深度膨胀内燃机的制作方法_2

文档序号:8470089阅读:来源:国知局
全可以回收,而且还可以获得压力为P,体积为V,温度为T的工质所做的功。
[0030]本发明中,所述气缸活塞机构的排量是指所述气缸活塞机构在额定转速下排气冲程的单位时间的容积排量,由于所述气缸活塞机构的排气为间歇式,所以此排量为平均排量,在多缸发动机中,此排量亦为各缸的排量总和,例如一个气缸容积为一升的六缸发动机,其额定转速为3000RPM时,其排量为每分钟9000升。
[0031]本发明中,所述气缸活塞机构包括往复活塞机构、旋转活塞机构以及摆动活塞机构,例如三角转子活塞机构、滑片式机构、偏心转子机构等。
[0032]本发明中,所谓的“容积型膨胀机构”是指能够形成气体工质膨胀并对外输出动力的内部不包括燃烧室或加热器的容积型流体机构,例如往复活塞机构、变界流体膨胀机构等。
[0033]本发明中,所谓的“变界容积型膨胀机构”是指能够形成气体工质膨胀并对外输出动力的内部不包括燃烧室或加热器的变界流体膨胀机构。
[0034]本发明中,所谓的“变界流体膨胀机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同的容积型流体膨胀机构,也就是说,所谓的“变界流体膨胀机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体膨胀机构,例如,滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机和转缸滚动活塞膨胀机等。所述变界流体膨胀机构可选择性地选择包括气缸、隔离体和缸内旋转体,且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。
[0035]本发明中,所谓的“多级变界容积型膨胀机构”是指包括串联连通的两个以上排量依次增加的变界容积型膨胀机构的膨胀机构。
[0036]本发明中,所述燃烧室可以是连续燃烧室,也可以是间歇燃烧室。
[0037]本发明中,所谓的“A与B联动设置”是指A与B相互有驱动作用的设置方式,包括共轴设置方式。
[0038]本发明中,所述速度型膨胀机构包括叶轮式膨胀机构。
[0039]本发明中,某个数值A和某个数值B之间均包括本数A和本数B。
[0040]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。
[0041]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。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下,热不能百分之百的转换成功,这一定律是正确的,但又是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式,或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析,本发明人还认为:任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析,本发明人还认为:任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程,例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒,本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的,也就是说,豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和;之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力,是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。
[0042]本发明人认为:热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程,例如冷凝、压缩均属收敛过程,在同样的压力下,温度低的工质收敛程度大;所谓受热就是工质的吸热过程;所谓发散是指工质的密度降低的过程,例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低,例如,气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力;甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气,虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20%左右,但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微,其原因在于这一过程虽然吸了 20%左右的热,但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此,利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。
[0043]本发明人认为:距离增加是熵增加的过程,冷热源之间的距离也影响效率,距离小效率高,距离大效率低。
[0044]本发明中,应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。
[0045]本发明的有益效果如下:本发明所述深度膨胀内燃机结构简单、效率高。
【附图说明】
[0046]图1:实施例1的结构示意图;
[0047]图2:实施例2的结构示意图;
[0048]图3:实施例3的结构示意图;
[0049]图4:实施例6的结构示意图;
[0050]图5:实施例7的结构示意图。
[0051 ] 图中:I气缸活塞机构,2变界容积型膨胀机构,3容积型压缩机构,4速度型膨胀机构,5叶轮压气机,6透平。
【具体实施方式】
[0052]实施例1
[0053]一种深度膨胀内燃机,如图1所示,包括气缸活塞机构I和变界容积型膨胀机构2,所述气缸活塞机构I的气缸内设置燃烧室,所述气缸活塞机构I按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作,所述气缸活塞机构I的排气口与所述变界容积型膨胀机构2的工质入口连通。
[0054]实施例2
[0055]一种深度膨胀内燃机,如图2所示,包括气缸活塞机构I和变界容积型膨胀机构2,所述气缸活塞机构I的气缸内设置燃烧室,所述气缸活塞机构I按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作,所述气缸活塞机构I的排气口与所述变界容积型膨胀机构2的工质入口连通。
[0056]作为可变换的实施方式,实施例1和实施例2均可选择性地使所述的变界容积型膨胀机构2的动力轴与所述气缸活塞机构I的动力轴共轴设置或联动设置,或更进一步选择性地使所述变界容积型膨胀机构2对所述气缸活塞机构I经变速机构联动设置。
[0057]实施例3
[0058]一种深度膨胀内燃机,如图3所示,与实施例1区别在于:所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构3,所述气缸活塞机构I的进气口与所述容积型压缩机构3的工质出口连通。
[0059]作为可变换的实施方式,实施例1和实施例2及其可变换的实施方式均可进一步使所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构3,并使所述气缸活塞机构I的进气口与所述容积型压缩机构3的工质出口连通。
[0060]作为可变换的实施方式,实施例3及其可变换的实施方式均可选择性地使所述变界容积型膨胀机构2和所述容积型压缩机构3共轴设置或联动设置。
[0061]作为可变换的实施方式,实施例3及其可变换的实施方式均可选择性地使所述容积型压缩机构3与所述气缸活塞机构I共轴设置或联动设置。
[0062]实施例4
[0063]一种深度膨胀内燃机,在实施例1的基础上,进一步使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构I的排量之比在I和3之间。
[0064]作为可变换的实施方式,实施例1、实施例2和实施例3及其可变换的实施方式均可选择性地进一步使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构I的排量之比在I和3之间,具体实施时,可进一步使该比值设在I和3之间、在I和2.9之间、在I和2.8之间、在I和2.7之间、在I和2.6之间、在I和2.5之间、在I和2.4之间、在I和2.3之间、在I和2.2之间、在I和2.1之间、在I和2.0之间、在I和1.9之间、在I和1.8之间、在I和1.7之间、在I和1.6之间、在I和1.5之间、在I和1.4之间、在I和1.3之间、在I和1.2之间或在I和1.1之间。
[0065]实施例5
[0066]一种深度膨胀内燃机,在实施例1的基础上,进一步使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构I的体积流量之比在I和3之间。
[0067]作为可变换的实施方式,实施例1、实施例2和实施例3及其可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构I的体积流量之比在I和3之间,具体实施时,可进一步使该比值设在I和3之间、在I和2.9之间、在I和2.8之间、在I和2.7之间、在I和2.6之间、在I和2.5之间、在I和
2.4之间、在I和2.3之间、在I和2.2之间、在I和2.1之间、在I和2.0之间、在I和1.9之间、在I和1.8之间、在I和1.7之间、在I和1.6之间、在I和1.5之间、在I和1.4之间、在I和1.3之间、在I和1.2之间或在I和1.1之间。
[0068]作为可变换的实施方式,实施例1至5及其可变换
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