CN114458445A - 一种回热内燃机 - Google Patents
一种回热内燃机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114458445A CN114458445A CN202210136915.XA CN202210136915A CN114458445A CN 114458445 A CN114458445 A CN 114458445A CN 202210136915 A CN202210136915 A CN 202210136915A CN 114458445 A CN114458445 A CN 114458445A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- shaped
- port
- reversing valve
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
- F02B41/06—Engines with prolonged expansion in compound cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/18—Other cylinders
- F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
- F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1808—Number of cylinders two
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
本发明提供了一种回热内燃机,涉及内燃机技术领域,第一气缸顶部和底部分别设有第二气孔和两第一气孔,第二气缸顶部和底部分别设有两第三气孔和两第四气孔,第一气缸缸径大于第二气缸,第一气缸和第二气缸内分别设有同步运动的第一活塞和第二活塞;第一回热管和第二回热管内均设有喷油嘴和蓄热体;第一T型三通换向阀连接第一回热管的第一端、一第一气孔和第三气孔,第二T型三通换向阀连接第二回热管的第一端、另一第一气孔和第三气孔;第一L型四通换向阀分别连接外部环境、一第四气孔、第一回热管的第二端、外部环境;第二L型四通换向阀分别连接外部环境、另一第四气孔、第二回热管的第二端、外部环境,本发明热转化率高,适用多种燃料。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域,具体的说,是一种回热内燃机。
背景技术
目前的汽油发动机与柴油发动机热能转化效率约是20%-40%,继续提高内燃发动机热能转化效率目前是世界难题,其中大部分热能通过尾气排出浪费,废气温度约为600℃-900℃。四冲程汽柴油机的工作循环由4个活塞行程组成,即进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程,作功行程是燃料燃烧过程,其燃烧时间短,很难充分燃烧,排出污染空气,使得汽车尾气达标排放成本高。
另外,目前的汽油发动机与柴油发动机的适用燃料单一,油品要求高。
发明内容
本发明的目的在于设计出一种回热内燃机,具有热转化效率高,可适用多种燃料的优点。
本发明通过下述技术方案实现:
一种回热内燃机,包括第一气缸、第二气缸、第一回热管、第二回热管、第一T型三通换向阀、第二T型三通换向阀、第一L型四通换向阀、第二L型四通换向阀、曲柄飞轮组件、第一活塞、第二活塞和喷油嘴;所述第一气缸的底部位于活塞行程以外的位置设置有两个第一气孔,所述第一气缸的顶部位于活塞行程以外的位置设置有与外部环境连通的第二气孔;所述第二气缸的顶部位于活塞行程以外的位置设置有两个第三气孔,所述第二气缸的底部位于活塞行程以外的位置设置有两个第四气孔;所述第一气缸的缸径大于所述第二气缸的缸径;所述第一气缸内设置有通过活塞杆与所述曲柄飞轮组件连接的所述第一活塞,所述第二气缸内设置有通过活塞杆与所述曲柄飞轮组件连接的所述第二活塞;与所述第一活塞连接的活塞杆与所述第一气缸之间的配合部分气密连接,与所述第二活塞连接的活塞杆与所述第二气缸之间的配合部分气密连接;所述第一活塞和所述第二活塞能在所述曲柄飞轮组件的控制下同步朝向其各自所在气缸的顶部以及底部运动并同时达到其各自上止点以及下止点;所述第一回热管和所述第二回热管均连接有用于向其各自内部喷入燃料的所述喷油嘴;所述第一回热管和所述第二回热管内设置有可供气流流通的蓄热体;所述第一 T型三通换向阀的T1端口、T2端口、T3端口分别连接所述第一回热管的第一端、一个所述第一气孔、一个所述第三气孔;所述第二T型三通换向阀的T1 端口、T2端口、T3端口分别连接所述第二回热管的第一端、另一个所述第一气孔、另一个所述第三气孔;所述第一L型四通换向阀的L1端口、L2端口、 L3端口、L4端口分别连接外部环境、一个所述第四气孔、所述第一回热管的第二端、外部环境;所述第二L型四通换向阀的L1端口、L2端口、L3端口、 L4端口分别连接外部环境、另一个所述第四气孔、所述第二回热管的第二端、外部环境。
采用上述设置结构时,第一活塞和第二活塞在运行过程中做同步运动,配合第一T型三通换向阀、第二T型三通换向阀、第一L型四通换向阀和第二L 型四通换向阀的阀位切换,可实现每转动360°时完成一次吸气、做功、排气的工作过程,其中,可使在第二气缸的吸气过程和在第一气缸的做功过程同步开始并同步完成,可在排气的同时完成冷空气升温和燃料燃烧过程。在燃烧过程中,回热管与T型三通换向阀和L型四通换向阀的阀位使其两端与第二气缸通过第三气孔和第四气孔连通,燃料在回热管中与热空气相遇燃烧后可完成等容燃烧,等容燃烧的过程能够增加燃料的燃烧时间,可使燃料的燃烧更充分,减少有害气体排放,也可适用于多种燃料。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述第一气缸和所述第二气缸同轴设置,所述第一活塞和所述第二活塞连接于同时穿入所述第一气缸和所述第二气缸内的一根主活塞杆。
采用上述设置结构时,第一气缸与第二气缸同轴设置并经一根主活塞杆连接第一活塞和第二活塞,可使该种回热内燃机的结构更为简单。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述主活塞杆内设置有自其伸入端沿轴向延伸的活塞杆轴向油道和沿径向延伸的活塞杆径向油道;所述第一活塞和第二活塞的轴孔处分别设置有沿径向延伸至其各自活塞环卡槽处的活塞径向油道,所述活塞径向油道通过活塞杆径向油道与所述活塞杆轴向油道连通;
所述第一气缸内于所述第一活塞与第二气孔之间的空间设置有润滑油。
采用上述设置结构时,润滑油可经主活塞杆流至缸壁与活塞之间形成油膜,减少气缸与活塞杆的磨损。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述第一T型三通换向阀和所述第二T型三通换向阀设置为T型三通球阀。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述第一L型四通换向阀和所述第二L型四通换向阀设置为L型四通球阀。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述第一回热管内的蓄热体较连接于所述第一回热管的喷油嘴靠近所述第一回热管的第二端设置;所述第二回热管内的蓄热体较连接于所述第二回热管的喷油嘴靠近所述第二回热管的第二端设置。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述蓄热体包括钢丝网。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述蓄热体还包括多块沿导流方向依次设置的带孔隔板,相邻两块所述带孔隔板之间夹设有一层所述钢丝网。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述第一回热管和所述第二回热管内壁铺设有隔热板。
进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:所述第二气缸与所述第一气缸的容积比为1∶2-5。
本发明具有以下优点及有益效果:
本发明中,第一活塞和第二活塞在运行过程中做同步运动,配合第一T型三通换向阀、第二T型三通换向阀、第一L型四通换向阀和第二L型四通换向阀的阀位切换,可实现每转动360°时完成一次吸气、做功、排气的工作过程,其中,可使在第二气缸的吸气过程和在第一气缸的做功过程同步开始并同步完成,可在排气的同时完成冷空气升温和燃料燃烧过程。在燃烧过程中,回热管与T型三通换向阀和L型四通换向阀的阀位使其两端与第二气缸通过第三气孔和第四气孔连通,燃料在回热管中与热空气相遇燃烧后可完成等容燃烧,等容燃烧的过程能够增加燃料的燃烧时间,可使燃料的燃烧更充分,减少有害气体排放,也可适用于多种燃料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是回热内燃机的结构示意图;
图2是第一回热管的结构示意图;
图3-图4示出了回热内燃机在吸气过程的状态;
图5-图6示出了回热内燃机在等容燃烧过程的状态;
图7-图8示出了回热内燃机在膨胀做功过程的状态
图9-图10示出了回热内燃机在排气回热过程的状态;
图11示出了回热内燃机在排气回热过程完毕,开始吸气过程的状态;
图中空心箭头表示气流方向或曲柄飞轮组件的旋转方向;
图中标记为:
1、第一气缸;1a、第一气孔;1b、第二气孔;
2、第二气缸;2a、第三气孔;2b、第四气孔;
3、第一回热管;4、第二回热管;
5、第一T型三通换向阀;6、第二T型三通换向阀;7、第一L型四通换向阀;8、第二L型四通换向阀;
9、曲柄飞轮组件;10、第一活塞;11、第二活塞;12、喷油嘴;
13、蓄热体;13a、钢丝网;13b、带孔隔板;13c、隔热板;
14、主活塞杆;14a、活塞杆轴向油道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
一种回热内燃机,具有热转化效率高,可适用多种燃料的优点,如图1-图 11所示,特别设置成下述结构:
该种回热内燃机包括第一气缸1、第二气缸2、第一回热管3、第二回热管 4、第一T型三通换向阀5、第二T型三通换向阀6、第一L型四通换向阀7、第二L型四通换向阀8、曲柄飞轮组件9、第一活塞10、第二活塞11和喷油嘴 12。
第一气缸1为顶部与外部环境连通的密闭缸体,具体的,其底部位于活塞行程以外的位置设置有两个左右排布的第一气孔1a,第一气缸1的顶部位于活塞行程以外的位置设置有与外部环境连通的第二气孔1b。
第二气缸2为密闭的缸体,具体的,其顶部位于活塞行程以外的位置设置有两个左右排布的第三气孔2a,第二气缸2的底部位于活塞行程以外的位置设置有两个左右排布的第四气孔2b。
第一气缸1的缸径大于第二气缸2的缸径以使在第一气缸1内以及回热管内燃烧的气体能在进入第二气缸2后膨胀做功。一般的,第二气缸2与第一气缸1的容积比为1:2-1:5之间。
曲柄飞轮组件9设置于第一缸体1和第二缸体2外部,具体包括有飞轮、与飞轮连接的曲轴和与曲轴连接的连杆。
第一气缸1内设置有第一活塞10,第一活塞10上卡接有活塞环,第一活塞10通过活塞杆与曲柄飞轮组件9的连杆连接,第一气缸1中,第一活塞10 下方的空间形成膨胀室,第一活塞10上方的空间形成润滑室,膨胀室和润滑室的空间大小随第一活塞10的移动发生相应变化。第二气缸2内设置有第二活塞 11,第二活塞11通过活塞杆与曲柄飞轮组件9的连杆连接,第二气缸2中,第二活塞11下方的空间形成冷气室,第二活塞11上方的空间形成热气室,冷气室与热气室的空间大小随第二活塞11的移动发生相应变化。与第一活塞10连接的活塞杆与第一气缸1的底壁中心位置的通孔之间滑动配合并气密连接,与第二活塞11连接的活塞杆与第二气缸2的底壁中心位置的通孔之间滑动配合并气密连接。第一活塞10和第二活塞11将其直线运动转换为曲柄飞轮组件9的回转运动,第一活塞10和第二活塞11能在曲柄飞轮组件9的控制下同步朝向其各自所在气缸的顶部以及底部运动并同时达到其各自上止点以及下止点。
第一回热管3和第二回热管4设置为一中部大两端小的管道,第一回热管 3和第二回热管4的结构相同。第一回热管3和第二回热管4的上部作为燃烧区,下部作为热交换区,第一回热管3和第二回热管4上对应燃烧区的位置均连接有一个喷油嘴12,喷油嘴12在使用时与喷油泵连接,喷油嘴12用于向相应的第一回热管3和第二回热管4的燃烧区内喷入雾化的燃料。第一回热管3 和第二回热管4内部的热交换区的位置设置有蓄热体13,蓄热体13内部具有可供气流流通的通道。
第一T型三通换向阀5的T1端口、T2端口、T3端口分别连接第一回热管 3的第一端、一个第一气孔1a、一个第三气孔2a。
第二T型三通换向阀6的T1端口、T2端口、T3端口分别连接第二回热管 4的第一端、另一个第一气孔1a、另一个第三气孔2a。
第一L型四通换向阀7的L1端口、L2端口、L3端口、L4端口分别连接外部环境、一个第四气孔2b、第一回热管3的第二端、外部环境。
第二L型四通换向阀8的L1端口、L2端口、L3端口、L4端口分别连接外部环境、另一个第四气孔2b、第二回热管4的第二端、外部环境。
第一T型三通换向阀5和第二T型三通换向阀6优选设置为T型三通球阀。第一L型四通换向阀7和第二L型四通换向阀8优选设置为L型四通球阀。
优选的,本实施例中,第一气缸1的第一气孔1a设置在其底壁上,第一活塞10位于下止点位置时临近甚至接触第一气缸1的底壁处以能将第一气缸1 膨胀室内的气体向回热管内尽量排尽。
第二气缸2的第三气孔2a设置在其顶壁上,第二气缸2的第四气孔2b设置在其侧壁上,第二活塞11处于上止点时临近甚至接触第二气缸2的顶壁以能将第二气缸2的热气室内的气体向第一气缸1的膨胀室内排尽,第二活塞11 处于下止点时,第四气孔2b位于第二活塞11之下的位置不被其遮挡。
本实施例中,第一T型三通换向阀5、第二T型三通换向阀6、第一L型四通换向阀7和第二L型四通换向阀8的阀芯可连接电控的执行器来完成阀位的切换,也可通过正时机构与曲柄飞轮组件连接完成阀位的切换。
在工作时,通过第一气缸1顶壁的第二气孔1b向润滑室内加注润滑油,润滑油能在第一活塞10运动的过程中在第一活塞10与第一气缸1的侧壁内侧形成油膜。
在吸气过程中,如图3-图4所示,第一T型三通换向阀5的T型阀芯将 T1端口、T2端口和T3端口连通,使第一回热管3的第一端、左侧的第一气孔1a和左侧的第三气孔2a相互连通;第一L型四通换向阀7的L型阀芯将L1 端口和L4端口连通,使第一L型四通换向阀7处不发生气流流通;第二T型三通换向阀6的T型阀芯将T1端口和T3端口连通而阻断T2端口;第二L型四通换向阀8的L型阀芯将L1端口和L2端口连通,使第一气缸1的冷气室与外部环境连通。在吸气过程中,第一活塞10和第二活塞11自下止点起向上运动,冷空气从第二L型四通换向阀8的L1端口经右侧的第四气孔2b吸入到第一气缸1的冷气室中,在此同时,第二气缸2的热气室和第一回热管3内的热气被第二活塞11推挤经第三气孔2a和第一气孔1a进入到第一气缸1的膨胀室内,由于第一气缸1的容积大于第二气缸2的容积,热气进入到第一气缸1后膨胀做功,直至第一活塞10和第二活塞11到达上止点结束。
在等容燃烧过程中,如图5-图6所示,第一T型三通换向阀5的T型阀芯顺时针转动90°将T2端口和T3端口连通;第一L型四通换向阀7的L型阀芯顺时针转动90°将L3端口和L4端口连通;第二T型三通换向阀6的T型阀芯顺时针转动270°将T1端口和T2端口连通;第二L型四通换向阀8的L 型阀芯顺时针转动90°将L2端口和L3端口连通。在等容燃烧过程中,第一活塞10和第二活塞11自上止点起向下运动,第二活塞11推挤第二气缸2的冷气室中的冷空气经右侧的第四气孔2b从第二回热管4的第二端进入,冷空气经第二回热管4的蓄热体加热后与喷油嘴12喷出的燃料混合发生燃烧,燃烧产生的热气经第二T型三通换向阀6从右侧的第三气孔2a进入到第二气缸2的热气室内,在燃烧过程中,由于第二气缸2与第二回热管4连通,第二活塞11下行时,燃料的燃烧空间容积不发生变化,则在此过程中发生等容升温升压的燃烧过程,在此同时,第一气缸1的膨胀室内的热气被第一活塞10推挤经左侧的第一气孔 1a排至第一回热管3内,在被第一回热管3内的蓄热体13回收一部分热量后从第一L型四通换向阀7的L4端口排出,直至第一活塞10和第二活塞11到达下止点结束。
在膨胀做功过程中,如图7-图8所示,第一T型三通换向阀5的T型阀芯顺时针转动90°将T1端口和T3端口连通;第一L型四通换向阀7的L型阀芯顺时针转动180°将L1端口和L2端口连通;第二T型三通换向阀6的T型阀芯逆时针转动270°将T1端口、T2端口和T3端口连通;第二L型四通换向阀8的L型阀芯顺时针转动180°将L1端口和L4端口连通。在膨胀做功过程中,第一活塞10和第二活塞11自下止点向上运动,第二气缸2的热气室内的热气被第二活塞11推挤通过两第三气孔2a经两第一气孔1a进入到第一气缸1 的膨胀室内膨胀做功,在此同时,外部环境的冷空气经第一L型四通换向阀7 的L1端口从左侧的第四气孔2b进入到第二气缸2的冷气室内,直至第一活塞 10和第二活塞11到达上止点结束。
在排气回热过程中,如图9-图10所示,第一T型三通换向阀5的T型阀芯顺时针转动90°将T1端口和T2端口连通;第一L型四通换向阀7的L型阀芯顺时针转动270°将L2端口和L3端口连通;第二T型三通换向阀6的T 型阀芯顺时针转动270°将T2端口和T3端口连通;第二L型四通换向阀8的 L型阀芯顺时针转动270°将L3端口和L4端口连通。在排气回热过程中,第一活塞10和第二活塞11自上止点向下运动,第一气缸1膨胀室内的热气被第一活塞10推挤经右侧的第一气孔1a排至第二回热管4内,在被第二回热管4 内的蓄热体13回收一部分热量后从第二L型四通换向阀8的L4端口排出,在此同时,第二活塞11推挤第二气缸2的冷气室中的冷空气经左侧的第四气孔 2b从第一回热管3的第二端进入,冷空气经第一回热管3的蓄热体13加热后与喷油嘴12喷出的燃料混合发生燃烧,燃烧产生的热气经第一T型三通换向阀5从左侧的第三气孔2a进入到第二气缸2的热气室内,在燃烧过程中,由于第二气缸2与第一回热管3连通,第二活塞11下行时,燃料的燃烧空间容积不发生变化,则在此过程中发生等容升温升压的燃烧过程,直至第一活塞10和第二活塞11到达下止点结束并如图11所示完成再次循环工作。
本实施例中,第一活塞10和第二活塞11在运行过程中做同步运动,配合第一T型三通换向阀5、第二T型三通换向阀6、第一L型四通换向阀7和第二L型四通换向阀8的阀位切换,只要各换向阀的阀位处于特定的位置则可实现每转动360°时完成一次吸气、做功、排气的工作过程,其中,可使在第二气缸2的吸气过程和在第一气缸1的做功过程同步开始并同步完成,可在排气的同时完成冷空气升温和燃料燃烧过程。在燃烧过程中,回热管与T型三通换向阀和L型四通换向阀的阀位使其两端与第二气缸2通过第三气孔2a和第四气孔2b连通,燃料在回热管中与热空气相遇燃烧后可完成等容燃烧,等容燃烧的过程能够增加燃料的燃烧时间,可使燃料的燃烧更充分,减少有害气体排放,也可适用于多种燃料,比如天然气、汽油、柴油等单一燃料或者多种的混合燃料。
实施例2:
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:
本实施例中,该种回热内燃机第一气缸1和第二气缸2上下排布并同轴设置,第一活塞10和第二活塞11通过一根主活塞杆14连接,主活塞杆14自下而上依次穿入第一气缸1和第二气缸2内,第一活塞10固定连接于主活塞杆 14的伸入端顶部,第二活塞11固定设置于所述主活塞杆14的中段,主活塞杆 14的伸出端通过连杆与曲柄飞轮组件的曲轴连接。
本实施例中,第一气缸1与第二气缸2同轴设置并经一根主活塞杆14连接第一活塞10和第二活塞11,可使该种回热内燃机的结构更为简单。
实施例3:
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:
本实施例中,该种回热内燃机的主活塞杆14内加工有自其伸入端顶端沿轴向延伸的活塞杆轴向油道14a和两处沿径向延伸的活塞杆径向油道。第一活塞 10和第二活塞11的轴孔处分别设置有沿径向延伸至其各自活塞环卡槽处的活塞径向油道,第一活塞10的活塞径向油道通过对应位置的活塞杆径向油道与活塞杆轴向油道14a连通,第二活塞11的活塞径向油道通过对应位置的活塞杆径向油道与活塞杆轴向油道14a连通。
本实施例中,润滑油可经主活塞杆14流至缸壁与活塞之间形成油膜,减少气缸与活塞杆的磨损。
实施例4:
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明,特别采用下述设置结构:
本实施例中,该种回热内燃机的蓄热体13包括填充于热交换区的钢丝网 13a。
优选的,本实施例中,蓄热体13还包括多块沿导流方向依次设置的带孔隔板13b,相邻两块带孔隔板13b之间夹设有一层不锈钢制成的钢丝网13a。
钢丝网13a也可由耐热陶瓷替代。
优选的,在第一回热管3和第二回热管4的燃烧区的内壁上还可铺设一层隔热板13c。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种回热内燃机,其特征在于:包括第一气缸(1)、第二气缸(2)、第一回热管(3)、第二回热管(4)、第一T型三通换向阀(5)、第二T型三通换向阀(6)、第一L型四通换向阀(7)、第二L型四通换向阀(8)、曲柄飞轮组件(9)、第一活塞(10)、第二活塞(11)和喷油嘴(12);
所述第一气缸(1)的底部位于活塞行程以外的位置设置有两个第一气孔(1a),所述第一气缸(1)的顶部位于活塞行程以外的位置设置有与外部环境连通的第二气孔(1b);所述第二气缸(2)的顶部位于活塞行程以外的位置设置有两个第三气孔(2a),所述第二气缸(2)的底部位于活塞行程以外的位置设置有两个第四气孔(2b);所述第一气缸(1)的缸径大于所述第二气缸(2)的缸径;
所述第一气缸(1)内设置有通过活塞杆与所述曲柄飞轮组件(9)连接的所述第一活塞(10),所述第二气缸(2)内设置有通过活塞杆与所述曲柄飞轮组件(9)连接的所述第二活塞(11);与所述第一活塞(10)连接的活塞杆与所述第一气缸(1)之间的配合部分气密连接,与所述第二活塞(11)连接的活塞杆与所述第二气缸(2)之间的配合部分气密连接;所述第一活塞(10)和所述第二活塞(11)能在所述曲柄飞轮组件(9)的控制下同步朝向其各自所在气缸的顶部以及底部运动并同时达到其各自上止点以及下止点;
所述第一回热管(3)和所述第二回热管(4)均连接有用于向其各自内部喷入燃料的所述喷油嘴(12);所述第一回热管(3)和所述第二回热管(4)内设置有可供气流流通的蓄热体(13);
所述第一T型三通换向阀(5)的T1端口、T2端口、T3端口分别连接所述第一回热管(3)的第一端、一个所述第一气孔(1a)、一个所述第三气孔(2a);所述第二T型三通换向阀(6)的T1端口、T2端口、T3端口分别连接所述第二回热管(4)的第一端、另一个所述第一气孔(1a)、另一个所述第三气孔(2a);所述第一L型四通换向阀(7)的L1端口、L2端口、L3端口、L4端口分别连接外部环境、一个所述第四气孔(2b)、所述第一回热管(3)的第二端、外部环境;所述第二L型四通换向阀(8)的L1端口、L2端口、L3端口、L4端口分别连接外部环境、另一个所述第四气孔(2b)、所述第二回热管(4)的第二端、外部环境。
2.根据权利要求1所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述第一气缸(1)和所述第二气缸(2)同轴设置,所述第一活塞(10)和所述第二活塞(11)连接于同时穿入所述第一气缸(1)和所述第二气缸(2)内的一根主活塞杆(14)。
3.根据权利要求2所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述主活塞杆(14)内设置有自其伸入端沿轴向延伸的活塞杆轴向油道(14a)和沿径向延伸的活塞杆径向油道;所述第一活塞(10)和第二活塞(11)的轴孔处分别设置有沿径向延伸至其各自活塞环卡槽处的活塞径向油道,所述活塞径向油道通过活塞杆径向油道与所述活塞杆轴向油道(14a)连通;
所述第一气缸(1)内于所述第一活塞(10)与第二气孔(1b)之间的空间设置有润滑油。
4.根据权利要求1所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述第一T型三通换向阀(5)和所述第二T型三通换向阀(6)设置为T型三通球阀。
5.根据权利要求1所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述第一L型四通换向阀(7)和所述第二L型四通换向阀(8)设置为L型四通球阀。
6.根据权利要求1所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述第一回热管(3)内的蓄热体(13)较连接于所述第一回热管(3)的喷油嘴(12)靠近所述第一回热管(3)的第二端设置;
所述第二回热管(4)内的蓄热体(13)较连接于所述第二回热管(4)的喷油嘴(12)靠近所述第二回热管(4)的第二端设置。
7.根据权利要求1所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述蓄热体(13)包括钢丝网(13a)。
8.根据权利要求7所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述蓄热体(13)还包括多块沿导流方向依次设置的带孔隔板(13b),相邻两块所述带孔隔板(13b)之间夹设有一层所述钢丝网(13a)。
9.根据权利要求1所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述第一回热管(3)和所述第二回热管(4)内壁铺设有隔热板(13c)。
10.根据权利要求1所述的一种回热内燃机,其特征在于:所述第二气缸(2)与所述第一气缸(1)的容积比为1:2-5。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210136915.XA CN114458445A (zh) | 2022-02-15 | 2022-02-15 | 一种回热内燃机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210136915.XA CN114458445A (zh) | 2022-02-15 | 2022-02-15 | 一种回热内燃机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114458445A true CN114458445A (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=81413642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210136915.XA Pending CN114458445A (zh) | 2022-02-15 | 2022-02-15 | 一种回热内燃机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114458445A (zh) |
-
2022
- 2022-02-15 CN CN202210136915.XA patent/CN114458445A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100432387C (zh) | 双向作动活塞组件 | |
CN101900027B (zh) | 采用双重压缩和双重膨胀过程的内燃机 | |
CA1068490A (en) | Compound regenerative engine | |
CN100406697C (zh) | 主副行程内燃发动机 | |
CN102042132B (zh) | 具有内部废气再循环的发动机及内部废气再循环方法 | |
CN106662007B (zh) | 自由活塞发动机 | |
WO2006024209A1 (fr) | Moteur de type « turbine a gaz-vapeur » | |
CN101307718A (zh) | 二次膨胀混合冲程内燃发动机 | |
WO2013023434A1 (zh) | 二冲程往复活塞式燃汽发动机 | |
US4611655A (en) | Heat exchanger | |
CN101403350A (zh) | 内燃直热蒸汽机 | |
US20020078907A1 (en) | Adiabatic internal combustion engine with regenerator and hot air ignition | |
CN104088720B (zh) | 一种高效热能动力发动机及其做功方法 | |
CN103748336B (zh) | 具有内部废气能量回收装置的往复活塞式内燃机的工作方法及往复活塞式内燃机 | |
CN104100365A (zh) | 一种高压储能热能动力机器及其做功方法 | |
CN114458445A (zh) | 一种回热内燃机 | |
WO2007088560A1 (en) | An improved hybrid internal combustion engine with extended expansion | |
CN110630376A (zh) | 一种活塞式发动机及其循环方式 | |
CN106224087B (zh) | 一种应用高压低燃值气体燃料的发动机 | |
CN102852577B (zh) | 包括具有两个凸起的排气凸轮的四冲程内燃机 | |
EP0143672A2 (en) | External combustion engine | |
CN101358554A (zh) | 一种进氧式转子发动机 | |
CN104088695B (zh) | 一种热能动力设备及其做功方法 | |
CN102086779A (zh) | 发动机 | |
CN102434278B (zh) | 三冲程往复活塞式发动机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |