一种氩循环内燃机的制作方法

文档序号:29081205发布日期:2022-03-02 00:06阅读:118来源:国知局
一种氩循环内燃机的制作方法

1.本发明涉及热能与动力领域,尤其是一种氩循环内燃机。


背景技术:

2.传统发动机均存在着效率低、污染排放严重等问题。为解决这一问题,本发明人曾与2014年9月13日提出气闭合氪循环发动机并与2017年5月10日获得授权发明专利(专利号201410466368.7),在这一方案中使用了气液分离器,然而由于气液分离器不能使气态水得以分离,气态水的存在导致工质绝热指数的大幅减小进而导致热机效率严重下降。不仅如此,氪气非常昂贵,难以使氪循环发动机广泛应用。事实上,社会和动力产业界都急需发明一种生产制造成本低的清洁高效的内燃发动机,更都急需发明一种循环工质成本低的清洁高效的内燃发动机。因此,需要发明一种新型发动机以满足社会和动力领域的迫切需求。


技术实现要素:

3.为了解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:
4.方案1:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置氢燃料喷射口,所述氢燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置液氧入口。
5.方案2:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置氢燃料喷射口,所述氢燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置吸热器,在所述吸热器上设置液氧入口和氧气出口,在所述气缸活塞机构上设置氧喷射口,所述氧喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述氧喷射口与所述氧气出口连通设置,在所述气缸活塞机构的压缩冲程后期所述氧喷射口开启喷射氧气。
6.方案3:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置氢燃料喷射口,所述氢燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机
构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置液氧入口,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置冷却器。
7.方案4:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置氢燃料喷射口,所述氢燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置吸热器,在所述吸热器上设置液氧入口和氧气出口,在所述气缸活塞机构上设置氧喷射口,所述氧喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述氧喷射口与所述氧气出口连通设置,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置冷却器,在所述气缸活塞机构的压缩冲程后期所述氧喷射口开启喷射氧气。
8.方案5:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置氢燃料喷射口,所述氢燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,在所述气缸活塞机构上设置氧喷射口,所述氧喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置冷却器,在所述气缸活塞机构的压缩冲程后期所述氧喷射口开启喷射氧气。
9.方案6:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门、二氧化碳捕捉单元和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置含碳燃料喷射口,所述含碳燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸、所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器至所述进气门的连通通道上设置液氧入口。
10.方案7:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门、二氧化碳捕捉单元和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置含碳燃料喷射口,所述含碳燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸、所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元至所述进气门的连通通道上设置吸热器,在所述吸热器上设置液氧入口和氧气出口,在所述气缸活塞机构上设置氧喷射口,所述氧喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述氧
喷射口与所述氧气出口连通设置,在所述气缸活塞机构的压缩冲程后期所述氧喷射口开启喷射氧气。
11.方案8:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门、二氧化碳捕捉单元和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置含碳燃料喷射口,所述含碳燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸、所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元至所述进气门的连通通道上设置液氧入口,在所述排气门至所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元至所述进气门的连通通道上设置冷却器。
12.方案9:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门、二氧化碳捕捉单元和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置含碳燃料喷射口,所述含碳燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸、所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元至所述进气门的连通通道上设置吸热器,在所述吸热器上设置液氧入口和氧气出口,在所述气缸活塞机构上设置氧喷射口,所述氧喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述氧喷射口与所述氧气出口连通设置,在所述排气门至所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元至所述进气门的连通通道上设置冷却器,在所述气缸活塞机构的压缩冲程后期所述氧喷射口开启喷射氧气。
13.方案10:一种氩循环内燃机,包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、进气门、排气门、二氧化碳捕捉单元和水吸收吸附器,在所述气缸活塞机构上设置进气口和排气口,所述进气门与所述进气口配合设置,所述排气门与所述排气口配合设置,所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内,在所述气缸活塞机构上设置含碳燃料喷射口,所述含碳燃料喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,在所述气缸活塞机构上设置氧喷射口,所述氧喷射口与所述内燃燃烧室配合设置,所述排气口经所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元与所述进气口连通设置,在包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内充入氩气,在所述排气门至所述水吸收吸附器和所述二氧化碳捕捉单元至所述进气门的连通通道上设置冷却器,在所述气缸活塞机构的压缩冲程后期所述氧喷射口开启喷射氧气。
14.方案11:一种氩循环内燃机,在方案1至10任一方案的基础上进一步使所述水吸收吸附器易于更换设置。
15.方案12:一种氩循环内燃机,在方案6至10任一方案的基础上进一步使在包括所述二氧化碳捕捉单元的结构中所述二氧化碳捕捉单元易于更换设置。
16.方案13:一种氩循环内燃机,在方案1至10任一方案的基础上进一步使所述水吸收吸附器易于更换设置,在包括所述二氧化碳捕捉单元的结构中使所述二氧化碳捕捉单元易于更换设置。
17.方案14:一种氩循环内燃机,在方案1至13任一方案的基础上进一步使在所述内燃燃烧室燃料与氧摩尔当量燃烧设置。
18.方案15:一种氩循环内燃机,在方案1至14任一方案的基础上进一步使所述氩循环内燃机还包括电机,所述气缸活塞机构和所述电机两者传动设置,所述气缸活塞机构的运动件和所述电机的运动件均设置在密封壳体内,所述电机通过与所述密封壳体密封设置的导电体与所述密封壳体的外部建立电力传输。
19.本发明的发明原理:氩气的绝热指数较大,如果将热机的工质由空气替换成氩气,同样膨胀比的容积型热机和速度型热机会导致温比的大幅度增加,进而大幅度提升热机的效率。不仅如此,氩气成本相对低廉,分子量大于空气,因此,氩气不仅适合用于容积型热机的工质,亦适合用于容积型热机的工质。
20.本发明中,所谓的“二氧化碳捕捉单元”是指将二氧化碳从工质中分离出来的单元,包括采用化学方法捕捉二氧化碳和/或用物理方法捕捉二氧化碳的装置,也包括能够分离二氧化碳的制冷分离单元和膜分离单元,所谓的物理方法包括吸收和吸附。
21.本发明中,所谓的“二氧化碳捕捉单元”可依据二氧化碳捕捉领域的公知技术和能源动力领域的公知技术进行生产制造。
22.本发明中,设置所述二氧化碳捕捉单元的目的是将工质中的二氧化碳加以捕捉固定减少工质中二氧化碳的含量。
23.本发明中,所谓的“连通”包括直接连通、间接连通和经操作单元连通,所述操作单元包括阀、控制机构、供送机构(泵)和热交换器等。
24.本发明中,所述冷却器可选择性选择设为冷凝冷却器,所谓的“冷凝冷却器”是指能够使水发生冷凝的冷凝冷却器,或者能够使水和二氧化碳发生冷凝的冷凝冷却器。
25.本发明中,所公开的氩循环内燃机,排出的h2o及其载体或co2及其载体中可能含有部分氩气,可以利用公知技术对这部分氩气气体进行回收。
26.本发明中,所谓的水吸收吸附器是指包括化学过程和/或物理过程的对水进行捕捉的装置。
27.本发明中,所谓的水吸收吸附器可选择性选择设为气态水吸收吸附器。
28.本发明中,所谓的水吸收吸附器内的水吸收吸附剂可选择性选择为氢氧化钠、生石灰或高吸水性高分子物等。
29.本发明中,所谓的含碳燃料是指含有碳元素的可以与氧发生反应的物质,例如碳类、烃类、醇类、醚类等。
30.本发明中,所述燃烧室使用的含碳燃料可选择性选择汽油、柴油和/或液化天然气。
31.本发明中,可选择性选择,回路内充入的氩气的底压高于0.1兆帕、0.2兆帕、0.3兆帕、0.4兆帕、0.5兆帕、0.6兆帕、0.7兆帕、0.8兆帕、0.9兆帕、1兆帕、2兆帕、3兆帕、4兆帕、5兆帕、6兆帕、7兆帕、8兆帕、9兆帕或高于10兆帕。
32.本发明中,所谓的底压是指当所述氩循环内燃机处于非工作状态时,包括所述压气机构、所述内燃燃烧室和所述做功机构的回路内的压力处于平衡时的压力。
33.本发明中,所述燃烧室使用的氢燃料可选择性选择液化氢燃料。
34.本发明中,所述燃烧室使用的含碳燃料可选择性选择液化气体燃料。
35.本发明中,可选择性选择,所述氩循环内燃机还包括氩气储罐,所述氩气储罐经控制装置与包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路连通,当包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内的氩气需要补充时,通过所述控制装置由所述氩气储罐提供。
36.本发明中,可选择性选择,所述气态水吸收吸附器和/或所述二氧化碳捕捉单元易更换设置。
37.本发明中,所谓的气态水吸收吸附器设为易更换式是指所述氧化氢吸收吸附器本体和/或其吸收吸附剂易更换设置。
38.本发明中,所谓的“所述二氧化碳捕捉单元设为易更换式”是指所述所述二氧化碳捕捉单元本体和/或其二氧化碳捕捉剂易于更换设置。
39.本发明中,在所述燃烧室内氢与氧的燃烧可选择性选择摩尔当量燃烧模式燃烧。
40.本发明中,在所述燃烧室内含碳燃料与氧的燃烧可选择性选择摩尔当量燃烧模式燃烧。
41.本发明中,所谓的摩尔当量燃烧是指燃烧后氧的摩尔占比和燃料的摩尔占比均低于10%。
42.本发明中,所谓的“a经b和c与x连通”可选择性选择a-b-c-x的连接方式,亦可选择性选择a-c-b-x的连接方式。
43.本发明中,应根据电力电子及热能动力领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
44.本发明的有益效果如下:本发明所公开的氩循环内燃机,具有生产制造成本低、循环工质成本低、使用成本低、清洁高效等优点。
附图说明
45.图1是本发明第1实施例的结构布置示意图;
46.图2是本发明第2实施例的结构布置示意图;
47.图3是本发明第3实施例的结构布置示意图;
48.图4是本发明第4实施例的结构布置示意图;
49.图5是本发明第5实施例的结构布置示意图;
50.图6是本发明第6实施例的结构布置示意图;
51.图7是本发明第7实施例的结构布置示意图;
52.图8是本发明第8实施例的结构布置示意图;
53.图9是本发明第9实施例的结构布置示意图;
54.图10是本发明第10实施例的结构布置示意图;
55.图11是本发明设有电机一实施例的结构布置示意图。
56.图中:1气缸活塞机构 2内燃燃烧室 3进气门 4排气门 5水吸收吸附器 6进气口 7排气口 8氢燃料喷射口 9液氧入口 10吸热器 11氧气出口 12氧喷射口 13冷却器 14二氧化碳捕捉单元 15含碳燃料喷射口 16电机 17密封壳体
具体实施方式
57.实施例1
58.一种氩循环内燃机,如图1所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置氢燃料喷射口8,所述氢燃料喷射口8与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸和所述水吸收吸附器5的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置液氧入口9。
59.实施例2
60.一种氩循环内燃机,如图2所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置氢燃料喷射口8,所述氢燃料喷射口8与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸和所述水吸收吸附器5的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置吸热器10,在所述吸热器10上设置液氧入口9和氧气出口11,在所述气缸活塞机构1上设置氧喷射口12,所述氧喷射口12与所述内燃燃烧室2配合设置,所述氧喷射口12与所述氧气出口11连通设置,在所述气缸活塞机构1的压缩冲程后期所述氧喷射口12开启喷射氧气。
61.实施例3
62.一种氩循环内燃机,如图3所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置氢燃料喷射口8,所述氢燃料喷射口8与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸和所述水吸收吸附器5的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置液氧入口9,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置冷却器13。
63.实施例4
64.一种氩循环内燃机,如图4所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置氢燃料喷射口8,所述氢燃料喷射口8与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸和所述水吸收吸附器5的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置吸热器10,在所述吸热器10上设置液氧入口9和氧气出口11,在所述气缸活塞机构1上设置氧喷射口12,所述氧喷射口12与所述内燃燃烧室2配合设置,所述氧喷射口12与所述氧气出口11连通设置,在所述排气
门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置冷却器13,在所述气缸活塞机构1的压缩冲程后期所述氧喷射口12开启喷射氧气。
65.实施例5
66.一种氩循环内燃机,如图5所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置氢燃料喷射口8,所述氢燃料喷射口8与所述内燃燃烧室2配合设置,在所述气缸活塞机构1上设置氧喷射口12,所述氧喷射口12与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸和所述水吸收吸附器5的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置冷却器13,在所述气缸活塞机构1的压缩冲程后期所述氧喷射口12开启喷射氧气。
67.实施例6
68.一种氩循环内燃机,如图6所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4、二氧化碳捕捉单元14和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置含碳燃料喷射口15,所述含碳燃料喷射口15与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸、所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5至所述进气门3的连通通道上设置液氧入口9。
69.实施例7
70.一种氩循环内燃机,如图7所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4、二氧化碳捕捉单元14和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置含碳燃料喷射口15,所述含碳燃料喷射口15与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸、所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14至所述进气门3的连通通道上设置吸热器10,在所述吸热器10上设置液氧入口9和氧气出口11,在所述气缸活塞机构1上设置氧喷射口12,所述氧喷射口12与所述内燃燃烧室2配合设置,所述氧喷射口12与所述氧气出口11连通设置,在所述气缸活塞机构1的压缩冲程后期所述氧喷射口12开启喷射氧气。
71.实施例8
72.一种氩循环内燃机,如图8所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4、二氧化碳捕捉单元14和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置含碳燃料喷射口15,所述含碳燃料喷射口15与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收
吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸、所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14至所述进气门3的连通通道上设置液氧入口9,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14至所述进气门3的连通通道上设置冷却器13。
73.实施例9
74.一种氩循环内燃机,如图9所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4、二氧化碳捕捉单元14和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置含碳燃料喷射口15,所述含碳燃料喷射口15与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸、所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14至所述进气门3的连通通道上设置吸热器10,在所述吸热器10上设置液氧入口9和氧气出口11,在所述气缸活塞机构1上设置氧喷射口12,所述氧喷射口12与所述内燃燃烧室2配合设置,所述氧喷射口12与所述氧气出口11连通设置,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14至所述进气门3的连通通道上设置冷却器13,在所述气缸活塞机构1的压缩冲程后期所述氧喷射口12开启喷射氧气。
75.实施例10
76.一种氩循环内燃机,如图10所示,包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室2、进气门3、排气门4、二氧化碳捕捉单元14和水吸收吸附器5,在所述气缸活塞机构1上设置进气口6和排气口7,所述进气门3与所述进气口6配合设置,所述排气门4与所述排气口7配合设置,所述内燃燃烧室2设置在所述气缸活塞机构1的气缸内,在所述气缸活塞机构1上设置含碳燃料喷射口15,所述含碳燃料喷射口15与所述内燃燃烧室2配合设置,在所述气缸活塞机构1上设置氧喷射口12,所述氧喷射口12与所述内燃燃烧室2配合设置,所述排气口7经所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14与所述进气口6连通设置,在包括所述气缸活塞机构1的气缸和所述水吸收吸附器5的回路内充入氩气,在所述排气门4至所述水吸收吸附器5和所述二氧化碳捕捉单元14至所述进气门3的连通通道上设置冷却器13,在所述气缸活塞机构1的压缩冲程后期所述氧喷射口12开启喷射氧气。
77.作为可变换的实施方式,实施例1至10任一实施例及其可变换的实施方式在具体实施时,均可选择性地选择使所述水吸收吸附器5易于更换设置。
78.作为可变换的实施方式,实施例6至10任一实施例及其可变换的实施方式在具体实施时,均可选择性地选择在包括所述二氧化碳捕捉单元14的结构中使所述二氧化碳捕捉单元14易于更换设置。
79.作为可变换的实施方式,实施例1至10任一实施例及其可变换的实施方式在具体实施时,均可选择性地选择使所述水吸收吸附器5易于更换设置,在包括所述二氧化碳捕捉单元14的结构中使所述二氧化碳捕捉单元14易于更换设置。
80.作为可变换的实施方式,前述任一实施例及其可变换的实施方式在具体实施时,
均可选择性地选择使在所述内燃燃烧室2中的燃料与氧摩尔当量燃烧设置。
81.作为可变换的实施方式,前述任一实施例及其可变换的实施方式在具体实施时,均可选择性地选择使所述氩循环内燃机还包括电机16,可参考图11,使所述气缸活塞机构1和所述电机16两者传动设置,使所述气缸活塞机构1的运动件和所述电机16的运动件均设置在密封壳体17内,使所述电机16通过与所述密封壳体17密封设置的导电体与所述密封壳体17的外部建立电力传输。
82.本发明在具体实施时,所述冷却器可选择性选择设为冷凝冷却器,所谓的“冷凝冷却器”是指能够使水发生冷凝的冷凝冷却器,或者能够使水和二氧化碳发生冷凝的冷凝冷却器。
83.本发明在具体实施时,排出的h2o及其载体或co2及其载体中可能含有部分氩气,可以利用公知技术对这部分氩气气体进行回收。
84.本发明在具体实施时,所述的水吸收吸附器可选择性选择设为气态水吸收吸附器。
85.本发明在具体实施时,所述的水吸收吸附器内的水吸收吸附剂可选择性选择为氢氧化钠、生石灰或高吸水性高分子物等。
86.本发明在具体实施时,所述燃烧室使用的含碳燃料可选择性选择汽油、柴油和/或液化天然气。
87.本发明在具体实施时,可选择性选择,回路内充入的氩气的底压高于0.1兆帕、0.2兆帕、0.3兆帕、0.4兆帕、0.5兆帕、0.6兆帕、0.7兆帕、0.8兆帕、0.9兆帕、1兆帕、2兆帕、3兆帕、4兆帕、5兆帕、6兆帕、7兆帕、8兆帕、9兆帕或高于10兆帕。
88.本发明在具体实施时,所述燃烧室使用的氢燃料可选择性选择液化氢燃料。
89.本发明在具体实施时,所述燃烧室使用的含碳燃料可选择性选择液化气体燃料。
90.本发明在具体实施时,可选择性选择,所述氩循环内燃机还包括氩气储罐,所述氩气储罐经控制装置与包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路连通,当包括所述气缸活塞机构的气缸和所述水吸收吸附器的回路内的氩气需要补充时,通过所述控制装置由所述氩气储罐提供。
91.本发明在具体实施时,可选择性选择,所述气态水吸收吸附器和/或所述二氧化碳捕捉单元易更换设置。
92.本发明在具体实施时,所述的气态水吸收吸附器设为易更换式可选择性使所述氧化氢吸收吸附器本体和/或其吸收吸附剂设为易更换设置。
93.本发明在具体实施时,在所述燃烧室内氢与氧的燃烧可选择性选择摩尔当量燃烧模式燃烧。
94.本发明在具体实施时,在所述燃烧室内含碳燃料与氧的燃烧可选择性选择摩尔当量燃烧模式燃烧。
95.本发明在具体实施时,所述的摩尔当量燃烧可选择性选择燃烧后氧的摩尔占比和燃料的摩尔占比均低于10%。
96.本发明在具体实施时,所述的“a经b和c与x连通”可选择性选择a-b-c-x的连接方式,亦可选择性选择a-c-b-x的连接方式。
97.本发明在具体实施时,应根据热能动力领域的公知技术,在必要的地方设置必要
的部件、单元或系统等。
98.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。
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