CN106567787A - 异门过程发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异门过程发动机，包括工质通道、燃烧室和气缸活塞机构，所述工质通道经所述燃烧室再经控制装置A与所述气缸活塞机构的气缸连通，所述工质通道经控制装置B与所述气缸活塞机构的气缸连通。本发明所公开的异门过程发动机具有结构简单、污染小、效率高以及可有效地提高利用气体液化物或含氧气体液化物的发动机的实用性的优点。

Description

异门过程发动机
技术领域
本发明涉及热能与动力领域，尤其涉及一种异门过程发动机。
背景技术
利用气体液化物或含氧气体液化物(例如，液化空气)经过燃烧过程后推动机构做功可以有效地解决发动机的污染排放和效率问题，但是机构的热负荷过大，难以实用。因此需要发明一种新型发动机。
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1：一种异门过程发动机，包括工质通道、燃烧室和气缸活塞机构，其特征在于：所述工质通道经所述燃烧室再经控制装置A与所述气缸活塞机构的气缸连通，所述工质通道经控制装置B与所述气缸活塞机构的气缸连通。
方案2：在方案1的基础上，进一步选择性地，使所述气缸活塞机构按照所述控制装置A充气膨胀做功冲程-排气冲程-所述控制装置B充气膨胀做功冲程-排气冲程的四冲程工作模式工作，或所述气缸活塞机构按照N个所述控制装置A充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程热过程后再进行M个所述控制装置B充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程冷过程的复合工作模式工作，所述M和所述N均为非零整数。
方案3：在方案1或2的基础上，进一步选择性地，使所述气缸活塞机构的冷却系统和/或排气系统对所述气缸活塞机构的气缸与所述工质通道之间的连通通道传热设置。
方案4：在方案1或2的基础上，进一步选择性地，使所述气缸活塞机构的冷却系统和/或排气系统对所述气缸活塞机构的气缸与所述工质通道之间的连通通道内的工质传热设置。
方案5：在方案1或2的基础上，进一步选择性地，使所述气缸活塞机构的冷却系统和/或排气系统对所述气缸活塞机构的气缸与所述工质通道之间的连通通道内的工质经流体混合方式传热设置。
方案6：在方案1至5中任一方案的基础上，进一步选择性地，使所述工质通道和所述气缸活塞机构的气缸之间的连通通道上的压力提升装置设为液体泵或设为热升压装置。
方案7：在方案1至6中任一方案的基础上，进一步选择性地，使所述工质通道设为气体液化物源，或气体液化物源与所述工质通道连通。
方案8：在方案1至7中任一方案的基础上，进一步选择性地，使所述工质通道内的工质设为液氧、液化空气、液氧液氮混合物或设为液氮。
方案9：在方案1至8中任一方案的基础上，进一步选择性地，使所述异门过程发动机还包括涡轮，所述气缸活塞机构的排气口与所述涡轮的工质入口连通。
方案10：在方案9的基础上，进一步选择性地，使所述涡轮驱动压气叶轮，所述压气叶轮与附属涡轮连通，所述附属涡轮的转速低于所述压气叶轮的转速。
方案11：在方案10的基础上，进一步选择性地，使所述附属涡轮对所述气缸活塞机构输出动力。
本发明中，所谓的“冷过程”是指没有经过燃烧化学反应的气体作为工质的过程。
本发明中，所谓的“热过程”是指经过燃烧化学反应的气体作为工质的过程。
本发明中，所谓的气体液化物是指被液化的标准状态下为气态的气体，这里的气体是指标准状态下其蒸汽分气压大于或等于一个大气压的物质，例如，液氮、液氧、液体二氧化碳或液化空气等。
本发明中，选择性地选择使所述涡轮包括透平。
本发明中，选择性地选择使所述控制装置设为气门。
本发明中，选择性地选择使所述控制装置A和/或所述控制装置B设为气门。
本发明中，选择性地选择，使所述热升压装置设为电加热装置或设为热交换装置，可进一步选择性地选择使所述电加热装置受控制系统控制调整加热速率和电源通断；所述电加热装置还可进一步选择性地选择设为电阻电加热装置、电磁感应电加热装置或设为电动搅拌电加热装置。
本发明中，应根据热能和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:本发明所公开的异门过程发动机具有结构简单、污染小、效率高以及可有效地提高利用气体液化物或含氧气体液化物的发动机的实用性的优点。
附图说明
图1：本发明实施例1的结构示意图；
图2：本发明实施例2的结构示意图；
图3：本发明实施例3的结构示意图；
图4：本发明实施例4的结构示意图；
图5：本发明实施例5的结构示意图；
图6：本发明实施例6的结构示意图；
图7：本发明实施例7的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种异门过程发动机，如图1所示，包括工质通道1、燃烧室2和气缸活塞机构3，所述工质通道1经所述燃烧室2再经控制装置A 4与所述气缸活塞机构3的气缸连通，所述工质通道1经控制装置B 5与所述气缸活塞机构3的气缸连通。
本发明所述异门过程发动机，可选择性地选择使所述气缸活塞机构3按照所述控制装置A 4充气膨胀做功冲程-排气冲程-所述控制装置B 5充气膨胀做功冲程-排气冲程的四冲程工作模式工作；或使所述气缸活塞机构3按照N个所述控制装置A 4充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程热过程后再进行M个所述控制装置B 5充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程冷过程的复合工作模式工作，所述M和所述N均为非零整数。
实施例2
一种异门过程发动机，如图2所示，在实施例1的基础上，进一步使所述气缸活塞机构3的冷却系统6和排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道传热设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例2还可选择性地选择使所述气缸活塞机构3的冷却系统6对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道传热设置；或使所述气缸活塞机构3的排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道传热设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述气缸活塞机构3的冷却系统6和/或排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道传热设置。
实施例3
一种异门过程发动机，如图3所示，在实施例1的基础上，进一步使所述气缸活塞机构3的冷却系统6和排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道内的工质传热设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例3还可选择性地选择使所述气缸活塞机构3的冷却系统6或排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道内的工质传热设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述气缸活塞机构3的冷却系统6和/或排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道内的工质传热设置。
实施例4
一种异门过程发动机，如图4所示，在实施例1的基础上，进一步使所述气缸活塞机构3的排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道内的工质经流体混合方式传热设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例4还可选择性地选择使所述气缸活塞机构3的冷却系统6和排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道内的工质经流体混合方式传热设置，或使所述气缸活塞机构3的冷却系统6对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道内的工质经流体混合方式传热设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述气缸活塞机构3的冷却系统6和/或排气系统7对所述气缸活塞机构3的气缸与所述工质通道1之间的连通通道内的工质经流体混合方式传热设置。
作为可变换的实施方式，本发明实施例1至实施例4及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述工质通道1和所述气缸活塞机构3的气缸之间的连通通道上的压力提升装置设为液体泵或设为热升压装置。
实施例5
一种异门过程发动机，如图5所示，在实施例1的基础上，进一步使气体液化物源11与所述工质通道1连通。
作为可变换的实施方式，本发明实施例5还可选择性地使所述工质通道1设为气体液化物源11。
作为可变换的实施方式，本发明实施例2至实施例4及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述工质通道1设为气体液化物源11，或气体液化物源11与所述工质通道1连通。
实施例6
一种异门过程发动机，如图6所示，在实施例1的基础上，进一步使所述异门过程发动机还包括涡轮8，所述气缸活塞机构3的排气口与所述涡轮8的工质入口连通。
作为可变换的实施方式，本发明实施例2至实施例5及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述异门过程发动机还包括涡轮8，所述气缸活塞机构3的排气口与所述涡轮8的工质入口连通。
实施例7
一种异门过程发动机，如图7所示，在实施例6的基础上，进一步使所述涡轮8驱动压气叶轮9，所述压气叶轮9与附属涡轮10连通，所述附属涡轮10的转速低于所述压气叶轮9的转速。
作为可变换的实施方式，本发明实施例6的可变换的实施方式均可进一步使所述涡轮8驱动压气叶轮9，所述压气叶轮9与附属涡轮10连通，所述附属涡轮10的转速低于所述压气叶轮9的转速。
作为可变换的实施方式，本发明实施例7及其可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述附属涡轮10对所述气缸活塞机构3输出动力。
作为可变换的实施方式，本发明所有实施方式均可进一步选择性地选择使所述工质通道1内的工质设为液氧、液化空气、液氧液氮混合物或设为液氮。
本发明的说明书附图中的箭头仅代表发动机在工作时，工质在所在流体通道内的流动方向，并不代表发动机的某一工况。
作为可变换的实施方式，本发明所有实施方式中所述控制装置A 4和控制装置B 5均可选择性地选择设为控制通断的控制阀或气门。
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)

1.一种异门过程发动机，包括工质通道(1)、燃烧室(2)和气缸活塞机构(3)，其特征在于：所述工质通道(1)经所述燃烧室(2)再经控制装置A(4)与所述气缸活塞机构(3)的气缸连通，所述工质通道(1)经控制装置B(5)与所述气缸活塞机构(3)的气缸连通。
2.如权利要求1所述异门过程发动机，其特征在于：所述气缸活塞机构(3)按照所述控制装置A(4)充气膨胀做功冲程-排气冲程-所述控制装置B(5)充气膨胀做功冲程-排气冲程的四冲程工作模式工作，或所述气缸活塞机构(3)按照N个所述控制装置A(4)充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程热过程后再进行M个所述控制装置B(5)充气膨胀做功冲程-排气冲程的二冲程冷过程的复合工作模式工作，所述M和所述N均为非零整数。
3.如权利要求1所述异门过程发动机，其特征在于：所述气缸活塞机构(3)的冷却系统(6)和/或排气系统(7)对所述气缸活塞机构(3)的气缸与所述工质通道(1)之间的连通通道传热设置。
4.如权利要求2所述异门过程发动机，其特征在于：所述气缸活塞机构(3)的冷却系统(6)和/或排气系统(7)对所述气缸活塞机构(3)的气缸与所述工质通道(1)之间的连通通道传热设置。
5.如权利要求1所述异门过程发动机，其特征在于：所述气缸活塞机构(3)的冷却系统(6)和/或排气系统(7)对所述气缸活塞机构(3)的气缸与所述工质通道(1)之间的连通通道内的工质传热设置。
6.如权利要求2所述异门过程发动机，其特征在于：所述气缸活塞机构(3)的冷却系统(6)和/或排气系统(7)对所述气缸活塞机构(3)的气缸与所述工质通道(1)之间的连通通道内的工质传热设置。
7.如权利要求1所述异门过程发动机，其特征在于：所述气缸活塞机构(3)的冷却系统(6)和/或排气系统(7)对所述气缸活塞机构(3)的气缸与所述工质通道(1)之间的连通通道内的工质经流体混合方式传热设置。
8.如权利要求2所述异门过程发动机，其特征在于：所述气缸活塞机构(3)的冷却系统(6)和/或排气系统(7)对所述气缸活塞机构(3)的气缸与所述工质通道(1)之间的连通通道内的工质经流体混合方式传热设置。
9.如权利要求1至8中任一项所述异门过程发动机，其特征在于：所述工质通道(1)和所述气缸活塞机构(3)的气缸之间的连通通道上的压力提升装置设为液体泵或设为热升压装置。
10.如权利要求1至8中任一项所述异门过程发动机，其特征在于：所述工质通道(1)设为气体液化物源(11)，或气体液化物源(11)与所述工质通道(1)连通。
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CN1621669A (zh) * 2004-06-17 2005-06-01 马登科 双缸循环内燃发动机及其基本实现绝热和均质稀燃的方法
CN1821557A (zh) * 2005-09-12 2006-08-23 李岳 连续燃烧恒功率发动机
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