CN201059228Y - 准内外燃发动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种准内外燃发动机，包括内燃发动机、进气系统、进气道、排气系统、排气道和气缸套，在所述进气道和排气道之间设有被加热气体无膨胀升温热交换器。本实用新型利用内燃发动机高效特点及外燃发动机(热交换器)可回收余热的特点，公开了具有更高效率的准内外燃发动机，也就是利用内燃发动机的余热即燃烧室和气缸套周边以及排气的热量，使发动机进气在密度没有明显下降的条件下升温升压后导入内燃发动机的燃烧室或气缸内，因此可大幅度提高发动机的效率，节能、环保。

Description

准内外燃发动机
技术领域
本实用新型涉及一种准内外燃发动机。
背景技术
传统技术领域，发动机进气温度提高会导致发动机效率降低，其根本原因是升温后的气体体积膨胀密度下降所致，所以至今在发动机设计和制造时尽量避免进气温升，因而发动机的大量余热不能被利用。这也是发动机效率无法根本性提高的原因所在。所以急需发明一种利用发动机余热提高发动机进气温度时进气体积不膨胀，保持原有密度进而提高发动机效率的技术。
发明内容
为从根本上解决传统发动机热效率低的技术问题，本实用新型提供了一种准内外燃发动机，包括内燃发动机、进气系统、进气道、排气系统、排气道和气缸套，在所述进气道和排气道之间设有被加热气体无膨胀升温热交换器。
所述气缸套外围设有密闭夹层，所述密闭夹层设有复数个联通管，所述复数个联通管的一部分和所述进气道与排气道间设置的被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体进口直接或间接经控制装置联通，所述复数个联通管的另一部分与所述进气系统联通。
所述被加热气体无膨胀升温热交换器设为由复数个经控制装置控制的热交换器组成的热交换器组，每个热交换器的被加热气体进口分别经控制装置与所述内燃发动机的进气系统联通，每个热交换器的被加热气体的出口分别经控制装置与所述内燃发动机的进气口联通；每个热交换器的加热气体的进口处设为三通形成两个接口，每个热交换器的加热气体的出口处也设为三通形成两个接口，将所述每个热交换器加热气体进口处的两个接口中的第一个接口分别经控制装置与所述内燃发动机的排气口联通，将所述每个热交换器的加热气体出口处的两个接口中的第一个接口分别经控制装置与所述排气系统联通，将所述每个热交换器的加热气体进口处的两个接口中的第二个接口分别经控制装置依次与另一个热交换器的加热气体出口处的两个接口中的第二接口联通。
所述被加热气体无膨胀升温热交换器设为壳体分别与所述内燃发动机排气口及排气系统联通，壳体内设有复数个支管，每一个支管的一端接口分别经控制装置与所述内燃发动机的进气口联通，每一个支管的另一端接口分别经控制装置与所述进气系统联通的内浸式热交换器。
所述被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体出口或被加热气体的高温区增设有充气用联通管，所述充气用联通管经控制装置与喷射泵高压气体入口联通，所述喷射泵的气体出口与所述被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体进口联通，所述喷射泵的低压气体进口与所述进气系统联通。
在所述每个被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体的出口或被加热气体的高温区设有充气用联通管，所述充气用联通管经控制装置与喷射泵高压气体入口联通，此所述喷射泵的气体出口依次与所述另一个被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体的进口联通，此所述喷射泵的低压气体进口与所述进气系统联通。
所述被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体出口处增设放空联通管，所述放空联通管与控制装置联通。
所述被加热气体无膨胀升温热交换器设为在被加热气体未升温前的管道上具有被压泵的被压热交换器。
所述进气系统可设为具有进气增压功能。
本实用新型的原理
利用外燃机(热交换器)可回收余热的特点，将内燃发动机的余热即燃烧室和气缸套周边以及排气的热量加以利用，使发动机进气在密度没有明显下降的条件下升温升压后导入内燃发动机的燃烧室或气缸内。
本实用新型的优点
本实用新型利用内燃发动机的余热即燃烧室和气缸套周边以及排气的热量，使发动机进气在密度没有明显下降的条件下升温升压后导入内燃发动机的燃烧室或气缸内。从而大幅度降低气缸内气体升温所需要的燃料，也可大幅度提高燃烧冲程的最高温度，进而提高发动机的效率，节能、环保。
附图说明：
图1为本实用新型一实施例的结构组成示意图；
图2为本实用新型第二个实施例的结构组成示意图；
图3为本实用新型第三个实施例的结构组成示意图；
图4为本实用新型第四个实施例的结构组成示意图；
图5为本实用新型内燃机的一实施例结构示意图；
图6为本实用新型第五个实施例的结构组成示意图；
图7为图6的K部详图；
图8为本实用新型第六个实施例的结构组成示意图；
图8的K部详图同图7；
图9为本实用新型第七个实施例的结构组成示意图；
图10为本实用新型第八个实施例的结构组成示意图；
附图编号：
1.内燃发动机         2.进气系统       3.排气系统
4、401.被加热气体无膨胀升温热交换器   402.支管
5.新鲜空气           6.发动机尾气
7.内燃发动机的进气口 71.进气道
8.内燃发动机的排气口 81.排气道
9.气缸套             10.被加热气体进口
11、111、13、27.控制装置              12、121.被加热气体出口
14.加热气体进口      15.加热气体出口  16、17、18.控制装置
19.壳体              20.被压泵        21.喷气式发动机(壳体)
22.放空联通管        23.充气用联通管  24.控制装置
25.射流泵            26.射流泵的高压气体入口
40.进气系统与气缸套间被加热气体无膨胀升温热交换器
41.热交换器组        42.内浸式热交换器43.被压热交换器
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式：
如图1所示的准内外燃发动机，包括内燃发动机1、进气系统2、进气道71、排气系统3、排气道81和气缸套9，在所述进气道71和排气道81之间设有被加热气体无膨胀升温热交换器4。
如图2所示的准内外燃发动机，所述气缸套9外围设有密闭夹层91，所述密闭夹层91设有复数个联通管92，所述复数个联通管92的一部分和所述进气道71与排气道81间设置的被加热气体无膨胀升温热交换器4的被加热气体进口10直接或间接经控制装置11联通，所述复数个联通管92的另一部分与所述进气系统2联通。
如图3所示的准内外燃发动机，所述被加热气体无膨胀升温热交换器4设为由复数个经控制装置控制的热交换器401组成的热交换器组41，每个热交换器401的被加热气体进口10分别经控制装置11与所述内燃发动机1的进气系统2联通，每个热交换器401的被加热气体的出口12分别经控制装置13与所述内燃发动机1的进气口7联通；每个热交换器401的加热气体的进口14处设为三通形成两个接口，每个热交换器401的加热气体的出口15处也设为三通形成两个接口，将所述每个热交换器401加热气体进口14处的两个接口中的第一个接口分别经控制装置16与所述内燃发动机的排气口8联通，将所述每个热交换器401的加热气体出口15处的两个接口中的第一个接口分别经控制装置17与所述排气系统3联通，将所述每个热交换器401的加热气体进口14处的两个接口中的第二个接口分别经控制装置18依次与另一个热交换器401的加热气体出口15处的两个接口中的第二接口联通。
如图4所示的准内外燃发动机，所述被加热气体无膨胀升温热交换器4设为壳体19分别与所述内燃发动机1的排气口8及排气系统3联通，壳体19内设有复数个支管402，每一个支管402的一端接口分别经控制装置13与所述内燃发动机1的进气口7联通，每一个支管402的另一端接口分别经控制装置11与所述进气系统2联通的内浸式热交换器42。
如图5所示，所述内燃发动机1可设为喷气式发动机21。
如图6和图7所示的准内外燃发动机，所述被加热气体无膨胀升温热交换器4的被加热气体出口121或被加热气体的高温区增设有充气用联通管23，所述充气用联通管23经控制装置24与喷射泵25的高压气体入口26联通，所述喷射泵25的气体出口与所述被加热气体无膨胀升温热交换器4的被加热气体进口10联通，所述喷射泵25的低压气体进口与所述进气系统2联通。
如图8所示的准内外燃发动机，在所述每个被加热气体无膨胀升温热交换器401的被加热气体的出口12或被加热气体的高温区设有充气用联通管23，所述充气用联通管23经控制装置24与喷射泵25的高压气体入口26联通，此所述喷射泵25的气体出口依次与所述另一个被加热气体无膨胀升温热交换器401的被加热气体的进口10联通，此所述喷射泵25的低压气体进口与所述进气系统2联通。
如图9所示的准内外燃发动机，所述被加热气体无膨胀升温热交换器401的被加热气体出口12处增设放空联通管22，所述放空联通管22与控制装置27联通。
如图10所示的准内外燃发动机，所述被加热气体无膨胀升温热交换器4设为在被加热气体未升温前的管道上具有被压泵20的被压热交换器43。
所述进气系统2可设为具有进气增压功能。

Claims (10)

1.一种准内外燃发动机，包括内燃发动机、进气系统、进气道、排气系统、排气道和气缸套，其特征在于：在所述进气道和排气道之间设有被加热气体无膨胀升温热交换器。
2.如权利要求1所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述气缸套外围设有密闭夹层，所述密闭夹层设有复数个联通管，所述复数个联通管的一部分和所述进气道与排气道间设置的被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体进口直接或间接经控制装置联通，所述复数个联通管的另一部分与所述进气系统联通。
3.如权利要求1或2所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述被加热气体无膨胀升温热交换器设为由复数个经控制装置控制的热交换器组成的热交换器组，每个热交换器的被加热气体进口分别经控制装置与所述内燃发动机的进气系统联通，每个热交换器的被加热气体的出口分别经控制装置与所述内燃发动机的进气口联通；每个热交换器的加热气体的进口处设为三通形成两个接口，每个热交换器的加热气体的出口处也设为三通形成两个接口，将所述每个热交换器加热气体进口处的两个接口中的第一个接口分别经控制装置与所述内燃发动机的排气口联通，将所述每个热交换器的加热气体出口处的两个接口中的第一个接口分别经控制装置与所述排气系统联通，将所述每个热交换器的加热气体进口处的两个接口中的第二个接口分别经控制装置依次与另一个热交换器的加热气体出口处的两个接口中的第二接口联通。
4.如权利要求1或2所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述被加热气体无膨胀升温热交换器设为壳体分别与所述内燃发动机排气口及排气系统联通，壳体内设有复数个支管，每一个支管的一端接口分别经控制装置与所述内燃发动机的进气口联通，每一个支管的另一端接口分别经控制装置与所述进气系统联通的内浸式热交换器。
5.如权利要求1或2所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述内燃发动机可设为喷气式发动机。
6.如权利要求1或2所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体出口或被加热气体的高温区增设有充气用联通管，所述充气用联通管经控制装置与喷射泵高压气体入口联通，所述喷射泵的气体出口与所述被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体进口联通，所述喷射泵的低压气体进口与所述进气系统联通。
7.如权利要求3所述的准内外燃发动机，其特征在于：在所述每个被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体的出口或被加热气体的高温区设有充气用联通管，所述充气用联通管经控制装置与喷射泵高压气体入口联通，此所述喷射泵的气体出口依次与所述另一个被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体的进口联通，此所述喷射泵的低压气体进口与所述进气系统联通。
8.如权利要求1或2所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述被加热气体无膨胀升温热交换器的被加热气体出口处增设放空联通管，所述放空联通管与控制装置联通。
9.如权利要求1或2所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述被加热气体无膨胀升温热交换器设为在被加热气体未升温前的管道上具有被压泵的被压热交换器。
10.如权利要求1或2所述的准内外燃发动机，其特征在于：所述进气系统可设为具有进气增压功能。
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