往复活塞机构发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热能与动力领域，具体涉及一种往复活塞机构发动机。
【背景技术】
[0002]以汽油机和柴油机为代表的容积型动力机构的效率问题和污染排放问题一直没有得到很好的解决，其根本原因是由于其正时燃烧方式以及压缩过程和膨胀过程的容积变化相同所致，而这两大问题是这类发动机的基本结构所致，无法改变，因此需要发明新型发动机。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
[0004]方案1:本发明提供了一种往复活塞机构发动机，包括压缩用往复气缸活塞机构、气体压缩旋转控制阀、工质连续加热器、气体膨胀旋转控制阀和膨胀用往复气缸活塞机构，所述气体压缩旋转控制阀与所述压缩用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀压缩单元的一部分，所述气体膨胀旋转控制阀与所述膨胀用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀膨胀单元的一部分，所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口经所述工质连续加热器与所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口连通，所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口处的体积流量和所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口处的体积流量之比大于I。
[0005]方案2:在方案I的基础上，所述膨胀用往复气缸活塞机构与所述压缩用往复气缸活塞机构联动设置。
[0006]方案3:在方案2的基础上，所述膨胀用往复气缸活塞机构与所述压缩用往复气缸活塞机构经变速机构联动设置。
[0007]方案4:在方案I的基础上，所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口处的体积流量和所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口处的体积流量之比大于1.Ul.2,1.3,1.4,1.5、
1.6,1.7,1.8,1.9 或大于 2。
[0008]方案5:在前述方案I至4中任一方案的基础上，所述往复活塞转阀压缩单元设为两个以上且排量不同，所有所述往复活塞转阀压缩单元按排量由大到小依次连通，排量最小的所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口与所述工质连续加热器连通。
[0009]方案6:在方案5的基础上，至少相邻两个所述往复活塞转阀压缩单元之间串联设置有冷却器。
[0010]方案7:在前述方案I至6中任一方案的基础上，所述往复活塞转阀膨胀单元设为两个以上且排量不同，所有所述往复活塞转阀膨胀单元按排量由小到大依次连通，排量最小的所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口与所述工质连续加热器连通。
[0011]方案8:在前述方案7的基础上，排量最小的所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口处的体积流量和排量最小的所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口处的体积流量之比大于I。
[0012]方案9:在前述方案I至8中任一方案的基础上，所述工质连续加热器设为外燃加热器、余热加热器、内燃连续燃烧室或设为短间歇内燃燃烧室。
[0013]方案10:在前述方案I至9中任一方案的基础上，所述往复活塞机构发动机还包括叶轮压气机，所述压缩用往复气缸活塞机构的工质入口与所述叶轮压气机的工质出口连通。
[0014]方案11:在前述方案10的基础上，所述叶轮压气机的工质出口与所述压缩用往复气缸活塞机构的工质入口之间串联设置冷却器。
[0015]方案12:在前述方案I至11中任一方案的基础上，所述往复活塞机构发动机还包括透平，所述膨胀用往复气缸活塞机构的工质出口与所述透平的工质入口连通。
[0016]方案13:在前述方案I至9中任一方案的基础上，所述往复活塞机构发动机还包括叶轮压气机和透平，所述压缩用往复气缸活塞机构的工质入口与所述叶轮压气机的工质出口连通，所述膨胀用往复气缸活塞机构的工质出口与所述透平的工质入口连通，所述透平与所述叶轮压气机联动设置。
[0017]方案14:在前述方案13的基础上，所述叶轮压气机工质出口与所述压缩用往复气缸活塞机构的工质入口之间串联设置冷却器。
[0018]方案15:本发明还提供了一种往复活塞机构发动机，包括压缩用往复气缸活塞机构、气体压缩旋转控制阀、工质连续加热器、气体膨胀旋转控制阀和膨胀用往复气缸活塞机构，所述气体压缩旋转控制阀与所述压缩用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀压缩单元的一部分，所述气体膨胀旋转控制阀与所述膨胀用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀膨胀单元的一部分；一个所述气体压缩旋转控制阀设置在两个所述压缩用往复气缸活塞机构之间组成两级往复活塞转阀压缩单元的一部分；至少一个所述往复活塞转阀压缩单元和/或至少一个所述两级往复活塞转阀压缩单元按排量由大到小依次连通，排量最小的所述往复活塞转阀压缩单元或者所述两级往复活塞转阀压缩单元的工质出口经所述工质连续加热器与所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口连通；所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口处的体积流量和排量最小的所述往复活塞转阀压缩单元或所述两级往复活塞转阀压缩单元的工质出口处的体积流量之比大于I。
[0019]方案16:本发明还提供了一种往复活塞机构发动机，包括压缩用往复气缸活塞机构、气体压缩旋转控制阀、工质连续加热器、气体膨胀旋转控制阀和膨胀用往复气缸活塞机构，所述气体压缩旋转控制阀与所述压缩用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀压缩单元的一部分，所述气体膨胀旋转控制阀与所述膨胀用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀膨胀单元的一部分；一个所述气体膨胀旋转控制阀设置在两个所述膨胀用往复气缸活塞机构之间组成两级往复活塞转阀膨胀单元的一部分；至少一个所述往复活塞转阀膨胀单元和/或至少一个所述两级往复活塞转阀膨胀单元按排量由小到大依次连通，所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口经所述工质连续加热器与排量最小的所述往复活塞转阀膨胀单元或者两级往复活塞转阀膨胀单元的工质入口连通，排量最小的所述往复活塞转阀膨胀单元或者两级往复活塞转阀膨胀单元的工质入口处的体积流量和所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口处的体积流量之比大于I。
[0020]方案17:本发明还提供了一种往复活塞机构发动机，包括压缩用往复气缸活塞机构、气体压缩旋转控制阀、工质连续加热器、气体膨胀旋转控制阀和膨胀用往复气缸活塞机构，所述气体压缩旋转控制阀与所述压缩用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀压缩单元的一部分，所述气体膨胀旋转控制阀与所述膨胀用往复气缸活塞机构对应设置组成往复活塞转阀膨胀单元的一部分；一个所述气体压缩旋转控制阀设置在两个所述压缩用往复气缸活塞机构之间组成两级往复活塞转阀压缩单元的一部分；一个所述气体膨胀旋转控制阀设置在两个所述膨胀用往复气缸活塞机构之间组成两级往复活塞转阀膨胀单元的一部分；至少一个所述往复活塞转阀压缩单元和/或至少一个所述两级往复活塞转阀压缩单元按排量由大到小依次连通；至少一个所述往复活塞转阀膨胀单元和/或至少一个所述两级往复活塞转阀膨胀单元按排量由小到大依次连通；排量最小的所述往复活塞转阀压缩单元或者所述两级往复活塞转阀压缩单元的工质出口经所述工质连续加热器与排量最小的所述往复活塞转阀膨胀单元或者所述两级往复活塞转阀膨胀单元的工质入口连通，排量最小的所述往复活塞转阀膨胀单元或者所述两级往复活塞转阀膨胀单元的工质入口处的体积流量和排量最小的所述往复活塞转阀压缩单元或者所述两级往复活塞转阀压缩单元的工质出口处的体积流量之比大于I。
[0021]本发明中，所谓的“压缩用”是指用于压缩的；所谓的“膨胀用”是指用于膨胀的。
[0022]本发明中，所谓的“工质连续加热器”是指对能够持续的对工质进行加热的部件、单元或系统，包括用外部热量(例如外部燃烧室或余热)对工质进行连续加热的加热器，用内燃连续燃烧的方式对工质加热的内燃燃烧室，以及短间歇内燃燃烧室。
[0023]本发明中，所谓的“短间歇内燃燃烧室”是指燃烧过程和非燃烧过程交替进行，非燃烧时长小于燃烧时长，且在非燃烧过程中工质持续从燃烧室内的固体表面吸热的内燃燃烧室。
[0024]本发明中，所谓的“A和B联动设置”是指A和B相互有驱动作用的设置方式，包括共轴设置方式。
[0025]本发明中，把所述往复活塞转阀膨胀单元的工质入口处的体积流量和所述往复活塞转阀压缩单元的工质出口处的体积流量之比大于I的目的是要降低由所述工质连续加热器对工质加热的过程所引起的压力升高，进而减少对相关机构的承压能力的要求；也减少温升，进而减少污染排放物的排放量。
[0026]本发明中，某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。
[0027]本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为:在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二