压内燃工质发生器的发动机，其特征在于：所述工质导出口经冷却器与做功机构连通，所述做功机构经冷却器与所述氧化氢源连通，在所述做功机构上和/或在所述做功机构与所述氧化氢源之间的连通通道上设乏气口。

    所述做功机构与所述氧化氢源连通。

所述做功机构经冷却器与所述氧化氢源连通，在所述做功机构上和/或在所述做功机构与所述氧化氢源之间的连通通道上设乏气口。

所述氧化氢源设为气缸活塞机构A，所述做功机构设为气缸活塞机构B。

所述气缸活塞机构A的活塞经连杆与曲轴的一个连杆轴颈连接，所述气缸活塞机构B的活塞经连杆与所述曲轴的另一个连杆轴颈连接，两个所述连杆轴颈之间存在相位差。

在所述冷却器与所述燃烧室之间的连通通道上设置回热器。

一种发动机，包括高压内燃工质发生器，所述高压内燃工质发生器包括燃烧室、还原剂源、氧化剂源、氧化氢源，所述还原剂源与所述燃烧室连通，所述氧化剂源与所述燃烧室连通，所述氧化氢源与所述燃烧室连通；所述燃烧室的承压能力大于5MPa，所述氧化氢源与做功机构连通，在所述做功机构上和/或在所述做功机构与所述氧化氢源之间的连通通道上中的至少一处设乏气口。

在所述燃烧室与所述氧化氢源之间的连通通道上和/或在所述氧化氢源与所述做功机构之间的连通通道上中的至少一处设冷却器。

所述燃烧室的承压能力大于6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、10MPa、11MPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa或大于20MPa。

所述高压内燃工质发生器还包括核心燃烧区，所述核心燃烧区设置在所述燃烧室内，所述还原剂源直接与所述核心燃烧区连通，所述氧化剂源直接与所述核心燃烧区连通，所述氧化氢源直接与所述核心燃烧区连通。

所述做功机构设为气缸活塞机构B。