[发明专利]组合机电发动机的后续技术

摘要

组合机电发动机的后续技术，其特征是提高和完善组合机电发动机的功能；改进往复运动与旋转运动齿轮式互换机构；开发超超耐高温耐高压性能优良的零部件；克服气缸超常的提高进气压力和燃料配量以后可能出现的回火、早燃和爆震的现象；建立以高效、节能、减排为核心的计算机自动控制系统；实现由碳氢能源向氢能源的过渡；无论是使用碳氢、生物质或氢能源，均能成为高效益、高效率、低能耗、低污染以至零污染的机电一体化和高度自动化的发动机；广泛应用于汽车、拖拉机、矿山机械、坦克、舰船、火车内燃电力机车、发电站、航空航天发动机领域。

主权项

1.组合机电发动机的后续技术，其特征在于组合机电发动机是由冲压式内燃机气缸(A1、B1、C1、D1)，容积式往复压缩机气缸(A2、B2、C2、D2)，往复运动与旋转运动齿轮式互换机构(3)，燃气轮发电机(4)的涡轮压气机(5)，燃烧室(6)，透平机(7)，发电机(8)，能量回收装置(9)，冷却、润滑、消声装置(10)，计算机自动控制系统(11)组成；通过往复运动与旋转运动齿轮式互换机构(3)，将涡轮压气机(5)、容积式往复压缩机气缸(A2、B2、C2、D2)组成压缩气体梯级增压和燃料雾化与喷射系统，将冲压式内燃机气缸(A1、B1、C1、D1)，透平机(7)、发电机(8)组成能量梯级利用系统，由这两个系统组成基本的工作循环，辅以能量回收装置(9)，冷却、润滑、消声装置(10)，计算机自动控制系统(11)，并按照工况的需要组成多种形式的组合机电发动机；其后续技术的要点是：1、改进往复运动与旋转运动齿轮式互换机构(3)；2、开发冲压式内燃机气缸(A1、B1、C1、D1)、燃烧室(6)、透平机(7)、涡轮喷气机(123)、燃烧室(131)使用的超超耐高温(1500℃-2600℃)，耐高压(10.5MPa-21.5MPa)及可靠性优良的材料制成的零部件；3、控制和克服回火、早燃、爆震的措施：通过冷却和换热装置(12、13)与计算机自动控制系统(11)，控制压缩气体控制缸(A14、B14)缸内气体的压力、湿度和温度，在冲入气缸前的温度保持在所使用燃料的着火点温度以下；控制燃料箱(A15、B15)箱内燃料的温度，在燃料喷入气缸前的温度保持在着火点温度以下；控制冲压式内燃机气缸(A1、B1、C1、D1)的温度，在喷入燃料前的温度保持在所使用燃料的着火点温度以下；4、建立以高效、节能、减排为核心的计算机自动控制系统(11)，准确的控制每一个工作循环冲入气缸的压缩气体充量Gs与每一个工作循环喷入气缸的燃料当量Gi的比例，提高A/F值(17)、S/D值(18)，延长燃烧时间(m-1/s)1倍以上，提高S值1倍以上，达到稀薄快速充分燃烧，有充足的燃烧膨胀作功的时间和空间，烧烬CO、HC、NO等有害气体，清除污染物，建立高效、节能、减排的动力系统；5、冲压式内燃机气缸(A1、B1、C1、D1)使用氢作燃烧，将燃料箱(A15)改作液氢储箱，建立氢燃料供给系统，应用于航空航天燃氢的组合机电发动机，能够充分利用氢氧燃料的压力和热力效应。