专利名称：气缸相循环发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种发动机。
背景技术：
根据朗肯循环、斯特林循环、奥托循环、狄赛尔循环以及布雷登循环等循环制造的热动力系统均具有这样和那样的缺点，因此需要发明一种结构更为简单的发动机。
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1:一种气缸相循环发动机,包括气缸活塞做功机构、外燃汽化器和冷凝器；所述外燃汽化器与所述气缸活塞做功机构的气缸连通，在所述外燃汽化器上、在所述气缸活塞做功机构的气缸顶上和/或在所述外燃汽化器与所述气缸活塞做功机构的气缸之间的连通通道上设工质流通口，所述冷凝器与所述工质流通口连通，所述工质流通口与所述冷凝器之间的连通通道上设正时控制阀。方案2:在方案I的基础上，所述外燃汽化器设在所述气缸活塞做功机构的气缸下端内。方案3: —种气缸相循环发动机,包括气缸活塞做功机构、内燃汽化器和冷凝器；所述内燃汽化器与所述气缸活塞做功机构的气缸连通，在所述内燃汽化器上、在所述气缸活塞做功机构的气缸顶上和/或在所述内燃汽化器与所述气缸活塞做功机构的气缸之间的连通通道上设工质流通口，所述冷凝器与所述工质流通口连通，在所述工质流通口与所述冷凝器之间的连通通道上设正时控制阀；在所述内燃汽化器、所述气缸活塞做功机构的气缸、所述冷凝器和此三者之间的连通通道中至少一处上设工质导出口，所述内燃汽化器与氧化剂源连通，所述内燃汽化器与还原剂源连通。方案4:在方案3的基础上，在所述工质导出口处设工质导出控制阀。方案5:在方案3的基础上,所述内燃汽化器设在所述气缸活塞做功机构的气缸下端内。方案6:在方案I至5的任一方案的基础上，所述工质流通口设置在所述气缸活塞做功机构的气缸上。方案7:在方案I至5的任一方案的基础上，在所述工质流通口与所述冷凝器之间的连通通道上设回热器。方案8:在方案I至5的任一方案的基础上，所述气缸相循环发动机还包括间歇式液体供送机构。方案9:在方案8的基础上，所述间歇式液体供送机构设为正时液体供送机构，所述正时液体供送机构包括正时液体泵和工质储罐，所述工质储罐的工质入口与所述冷凝器连通，所述工质储罐的工质出口与所述正时液体泵的工质入口连通，所述正时液体泵的工质出口与所述气缸活塞做功机构和所述外燃汽化器之间的连通通道连通或所述正时液体泵的工质出口与所述气缸活塞做功机构和所述内燃汽化器之间的连通通道连通。方案10:在方案3至5中任一方案的基础上，所述气缸相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附属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通道连通；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有附属工质导出口。方案11:在方案3至5中任一方案的基础上，所述氧化剂源设为四类门气缸活塞机构。方案12:在方案11的基础上，在所述四类门气缸活塞机构的气缸上设进气口、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；所述四类门气缸活塞机构受使所述四类门气缸活塞机构按照吸气冲程-压气供气冲程-气体回充做功冲程-排气冲程模式循环工作的控制机构控制，所述供气口与所述内燃汽化器连通，所述回充口与所述工质导出口连通。方案13:在方案3至5中任一方案的基础上,所述气缸相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通道内，所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号，所述氧化剂源受所述氧化剂控制装置控制以实现调整进入所述内燃汽化器的氧化剂的量。方案14:在方案I或3的基础上，所述气缸活塞做功机构设为活塞液体机构，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。本发明的原理是:在所述内燃汽化器或所述外燃汽化器内使液体工质发生气化过热和/或临界化使系统内的压力增大推动所述气缸活塞做功机构内的活塞下行(由上止点到下止点)对外做功，在所述活塞趋近下止点的过程中，所述气缸活塞做功机构的气缸内的压力和温度发生下降，在活塞达到下止点附近时，此时打开所述正时控制阀，降温降压后的工质经所述工质流通口进入所述冷凝器，并在所述冷凝器内发生液化，液化后的液体工质回流到所述外燃汽化器或内燃汽化器内，所述气缸活塞做功机构的活塞由下止点趋近上止点，周而复始，循环工作。本发明中，所谓的外燃汽化器是指能够使所述气缸相循环发动机的工质发生汽化的装置。本发明中，所谓的内燃汽化器是指使燃烧产物直接与需要被汽化的工质直接混合的汽化装置。本发明中，所述工质导出口的作用是在设有所述内燃汽化器的结构中将系统内的多余工质导出，以维持系统的正常工作。本发明中，所谓的冷凝器是指能够使本发明所述气缸相循环发动机的工质发生冷凝液化的装置，它可以是散热器，也可以是热交换器。本发明中，所述的工质通道是指在发动机正常工作时，工质流所能到达的空间。本发明中，所述气缸相循环发动机的工质可以是一切能够发生液气相变或发生液态临界态变化的工质，例如水、氟利昂、醚类等一切无机朗肯循环和有机朗肯循环中的工质均可。本发明中，所述气液缸是指可以容纳气体工质和/或液体，并能承受一定压力的容器，所述气液缸被所述气液隔离结构分隔成气体端和液体端，所述气液缸的气体端设有气体工质流通口，所述气体工质流通口用于与所述工质通道中的其它装置或机构连通；所述气液缸的液体端设有液体流通口，所述液体流通口用于与液压动力机构和/或液体工质回送系统连通。本发明中，所述气液隔离结构是指可以在所述气液缸中做往复运动的结构体，如隔离板、隔离膜、活塞等，其作用是隔离所述气液缸中的气体工质和液体，优选地，所述气液隔离结构和所述气液缸密封滑动配合。在所述活塞液体机构工作过程中，根据所述气液隔离结构处于所述气液缸内的不同位置，所述气液缸内可能全部是气体工质，也可能全部是液体，或者气体工质和液体同时存在。本发明中，所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构与传统的活塞连杆机构不同，传统的活塞连杆机构中的活塞可受连杆的推力或拉力停下，从而实现对活塞行程的限制，而在所述气液缸中，当所述气液缸内的气体工质做正功时，所述气液隔离结构受压力向下止点方向移动，将液体以高压形式排出所述气液缸并推动液压动力机构(例如液体马达)对外做功，当液体即将排尽时，改变液体马达工作模式或启动液体工质回送系统，使所述气液缸内的液体不再减少，此时液体会对所述气液缸内的所述气液隔离结构施加制动力，使其停止，以防止其撞击气液缸的液体端底部的壁；当不断向所述气液缸内输入液体时，所述气液隔离结构会不断向上止点方向移动，当到达上止点附近时，停止向所述气液缸内输入液体或者使所述气液缸内的液体减少(流出)，尽管如此，所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构仍然会由于惯性向上止点方向运动，此时，如果所述气液缸内的气体工质的压力不够高，则会导致所述气液隔离结构继续向上运动而撞击气液缸顶部的壁，为了避免这种撞击，需要使气液缸内气体工质的压力足够高，使其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。本发明中，在所述气缸相循环发动机的工作过程中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是变化的，因此在工程设计中应保证在任何工作时刻都满足“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”的条件，例如通过调整所述工质通道中的工作压力、调整气液隔离结构的质量、调整液体密度或调整液体深度等方式来实现，其中，所述液体深度是指液体在做往复运动方向上的液体的深度。所谓的“调整所述工质通道中的工作压力”是通过调整流入和/或流出所述工质通道的气体工质的体积流量来实现的，例如可以通过调整所述工质导出口的开关间隔、每次开启的时间和/或所述工质导出口处控制阀的开口大小来实现。本发明中，所述内燃汽化器即为内燃燃烧室，所述内燃燃烧室可以设为内燃连续燃烧室、内燃间歇燃烧室或内燃正时燃烧室；所述内燃连续燃烧室是指其内可以连续发生所述放热化学反应的内燃燃烧室；所述内燃间歇燃烧室是指非连续发生所述放热化学反应的内燃燃烧室，所述内燃间歇燃烧室可以是正时间歇燃烧室，所述气缸相循环发动机的每个工作循环中燃烧室内只发生一次所述放热化学反应，所述放热化学反应只在一个冲程内发生；或者可以是正时长间歇燃烧室，所述气缸相循环发动机多个工作循环中燃烧室内发生一次所述放热化学反应；或者可以是长正时间歇燃烧室，所述气缸相循环发动机连续的多个工作循环中燃烧室连续发生所述放热化学反应。
本发明中，所述氧化剂传感器是指对所述工质通道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通道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通道中供给氧化剂的量，达到调控所述工质通道中氧化剂的含量的目的。所述氧化剂含量的设定值可以是一个数值，也可以是一个数值区间，例如:所述工质通道中的氧化剂含量的设定值可以为5%、10%或109Γ12%等。所述氧化剂传感器可以设在远离所述内燃汽化器的工质通道上，可保证整个工质通道是在富氧(氧含量大于零)状态下工作，使所述内燃汽化器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，在所述内燃汽化器中发生燃烧化学反应的燃料可以是碳氢化合物、碳氢氧化合物或固体碳。固体碳具有燃烧后没有水生成和燃烧后产物中的二氧化碳浓度高，易液化等优点；固体碳可采用固体预先装配、粉末化后喷入或粉末化后再用液体或气体二氧化碳流化后喷入的方式输入气缸相循环发动机。本发明人提出如下所述P-T图和热力学第二定律的新的阐述方式:压力和温度是工质的最基本、最重要的状态参数。然而，在至今为止的热力学研究中，没有将以压力P和温度T为坐标的P-T图用于对热力学过程及热力循环的研究中。在热力学诞生以来的两百多年里，本发明人第一次提出用P-T图研究热力学过程和热力循环的思想。在利用P-T图研究热力学过程和热力循环中，本发明人发现P-T图比常用的P-V图和T-S图都具有明显的优势，它能更本质地描述热力学过程和热力循环中工质状态的变化，使本发明人对热力学过程和热力循环有更深刻的理解。利用P-T图，本发明人总结了十条热力学第二定律的新的阐述方式，这些新的阐述方式与以往的开尔文和克劳修斯的热力学阐述方式虽然等价，但是更明确的揭示了对工质的加热过程和压缩过程的区别，也为高效热机的开发指明了方向。这一新方法和新定律，将大大促进热力学的发展和热机工业的进步。具体如下:P-V图和T-S图在热力学研究中早已被广泛应用，然而鉴于P、T是工质最重要的状态参数，所以本发明人以压力P和温度T为坐标绘制了 P-T图，并将Carnot Cycle和Otto Cycle标识在图10所示的P-T图中。很明显地，P_T图使热力学过程和热力循环中工质状态的变化更加显而易见，也使热力学过程和热力循环的本质更易理解。例如:图10所示的Carnot Cycle的P-T图,可以使本发明人容易地得出这样的结论:Carnot Cycle的可逆绝热压缩过程的使命是以可逆绝热压缩的方式将工质的温度升高至其高温热源的温度，以实现与高温热源的温度保持一致的前提下自高温热源恒温吸热膨胀过程。此外，本发明人还可以明显地看出:当Carnot Cycle的高温热源的温度升高时,本发明人必须在CarnotCycle的可逆绝热压缩过程中将工质更加深度地压缩，使其达到更高的温度，以达到升温后的高温热源的温度，以实现与升温后的高温热源的温度保持一致的前提下自升温后的高温热源恒温吸热膨胀过程，从而实现效率的提高。根据绝热过程方 程p = a古(其中，C是常数，k是工质的绝热指数)，本发明人将不同C值的绝热过程方程的曲线绘制在图11中。根据数学分析，并如图11所示，任何两条绝热过程曲线都不相交。这意味着:在同一条绝热过程曲线上的过程是绝热过程，而与任何绝热过程曲线相交的过程是非绝热过程，换句话说，任何连接两条不同绝热过程曲线的过程是非绝热过程(所谓的非绝热过程是指具有热量传递的过程，即放热的过程和吸热的过程)。在图12中，本发明人标注了两个状态点，即点A和点B。如果一个热力过程或一系列相互连接的热力过程从点A出发到达点B，则本发明人称之为连接点A和点B的过程，反之本发明人称之为连接点B和点A的过程。根据图12所示，本发明人可以得出这样的结论:如点B在点A所在的绝热过程曲线上，则连接点A和点B的过程是绝热过程；如点B在点A所在的绝热过程曲线的右侧，则连接点A和点B的过程是吸热过程；如点B在点A所在的绝热过程曲线的左侧，则连接点A和点B的过程是放热过程。由于连接点A和点B的过程可能是放热过程、绝热过程或吸热过程，所以本发明人以点B为参照，将点A分别定义为具有过剩温度、理想温度和不足温度。同理，连接点B和点A的过程可能是放热过程、绝热过程或吸热过程，所以本发明人以点A为参照，将点B分别定义为具有过剩温度、理想温度和不足温度。通过这些分析和定义，本发明人得出如下十条关于热力学第二定律的新的阐述方式:1.没有吸热过程的参与，不可能将放热过程恢复至其始点。2.没有放热过程的参与，不可能将吸热过程恢复至其始点。3.没有非绝热过程的参与，不可能将非绝热过程恢复至其始点。4.仅用绝热过程，不可能将非绝热过程恢复至其始点。5.用放热过程以外的热力过程使吸热过程的压力恢复到其始点的压力时，其温度
一定高于其始点的温度。6.用吸热过程以外的热力过程使放热过程的压力恢复到其始点的压力时，其温度一定低于其始点的温度。7.吸热过程不可能不产生过剩温度。8.放热过程不可能不产生不足温度。9.任何在压缩过程中不放热的热机的效率不可能达到卡诺循环的效率。10.对工质的加热过程和对工质的压缩过程的区别在于:加热过程一定产生过剩温度，而压缩过程则不然。关于热力学第二定律的十条新的阐述方式，是等价的，也是可以经数学证明的，这十条阐述方式中的任何一条均可单独使用。本发明人建议:在热力学研究过程中，应广泛应用P-T图及上述关于热力学第二定律的新的阐述方式。P-T图以及关于热力学第二定律的新的阐述方式对热力学的进步和高效热机的开发具有重大意义。热力学第二定律的新的阐述方式的英文表达:1.1t is impossible to return a heat rej ection process to its initialstate without a heat injection process involved.
2.1t is impossible to return a heat injection process to its initialstate without a heat rejection process involved.
3.1t is impossible to return a non-adiabatic process to its initialstate without a non-adiabatic process involved.
4.1t is impossible to return a non-adiabatic process to its initialstate only by adiabatic process.
5.1f the final pressure of heat injection process is returned to itsinitial pressure by process other than heat rejection process, the temperatureof that state is higher than that of the initial state.
6.1f the final pressure of heat rejection process is returned to itsinitial pressure by process other than heat injection process, the temperatureof that state is lower than that of the initial state.
7.1t is impossible to make heat injection process not generateexcess-temperature.
8.1t is impossible to make heat rejection process not generateinsufficient-temperature.
9.1t is impossible for any device that operates on a cycle to reachthe efficiency indicated by Carnot cycle without heat rejection in compressionprocess.
10.The difference between heat injection process and compressionprocess which are applied to working fluid of thermodynamic process or cycle isthat heat injection process must generate excess-temperature, but compressionprocess must not.
根据热能与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。本发明的有益效果如下:本发明结构简单、效率高、造价低使用寿命长。
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所示的是卡诺循环和奥托循环的P-T图。其中，C0, C1和C2是不同数值的常数，k是绝热指数，循环0-1-2-3-0是卡诺循环，循环0-1-4-5-0是闻温热源温度升闻后的卡诺循环，循环0-6-7-8-0是奥托循环；图11所示的是多条不同绝热过程曲线的P-T图。其中，C1, C2，C3，C4和C5是不同数值的常数，k是绝热指数，A和B是状态点；图12所示的是绝热过程曲线的P-T图。其中，C是常数，k是绝热指数，A和B是状态点，
其中:I气缸活塞做功机构、22外燃汽化器、21内燃汽化器、3冷凝器、4工质流通口、5正时控制阀、6工质导出口、61工质导出控制阀、100涡轮动力机构、200叶轮压气机、401附属冷却器、3002附属工质导出口、5001连通口、101气液缸、102气液隔离机构、97液体工质回送系统、99过程控制机构、96液压动力机构、80四类门气缸活塞机构、81进气口、82排气口、83供气口、84回充口、85进气门、86排气门、87供气门、88回充门、58氧化剂传感器、52氧化剂控制装置、53氧化剂控制阀、55氧化剂源、7回热器、71工质储罐、70正时液体泵、5001连通口。
具体实施例方式实施例1如图1所示的气缸相循环发动机，包括气缸活塞做功机构1、外燃汽化器22和冷凝器3 ;所述外燃汽化器22与所述气缸活塞做功机构I的气缸连通，且所述外燃汽化器22设在所述气缸活塞做功机构I的下方，在所述外燃汽化器22与所述气缸活塞做功机构I的气缸之间的连通通道上设工质流通口 4，所述冷凝器3与所述工质流通口 4连通，所述工质流通口 4与所述冷凝器3之间的连通通道上设正时控制阀5。在工作过程中，所述外燃汽化器22汽化后的工质推动所述气缸活塞做功机构I的活塞向下止点运动对外做功，在所述活塞趋近下止点的过程中，所述气缸活塞做功机构I的气缸内的压力和温度发生下降，在活塞到达下止点附近时，打开所述正时控制阀5，做功后的工质经所述工质流通口 4进入所述冷凝器3中，并在所述冷凝器3内发生液化，液化后的液体工质回流到所述外燃汽化器22中，此时关闭所述正时控制阀5，所述气缸活塞做功机构I的活塞由下止点趋近上止点，如此往复。可选择地，所述工质流通口 4在所述外燃汽化器22上或在所述气缸活塞做功机构I的气缸顶上。实施例2如图2所示的气缸相循环发动机，与实施例1的区别在于:在所述正时控制阀5与所述冷凝器3之间的连通通道上设回热器7，目的是使进入所述冷凝器3中的热量留在所述回热器7中，进而使所述冷凝器3冷凝后的工质返回所述外燃汽化器22的过程中吸收热量，更有效的提高发动机的效率。实施例3如图3所示的气缸相循环发动机，包括气缸活塞做功机构1、内燃汽化器21和冷凝器3 ;所述内燃汽化器21与所述气缸活塞做功机构I的气缸连通，且所述内燃汽化器21位于所述气缸活塞做功机构I的下方，在所述内燃汽化器21与所述气缸活塞做功机构I的气缸之间的连通通道上设工质流通口 4，所述冷凝器3与所述工质流通口 4连通，在所述工质流通口 4与所述冷凝器3之间的连通通道上设正时控制阀5 ;在所述内燃汽化器21和所述气缸活塞做功机构I之间的连通通道上设工质导出口 6，所述内燃汽化器21与氧化剂源55连通，所述内燃汽化器21与还原剂源连通，所述的工质导出口 6处设有工质导出阀61。可选择地，在所述内燃汽化器21、所述气缸活塞做功机构I的气缸、所述冷凝器3和此三者之间的连通通道中至少一处上设工质导出口 6。
可选择地，在所述工质流通口 4与所述冷凝器3之间的连通通道上设回热器7。实施例4如图4所示的气缸相循环发动机，其与实施例1的区别在于:所述气缸相循环发动机还包括正时液体供送机构，所述正时液体供送机构包括正时液体泵70和工质储罐71，所述冷凝器3与所述工质储罐71的工质入口连通，所述工质储罐71的工质出口与所述正时液体泵70的工质入口连通，所述正时液体泵70的工质出口与所述气缸活塞做功机构I和所述内燃汽化器21之间的连通通道连通。 所述冷凝器3冷凝后的工质直接进入所述工质储罐71，所述工质储罐71里的工质经过所述正时液体泵70泵送到所述外燃汽化器22中。实施例5如图5所示的气缸相循环发动机，其与实施例2的区别在于:所述气缸活塞做功机构I设在所述外燃汽化器22的下方。实施例6如图6所示的气缸相循环发动机，其与实施例3的区别在于:所述气缸相循环发动机还包括涡轮动力机构100和叶轮压气机200，所述工质导出口 6与所述涡轮动力机构100的工质入口连通，所述涡轮动力机构100的工质出口经附属冷却器401与所述叶轮压气机200的工质入口连通，所述叶轮压气机200的工质出口与所述工质通道连通；所述涡轮动力机构100的工质出口与所述叶轮压气机200的工质入口之间的通道上设有附属工质导出口3002。图中所示的所述附属工质导出口 3002设在所述附属冷却器401与所述叶轮压气机200的工质入口之间的连通通道上，所述叶轮压气机200的工质出口与所述气缸活塞做功机构I连通。所述附属工质导出口 3002可选择地设在所述涡轮动力机构100的工质出口与所述附属冷却器401之间的通道上，所述叶轮压气机200的工质出口与设在所述工质通道上的连通口 5001连通，所述连通口 5001和所述工质导出口 6设在所述工质通道上的不同位置。实施例7如图7所示的气缸相循环发动机，其与实施例5区别在于:所述气缸活塞做功机构I设为活塞液体机构，所述活塞液体机构包括气液缸101和气液隔离结构102，所述气液隔离结构102设在所述气液缸101内。所述气液缸101的液体端与液压动力机构96连通，所述液压动力机构96与液体工质回送系统97连通，所述液体工质回送系统97与所述气液缸101的液体端连通；所述液压动力机构96和所述液体工质回送系统97受过程控制机构99控制。实施例8如图8所示的气缸相循环发动机，其与实施例3的区别在于:所述氧化剂源55设为四类门气缸活塞机构80，在所述四类门气缸活塞机构80的气缸上设进气口 81、排气口82、供气口 83和回充口 84，在所述进气口 81、所述排气口 82、所述供气口 83和所述回充口84处依次对应设置进气门85、排气门86、供气门87和回充门88 ;所述四类门气缸活塞机构80受使所述四类门气缸活塞机构80按照吸气冲程-压气供气冲程-气体回充做功冲程-排气冲程模式循环工作的控制机构控制，所述供气口 83与所述内燃汽化器21连通，所述回充口 84与所述工质导出口 6连通。实施例9如图9所示的气缸相循环发动机，其与实施例3的区别在于:所述气缸相循环发动机还包括氧化剂传感器58和氧化剂控制装置52，所述氧化剂传感器58设在工质通道内，所述氧化剂传感器58对所述氧化剂控制装置52提供信号，所述氧化剂源55受所述氧化剂控制装置52控制以实现调整进入所述内燃汽化器21的氧化剂的量。图9中所述氧化剂传感器58设在所述气缸活塞做功机构I与所述内燃汽化器21之间的连通通道上。可选择地，所述气缸活塞做功机构I的活塞与曲柄连杆机构连接。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
1.一种气缸相循环发动机，其特征在于:包括气缸活塞做功机构(I)、外燃汽化器(22)和冷凝器(3);所述外燃汽化器(22)与所述气缸活塞做功机构(I)的气缸连通，在所述外燃汽化器(22 )上、在所述气缸活塞做功机构(I)的气缸顶上和/或在所述外燃汽化器(22 )与所述气缸活塞做功机构(I)的气缸之间的连通通道上设工质流通口( 4 )，所述冷凝器(3 )与所述工质流通口( 4 )连通，在所述工质流通口( 4 )与所述冷凝器(3 )之间的连通通道上设正时控制阀(5)。
2.如权利要求1所述气缸相循环发动机，其特征在于:所述外燃汽化器(22)设在所述气缸活塞做功机构(I)的气缸下端内。
3.一种气缸相循环发动机，其特征在于:包括气缸活塞做功机构(I)、内燃汽化器(21)和冷凝器(3);所述内燃汽化器(21)与所述气缸活塞做功机构(I)的气缸连通，在所述内燃汽化器(21)上、在所述气缸活塞做功机构(I)的气缸顶上和/或在所述内燃汽化器(21)与所述气缸活塞做功机构(I)的气缸之间的连通通道上设工质流通口( 4 )，所述冷凝器(3 )与所述工质流通口( 4 )连通，在所述工质流通口( 4 )与所述冷凝器(3 )之间的连通通道上设正时控制阀(5);在所述内燃汽化器(21)、所述气缸活塞做功机构(I)的气缸、所述冷凝器(3)和此三者之间的连通通道中至少一处上设工质导出口(6)，所述内燃汽化器(21)与氧化剂源(55 )连通，所述内燃汽化器(21)与还原剂源连通。
4.根据权利要求3所述的气缸相循环发动机，其特征在于:在所述工质导出口(6)处设工质导出控制阀(61)。
5.如权利要求3所述气缸相循环发动机，其特征在于:所述内燃汽化器(21)设在所述气缸活塞做功机构(I)的气缸下端内。
6.如权利要求1至5中任一项所述气缸相循环发动机，其特征在于:所述工质流通口(4)设置在所述气缸活塞做功机构(I)的气缸上。
7.如权利要求1至5中任一项所述气缸相循环发动机，其特征在于:在所述工质流通口(4)与所述冷凝器(3)之间的连通通道上设回热器(7)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述气缸相循环发动机，其特征在于:所述气缸相循环发动机还包括间歇式液体供送机构。
9.根据权利要求8所述气缸相循环发动机，其特征在于:所述间歇式液体供送机构设为正时液体供送机构，所述正时液体供送机构包括正时液体泵(70)和工质储罐(71)，所述工质储罐(71)的工质入口与所述冷凝器(3)连通，所述工质储罐(71)的工质出口与所述正时液体泵(70)的工质入口连通，所述正时液体泵(70)的工质出口与所述气缸活塞做功机构(I)和所述外燃汽化器(22 )之间的连通通道连通或所述正时液体泵(70 )的工质出口与所述气缸活塞做功机构(I)和所述内燃汽化器(21)之间的连通通道连通。
10.如权利要求3至5中任一项所述气缸相循环发动机，其特征在于:所述气缸相循环发动机还包括涡轮动力机构(100)和叶轮压气机(200)，所述工质导出口(6)与所述涡轮动力机构(100)的工质入口连通，所述涡轮动力机构(100)的工质出口经附属冷却器(401)与所述叶轮压气机(200)的工质入口连通，所述叶轮压气机(200)的工质出口与工质通道连通；所述涡轮动力机构(100)的工质出口与所述叶轮压气机(200)的工质入口之间的连通通道上设有附属工质导出口(3002)。
全文摘要
本发明公开了一种气缸相循环发动机，包括气缸活塞做功机构、外燃汽化器和冷凝器；所述外燃汽化器与所述气缸活塞做功机构的气缸连通，在所述外燃汽化器上、在所述气缸活塞做功机构的气缸顶上和/或在所述外燃汽化器与所述气缸活塞做功机构的气缸之间的连通通道上设工质流通口，所述冷凝器与所述工质流通口连通，在所述工质流通口与所述冷凝器之间的连通通道上设正时控制阀。本发明结构简单、效率高、造价低使用寿命长。
文档编号F02G1/045GK103114939SQ201310042549
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月1日 优先权日2012年2月20日
发明者靳北彪 申请人:摩尔动力(北京)技术股份有限公司