[发明专利]带有燃烧室由无级变速器传动压缩机的简单循环发动机

说明书

带有燃烧室由无级变速器传动压缩机的简单循环发动机，是采用简单循环的发动机，还可以是联合循环发动机，基本做功系统主要包括压缩机、燃气风动发动机、连接压缩机与风动发动机的独立燃烧室、无级变速器，工作时，压缩机连续产生压缩空气并输给燃烧室，再与通入的燃料混合燃烧，气体吸热等压膨胀，推动燃气风动发动机运转，先做等压膨胀功，燃烧后产生的燃气再进入燃气风动发动机，再做绝热膨胀功；无级变速器安装在压缩机与燃气风动发动机动力传动轴上，调节压缩机与风动发动机转速比，变相的改变压缩机与风动发动机的容积比，改变膨胀比，让燃烧室空气、燃料、负载转速变化时保证燃烧室压强稳定，并让燃气风动发动机出气口的压强略高于大气压。

技术领域

本发明涉及热机，是一种高效率的有独立燃烧室的由无级变速器传动压缩机的简单循环发动机，有余热利用系统时还是燃气-蒸汽联合循环发动机。

背景技术

现有活塞发动机结构复杂、效率还不够高；现在最好的汽油机的效率正常运行时一般在 30％左右，马自达第二代创驰蓝天发动机到2019年达到50％，由于排放限制，活塞发动机从此到达极限效率不会再有大的提高；柴油机效率好些，但舒适性差，重；汽轮机粗重效率低；燃气轮机低速效率低，小型化效率低，发明201610237447.x，也不是全工况高效率，部件偏多。

发明内容

本发明目的是提供带有燃烧室由无级变速器传动压缩机的简单循环发动机，采用简单循环的热机，根据采用压缩机与燃气风动发动机的不同，有多种结构，中大型机在有余热利用系统时还是燃气-蒸汽联合循环的发动机。因为具有开放吸气、开放排气、燃料连续燃烧燃气连续做功、富氧独立燃烧室、封闭做功燃气、燃气风动机通过无级调速器而变相具有变容从而控制燃烧室压强与排放压强、余热生成蒸汽做功等特点而具有高效率、大扭矩、低速性能好、宽发动机转速而且相对宽工作区域高效率、低排放污染小、运行平稳噪音小、结构简单成本低、高功率比容积比质量、可靠耐久等优点。

带有燃烧室由无级变速器传动压缩机的简单循环发动机的热力学原理与燃气轮机近似，是一种以连续流动的气体作为工质，把燃料燃烧的热能转化为机械能的旋转式动力机械，采用简单循环，压缩机从大气环境吸入空气并进行压缩得到压缩空气，压缩空气进入独立燃烧室与燃料混合燃烧，气体等压膨胀，推动燃气风动发动机运转，先做等压膨胀功，进入燃气风动发动机再膨胀，再做绝热膨胀功，典型热力学循环PV图如图4中ABCD，AB段是绝热压缩，系统做负功，BC段燃料燃烧气体等压吸热膨胀，做等压膨胀正功，CD段绝热膨胀，做绝热膨胀正功，DA段为开放排气。

在有余热生成蒸汽进燃气风动机做功或独立余热利用朗肯循环做功的情况下，它又是热力学循环理论效率高于卡诺循环的燃气-蒸汽联合循环的发动机。

带有燃烧室由无级变速器传动压缩机的简单循环发动机解决上述技术问题而采用的技术方案是：

发动机主要包含发动机由基本做功系统、润滑系统、燃料供应控制系统、启动点火系统、散热或余热分级利用系统、电脑控制系统、尾气处理系统等。

基本做功系统主要包括能连续产生压缩空气的压缩机、连续消耗高温燃气的燃气风动发动机、连接压缩机与燃气风动发动机的独立燃烧室、无级变速器。