[实用新型]适用于多种燃料的低压外燃式发动机

说明书

一种适用于多种燃料的低压外燃式发动机，包括压缩缸、换热板、膨胀缸和燃烧器；压缩缸具有压缩缸进气门和压缩缸排气门，膨胀缸具有膨胀缸进气门和膨胀缸排气门；压缩缸排气门经压缩缸排气管与换热板的压缩气体进口相连，换热板的压缩气体出口经膨胀缸进气管与膨胀缸的进气门相连；膨胀缸的排气门经排气管与燃烧器的气体进口相连，燃烧器的高温气体排出口经高温气体供给管道与换热板的高温气体进口相连；经压缩缸压缩后的压缩气体在换热板中与燃烧器排出的高温气体进行换热，吸收高温气体的热量后进入膨胀缸膨胀做功。

技术领域

应用于汽车发电等需要动力机械的领域。

背景技术

在国内汽车迅速普及的今天，空气污染控制、能源消耗安全、可替代燃料以及动力方案多样化等已经成为相关行业技术开发的重点领域。

特别地，在家用汽车领域，随着技术发展，混合动力技术也获得更加广泛的应用。混合动力的驱动系统，可以大幅降低发动机峰值扭矩的要求。这个变化为本发明提及的只有当前先进增压直喷汽油机五分之一左右体积功率密度，但是燃料品类多选，又具备更高热效率的低压外燃式发动机提供了在车辆上普遍应用的可能。

发明内容

本文旨在发明提供一种适用于多种燃料的低压外燃式发动机，以实现燃烧高效，经济性良好的技术效果；由于采用外燃方案，燃料的燃烧组织难度大幅降低，降低了对燃料种类限制和品质要求；燃料燃烧更加充分，改善有害废气的原机排放。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种适用于多种燃料的低压外燃式发动机，其特征在于，包括压缩缸、换热板、膨胀缸和燃烧器；压缩缸具有压缩缸进气门和压缩缸排气门，膨胀缸具有膨胀缸进气门和膨胀缸排气门；压缩缸排气门经压缩缸排气管与换热板的压缩气体进口相连，换热板的压缩气体出口经膨胀缸进气管与膨胀缸的进气门相连；膨胀缸的排气门经气管与燃烧器的气体进口相连，气体和燃料在燃烧器中燃烧，燃烧器燃烧得到的高温气体通过排出口经高温气体供给管道与换热板的高温气体进口相连；经压缩缸压缩后的压缩气体在换热板中与燃烧器排出的高温气体进行换热，吸收高温气体的热量后进入膨胀缸膨胀做功。

进一步，膨胀缸的排气门排出的气体先经膨胀缸排气管进入换热板，在换热板内与压缩气体进行换热后再经燃烧器进气管进入燃烧室参与燃烧。

进一步，压缩缸为活塞式压缩缸。

进一步，膨胀缸为活塞式膨胀缸

进一步，燃料为车用柴油、汽油、天然气、液化石油气、煤制燃气、煤炭、秸秆或木柴。

进一步，压力储能容器上设置有换热器，从做功排气尾管9’或高温废气排气尾管12引入较高温度的气体至换热器以对压力储能容器进行保温，做功排气尾管从燃烧器进气管分支。

进一步，压力储能容器的出口处设置有换热器，从做功排气尾管9’或高温废气排气尾管 12引入较高温度的气体至换热器以在出口处进行压缩气体进行加热，做功排气尾管从燃烧器进气管分支。

适用于多种燃料的低压外燃式发动机的做工工质空气与燃烧工质空气分离，做工工质在等压膨胀过程中通过换热方式获取热量。燃料喷入低压燃烧容器，由于背压低，燃料喷射将获得更好的雾化效果，有利于与燃烧空气的充分混合；相对于传统车用汽油机和柴油机，新机器燃烧混合气的混合时间可以大幅增加几倍甚至几十倍，混合时间充分；可燃混合气在接近大气压力以富氧条件燃烧，这些均可遏制尾气中有害成分一氧化碳、碳氢、颗粒物的生成。低压燃烧，使得最高燃烧温度可控在氮氧化物大量生成的范围之外，减少有害氮氧化物的形成。