[实用新型]热源式发动机

说明书

技术领域

    本发明创造涉及发动机领域，具体涉及一种将电能转变为机械能的发动机——热源式发动机。

背景技术

专利号为“201210056745.0”公开了一种发明创造名称为“负压式发动机及其工作循环过程”。

专利号为“201410251608.1”公开了一种发明创造名称为“热回收负压动力发动机”。

因上述的发动机压缩比小，如果要实现发动机大功率，就必须将增大发动机的体积，一方面成本高、自重大；另一方面大体积的发动机不利于安装。

发明内容

本发明创造的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种热源式发动机，本发动机采用加热装置对膨胀腔进行加热，有效增加了膨胀腔内压力，从而实现发动机的高压缩比、高功率，并兼具结构简单化的优点。

为解决上述技术问题，本发明创造所提供的技术方案为：

一种热源式发动机，包括至少一个活塞腔，每个活塞腔内的对应设有一个活塞，与活塞配合有活塞杆，活塞杆连接有曲轴，活塞与活塞腔形成密封的膨胀室，膨胀室内设有可伸入和缩出膨胀室的加热装置。

方向的定义：本发明创造的入出以活塞腔为一个部件，进入到其内为入，脱离视为出。

伸入和缩出的有两种形式：

1、使得膨胀室体积改变，实现进入时的压缩；

2、膨胀室体积不变，此时不压缩。

优选的，活塞腔位于膨胀室的对侧腔室与外界相通。

优选的，活塞腔位于膨胀室的对侧腔室为燃烧室。

优选的，加热装置进入膨胀室深度可调。

优选的，加热装置为加热棒。

优选的，设有与燃烧室通过阀控连通的回热器，回热器的高温气体与加热棒的进口连接。

优选的，加热棒的前端为不具有加热功能的冷端，后端为加热端。

一种热源式发动机的工作方法（加热棒为冷端以及热端的情况），其特征在于：

A、当活塞由装配点开始朝向膨胀腔，运动时，加热棒开始向膨胀室运动；

B、当活塞到达上止点时，加热棒的冷端全部进入到膨胀室，实现第一次压缩；

C、当活塞到达上止点后，曲轴继续转动，在活塞未反向运动时，加热棒的加热端进入到膨胀室，完成第二次压缩，并对压缩空气进行加热，将热量输入；

D、活塞从上止点向下止点运动，被压缩加热后的空气膨胀做功，一直运动到装配点；

E、活塞从装配点运动到下止点，膨胀室内的空气形成负压，至少加热棒的加热端缩出膨胀室；

F、活塞从下止点开始变向，由下止点向上止点运动，在负压作用下，活塞做功，到装配点或者装配点附近；

G、重复步骤A。

一种热源式发动机的工作方法（加热棒无冷端情况），其特征在于：

A、当活塞由装配点开始朝向膨胀腔运动，当活塞到达上止点时，实现第一次压缩；

B、当活塞到达上止点后，曲轴继续转动，在活塞未反向运动时，加热棒迅速进入到膨胀室，完成第二次压缩，并对压缩空气进行加热，将热量输入；

C、活塞从上止点向下止点运动，被压缩加热后的空气膨胀做功，一直运动到装配点；

D、活塞从装配点运动到下止点，加热棒缩出膨胀室，膨胀室内的空气形成负压；

E、活塞从下止点开始变向，由下止点向上止点运动，在负压作用下，活塞做功，到装配点或者装配点附近；

F、重复步骤A。

本发明创造的工作原理就是引入了加热装置，引入后，加热装置起到以下作用：

一：加热棒为一个三维立体结构的部件，在加热棒伸入到膨胀室之后势必会占用一定的空间，因此加热棒肯定会对膨胀室内的空气进一步压缩；

二：另一方面加热棒可以对被压缩后的空气进行加热，用于增大压缩后空气的压力，实现高压缩比。

设置加热棒后，加热棒可从两个方向（压缩、加热）提高膨胀室内的压力，解决了原申请的负压式发动机产生负压力小、发动机体积大这一问题。

可将加热棒按需求做成一定形状，直接通过热传递或气体介质输送的方式，使加热棒受热达到发动机的工作温度。

发动机的加热温度还会有大的上升空间，（比如激光加热，电弧加热）使发动机的体积可进一步缩小，结构也更加紧凑。这一技术方案使电能转换为机械能除电动机外成为又一高效实用的技术。为电能转换为机械能拓展了更加广范的空间，其技术优势是显而易见的。