专利名称：热涡轮增压内外燃发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机。
背景技术：
传统发动机通过散热系统及排气系统排放出大量的热能，即发动机的余热，对这些余热的有效利用一直是个空白，虽有涡轮增压发动机，但其利用的是排气的压强，固引起排气阻力增大之后果，而且对节能效果不大明显。因此急需发明一种有效利用发动机余热的新型发动机达到节能环保之目的。
发明内容
为解决上述传统发动机的不足，本发明公开了一种热涡轮增压内外燃发动机，包括气缸、气缸周围的水套、蓄水箱、进气道、排气道，在所述排气道上设有蒸汽发生器，在所述进气道上设有涡轮增压器；所述涡轮增压器的空气入口与进气系统联通，所述涡轮增压器的被加压空气的出口与发动机的进气道联通；所述蒸汽发生器的加热气体的入口与发动机的排气道连通，所述蒸汽发生器的加热气体的出口与排气系统连通，所述蒸汽发生器的被加热水管的入口与高压水泵的出口连通，所述蒸汽发生器的被加热水管的水蒸汽的出口与所述涡轮增压器的驱动叶轮室的入口连通；所述高压水泵的入口与所述气缸周围的水套的出水口联通，所述水套的入口与所述蓄水箱的出口联通，所述涡轮增压器的驱动叶轮室的出口与冷凝器的入口联通，所述冷凝器的冷却水出口经水泵与蓄水箱的入口联通。
在所述涡轮增压器的空气入口和被加压空气的出口之间设有旁通管，所述旁通管上设有受控阀门。
在所述涡轮增压器内设有电动机，所述涡轮增压器的轴上设有与其同轴的所述电动机的转子，所述电动机的定子与所述涡轮增压器的外壳固连；在没有高压水蒸汽驱动驱动叶轮时，由电动机驱动增压叶轮旋转来实现发动机进气的增压。
在所述蒸汽发生器与所述涡轮增压器之间的蒸汽管路上设有受控阀门。
在所述蒸汽发生器与所述受控阀门之间的蒸汽管路上设有储汽罐。
在所述蒸汽发生器内设有储汽罐。
所述水泵与所述蒸汽发生器之间的管路上设有受控阀门，所述涡轮增压器与所述冷凝器之间的管路上设有受控阀门，在所述水泵与所述受控阀门之间的管路和所述冷凝器与所述受控阀门之间的管路上设有冷却水旁通管，所述冷却水旁通管上设有受控阀门。
所述储汽罐外侧设有保温层，或所述储汽罐的壳体设为双层中空的腔体结构，所述腔体结构的中空夹层设为真空。
在所述蒸汽发生器和蒸汽管路的外侧设有保温层，在所述蒸汽发生器与发动机排气口之间的排气管的外侧设有保温层。
发明的原理利用发动机的余热将水加热并产生水蒸汽，由水蒸汽驱动涡轮增压器的驱动叶轮高速旋转，由驱动叶轮带动与其同轴的空气增压叶轮高速旋转，从而将增压后的压缩空气送入发动机气缸，达到增加发动机功率的目的。由于本发明是利用发动机排出尾气的热量，所以不增加发动机废气的排出阻力，所以发动机输出的有效功率更高。
发明的优点1、由于本发明有效利用了发动机的余热，所以节能、环保。
2、由于本发明是利用发动机排出尾气的热量，所以不增加发动机废气的排出阻力，发动机输出的有效功率更高。
图1为本发明一实施例的系统结构示意图；图2为本发明另一实施例的系统结构示意图；图3为图1中涡轮增压器内设有电动机实施例的系统结构示意图；图4为本发明四实施例的系统结构示意图；图5为本发明五实施例的系统结构示意图；图6为本发明六实施例的系统结构示意图；图7为本发明七实施例的系统结构示意图；图8为本发明八实施例的系统结构示意图；图9为本发明九实施例的系统结构示意图；附图编号
1.气缸 2.水套 3.蓄水箱 4.进气道5.排气道 6.涡轮增压器7.蒸汽发生器 8.进气系统9排气系统10.高压水泵 11.驱动叶轮 110.驱动叶轮室12.冷凝器13.水泵 14.旁通管15、151、152、153、154.受控阀门16.电动机17.转子 18.定子 19.外壳20.增压叶轮 21、211.储汽罐 22.冷却水旁通管 23、231.保温层24.蒸汽管路 25.热水管路 31.被加热水管下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
具本实施方式实施例1如图1所示热涡轮增压内外燃发动机，包括气缸1、气缸周围的水套2、蓄水箱3、进气道4、排气道5，在所述排气道5上设有蒸汽发生器7，在所述进气道4上设有涡轮增压器6；所述涡轮增压器6的空气入口与进气系统8联通，所述涡轮增压器6的被加压空气的出口与发动机的进气道4联通；所述蒸汽发生器7的加热气体的入口与发动机的排气道5连通，所述蒸汽发生器7的加热气体的出口与排气系统9连通，所述蒸汽发生器7的被加热水管31的入口与高压水泵10的出口连通，所述蒸汽发生器7的被加热水管31的水蒸汽的出口与所述涡轮增压器6的驱动叶轮室110的入口连通；所述高压水泵10的入口与所述气缸周围的水套2的出水口联通，所述水套2的入口与所述蓄水箱3的出口联通，所述涡轮增压器6的驱动叶轮室110的出口与冷凝器12的入口联通，所述冷凝器的冷却水出口经水泵13与蓄水箱3的入口联通。
实施例2如图2所示热涡轮增压内外燃发动机，在所述涡轮增压器6的空气入口和被加压空气的出口之间设有旁通管14，所述旁通管14上设有受控阀门15，其余结构同实施例1。
实施例3如图3所示热涡轮增压内外燃发动机，在所述涡轮增压器6内设有电动机16，所述涡轮增压器6的轴上设有与其同轴的所述电动机16的转子17，所述电动机16的定子18与所述涡轮增压器6的外壳19固连；在没有高压水蒸汽驱动驱动叶轮11时，由电动机16驱动增压叶轮20旋转来实现发动机进气的增压，其余结构同实施例1。
实施例4如图4所示热涡轮增压内外燃发动机，在所述蒸汽发生器7与所述涡轮增压器6之间的蒸汽管路上设有受控阀门151，其余结构同实施例1。
实施例5如图5所示热涡轮增压内外燃发动机，在所述蒸汽发生器7与所述受控阀门151之间的蒸汽管路上设有储汽罐21，其余结构同实施例4。
实施例6如图6所示热涡轮增压内外燃发动机，在所述蒸汽发生器7内设有储汽罐211，其余结构同实施例4。
实施例7如图7所示热涡轮增压内外燃发动机，所述水泵10与所述蒸汽发生器7之间的管路上设有受控阀门152，所述涡轮增压器6与所述冷凝器12之间的管路上设有受控阀门153，在所述水泵10与所述受控阀门152之间的管路和所述冷凝器12与所述受控阀门153之间的管路上设有冷却水旁通管22，所述冷却水旁通管22上设有受控阀门154，其余结构同实施例4。
实施例8如图8所示热涡轮增压内外燃发动机，所述储汽罐21外侧设有保温层23，或所述储汽罐23的壳体设为双层中空的腔体结构，所述腔体结构的中空夹层设为真空，其余结构同实施例5。
实施例9如图9所示热涡轮增压内外燃发动机，在所述蒸汽发生器7和蒸汽管路24的外侧设有保温层231，在所述发动机的水套2出水口与所述蒸汽发生器7进水口之间的热水管路25外侧设有保温层231，在所述蒸汽发生器7与发动机排气口之间的排气管5的外侧设有保温层231，在涡轮增压器6与气缸进气口之间的进气管路4外侧设有保温层231，其余结构同实施例1。
权利要求
1.一种热涡轮增压内外燃发动机，包括气缸(1)、气缸周围的水套(2)、蓄水箱(3)、进气道(4)、排气道(5)，其特征在于在所述排气道(5)上设有蒸汽发生器(7)，在所述进气道(4)上设有涡轮增压器(6)；所述涡轮增压器(6)的空气入口与进气系统(8)联通，所述涡轮增压器(6)的被加压空气的出口与发动机的进气道(4)联通；所述蒸汽发生器(7)的加热气体的入口与发动机的排气道(5)连通，所述蒸汽发生器(7)的加热气体的出口与排气系统(9)连通，所述蒸汽发生器(7)的被加热水管(31)的入口与高压水泵(10)的出口连通，所述蒸汽发生器(7)的被加热水管(31)的水蒸汽的出口与所述涡轮增压器(6)的驱动叶轮室(110)的入口连通；所述高压水泵(10)的入口与所述气缸周围的水套(2)的出水口联通，所述水套(2)的入口与所述蓄水箱(3)的出口联通，所述涡轮增压器(6)的驱动叶轮室(110)的出口与冷凝器(12)的入口联通，所述冷凝器的冷却水出口经水泵(13)与蓄水箱(3)的入口联通。
2.如权利要求1所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于在所述涡轮增压器(6)的空气入口和被加压空气的出口之间设有旁通管(14)，所述旁通管(14)上设有受控阀门(15)。
3.如权利要求1所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于在所述涡轮增压器(6)内设有电动机(16)，所述涡轮增压器(6)的轴上设有与其同轴的所述电动机(16)的转子(17)，所述电动机(16)的定子(18)与所述涡轮增压器(6)的外壳(19)固连；在没有高压水蒸汽驱动驱动叶轮(11)时，由电动机(16)驱动增压叶轮(20)旋转来实现发动机进气的增压。
4.如权利要求1、2或3所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于在所述蒸汽发生器(7)与所述涡轮增压器(6)之间的蒸汽管路上设有受控阀门(151)。
5.如权利要求1、2、3或4所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于在所述蒸汽发生器(7)与所述受控阀门(151)之间的蒸汽管路上设有储汽罐(21)。
6.如权利要求1、2、3或4所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于在所述蒸汽发生器(7)内设有储汽罐(211)。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于所述水泵(10)与所述蒸汽发生器(7)之间的管路上设有受控阀门(152)，所述涡轮增压器(6)与所述冷凝器(12)之间的管路上设有受控阀门(153)，在所述水泵(10)与所述受控阀门(152)之间的管路和所述冷凝器(12)与所述受控阀门(153)之间的管路上设有冷却水旁通管(22)，所述冷却水旁通管(22)上设有受控阀门(154)。
8.如权利要求1、2、3、4、5或7所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于所述储汽罐(21)外侧设有保温层(23)，或所述储汽罐(23)的壳体设为双层中空的腔体结构，所述腔体结构的中空夹层设为真空。
9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的热涡轮增压内外燃发动机，其特征在于在所述蒸汽发生器(7)，蒸汽管路(24)的外侧设有保温层(231)，在所述蒸汽发生器(7)与发动机排气口之间的排气管(5)的外侧设有保温层(231)。
全文摘要
本发明公开了一种热涡轮增压内外燃发动机，包括气缸、气缸周围的水套、蓄水箱、进气道、排气道，在所述排气道上设有蒸汽发生器，在所述进气道上设有涡轮增压器；所述涡轮增压器的空气入口与进气系统联通，所述涡轮增压器的被加压空气的出口与发动机的进气道联通；所述蒸汽发生器的加热气体的入口与发动机的排气道连通，所述蒸汽发生器的加热气体的出口与排气系统连通，所述蒸汽发生器的被加热水管的入口与高压水泵的出口连通，所述蒸汽发生器的被加热水管的水蒸汽的出口与所述涡轮增压器的驱动叶轮室的入口连通。由于本发明是利用发动机排出尾气的热量，所以不增加发动机废气的排出阻力，发动机输出的有效功率更高，更加节能、环保。
文档编号F02B39/00GK101092898SQ20071011940
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月23日 优先权日2007年7月23日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪