CN103075233B - 内燃机低温进气方法及发动机 - Google Patents
内燃机低温进气方法及发动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103075233B CN103075233B CN201310001237.7A CN201310001237A CN103075233B CN 103075233 B CN103075233 B CN 103075233B CN 201310001237 A CN201310001237 A CN 201310001237A CN 103075233 B CN103075233 B CN 103075233B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- refrigeration unit
- combustion engine
- internal combustion
- cylinder piston
- cooler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 106
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 106
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 84
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 11
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 229940059936 lithium bromide Drugs 0.000 description 3
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
本发明公开了一种内燃机低温进气方法及发动机，包括气缸活塞机构，所述气缸活塞机构的排气道上设有以排气余能为推动力的制冷单元，所述制冷单元用来冷却所述气缸活塞机构的进气道中的进气。本发明的余能制冷低温发动机使用排气的余能做功降低了气缸活塞机构的进气温度，提高了发动机的效率。
Description
技术领域
本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种内燃机低温进气方法及发动机。
背景技术
热力学上的冷源温度T2的降低会对热机的效率有明显的提高。内燃机是热机的一种，但是对于内燃机来说，热力学上的冷源温度T2究竟是进气温度、环境温度还是做功冲程终了时工质的温度，对此，有许多种说法，但是本发明人认为对于内燃机来说，热力学冷源温度T2既不是进气温度，也不是环境温度，还不是做功冲程终了时工质的温度，而是压缩冲程即将开始时工质的温度和做功冲程终了时工质的温度的组合。降低压缩冲程即将开始时工质的温度会提高内燃机的效率，降低做功冲程终了时工质的温度也会提高发动机的效率。虽然有通过增压中冷等形式对内燃机进气进行降温的技术方案，但是这些技术方案中均是以环境为冷源，因此对进气的降温程度有限，也就不能有效地对内燃机进气进行降温以实现对内燃机效率的大幅提高，因此，需要发明一种实现内燃机低温进气的方法及实现该方法的内燃机，从而提高内燃机的效率，并降低内燃机的污染排放。
同时，目前人们就如何有效提高发动机的热效率，研发并提出许多解决方案。然而由于燃料在气缸中燃烧程度是与进气量相关的，在进气过量时会燃烧较充分，从而产生更多热量；而在气缸容积不变情况下降低进气温度，相应会增加进气量。于是在降低进气温度上，人们相应研发了一系列装置来达到该目的，如在进气道上添加冷却器或其它吸热装置，虽然能降低进气温度，但需消耗其它功或低温物质，增加了发动机制造成本或降低了其效率。另外发动机的排气带有大量的热能并没有有效利用，而直接排放出去，也相应降低了热效率。因此需要发明一种利用排气余能来降低内燃机的进气温度。
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1：一种余能制冷低温发动机，包括气缸活塞机构，所述气缸活塞机构的排气道上设有以排气余能为推动力的制冷单元，所述制冷单元用来冷却所述气缸活塞机构的进气道中的进气。
方案2：在方案1的基础上，所述的制冷单元为压缩膨胀制冷单元A，所述压缩膨胀制冷单元A包括依次连通的涡轮动力机构A、叶轮压气机A、涡轮动力机构B和热交换器A；所述涡轮动力机构A的工质出口和所述叶轮压气机A工质入口之间的连通通道上设有降温器A，所述涡轮动力机构A和所述叶轮压气机A为共轴设置；所述气缸活塞机构的排气道与所述涡轮动力机构A的工质入口连通，所述涡轮动力机构B的工质出口与所述热交换器A的被加热流体入口连通；所述热交换器A的被冷却流体出口与所述气缸活塞机构的进气道连通，在所述叶轮压气机A的工质出口与所述涡轮动力机构B工质入口之间的连通通道上设降温器B。
方案3：在方案1的基础上，所述的制冷单元为压缩膨胀制冷单元B，所述压缩膨胀制冷单元B包括依次连通的叶轮压气机B、热交换器B、涡轮动力机构C、涡轮动力机构D和热交换器C，所述叶轮压气机B与所述涡轮动力机构C为共轴设置；所述叶轮压气机B的工质出口与所述热交换器B的被加热流体入口连通，所述涡轮动力机构C的工质入口与所述热交换器B的被加热流体出口连通；所述气缸活塞机构的排气道与所述热交换器B的被冷却流体入口连通；所述涡轮动力机构D的工质出口与所述热交换器C的被加热流体入口连通，所述热交换器C的被冷却流体出口与所述气缸活塞机构的进气道连通。
方案4：在方案3的基础上，在所述涡轮动力机构C的工质出口与所述涡轮动力机构D的工质入口之间的连通通道上设降温器C。
方案5：在方案1的基础上，所述的制冷单元为吸附式制冷单元，所述吸附式制冷单元包括解吸器、吸附器和蒸发器，所述解吸器的上部与所述吸附器相互连通，所述蒸发器的蒸汽出口设在所述吸附器中的上部；所述解吸器下部的加热流体入口与所述气缸活塞机构的排气道连通，所述蒸发器被冷却流体出口与所述气缸活塞机构的进气道连通。
方案6：在方案1的基础上，所述的制冷单元为蒸汽动力制冷单元，所述蒸汽动力制冷单元包括汽化器、射流泵、冷凝冷却分离器、液体泵和热交换器D；所述汽化器的高温工质入口与所述气缸活塞机构的排气道连通；所述汽化器的被汽化流体通道的出口与所述射流泵的动力流体喷射口连通，所述射流泵的流体出口与所述冷凝冷却分离器的被冷却流体入口连通，所述冷凝冷却分离器的液体出口经所述液体泵与所述汽化器的液体入口连通；所述冷凝冷却器分离器的气体出口与所述射流泵的低压流体入口之间的连通通道设为所述热交换器D的被加热流体通道，所述气缸活塞机构的进气道设为所述热交换器D的被冷却流体通道。
方案7：在方案1至6任一方案的基础上，所述进气道和/或所述进气道的进气门由隔热材料制成。
方案8：一种实现内燃机低温进气的方法，以内燃机排气能量为推动力进行制冷，将所述内燃机进气冷却到40℃以下。
方案9：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为30℃以下。
方案10：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为20℃以下。
方案11：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为10℃以下。
方案12：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为0℃以下。
方案13：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为负10℃以下。
方案14：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为负20℃以下。
方案15：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为负30℃以下。
方案16：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为负40℃以下。
方案17：在方案8的基础上，所述内燃机进气温度为负50℃以下。
方案18：一种实现上述方法的内燃机，包括内燃机和制冷单元，所述内燃机的排气道与所述制冷单元的推动力流体入口连通，所述内燃机的进气道与所述制冷单元的被冷却流体通道连通。
方案19：在方案18的基础上，所述内燃机设为活塞式内燃机，所述活塞式内燃机的进气道、进气支管、缸盖内进气通道和进气门中全部或部分设有隔热结构。
方案20：在方案18的基础上，所述内燃机的排气道、排气支管、缸盖内排气通道和排气门中全部或部分设有隔热结构。
方案21：在方案18的基础上，所述制冷单元设为吸附式制冷单元或设为吸收式制冷单元。
方案22：在方案18的基础上，所述制冷单元设为热动压缩制冷单元，所述热动压缩制冷单元包括透平、冷却器、压气机、附属冷却器、附属透平和进气冷却器，所述内燃机的排气道与所述透平的工质入口连通，所述透平的工质出口与所述冷却器的被冷却流体入口连通，所述冷却器的被冷却流体出口与所述压气机的入口连通，所述压气机的出口与所述附属冷却器的被冷却流体入口连通，所述附属冷却器的被冷却流体出口与所述附属透平的工质入口连通，所述附属透平的工质出口与所述进气冷却器连通，所述进气冷却器的被冷却流体通道与所述内燃机的进气道连通。
方案23：在方案18的基础上，所述制冷单元设为热动气体涡流制冷单元，所述热动气体涡流制冷单元包括设有进气管、喷嘴、涡流室、孔板、冷端管子、热端管子、流量控制阀的涡流管、进气冷却器和以内燃机排气热能为推动力产生压缩气体的压缩气体单元，所述压缩气体单元的压缩气体出口与所述进气管连通，所述冷端管子与所述进气冷却器连通，所述进气冷却器的被冷却流体通道与所述内燃机的进气道连通。
方案24：在方案22的基础上，所述内燃机设为增压内燃机，所述进气冷却器设为所述增压内燃机的中冷器。
方案25：在方案23的基础上，所述内燃机设为增压内燃机，所述进气冷却器设为所述增压内燃机的中冷器。
本发明中，所谓的“推动力流体”是指能够向所述制冷单元提供热能(含部分压力能)，为所述制冷单元形成制冷能力提供推动力的热流体。
本发明中，所谓的“缸盖内进气通道”是指在所述内燃机为活塞式内燃机的结构中，进气通过所述内燃机的气缸盖内部的通道；
所谓的“缸盖内排气通道”是指在所述内燃机为活塞式内燃机的结构中，排气通过所述内燃机的气缸盖内部的通道。
本发明中，所谓的“内燃机”包括活塞式内燃机、燃气轮机等一切形式的内燃机。
本发明中，在所述内燃机设为活塞式内燃机的结构中，将进入所述进气道的新鲜空气进行降温，而且要尽最大限度地使降温后的新鲜空气进入气缸前不被加热升温或仅在一定程度上被加热升温，才能保证对内燃机效率的提高，为了实现这一目的，要尽可能使降温后的新鲜空气流过的通道不被内燃机余热升温；所谓的“所述内燃机的进气道、进气支管、缸盖内进气通道和进气门中全部或部分设有隔热结构”就是为了保证这一目的的实现。
本发明中，需要将进入所述排气道的排气进行保温，即要最大限度地使排气在进入所述制冷单元前不散热降温或仅在一定程度上散热降温，才能保证所述制冷单元的制冷能力；所谓的“所述内燃机的排气道、排气支管、缸盖内排气通道和排气门中全部或部分设有隔热结构”就是为了保证这一目的的实现。
本发明的原理是：利用内燃机的排气自身的余能(包含排气的热量、排气的动能、排气的压力)，可首先对排气自身进行降温，然后来降温进气；或可供能给降温装置来对进气降温处理。本发明利用了发动机自身排放的余能，对进气进行降温，提高了发动机的热效率。
所述进气道和/或其连通的进气门采用如陶瓷等隔热材料制成，可以使已经降低的进气温度维持低温状态进入气缸中。
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：
本发明的余能制冷低温发动机使用排气的余能做功降低了气缸活塞机构的进气温度，提高了发动机的效率。
本发明公开的低温进气内燃机以内燃机排气能量为推动力进行制冷，将所述内燃机进气冷却到40℃以下，从而实现了在充分利用排气能量的同时提高了内燃机的效率，有利于节约能源和环境保护；另外，本发明中将排气能量直接利用在内燃机上，方便简洁、结构简单、利用率高。
附图说明
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所示的是本发明实施例10的结构示意图；
图11所示的是本发明实施例11的结构示意图；
图12所示的是本发明实施例12的结构示意图。
图中：1气缸活塞机构、100进气口、101排气口、1100制冷单元、130压缩膨胀制冷单元A、20涡轮动力机构A、30叶轮压气机A、21涡轮动力机构B、40热交换器A、50降温器A、51降温器B、131压缩膨胀制冷单元B、31叶轮压气机B、41热交换器B、22涡轮动力机构C、23涡轮动力机构D、42热交换器C、52降温器C、132吸附式制冷单元、6解吸器、601进气冷却器、801蒸汽出口、802被冷却流体出口、7吸附器、8蒸发器、133蒸汽动力制冷单元、9汽化器、901高温工质入口、902被汽化流体通道的出口、903液体入口、10射流泵、11冷凝冷却分离器、110被冷却流体入口、111液体出口、12液体泵、43热交换器D、100排气口、101进气口、1001动力流体喷射口、134气体涡流制冷单元、701进气管、801喷嘴、901涡流室、1501冷端管子、601进气冷却器、221压缩气体单元、1701流量控制阀、1601热端管子、2201热动气体涡流制冷单元、2000燃气轮机、4冷却器、301附属透平、401附属冷却器、210热动压缩制冷单元、5压气机、3透平、18增压内燃机、1101活塞式内燃机。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的余能制冷低温发动机，包括气缸活塞机构1，所述气缸活塞机构1的排气道设有以排气余能为推动力的制冷单元1100，所述制冷单元1100用来冷却所述气缸活塞机构1的进气道中的进气。
实施例2
如图2所示的余能制冷低温发动机，其与实施例1的区别在于：所述的制冷单元1100为压缩膨胀制冷单元A 130(图2中所示的虚线框)，所述压缩膨胀制冷单元A 130包括依次连通的涡轮动力机构A20、叶轮压气机A 30、涡轮动力机构B 21和热交换器A 40；在所述涡轮动力机构A 20和叶轮压气机A30的连通通道上设有降温器A 50，所述涡轮动力机构A20和所述叶轮压气机A 30为共轴设置；所述气缸活塞机构1的排气道与所述涡轮动力机构A20的工质入口连通，所述涡轮动力机构B 21的工质出口与所述热交换器A 40的被加热流体入口连通；所述热交换器A 40的被冷却流体出口与所述气缸活塞机构1的进气道连通，在所述叶轮压气机A 30和所述涡轮动力机构B 21的连通通道上设降温器B 51。
从所述气缸活塞机构1的排气口100排出的尾气余能(包含排气的热量、排气的动能、排气的压力)，在结合两次降温处理，驱动所述涡轮动力机构A 20对外做功，降温后作为所述热交换器A 40的冷源，对进入所述气缸活塞机构1的进气进行降温，使所述气缸活塞机构1的效率得到提高，同时充分利用了尾气的余能。
实施例3
如图3所示的余能制冷低温发动机，其与实施例1的区别在于：所述的制冷单元1100为压缩膨胀制冷单元B 131(图3中所示的虚线框)，所述压缩膨胀制冷单元B 131包括依次连通的叶轮压气机B 31、热交换器B 41、涡轮动力机构C 22、涡轮动力机构D 23和热交换器C 42；所述叶轮压气机B 31的出口与所述热交换器B 41的被加热流体入口连通，所述涡轮动力机构C 22的工质入口与所述热交换器B 41的被加热流体出口连通；所述气缸活塞机构1的排气道与所述热交换器B 41的被冷却流体入口连通；所述涡轮动力机构D 23的工质出口与所述热交换器C 42的被加热流体入口连通，所述热交换器C 42的被冷却流体出口与所述气缸活塞机构1的进气道连通；所述叶轮压气机B 31与所述涡轮动力机构C 22为共轴设置。
实施例4
如图4所示的余能制冷低温发动机，其与实施例3的区别在于：在所述涡轮动力机构C 22与所述涡轮动力机构D 23之间的连通通道上设降温器C 52。
从所述气缸活塞机构1的排气口100出来的热尾气用于加热被所述叶轮压气机B31所压缩的气体，这样就可以为所述涡轮动力机构C 22和所述涡轮动力机构D 23提供足够的动力；该压缩气经两级涡轮动力机构做功，以及经降温器C 52的降温作用后，温度将大幅降低，作为冷源与所述热交换器C 42的被加热流体入口连通，对进入所述热交换器C 42的进气进行降温，再送入所述气缸活塞机构1，本发明利用尾气的热量使得进入所述活塞机构1中的进气温度降低，从而使所述气缸活塞机构1的效率得到提高。
实施例5
如图5所示的余能制冷低温发动机，其与实施例1的区别在于：所述的制冷单元1100为吸附式制冷单元132(图5中所示的虚线框)，所述吸附式制冷单元132包括解吸器6、吸附器7和蒸发器8，所述解吸器6的上部与所述吸附器7为相互连通，所述蒸发器8的蒸汽出口801设在所述吸附器7中的上部；所述的解吸器6的加热流体入口601与所述气缸活塞机构1的排气道连通，所述蒸发器8被冷却流体出口802与所述气缸活塞机构1的进气道连通。
利用所述气缸活塞机构1的排气热量，对所述解吸器6中的工质对(如溴化锂水溶液中的溴化锂和水)进行加热造成吸附剂(如溴化锂溶液中的水)大量蒸发，导致吸附质浓度增高，由于所述解吸器6上部和所述吸附器7相互连通，因此所述吸附器7中上方空气中所含的吸附剂将被高浓度吸附质吸附，致使所述吸附器7上方为负压状态，经所述吸附器7上方的蒸汽出口801加快所述蒸发器8中吸附剂挥发，需要吸收大量的热；这样使得设在所述蒸发器8中的进气道的进气温度会得到大幅地降低。
实施例6
如图6所示的余能制冷低温发动机，其与实施例1的区别在于：所述的制冷单元1100为蒸汽动力制冷单元133(图6中所示的虚线框)，所述蒸汽动力制冷单元133包括汽化器9、射流泵10、冷凝冷却分离器11、液体泵12和热交换器D 43；所述汽化器9的高温工质入口901与所述气缸活塞机构1的排气道的排气口101连通；所述汽化器9的被汽化流体通道的出口902与所述射流泵10的动力流体喷射口1001连通，所述射流泵10的流体出口与所述冷凝冷却分离器11的被冷却流体入口110连通，所述冷凝冷却分离器11的液体出口111经所述液体泵12与所述汽化器9的液体入口903连通；所述冷凝冷却器分离器11的气体出口与所述射流泵10的低压流体入口之间的连通通道设为所述热交换器D 43的被加热流体通道，所述气缸活塞机构1的进气道设为所述热交换器D 43的被冷却流体通道，这样进入所述气缸活塞机构1的进气口100的气体温度就会明显降低，使所述气缸活塞机构1的尾气热能得到充分的利用。
实施例7
如图7所示的内燃机，包括活塞式内燃机1101和热动压缩制冷单元210，所述活塞式内燃机1101的排气道与所述热动压缩制冷单元210的推动力流体入口连通，所述内燃机的进气道与所述热动制冷单元210的被冷却流体通道连通，其中，所述热动压缩制冷单元210包括透平3、冷却器4、压气机5、附属冷却器401、附属透平301和进气冷却器601，所述内燃机的排气道与所述透平3的工质入口连通，所述透平3的工质出口与所述冷却器4的被冷却流体入口连通，所述冷却器4的被冷却流体出口与所述压气机5的工质入口连通，所述压气机5的工质出口与所述附属冷却器401的被冷却流体入口连通，所述附属冷却器401的被冷却流体出口与所述附属透平301的工质入口连通，所述附属透平301的工质出口与所述进气冷却器601连通，所述进气冷却器601的被冷却流体通道与所述内燃机的进气道连通，所述活塞式内燃机1101的进气门、进气道、排气道和排气门上均设有隔热结构。
所述热动压缩制冷单元210以所述活塞式内燃机1101的排气能量为推动力进行制冷，所述活塞式内燃机1101的进气温度被冷却到40℃。
选择性地，所述活塞式内燃机1101的进气道、进气支管、缸盖内进气通道和进气门中全部或部分可设有隔热结构；所述活塞式内燃机1101的排气道、排气支管、缸盖内排气通道和排气门中全部或部分也可设有隔热结构，从而提高所述内燃机效率并保证所述制冷单元的制冷能力。
实施例8
如图8所示的内燃机，其与实施例7的区别在于：所述活塞式内燃机1101设为活塞式增压内燃机18，所述热动压缩制冷单元210以所述活塞式内燃机1101的排气能量为推动力进行制冷，所述活塞式内燃机1101的进气温度被冷却到30℃。
选择性地，所述进气冷却器601可设为所述活塞式增压内燃机18的中冷器。
实施例9
如图9所示的内燃机，其与实施例7的区别在于：所述热动压缩制冷单元210用热动气体涡流制冷单元2201取代，其中，所述热动气体涡流制冷单元2201包括设有进气管701、喷嘴801、涡流室901、孔板、冷端管子1501、热端管子1601、流量控制阀1701的涡流管、进气冷却器601和以所述内燃机排气热能为推动力产生压缩气体的压缩气体单元221，所述压缩气体单元221的压缩气体出口与所述进气管701连通，所述冷端管子1501与所述进气冷却器601连通，所述进气冷却器601的被冷却流体通道与所述内燃机的进气道连通，所述压缩气体单元221包括透平3、冷却器4、压气机5和附属冷却器401，所述透平3的工质入口与所述热端管子16的出口以及所述进气冷却器6的被加热流体出口连通，所述透平3的工质出口经所述附属冷却器401与所述压气机5的工质入口连通，所述压气机5的工质出口与所述冷却器4的被加热流体入口连通，所述冷却器4的被加热流体出口与所述进气管701连通，所述冷却器4的被冷却流体入口与所述活塞式内燃机1101的排气道连通。
所述热动气体涡流制冷单元2201以所述活塞式内燃机1101的排气能量为推动力进行制冷，所述活塞式内燃机1101的进气温度被冷却到20℃。
实施例10
如图10所示的内燃机，其与实施例9的区别在于：所述压缩气体单元221的结构不同，其中，所述压缩气体单元221包括透平3、冷却器4和压气机5，所述压气机5的工质入口与所述热端管子1601的出口以及所述进气冷却器601的被加热流体出口连通，所述压气机5的工质出口与所述冷却器4的被加热流体入口连通，所述冷却器4的被加热流体出口与所述透平3的工质入口连通，所述透平3的工质出口与所述进气管701连通，所述冷却器4的被冷却流体入口与所述活塞式内燃机1101的排气道连通。
所述热动气体涡流制冷单元2201以所述活塞式内燃机1101的排气能量为推动力进行制冷，所述活塞式内燃机1101的进气温度被冷却到10℃。
实施例11
如图11所示的内燃机，其与实施例10的区别在于：在所述压缩气体单元211的所述透平3与所述进气管701之间依次设有附属冷却器401和压气机5，所述热动气体涡流制冷单元2201以所述活塞式内燃机1101的排气能量为推动力进行制冷，所述活塞式内燃机1101的进气温度被冷却到0℃。
实施例12
如图12所示的内燃机，其与实施例7的区别在于：所述活塞式内燃机1101设为燃气轮机2000，所述热动压缩制冷单元210用吸附式制冷单元2001替代。
所述热动压缩制冷单元210以所述燃气轮机2000的排气能量为推动力进行制冷，所述燃气轮机2000的进气温度被冷却到负10℃。
选择性地，上述实施例中的冷却系统还可设为吸收式制冷单元等其它公知的冷却系统；所述内燃机的进气温度还可被冷却到负20℃、负30℃、负40℃或负50℃等。
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。
Claims (10)
1.一种余能制冷低温发动机，包括气缸活塞机构(1)，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的排气道上设有以排气余能为推动力的制冷单元(1100)，所述制冷单元(1100)用来冷却所述气缸活塞机构(1)的进气道中的进气，所述的制冷单元(1100)为压缩膨胀制冷单元A(130)，所述压缩膨胀制冷单元A(130)包括依次连通的涡轮动力机构A(20)、叶轮压气机A(30)、涡轮动力机构B(21)和热交换器A(40)；所述涡轮动力机构A(20)的工质出口和所述叶轮压气机A(30)工质入口之间的连通通道上设有降温器A(50)，所述涡轮动力机构A(20)和所述叶轮压气机A(30)为共轴设置；所述气缸活塞机构(1)的排气道与所述涡轮动力机构A(20)的工质入口连通，所述涡轮动力机构B(21)的工质出口与所述热交换器A(40)的被加热流体入口连通；所述热交换器A(40)的被冷却流体出口与所述气缸活塞机构(1)的进气道连通，在所述叶轮压气机A(30)的工质出口与所述涡轮动力机构B(21)工质入口之间的连通通道上设降温器B(51)。
2.一种余能制冷低温发动机，包括气缸活塞机构(1)，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的排气道上设有以排气余能为推动力的制冷单元(1100)，所述制冷单元(1100)用来冷却所述气缸活塞机构(1)的进气道中的进气，所述的制冷单元(1100)为压缩膨胀制冷单元B(131)，所述压缩膨胀制冷单元B(131)包括依次连通的叶轮压气机B(31)、热交换器B(41)、涡轮动力机构C(22)、涡轮动力机构D(23)和热交换器C(42)，所述叶轮压气机B(31)与所述涡轮动力机构C(22)为共轴设置；所述叶轮压气机B(31)的工质出口与所述热交换器B(41)的被加热流体入口连通，所述涡轮动力机构C(22)的工质入口与所述热交换器B(41)的被加热流体出口连通；所述气缸活塞机构(1)的排气道与所述热交换器B(41)的被冷却流体入口连通；所述涡轮动力机构D(23)的工质出口与所述热交换器C(42)的被加热流体入口连通，所述热交换器C(42)的被冷却流体出口与所述气缸活塞机构(1)的进气道连通。
3.如权利要求2所述余能制冷低温发动机，其特征在于：在所述涡轮动力机构C(22)的工质出口与所述涡轮动力机构D(23)的工质入口之间的连通通道上设降温器C(52)。
4.一种余能制冷低温发动机，包括气缸活塞机构(1)，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的排气道上设有以排气余能为推动力的制冷单元(1100)，所述制冷单元(1100)用来冷却所述气缸活塞机构(1)的进气道中的进气，所述的制冷单元(1100)为吸附式制冷单元(132)，所述吸附式制冷单元(132)包括解吸器(6)、吸附器(7)和蒸发器(8)，所述解吸器(6)的上部与所述吸附器(7)相互连通，所述蒸发器(8)的蒸汽出口(801)设在所述吸附器(7)中的上部；所述解吸器(6)下部的加热流体入口(601)与所述气缸活塞机构(1)的排气道连通，所述蒸发器(8)被冷却流体出口(802)与所述气缸活塞机构(1)的进气道连通。
5.一种余能制冷低温发动机，包括气缸活塞机构(1)，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的排气道上设有以排气余能为推动力的制冷单元(1100)，所述制冷单元(1100)用来冷却所述气缸活塞机构(1)的进气道中的进气，所述的制冷单元(1100)为蒸汽动力制冷单元(133)，所述蒸汽动力制冷单元(133)包括汽化器(9)、射流泵(10)、冷凝冷却分离器(11)、液体泵(12)和热交换器D(43)；所述汽化器(9)的高温工质入口(901)与所述气缸活塞机构(1)的排气道连通；所述汽化器(9)的被汽化流体通道的出口(902)与所述射流泵(10)的动力流体喷射口(1001)连通，所述射流泵(10)的流体出口与所述冷凝冷却分离器(11)的被冷却流体入口连通，所述冷凝冷却分离器(11)的液体出口经所述液体泵(12)与所述汽化器(9)的液体入口(903)连通；所述冷凝冷却器分离器(11)的气体出口与所述射流泵(10)的低压流体入口之间的连通通道设为所述热交换器D(43)的被加热流体通道，所述气缸活塞机构(1)的进气道设为所述热交换器D(43)的被冷却流体通道。
6.如权利要求1至5任意之一所述余能制冷低温发动机，其特征在于：所述进气道和/或所述进气道的进气门由隔热材料制成。
7.一种低温进气内燃机，包括内燃机和制冷单元(1100)，其特征在于：所述内燃机的排气道与所述制冷单元(1100)的推动力流体入口连通，所述内燃机的进气道与所述制冷单元(1100)的被冷却流体通道连通，所述制冷单元设为热动压缩制冷单元(210)，所述热动压缩制冷单元(210)包括透平(3)、冷却器(4)、压气机(5)、附属冷却器(401)、附属透平(301)和进气冷却器(601)，所述内燃机的排气道与所述透平(3)的工质入口连通，所述透平(3)的工质出口与所述冷却器(4)的被冷却流体入口连通，所述冷却器(4)的被冷却流体出口与所述压气机(5)的入口连通，所述压气机(5)的出口与所述附属冷却器(401)的被冷却流体入口连通，所述附属冷却器(401)的被冷却流体出口与所述附属透平(301)的工质入口连通，所述附属透平(301)的工质出口与所述进气冷却器(601)连通，所述进气冷却器(601)的被冷却流体通道与所述内燃机的进气道连通。
8.一种低温进气内燃机，包括内燃机和制冷单元(1100)，其特征在于：所述内燃机的排气道与所述制冷单元(1100)的推动力流体入口连通，所述内燃机的进气道与所述制冷单元(1100)的被冷却流体通道连通，所述制冷单元(1100)设为热动气体涡流制冷单元(134)，所述热动气体涡流制冷单元(134)包括设有进气管(701)、喷嘴(801)、涡流室(901)、孔板、冷端管子(1501)、热端管子(1601)、流量控制阀(1701)的涡流管、进气冷却器(601)和以内燃机排气热能为推动力产生压缩气体的压缩气体单元(221)，所述压缩气体单元(221)的压缩气体出口与所述进气管(701)连通，所述冷端管子(1501)与所述进气冷却器(601)连通，所述进气冷却器(601)的被冷却流体通道与所述内燃机的进气道连通。
9.如权利要求7所述低温进气内燃机，其特征在于：所述内燃机设为增压内燃机(18)，所述进气冷却器(601)设为所述增压内燃机(18)的中冷器。
10.如权利要求8所述低温进气内燃机，其特征在于：所述内燃机设为增压内燃机(18)，所述进气冷却器(601)设为所述增压内燃机(18)的中冷器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310001237.7A CN103075233B (zh) | 2012-01-04 | 2013-01-04 | 内燃机低温进气方法及发动机 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210001322.9 | 2012-01-04 | ||
| CN201210001322 | 2012-01-04 | ||
| CN2012100013229 | 2012-01-04 | ||
| CN201210020087 | 2012-01-27 | ||
| CN201210020087.X | 2012-01-27 | ||
| CN201210020087X | 2012-01-27 | ||
| CN201310001237.7A CN103075233B (zh) | 2012-01-04 | 2013-01-04 | 内燃机低温进气方法及发动机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103075233A CN103075233A (zh) | 2013-05-01 |
| CN103075233B true CN103075233B (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=48151901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310001237.7A Active CN103075233B (zh) | 2012-01-04 | 2013-01-04 | 内燃机低温进气方法及发动机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103075233B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104100369A (zh) * | 2013-05-31 | 2014-10-15 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 工质高能状态的生产方法 |
| CN104265505B (zh) * | 2013-09-13 | 2016-08-24 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 公转流道发动机 |
| CN103967586A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-06 | 青岛汽车散热器有限公司 | 一种用于降低内燃机进气温度的方法 |
| CN105971756A (zh) * | 2015-03-11 | 2016-09-28 | 熵零股份有限公司 | 深冷进气二冲程发动机进气结构 |
| CN105971758A (zh) * | 2015-03-11 | 2016-09-28 | 熵零股份有限公司 | 深冷进气发动机缸盖结构 |
| CN104841923A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-08-19 | 含山县兴达球墨铸铁厂 | 一种模具铸造预模机构 |
| CN106314120A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-11 | 上海泛智能源装备有限公司 | 一种混合动力汽车的动力系统和驱动方法 |
| CN106677884A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-17 | 成都叮当自动化设备有限公司 | 一种具有预热功能的低温发动机 |
| CN111287832A (zh) * | 2017-08-29 | 2020-06-16 | 熵零技术逻辑工程院集团股份有限公司 | 一种内燃机冷却装置 |
| CN110145895A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-08-20 | 李国庆 | 一种涡旋制冷动力机 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4106046A1 (de) * | 1990-07-05 | 1992-01-16 | Verkehrswesen Hochschule | Kaltluftkaeltemaschine |
| CN101476518A (zh) * | 2007-12-31 | 2009-07-08 | 施国庆 | 利用蒸汽压差补液的热工装置 |
| CN201903220U (zh) * | 2010-12-07 | 2011-07-20 | 杭州电子科技大学 | 一种液氮发动机驱动制冷循环系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH632559A5 (en) * | 1978-08-15 | 1982-10-15 | Sulzer Ag | Method for the operation of a ship's propulsion system and device for performing the method |
| US20060242985A1 (en) * | 2005-03-04 | 2006-11-02 | Leck Thomas J | Refrigeration/air-conditioning apparatus powered by an engine exhaust gas driven turbine |
| CN1869416A (zh) * | 2006-07-05 | 2006-11-29 | 巫刚 | 内燃发动机新型中冷器 |
| JP2010133640A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Toyota Industries Corp | 沸騰冷却装置 |
| DE102009007231A1 (de) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug |
| FR2956153B1 (fr) * | 2010-02-11 | 2015-07-17 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de controle d'un fluide de travail a bas point de congelation circulant dans un circuit ferme fonctionnant selon un cycle de rankine et procede utilisant un tel dispositif |
-
2013
- 2013-01-04 CN CN201310001237.7A patent/CN103075233B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4106046A1 (de) * | 1990-07-05 | 1992-01-16 | Verkehrswesen Hochschule | Kaltluftkaeltemaschine |
| CN101476518A (zh) * | 2007-12-31 | 2009-07-08 | 施国庆 | 利用蒸汽压差补液的热工装置 |
| CN201903220U (zh) * | 2010-12-07 | 2011-07-20 | 杭州电子科技大学 | 一种液氮发动机驱动制冷循环系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103075233A (zh) | 2013-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103075233B (zh) | 内燃机低温进气方法及发动机 | |
| CN203655442U (zh) | 余热为动力的燃气轮机进气冷却装置 | |
| CN108674126A (zh) | 一种利用汽车发动机余热驱动的半效吸收式制冷系统 | |
| CN103884128B (zh) | 一种利用汽车废热驱动的吸附及压缩混合制冷空调系统 | |
| CN205783976U (zh) | 一种太阳能吸收式制冷与吸附式制冷复合的制冷系统 | |
| CN105004095A (zh) | 一种跨临界循环与两级吸收式热泵联产的复合热泵系统 | |
| CN203785313U (zh) | 一种利用汽车废热驱动的吸附及压缩混合制冷空调系统 | |
| CN206131515U (zh) | 一种用于汽车的风冷式吸收式制冷机 | |
| CN103233821B (zh) | 一种空气温度调节系统 | |
| CN100552324C (zh) | 利用柴油机余热驱动的溴化锂吸收式制冷装置 | |
| CN205279511U (zh) | 一种采暖高效节能直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组 | |
| CN208504787U (zh) | 消白烟高效烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组 | |
| CN203687445U (zh) | 一种能源塔型吸收式冷热水机组 | |
| CN104236162B (zh) | 一种机车制冷/制热装置 | |
| CN205174919U (zh) | 用于轻烃回收的油田废热驱动的氨水吸收式制冷机 | |
| CN208620655U (zh) | 一种基于昼夜电力调峰的火电空冷凝汽器安全度夏装置 | |
| CN102997481A (zh) | 热水直燃单双效复合型溴化锂吸收式制冷机组 | |
| CN106288492A (zh) | 一种用于汽车的风冷式吸收式制冷机 | |
| CN203719224U (zh) | 制取高温热水的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组 | |
| CN202452514U (zh) | 燃气循环尾气制冷燃气空气独立除湿加热装置 | |
| CN101907367A (zh) | 吸附式热流体自身冷却系统 | |
| CN202402165U (zh) | 燃气循环尾气制冷混合气除湿系统 | |
| CN202216449U (zh) | 带热水供应的小型水源热泵一体机 | |
| CN201795632U (zh) | 吸附式热流体自身冷却系统 | |
| CN205279515U (zh) | 采暖常温排烟的烟气型溴化锂吸收式冷、热水机组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201118 Address after: 274100 east side of expressway connecting line and north of Fuqian Avenue in Dingtao District, Heze City, Shandong Province Patentee after: Heze Tianli Textile Co.,Ltd. Address before: 100101, Beijing, Chaoyang District Beiyuan Road, No. 168, Sheng Sheng building, 24 floor Patentee before: ZEROQ SCIENCE AND TECHNOLOGY Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Low temperature intake method and engine of internal combustion engine Effective date of registration: 20220110 Granted publication date: 20170215 Pledgee: Heze rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: Heze Tianli Textile Co.,Ltd. Registration number: Y2022980000215 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20170215 Pledgee: Heze rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: Heze Tianli Textile Co.,Ltd. Registration number: Y2022980000215 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |