组合深度膨胀内燃机的制作方法_2

文档序号:8470090阅读:来源:国知局
达到提高效率的目的,但是,本发明人经过详细分析认为这种降低排气压力的做法严重浪费了做功冲程完了后具有相当压力(一般三到五个大气压,甚至更高)的缸内气体工质的做功能力也就严重降低了发动机的效率(假设燃烧爆炸冲程终了时的缸内气体的压力为P,体积为V,温度为T,这一部分气体膨胀到一个大气压时的做功能力与T成正比,而在发动机中,T一般为1000K左右,因此,具有相当的做功能力。几乎所有人都认为如果我们将内燃机的排气道的压力(在增压发动机中也称之为涡前压力)降低会减少排气冲程的负功,然而,这是完全错误的。减压会完全牺牲压力为P,体积为V,温度为T的工质的做功能力,不减压在排气过程中虽然确有负功产生,但是压力为P,体积为V,温度为T的工质的做功能力不仅是其本身的做功能力,而且还要额外增加相当于以压力P放出体积V的液体的功。换句话说,在维持燃烧爆炸冲程终了时的缸内压力为P的气体的压力下排气所需要的负功不仅完全可以回收,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)。
[0027]本发明中,所谓的“变界容积型流体机构”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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]本发明中,所谓的“所述变界容积型流体机构的一次进气膨胀做功过程的吞量”是指所述变界容积型流体机构进行一次进气膨胀做功过程中,所述变界容积型流体机构工质进口界面上的体积进气流量,即进入所述变界容积型流体机构的未在此所述变界容积型流体机构中膨胀的进气体积流量。
[0032]本发明中,由于按四冲程工作的气缸活塞动力系统每两个360°才能完成一个循环,因此所谓的“两个相位差为360°的所述气缸活塞机构”是指排气冲程(进气冲程、压缩冲程或爆炸做功冲程)相差360°的两个所述气缸活塞机构。
[0033]本发明中,所述气缸活塞机构包括往复活塞机构、摆动活塞机构和旋转活塞机构。
[0034]本发明中,所谓的“气缸活塞机构的排量”是指活塞在上止点和下止点之间所形成的容积变化量。
[0035]本发明中,所谓的“四个设为混排均等相位差的气缸活塞机构构成一个四缸气缸活塞机构组”是指所述四缸气缸活塞机构组中包括气缸活塞机构A、气缸活塞机构B、气缸活塞机构C和气缸活塞机构D,气缸活塞机构A和气缸活塞机构B的相位差为α、气缸活塞机构B和气缸活塞机构C的相位差为β,气缸活塞机构C和气缸D的相位差是γ,气缸活塞机构D和气缸活塞机构A的相位差为δ,其中α、β、γ和δ的角度范围大于等于135°小于等于225°,且气缸活塞机构Α、气缸活塞机构B、气缸活塞机构C和气缸活塞机构D能够按照任意方式排列。上述α可以选择性的设为135°、140°、145°、150°、155°、160° 、165° 、170° 、175° 、180° 、185° 、190° 、195° 、200° 、205° 、210° 、215° 、220°或 225°,上述 β 可以选择性的设为 135°、140°、145°、150°、155°、160°、165°、170°、175°、180°、185°、190°、195°、200 °、205 °、210 °、215°、220 ° 或 225。,γ 可以选择性的设为 135。、140°、145°、150°、155°、160°、165°、170°、175°、180。、185。、190。、195。、200°、205°、210°、215°、220° 或 225。,δ 可以选择性的设为 135。、140。、145。、150。、155。、160。、165。、170。、175。、180。、185。、190。、195°、200°、205°、210°、215°、220° 或 225°,且 α、β、γ 和 δ 可以在各自的数值范围内独立选择具体数值,如a = 135°、β = 150°、γ = 180°和δ = 220°。
[0036]本发明的目的是减少所述气缸活塞机构排气冲程的节流损失,通过所述变界容积型流体机构使排气膨胀降压做功,而且使所述气缸活塞机构和所述变界容积型流体机构之间的连通通道内的压力按正时关系波动所谓按正时关系波动是指所述气缸活塞机构的排气冲程开始时此连通通道内的压力升高,而当此排气冲程趋近结束时此连通通道内的压力大幅下降,达到或接近所述变界容积型流体机构工质出口处的压力。
[0037]因所述变界容积型流体机构的属性是旋转型的,因此如果想与其对应的所述气缸活塞机构具有正时关系,所述气缸活塞机构在360°内必须至少有一次排气冲程,而本申请采用两个及两个以上的所述气缸活塞机构组合的方式即是为了达到这一目的。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]本发明的有益效果如下:本发明所述组合深度膨胀内燃机结构简单、效率高。
【附图说明】
:
[0043]图1所示的
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1