射动熵循环发动机的制作方法

文档序号:5223728阅读:255来源:国知局
专利名称:射动熵循环发动机的制作方法
技术领域
本发明涉及热动力领域,尤其是一种射动熵循环发动机。
背景技术
传统热气机即斯特林发动机均为外燃加热式热气机,本发明人提出了内燃热气机的方案,比如申请号为201210506420.8、名称为单缸U流熵循环发动机的专利申请,申请号为201210507455.3、名称为熵循环发动机的专利申请,申请号为201210507566.4、名称为往复通道熵循环发动机的专利申请,申请号为201210507447.9、名称为双通道熵循环发动机的专利申请。在内燃热气机中为满足某些技术要求(例如,为提高燃烧效率等目的)可在冷缸和热缸之间设置两条连通通道,在这种情况下需要使工质定向流动,为了满足这一要求,可以设置单向阀或受控阀体或设置压气机与涡轮构成的系统,但是,这些系统都相对复杂,因此,需要发明一种更为简洁的能够使工质在连通冷缸和热缸之间的两条连通通道中定向流动的内燃热气机。

发明内容
为了解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:方案1.一种射动熵循环发动机,包括热缸和冷缸,所述热缸的工质出口与所述冷缸的工质入口连通,所述冷缸的工质出口与所述热缸的工质入口连通,在所述热缸内和/或在所述热缸的工质入口通道内设燃烧室,在所述冷缸的工质入口通道、工质出口通道和所述冷缸上的至少一个地方设冷却器,在所述冷缸的工质入口通道、工质出口通道和所述冷缸上的至少一个地方设工质导出口 ;在连通所述热缸的工质入口和所述冷缸的工质出口的连通通道内设动力流体喷射口,且所述动力流体喷射口指向所述热缸,或在连通所述热缸的工质出口和所述冷缸的工质入口的连通通道内设动力流体喷射口,且所述动力流体喷射口指向所述冷缸。方案2.在方案I的基础上,进一步可选择的,在连通所述热缸的工质出口和所述冷缸的工质入口的连通通道与连通所述冷缸的工质出口和所述热缸的工质入口的连通通道之间设热交换器。方案3.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述动力流体喷射口设为燃料喷射
口(6)。方案4.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述动力流体喷射口设为氧化剂喷射口。方案5.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述动力流体喷射口设为惰性气体喷射口。方案6.在方案I的基础上,进一步可选择的,在连通所述热缸的工质入口和所述冷缸的工质出口的连通通道上设射流泵,所述动力流体喷射口设为所述射流泵的动力流体喷射口。
方案7.在方案I的基础上,进一步可选择的,在连通所述热缸的工质出口和所述冷缸的工质入口的连通通道内设射流泵,所述动力流体喷射口设为所述射流泵的动力流体喷射口。方案8.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述热缸和所述冷缸为V型设置。方案9.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述热缸的活塞和所述冷缸的活塞所连接的同一曲轴的连杆轴颈之间的夹角小于180°。方案10.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述射动熵循环发动机还包括涡轮动力机构和叶轮压气机,所述工质导出口与所述涡轮动力机构的工质入口连通,所述涡轮动力机构的工质出口经冷却器与所述叶轮压气机的工质入口连通,所述叶轮压气机的工质出口与工质闭合回路连通;在所述涡轮动力机构的工质出口与所述叶轮压气机的工质入口之间的连通通道上设附属工质导出口。方案11.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述燃烧室排出的物质的质量流量大于从工质闭合回路外导入所述燃烧室的物质的质量流量。方案12.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述射动熵循环发动机还包括氧化剂传感器和氧化剂控制装置,所述氧化剂传感器设在工质闭合回路内,所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号,氧化剂源经氧化剂控制阀与所述工质闭合回路连通,所述氧化剂控制装置控制所述氧化剂控制阀。方案13.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述射动熵循环发动机还包括四类门气缸活塞机构,所述四类门气缸活塞机构的供气口与所述热缸连通,所述四类门气缸活塞机构的回充口与所述工质导出口连通。方案14.在方案I至方案13中任一方案的基础上,进一步可选择的,所述射动熵循环发动机还包括低温冷源,所述低温冷源用于提供低温物质,所述低温物质用于冷却所述冷缸中或即将进入所述冷缸的工质。方案15.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述热缸设为活塞液体机构,所述活塞液体机构包括气液缸和气液隔离结构,所述气液隔离结构设在所述气液缸内。方案16.在方案I的基础上,进一步可选择的,所述冷缸设为活塞液体机构,所述活塞液体机构包括气液缸和气液隔离结构,所述气液隔离结构设在所述气液缸内。方案17.在方案15或方案16的基础上,进一步可选择的,所述气液缸内的气体工质对所述气液隔离结构的压力大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和。本发明的原理是:利用所述动力流体喷射口的喷射产生的流体推动力使工质定向流动。本发明中,所谓的射流泵是指通过动力流体引射非动力流体,两流体相互作用从一个出口排出的装置,所谓的射流泵可以是气体射流泵(即喷射泵),也可以是液体射流泵;所谓的射流泵可以是传统射流泵,也可以是非传统射流泵。本发明中,所述射流泵包括多级射流泵,多股射流泵和脉冲射流泵等。本发明中,所谓的传统射流泵,是指由两个套装设置的管构成的,其中内管的一端设在外管中;向内管提供高压动力流体,内管高压动力流体在外管内喷射,在内管高压动力流体喷射和外管的共同作用下使内外管之间的其他流体(从外管进入的流体)沿内管高压动力流体的喷射方向产生运动的装置;所谓射流泵的外管可以有缩扩区,外管可以设为文丘里管,内管喷嘴可以设为拉瓦尔喷管,所谓的缩扩区是指外管内截面面积发生变化的区域;所述射流泵至少有三个接口或称通道,即动力流体喷射口(高压动力流体的入口)、低压流体入口(两管之间的空隙)和流体出口。本发明中,所谓的非传统射流泵是指由两个或两个以上相互套装设置或相互并列设置的管构成的,其中至少一个管与动力流体源连通,并且动力流体源中的动力流体的流动能够引起其他管中的流体产生定向流动的装置;所谓射流泵的外管可以有缩扩区,可以设为文丘里管,管的喷嘴可以设为拉瓦尔喷管,所谓的缩扩区是指管内截面面积发生变化的区域;所述射流泵至少有三个接口或称通道,即动力流体喷射口、低压流体入口和流体出口 ;所述射流泵可以包括多个动力流体喷射口,在包括多个动力流体喷射口的结构中,所述动力流体喷射口可以布置在所述低压流体入口的管道中心区,也可以布置在所述低压流体入口的管道壁附近,所述动力流体喷射口也可以是环绕所述低压流体入口管道壁的环形喷射口。本发明中,所谓的氧化剂是指能与燃料发生燃烧化学反应的物质,例如液氧、氧气、空气、液态空气、双氧水、双氧溶液等。本发明中,所谓的动力流体可以是燃料、氧化剂、惰性气体、蒸汽等。本发明中,所谓的冷却器包括散热器。本发明中,所谓的“指向所述热缸”是指由所述动力流体喷射口喷出的流体向进入所述热缸的方向流动。本发明中,所谓的“指向所述冷缸”是指由所述动力流体喷射口喷出的流体向进入所述冷缸的方向流动。本发明中,所谓的“工质闭合回路”是指由所述热缸、所述冷缸以及连通所述热缸的工质出口和所述冷缸的工质入口的连通通道、连通所述冷缸的工质出口和所述热缸的工质入口的连通通道形成的工质可循环流动的空间。本发明中,通过调整所述工质闭合回路的工作压力(例如可以通过调整所述工质导出口的开启压力或者开关时间来实现)以及热端机构的排量,以控制热端机构的质量排量,使所述燃烧室排出的物质的质量流量M2大于从所述工质闭合回路外导入所述燃烧室的物质的质量流量M1,也就是说除了从所述工质闭合回路外导入所述燃烧室的物质外,还有一部分物质是从所述工质闭合回路中导入所述燃烧室的,由于所述燃烧室是设置在所述工质闭合回路内的,所以也就是说从所述燃烧室排出的物质至少有一部分流回所述燃烧室,即实现了工质在热端机构和冷端机构之间有往复流动。从所述工质闭合回路外向所述燃烧室导入的物质可以是氧化剂、还原剂、压缩气体或高温燃气等。本发明中,所述热端机构是指所述燃烧室设在其中,或者所述燃烧室中发生燃烧化学反应后产生的工质首先进入其中的配气机构或做功机构,例如本发明中的所述热缸。本发明中,所述冷端机构是指工质从所述热端机构流出后进入的气体做功机构或气体压缩机构,例如本发明中的所述冷缸。本发明中,所述氧化剂传感器是指对所述工质闭合回路中的氧化剂的含量进行检测的装置。所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号,所述氧化剂控制装置根据所述氧化剂传感器提供的信号以及预先设定的所述工质闭合回路中静态或动态的氧化剂含量设定值对所述氧化剂控制阀进行控制以增加或减少向所述工质闭合回路中供给氧化剂的量,达到调控所述工质闭合回路中氧化剂的含量的目的。所述氧化剂含量设定值可以是一个数值,也可以是一个数值区间,例如:所述工质闭合回路中的氧化剂含量设定值可以为5%、10%或10% 12%等。所述氧化剂传感器可以设在远离所述燃烧室的闭合回路上,可保证整个工质闭合回路是在富氧(氧含量大于零)状态下工作,使所述燃烧室内发生稳定的燃烧化学反应,同时还可以防止积碳的发生。本发明中,所述四类门气缸活塞机构是指气缸上设有进气口、排气口、供气口和回充口,在所述进气口、所述排气口、所述供气口和所述回充口处依次对应设置进气门、排气门、供气门和回充门的气缸活塞机构。本发明中,所述低温冷源是指能提供温度在0°C以下的低温物质的装置、机构或储罐,例如采用商业购买方式获得的储存有低温物质的储罐,所述低温物质可以是液氮、液氧、液氦或液化空气等。当本发明中氧化剂为液氧时,液氧可直接作为所述低温物质。本发明中,所述低温冷源以直接与所述工质闭合回路连通使所述低温物质与所述工质闭合回路内的工质混合的方式,或者以经换热装置使所述低温物质与所述工质闭合回路内的工质换热的方式,对所述冷缸中或即将进入所述冷缸的工质进行冷却处理。热气机是一种工作循环接近卡诺循环的动力机构,其热效率的计算可以参考卡诺循环热效率计算
公式:,从中可知,当冷源温度T2下降时,热效率Il升高,而且向冷源排放的热量
减少,如果冷源温度T2下降幅度很大,即冷源温度很低,则热效率Π很高,向冷源排放的热量很小。由此推断,可用温度相当低的低温物质使冷源温度T2大幅下降,从而大幅减少向冷源排放的热量,有效提高发动机效率。温度越低的低温物质(例如液氧、液氮或液氦等),在制造过程中需要消耗越多的能量,但是就单位质量而言,对发动机热效率n提升的贡献越大,就好比将能量存储在温度很低的物质中,相当于一种新型电池的概念,所述低温物质可以使用垃圾电等成本很低的能源来制造,从而有效降低发动机的使用成本。本发明中,所述低温冷源中的所述低温物质发挥冷却作用后,既可导入所述工质闭合回路中,作为熵循环发动机的循环工质,也可不导入所述工质闭合回路中。本发明中,所谓的两个装置连通是指流体可以在两个装置之间单向或者双向流通。所谓的连通是指直接连通或经控制机构、控制单元或其他控制部件间接连通。本发明中,所述液氧包括商业液氧或现场制备的液氧。本发明中,所述气液隔离结构将所述气液缸分隔成气体端和液体端,在所述气液缸的气体端设气体工质开口,用于与所述工质闭合回路中的其他装置或机构连通;在所述气液缸的液体端设液体工质开口,用于与液压动力机构或液体工质回送系统连通。本发明中,可以通过调整所述工质闭合回路中的压力(例如可以通过调整所述工质导出口的开启压力或者开关时间来实现),使所述气液缸内的气体工质对所述气液隔离板的压力大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和,从而防止所述气液隔离结构与所述气液缸碰撞。本发明中,应根据射动熵循环发动机及热动力领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。本发明的有益效果如下:本发明公开的射动熵循环发动机中所述动力流体喷射口的设置消除了配气阀以及压气机、涡轮配气的必要性,为此降低了热气机的造价,增加了热气机的可靠性。


图1所示的是本发明实施例1的结构示意图;图2所示的是本发明实施例2的结构示意图;图3所示的是本发明实施例3的结构示意图;图4所示的是本发明实施例4的结构示意图;图5所示的是本发明实施例5的结构示意图;图6所示的是本发明实施例6的结构示意图;图7所示的是本发明实施例7的结构示意图;图8所示的是本发明实施例8的结构示意图;图9所示的是本发明实施例9的结构示意图;图10所示的是本发明实施例10的结构示意图;图11所示的是本发明实施例11的结构示意图。图中:I热缸、2冷缸、3热交换器、4冷却器、5燃烧室、6燃料喷射口、7氧化剂喷射口、71氧化剂传感器、72氧化剂控制装置、73氧化剂控制阀、8惰性气体喷射口、9工质导出口、10射流泵、12涡轮动力机构、13叶轮压气机、14冷却器、15附属工质导出口、16低温冷源、17活塞液体机构、171液压动力机构、172液体工质回送系统、173过程控制机构、174气液隔离结构、175气液缸、18氧化剂源、19四类门气缸活塞机构、191进气口、192排气口、193供气口、194 回充口。
具体实施例方式实施例1如图1所示的射动熵循环发动机,包括热缸I和冷缸2,所述热缸I的工质出口与所述冷缸2的工质入口连通,所述冷缸2的工质出口与所述热缸I的工质入口连通,在所述热缸I内设燃烧室5,在所述冷缸2的工质入口处设冷却器4,在所述冷缸2的工质出口处设工质导出口 9 ;在连通所述热缸I的工质入口和所述冷缸2的工质出口的连通通道内设作为动力流体喷射口的燃料喷射口 6,且所述燃料喷射口 6指向所述热缸I,在所述燃烧室5上设空气入口,空气作为氧化剂使用,其中,所述热缸I的活塞和所述冷缸2的活塞所连接的同一曲轴的连杆轴颈之间的夹角为90°。本实施例的所述射动熵循环发动机可以按照斯特林循环工作,具体如下:当所述热缸I的活塞开始从上止点下行、所述冷缸2的活塞以相同速率上行时,所述燃料喷射口 6开始喷射燃料,喷射产生的流体进入所述热缸I的气缸内的所述燃烧室5,同时,空气从所述空气入口进入所述燃烧室5,当所述冷缸2的活塞到达上止点、所述热缸I的活塞下行到达某一位置时,所述燃料喷射口 6及所述空气入口关闭,所述燃烧室5内的工质点火燃烧形成高温高压的工质推动所述热缸I的活塞做功;当做功完成后所述热缸I的活塞由下止点向上运动、所述冷缸2的活塞由上止点向下运动时,所述燃料喷射口 6开始喷射燃料,喷射产生的流体推动力引导工质由所述热缸I的工质出口向所述冷缸2的工质入口移动,经所述冷却器4冷却后,进入所述冷缸2的气缸内,当所述热缸I的活塞达到上止点、所述冷缸2的活塞到达下止点时,所述燃料喷射口 6停止喷射。所述热缸I的活塞在上止点不动,所述冷缸2的活塞由下止点上行至中间某一位置,压缩工质;之后,当所述冷缸2的活塞、所述热缸I的活塞开始以相同的速率分别上行、下行时,所述燃料喷射口 6开始喷射燃料,喷射产生的流体推动力引导被压缩的工质从所述冷缸2的工质出口向所述热缸I的工质入口流动,进入所述热缸I的气缸内的燃烧室5,空气从所述空气入口进入所述燃烧室5,当所述冷缸2的活塞到达上止点、所述热缸I的活塞下行到达某一位置时,所述燃料喷射口 6及所述空气入口关闭,所述燃烧室5内的工质直接推动所述热缸I的活塞做功或所述燃烧室5内的工质点火燃烧形成高温高压的工质推动所述热缸I的活塞做功,进行下一个工作循环,多余的工质从所述工质导出口 9导出。实施例2如图2所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:所述燃烧室5设在所述热缸I的工质入口处,所述冷却器4设在所述冷缸2上,所述动力流体喷射口设为氧化剂喷射口 7,所述氧化剂设为氧气;在所述燃烧室5上设燃料入口,其中,所述热缸I的活塞和所述冷缸2的活塞所连接的同一曲轴的连杆轴颈之间的夹角为60°。本实施例中的所述射动熵循环发动机和实施例1中的所述射动熵循环发动机的工作方式基本相同,不同的是,将所述燃料喷射口 6喷射燃料的步骤替换为所述氧化剂喷射口 7喷射氧气的步骤,将空气从所述空气入口进入所述燃烧室5的步骤更换为燃料经所述燃烧室5上的燃料入口喷入的步骤。实施例3如图3所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:所述冷却器4设在所述冷缸2的工质出口处,在连通所述热缸I的工质出口和所述冷缸2的工质入口的连通通道与连通所述冷缸2的工质出口和所述热缸I的工质入口的连通通道之间设热交换器3,所述热缸I的工质入口与所述热交换器3的被加热流体通道的工质出口连通,所述热缸I的工质出口与所述热交换器3的被冷却流体通道的工质入口连通,所述冷缸2的工质出口与所述热交换器3的被加热流体通道的工质入口连通,所述冷缸2的工质入口与所述热交换器3的被冷却流体通道的工质出口连通。所述工质导出口 9设在所述冷却器4与所述热交换器3的被冷却流体入口之间的连通通道上,其中,所述热缸I的活塞和所述冷缸2的活塞所连接的同一曲轴的连杆轴颈之间的夹角为45°。本实施例,从所述热缸I导出的高温工质经过所述热交换器3将热量传递给由所述冷缸2导出的压缩气体,在降低进入所述冷缸2的工质的温度的同时提高了由所述冷缸2导出的压缩气体的温度,从而提高了系统的效率。实施例4如图4所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:在连通所述热缸I的工质入口和所述冷缸2的工质出口的连通通道上设射流泵10,所述动力流体喷射口设为惰性气体喷射ロ 8,所述惰性气体喷射ロ 8设为所述射流泵10的动カ流体喷射ロ,在所述燃烧室5上设燃料入口和空气入口,其中,所述热缸I的活塞和所述冷缸2的活塞所连接的同一曲轴的连杆轴颈之间的夹角为30°。本实施例中采用所述射流泵10,可以增加由所述动カ流体喷射ロ喷出的流体速度,从而使喷射的流体具有更大的推动カ。实施例5如图5所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:所述燃料喷射ロ 6设在连通所述热缸I的エ质出口和所述冷缸2的エ质入口的连通通道内,且所述动カ流体喷射ロ指向所述冷缸2。实施例6如图6所示的射动熵循环发动机,其与实施例5的区别在于:在连通所述热缸I的エ质出口和所述冷缸2的エ质入口的连通通道内设射流泵10,所述射流泵10的动カ流体喷射ロ设为所述燃料喷射ロ 6。实施例7如图7所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:所述射动熵循环发动机还包括涡轮动カ机构12和叶轮压气机13,所述エ质导出ロ 9与所述涡轮动カ机构12的エ质入口连通,所述涡轮动カ机构12的エ质出ロ经冷却器14与所述叶轮压气机13的エ质入口连通,所述叶轮压气机13的エ质出口与エ质闭合回路连通;在所述冷却器14与所述叶轮压气机13的エ质入口之间的连通通道上设附属エ质导出口 15。本实施例中,利用所述エ质导出口 9导出的乏气做功,将部分乏气压缩后重新导入所述热缸I,提闻了系统的效率。作为可变换的实施方式,所述附属エ质导出口 15可以设在所述涡轮动カ机构12的エ质出口与所述冷却器14之间的连通通道上。所述叶轮压气机13的エ质出口与设在所述エ质闭合回路上的连通ロ连通,该连通口和所述エ质导出口 9设在所述エ质闭合回路上的不同位置。实施例8如图8所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:所述燃烧室5设在所述热缸I的エ质入口处,所述冷却器4设在所述冷缸2上,氧化剂设为氧气;所述射动熵循环发动机还包括氧化剂传感器71和氧化剂控制装置72,所述氧化剂传感器71设在エ质闭合回路内,所述氧化剂传感器71对所述氧化剂控制装置72提供信号,氧化剂源18经氧化剂控制阀73与所述エ质闭合回路连通,所述氧化剂控制装置72控制所述氧化剂控制阀73。本实施例通过设置所述氧化剂源18、所述氧化剂传感器71、所述氧化剂控制装置72、所述氧化剂控制阀73能够精确控制所述エ质闭合回路中的氧含量,从而保证所述燃烧室5内发生稳定的化学反应,同时可以防止积碳的发生。实施例9如图9所示的射动熵循环发动机,其与实施例2的区别在于:还包括低温冷源16,所述低温冷源16设在所述热缸I和所述冷缸2之间的连通通道上、靠近所述冷缸2的エ质入口处,并和该连通通道连通,所述低温冷源16提供的低温物质通过与该连通通道内的エ质混合的方式,对即将进入所述冷缸2的エ质进行冷却。本实施例中所述低温冷源16的设置,可以进一步提闻发动机的效率。作为可变换的实施方式,所述低温冷源16可以设在所述冷缸2上并与所述冷缸2连通,通过低温物质直接和所述冷缸2内的エ质混合的方式,对所述冷缸2内的エ质进行冷却。作为可变换的实施方式,还可以在所述热缸I与所述冷缸2之间的连通通道上或所述冷缸2上设换热装置,并将所述低温冷源16提供的低温物质作为换热装置的エ质,从而对所述冷缸2中或者即将进入所述冷缸2中的エ质进行冷却。实施例10如图10所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:所述射动熵循环发动机还包括四类门气缸活塞机构19,所述四类门气缸活塞机构19的供气ロ 193与所述热缸I连通,所述四类门气缸活塞机构19的回充ロ 194与所述エ质导出ロ 9连通;取消所述燃烧室5上的空气入口。本实施例中,所述エ质导出口 9导出的乏气被导入所述四类门气缸活塞机构19,作为エ质推动所述四类门气缸活塞机构19的活塞做功压缩氧化剂,经压缩的所述氧化剂通过所述供气ロ 193送入所述热缸1,从而提高了系统的效率。实施例11如图11所示的射动熵循环发动机,其与实施例1的区别在于:所述热缸I设为活塞液体机构17,所述活塞液体机构17包括气液缸175和气液隔离结构174,所述气液隔离结构174设在所述气液缸175内;所述冷缸2设为活塞液体机构17,所述活塞液体机构17包括气液缸175和气液隔离结构174,所述气液隔离结构174设在所述气液缸175内;所述气液缸175内的气体エ质对所述气液隔离结构174的压カ大于所述气液缸175内的液体和所述气液隔离结构174做往复运动时的惯性カ之和;所述气液缸175的液体端与液压动カ机构171连通,所述液压动カ机构171与液体エ质回送系统172连通,所述液体エ质回送系统172与所述气液缸175的液体端连通;所述液压动カ机构171和所述液体エ质回送系统172受过程控制机构173控制。作为可变换的实施方式,所述热缸I与所述冷缸2可择一方式设为所述活塞液体机构17的结构。本实施例中,将所述气液缸175内的气体エ质对所述气液隔离结构174的压カ设为大于所述气液缸175内的液体和所述气液隔离结构174做往复运动时的惯性カ之和的目的是防止在运行过程中所述气液隔离结构174撞击所述气液缸175,在不考虑所述气液隔离结构174撞击所述气液缸175的情况下,也可以不做此要求。本发明的所述实施方式中,都可以选择性的将所述热缸I和所述冷缸2呈V型设置。作为可以变换的实施方式,本发明的所述实施方式中,所述热缸I的活塞和所述冷缸2的活塞可以采用其它的连接方式,而不必和同一曲轴的两个连杆轴颈连接,或者即使与同一曲轴的两个连杆轴颈相连,两个连杆轴颈的夹角不必一定是实施例中所指定的角度,可以是任何角度,当然该夹角小于180°会更好。本发明中的所述实施方式中的所述エ质导出ロ 9都可以设置在所述冷缸2的エ质入口通道上或设置在所述冷缸2上或所述冷缸2的エ质出ロ通道上的任何其它位置代替设置在所述冷缸2的エ质出ロ处。具体实施时,本发明的所有实施方式中,都可以选择性的将所述燃烧室5排出的物质的质量流量设为大于从エ质闭合回路外导入所述燃烧室5的物质的质量流量。显然,本发明不限于以上实施例,根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案,可以推导出或联想出许多变型方案,所有这些变型方案,也应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种射动熵循环发动机,包括热缸(I)和冷缸(2),其特征在于:所述热缸(I)的工质出口与所述冷缸(2 )的工质入口连通,所述冷缸(2 )的工质出口与所述热缸(I)的工质入口连通,在所述热缸(I)内和/或在所述热缸(I)的工质入口通道内设燃烧室(5 ),在所述冷缸(2)的工质入口通道、工质出口通道和所述冷缸(2)上的至少一个地方设冷却器(4),在所述冷缸(2)的工质入口通道、工质出口通道和所述冷缸(2)上的至少一个地方设工质导出口(9);在连通所述热缸(I)的工质入口和所述冷缸(2)的工质出口的连通通道内设动力流体喷射口,且所述动力流体喷射口指向所述热缸(I ),或在连通所述热缸(I)的工质出口和所述冷缸(2)的工质入口的连通通道内设动力流体喷射口,且所述动力流体喷射口指向所述冷缸(2)。
2.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:在连通所述热缸(I)的工质出口和所述冷缸(2)的工质入口的连通通道与连通所述冷缸(2)的工质出口和所述热缸(I)的工质入口的连通通道之间设热交换器(3 )。
3.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:所述动力流体喷射口设为燃料喷射口(6)。
4.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:所述动力流体喷射口设为氧化剂喷射口(7)。
5.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:所述动力流体喷射口设为惰性气体喷射口(8)。
6.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:在连通所述热缸(I)的工质入口和所述冷缸(2)的工质出口的连通通道上设射流泵(10),所述动力流体喷射口设为所述射流泵(10)的动力流体喷射口。
7.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:在连通所述热缸(I)的工质出口和所述冷缸(2)的工质入口的连通通道内设射流泵(10),所述动力流体喷射口设为所述射流泵(10)的动力流体喷射口。
8.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:所述热缸(I)和所述冷缸(2)为V型设置。
9.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:所述热缸(I)的活塞和所述冷缸(2)的活塞所连接的同一曲轴的连杆轴颈之间的夹角小于180°。
10.如权利要求1所述射动熵循环发动机,其特征在于:所述射动熵循环发动机还包括涡轮动力机构(12)和叶轮压气机(13),所述工质导出口(9)与所述涡轮动力机构(12)的工质入口连通,所述涡轮动力机构(12)的工质出口经冷却器(14)与所述叶轮压气机(13)的工质入口连通,所述叶轮压气机(13)的工质出口与工质闭合回路连通;在所述涡轮动力机构(12)的工质出口与所述叶轮压气机(13)的工质入口之间的连通通道上设附属工质导出口(15)。
全文摘要
本发明公开了一种射动熵循环发动机,包括热缸和冷缸,所述热缸的工质出口与所述冷缸的工质入口连通,所述冷缸的工质出口与所述热缸的工质入口连通,在所述热缸内和/或在所述热缸的工质入口通道上设燃烧室,在所述冷缸的工质入口通道、工质出口通道和所述冷缸上的至少一个地方设冷却器,在所述冷缸的工质入口通道、工质出口通道和所述冷缸上的至少一个地方设工质导出口;在连通所述热缸的工质入口和所述冷缸的工质出口的连通通道内设动力流体喷射口,且所述动力流体喷射口指向所述热缸,或在连通所述热缸的工质出口和所述冷缸的工质入口的连通通道内设动力流体喷射口,且所述动力流体喷射口指向所述冷缸。本发明结构简单、实用性强。
文档编号F02G1/043GK103114935SQ201310016869
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月16日 优先权日2012年1月27日
发明者靳北彪 申请人:摩尔动力(北京)技术股份有限公司
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