[實用新型]一種活塞式內燃發動機

無效

• 申請號: 200820199571.2
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN201347794Y
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 宋江華
• 申請（專利權）人: 宋江華
• 主分類號: F02B33/02
• 分類號: F02B33/02
• 代理公司: 南昌新天下專利代理有限公司
• 代理人: 施秀瑾

所屬技術領域

本實用新型涉及一種發動機，尤其是高效率的活塞式內燃發動機。

背景技術

目前，公知的活塞式內燃發動機構造是由活塞、曲軸組合而成。在同一活塞中經過進氣、壓縮、做功、排氣四個過程后完成一個熱能轉換成動力的循環。因為壓縮和做功在同一活塞中進行，做功過程終了時工質的比容只能膨脹到壓縮前的比容，此時活塞內氣體的壓力和溫度還很高，具備很大的做功和傳熱能力，但因無足夠的空間和時間進行膨脹做功和傳熱，只能排出發動機外，使發動機效率較低，浪費了能源。

發明內容

本實用新型其目的就在于克服以上缺陷而提供一種活塞式內燃發動機，克服現有發動機效率較低的問題，其活塞內的工質氣體在做功過程終了時的比容可以膨脹到大于壓縮前的比容，可增加有用功的輸出，做功后的氣體通過熱交換器加熱做功前的壓縮氣體，可減少燃料的消耗，從而提高發動機的效率

本實用新型為了實現上述目的而提供的技術方案是，該發動機由壓縮活塞、膨脹活塞、曲軸以及熱交換器構成，其中壓縮活塞和膨脹活塞均設有進氣門和排氣門，壓縮活塞和膨脹活塞均設有連桿與曲軸相連，壓縮活塞和膨脹活塞之間設有熱交換器，熱交換器分為高溫腔和低溫腔，且低溫腔的進氣門與壓縮活塞的排氣門相連，低溫腔的出氣門與膨脹活塞的進氣門相連，高溫腔的進氣門與膨脹活塞的出氣門相連。

將進氣和壓縮過程放在一個活塞中完成，(此活塞稱為壓縮活塞，下同)，將做功和排氣過程放在另一個活塞中完成(此活塞稱為膨脹活塞，下同)，壓縮活塞和膨脹活塞之間聯接一個熱交換器。壓縮活塞壓縮后的氣體先儲存在熱交換器的低溫腔中，利用熱交換器高溫腔中由膨脹活塞排入的高溫尾氣進行預加熱；膨脹活塞自熱交換器的低溫腔中吸入經過預加熱的壓縮氣體，在燃料燃燒的作用下膨脹做功，膨脹活塞的排量大于壓縮活塞，膨脹活塞的膨脹比大于壓縮活塞的壓縮比，使工質氣體膨脹的體積不受壓縮活塞體積的限制，可以膨脹到大于壓縮前的比容，從而充分利用氣體的做功能力。膨脹活塞中做完功的高溫尾氣排入熱交換器高溫腔中，通過熱交換器加熱做功前的壓縮氣體，減少燃料的消耗，提高發動機的效率。

本實用新型的有益效果是，克服現有發動機效率較低的問題，其活塞內的工質氣體在做功過程終了時的比容可以膨脹到大于壓縮前的比容，可增加有用功的輸出，做功后的氣體通過熱交換器加熱做功前的壓縮氣體，可減少燃料的消耗，從而提高發動機的效率，節省燃料。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1為本實用新型的的橫剖面結構示意圖。

圖1中1.熱交換器，2.膨脹活塞，3.曲軸，4.壓縮活塞，5.熱交換器的低溫腔，6.熱交換器的高溫腔

具體實施方式

實施例，如圖1所示，該發動機由壓縮活塞4、膨脹活塞2、曲軸3以及熱交換器1構成，壓縮活塞4和膨脹活塞2均設有進氣門7和排氣門8，壓縮活塞4和膨脹活塞2均設有連桿9與曲軸3之間相連，壓縮活塞4和膨脹活塞2之間設有熱交換器1，熱交換器1分為高溫腔6和低溫腔5，且低溫腔5的進氣門與壓縮活塞4的排氣門相連，低溫腔5的出氣門與膨脹活塞2的進氣門相連，高溫腔6的進氣門與膨脹活塞2的出氣門相連。

曲軸3通過連桿9帶動壓縮活塞4把工質氣體壓縮到熱交換器低溫腔5中，膨脹活塞2從熱交換器低溫腔5中吸入壓縮后的工質氣體，并使其中燃料燃燒，使膨脹活塞2中的壓力和溫度迅速升高，推動活塞運動，帶動曲軸旋轉做功，工質氣體做功完成后，被排入熱交換器高溫腔6中，加熱熱交換器低溫腔5中的壓縮氣體。為了使發動機運轉平穩，可以采用多個壓縮活塞和膨脹活塞組成一個發動機，為保證發動機有較好的升功率，膨脹活塞總排量和壓縮活塞總排量之比宜在1-3之間，膨脹活塞的膨脹比應在壓縮活塞的壓縮比的1-3倍之間。