CN203009041U

CN203009041U - 加压式发动机

Info

Publication number: CN203009041U
Application number: CN2012206304755U
Authority: CN
Inventors: 田家铭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: WO2014079219A1

Abstract

本实用新型涉及一种加压式发动机，其包括进气装置、燃烧室和动力转换装置，还包括热交换器、蒸汽发生器、小活塞和柱塞泵，所述进气装置包括增压器和气泵，增压器和气泵通过气道相连；所述动力转换装置包括内热气马达和外热气马达；气泵的出口经小活塞、热交换器后与燃烧室连通，燃烧室通过可控进气阀与内热气马达连通，内热气马达的排气口经热交换器与蒸汽发生器连通，在小活塞和热交换器之间设有喷水器，热交换器与柱塞泵连通，柱塞泵通过可控进气阀与外热气马达连通。本实用新型具有功率大、效率高、节能等特点。

Description

加压式发动机

技术领域

本实用新型涉及一种可以将尾气热量进行回收以提高能量利用效果的力压式发动机，属于一种动力装置。

背景技术

现有技术中，汽车发动机属于一种很成熟的技术，通常主要包括进气装置、燃烧室以及动力输出等，燃烧室内安装有火花塞、燃料喷嘴等，空气通入后与燃料进行混合并点燃，燃烧发热做功，经动力转换装置将动力输出。由于受到发动机整体结构的限制，大量的尾气排放导致热损失，因此上述发动机的效率一般很有限。专利号为ZL200720107226.7的专利介绍的回转式发动机虽然对尾气进行热能回收利用，但由于空气在受到高压时的温度与排放尾气的温度很接近，温差极小，致使其回收利用的热能很少，回收效率极低。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述存在的不足，提供一种具有高效节能功效的发动机。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：本实用新型的加压式发动机，包括进气装置、燃烧室和动力转换装置，还包括热交换器、蒸汽发生器、小活塞和柱塞泵，所述进气装置包括增压器和气泵，增压器和气泵通过气道相连；所述动力转换装置包括内热气马达和外热气马达；气泵的出口经小活塞、热交换器后与燃烧室连通，燃烧室通过可控进气阀与内热气马达连通，内热气马达的排气口经热交换器与蒸汽发生器连通，在小活塞和热交换器之间设有喷水器，热交换器与柱塞泵连通，柱塞泵通过可控进气阀与外热气马达连通所述气泵的出口连接小活塞后，经喷水器连通热交换器，热交换器连通柱塞泵，再经可控进气阀连通外热气马达。

所述的燃烧室内安装有喷油器和火花塞。

所述的热交换器内安装有温度感应器。

本实用新型是通过气泵将空气和水雾气的混合物压入热交换器吸热膨胀后，经柱塞泵加压后进入并推动外热气马达和内热，进入燃烧室与燃料混合后燃烧并推动内热气马达做功，产生的尾气加热热交换器和蒸汽发生器，由于采用了小活塞和柱塞泵加压，使得气泵内的残留气体更少，进气管道内的压力更高，气马达的输出功率也更大，又因采用了水雾气与空气混合吸热，使得吸热效果更好，因此，本实用新型具有功率大、效率高、节能等特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细介绍。

如图1所示，本实用新型的加压式发动机，包括进气装置、燃烧室9和动力转换装置，还包括热交换器10、蒸汽发生器12、小活塞5和柱塞泵17，所述进气装置包括增压器16和气泵2，增压器16和气泵2通过气道相连；所述动力转换装置包括内热气马达3和外热气马达1；气泵2的出口经小活塞5、热交换器10后与燃烧室9连通，燃烧室9通过可控进气阀7与内热气马达3连通，内热气马达3的排气口8经排气管13与热交换器10连接，热交换器10与蒸汽发生器12连通，在小活塞5和热交换器10之间设有喷水器6，热交换器10与柱塞泵17连通，柱塞泵17通过可控进气阀7与外热气马达1连通。

所述的燃烧室9内安装有火花塞15和喷油嘴，并由此同步机构控制工作，调节喷油量可调节发动机功率大小。所述的蒸汽发生器12的出口连通于外热进气管14，蒸汽发生器12的外面包有保温绝热材料，防止热量散失，内部装有可产生水蒸气的水及提供热量的排气管13，排气管呈曲折状排列。水的量应在一个较小范围内浮动，由专门机构控制水量。

所述小活塞5的作用是对气泵2的压缩气进一步加压，提高气泵的效率，柱塞泵17的作用是对热交换器10出口的高压气进行末级加压，柱塞泵17还可以在燃烧室前端使增大气马达内的做功气体的压力。曲轴4、连杆、活塞组件的作用是传动连接各气缸，蒸汽发生器12的作用是产生水蒸气，增加做功气体；热交换器10的作用是吸热并加热空气和水雾气的混合气体及蒸汽发生器产生的水蒸气，使其吸热升温膨胀，热交换器10中的进气管道处于排气管道之中，并被尾气包围，进气管道与排气管道呈曲折状排列，进气管由多条弯成水纹状的细钢管组成，在热交换器10的外围设有保温层。温度感应器11的作用是探测热交换器10内的温度，再由调节装置调节喷水器6的喷水量，还可以在气泵2的进气口前加装喷水器；喷水器6的作用是将水喷成气雾状，混合于进气之中。

所述的装置中，排气、进气阀、喷油嘴、火花塞均由同步机构经机械和（或）液压、电控进行控制，同步轮安装在曲轴4的两端。另外，在整个机体中还有水冷却系统、润滑系统、燃油供给系统、启动控制系统（图中未画出）。在进气管高压部分还安装有安全阀，用来保护高压管道以及排水管，将多余的不能汽化的水排出，防止液体水进入气马达，排水管的另一端连通蒸汽发生器。

所述的可控进气阀7的作用是当气马达的活塞到达上止点时开启，将高压气送入气马达，而在活塞到达下止点之前关闭高压气，开启时间的长短可由同步机构及调节机构进行调整，开启时间越短，气道内高压气的压力则续的越高，通过调整可控进气阀7的每个周期的开启时间，便可调整高压气体的压力。

所述加压式发动机的启动应有专门的启动装置，启动时，当气泵2压入进气道内的做功气体低于某一设定值的压力时，可控进气阀始终处于关闭状态，而排气口8处的排气门则处于常开启状态，火花塞及喷油器也不工作；而当进气道中高压气管中的压力达到或超过这一设定值时，可控进气阀7、火花塞15、喷油器及排气门则由同步机构控制，进入正常工作状态。

所述的气泵、小活塞、柱塞泵的进气口、出气口以及燃烧室的进气口均设有单向阀片或阀门，用来阻止高压气回流。

本实用新型包括内热式、外热式以及内外热集于一体的三种。内热式，除吸收热交换器的热量外，不用靠空气和燃料混合燃烧做功；外热式则全部依赖吸收的外界热量做功，如吸收尾气及其他热源的热量，其工作流程是：内热式，空气——增压器——气泵——小活塞——热交换器（吸热）——燃烧室——可控进气阀——内热气马达——热交换器（散热）——蒸汽发生器（散热）——末级排出；外热式，空气——增压器——气泵——小活塞——喷水器——热交换器（吸热）——柱塞泵（加压）——可控进气阀——外热气马达——末级排出。

所述外热式的外热气马达的排气口也可连通于蒸汽发生器，以便多吸收余热，提高效率。

所述内热、外热加压式发动机还可与现有各种内燃机组合在一起，热交换器和蒸汽发生器的热源，除了发动机的尾气，还可用其它热源，如固体燃料等。

所述的小活塞和柱塞泵的动力可直接由曲轴提供，也可由同步机构提供，对使用压力要求不太高的情况下可择一使用，小活塞与柱塞泵可相互代替。

Claims

1.一种加压式发动机，包括进气装置、燃烧室（9）和动力转换装置，其特征在于，还包括热交换器（10）、蒸汽发生器（12）、小活塞（5）和柱塞泵（17），所述进气装置包括增压器（16）和气泵（2），增压器（16）和气泵（2）通过气道相连；所述动力转换装置包括内热气马达（3）和外热气马达（1）；气泵（2）的出口经小活塞（5）、热交换器（10）后与燃烧室（9）连通，燃烧室（9）通过可控进气阀（7）与内热气马达（3）连通，内热气马达（3）的排气口（8）经热交换器（10）与蒸汽发生器（12）连通，在小活塞（5）和热交换器（10）之间设有喷水器（6），热交换器（10）与柱塞泵（17）连通，柱塞泵（17）通过可控进气阀（7）与外热气马达（1）连通。

2.如权利要求1所述的加压式发动机，其特征在于，所述燃烧室（9）内安装有喷油器和火花塞（15）。

3.如权利要求1或2所述的加压式发动机，其特征在于，所述热交换器（10）上安装有温度感应器（11）。