[發(fā)明專利]低熵混燃充氣爆排發(fā)動機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110269942.6
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102536427A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳北彪
• 申請（專利權(quán)）人: 靳北彪
• 主分類號: F02B33/02
• 分類號: F02B33/02;F02B33/40;F02B29/04;F02M25/00;F02M37/00;F02B41/02;F02G5/04
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種充氣爆排發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)

1769年，外燃機(jī)的誕生直接引發(fā)了人類的第一次工業(yè)革命，也造就了大不列顛這個日不落帝國。1883年汽油機(jī)的誕生和1897年柴油機(jī)的誕生，標(biāo)志著人類由外燃時代進(jìn)入內(nèi)燃時代的開始。以汽油機(jī)和柴油機(jī)為代表的內(nèi)燃機(jī)，構(gòu)筑了現(xiàn)代文明的動力基礎(chǔ)，承載著人類無數(shù)夢想。由此可見，無論是外燃機(jī)還是內(nèi)燃機(jī)，對人類文明的進(jìn)程都作出了不可估量的貢獻(xiàn)。時至今日，一個國家的內(nèi)燃和外燃發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)、研發(fā)及生產(chǎn)水平是這個國家的綜合國力的基本構(gòu)成，也是這個國家的工業(yè)水平的標(biāo)志。所有發(fā)達(dá)國家在內(nèi)燃和外燃發(fā)動機(jī)領(lǐng)域里的投入都是十分驚人的。所有能夠代表世界水平的發(fā)動機(jī)研發(fā)制造企業(yè)也都隸屬于發(fā)達(dá)國家。然而，由于外燃機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)方式和內(nèi)燃機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)方式的限制，導(dǎo)致了在這兩個循環(huán)系統(tǒng)中只有部分熱量參與作功循環(huán)而且還導(dǎo)致了外燃循環(huán)系統(tǒng)的????????????????????????????????????????????????值（即高溫?zé)嵩吹臏囟龋簿褪羌磳⑴蛎涀鞴r工質(zhì)的溫度）低和內(nèi)燃循環(huán)系統(tǒng)的值（即低溫?zé)嵩吹臏囟龋簿褪桥蛎洓_程/過程完了時工質(zhì)的溫度）高的問題，更導(dǎo)致了無法解決的污染問題，最終造成無論是外燃機(jī)還是內(nèi)燃機(jī)都無法使發(fā)動機(jī)的熱效率（輸出的功和燃料熱值之比）有本質(zhì)上的大幅度提高，排放污染問題也無法從根本上解決。事實(shí)上目前利用這兩種熱力學(xué)循環(huán)方式，對化石能源以及生物質(zhì)能源進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換，不僅是對能源的巨大浪費(fèi)，也是對環(huán)境巨大的破壞。

由此可見，必須發(fā)明一種新的循環(huán)方式才能從本質(zhì)上提高發(fā)動機(jī)的熱效率和解決排放污染問題。

發(fā)明內(nèi)容

在熱動力系統(tǒng)內(nèi)，如果燃燒室是絕熱燃燒室燃料在燃燒時會將燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞給產(chǎn)物受熱流體和相內(nèi)受熱流體，如果燃燒室是非絕熱燃燒室燃料在燃燒時會將燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞給產(chǎn)物受熱流體、相內(nèi)受熱流體以及相外受熱流體。所謂產(chǎn)物受熱流體是指燃燒化學(xué)反應(yīng)的生成物（例如，燃燒碳?xì)浠衔锏臒釀恿ο到y(tǒng)中燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和水）；所謂相內(nèi)受熱流體是指與燃燒化學(xué)反應(yīng)處于同一相內(nèi)但不參與燃燒化學(xué)反應(yīng)的流體（例如，用空氣作氧化劑的熱動力系統(tǒng)中的氮?dú)庖约翱諝庵泄逃械亩趸嫉龋凰^相外受熱流體是指處于燃燒化學(xué)反應(yīng)相以外并接受燃燒化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量的流體（例如，外燃機(jī)的水蒸氣系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)）。根據(jù)外燃循環(huán)熱動力系統(tǒng)和內(nèi)燃循環(huán)熱動力系統(tǒng)的工作原理，不難看出，在外燃循環(huán)熱動力系統(tǒng)中，只有相外受熱流體參與作功，而產(chǎn)物受熱流體和相內(nèi)受熱流體并不參與作功（見附圖28），產(chǎn)物受熱流體和相內(nèi)受熱流體雖然在燃燒過程中受熱膨脹但不對外作功只是白白地受熱進(jìn)行熵增大的過程，所以在外燃循環(huán)系統(tǒng)中，有相當(dāng)多的熱量沒有通過作功通道，即沒有參與作功循環(huán)；在內(nèi)燃循環(huán)系統(tǒng)中，只有產(chǎn)物受熱流體和相內(nèi)受熱流體參與作功，而相外受熱流體并不參與作功（見附圖29），例如傳統(tǒng)內(nèi)燃熱動力系統(tǒng)（內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等）的冷卻系統(tǒng)（例如內(nèi)燃機(jī)的缸套冷卻系統(tǒng)）使大量的熱量不對外作功，而進(jìn)行熵增大過程，為此產(chǎn)生巨大的熱能浪費(fèi)。所以在內(nèi)燃循環(huán)系統(tǒng)中，也有相當(dāng)多的熱量沒有通過作功通道，即沒有參與作功循環(huán)。總之，無論是在外燃循環(huán)熱動力系統(tǒng)中還是在內(nèi)燃循環(huán)熱動力系統(tǒng)中都有大量的熱沒有參與作功就排放到環(huán)境中而白白浪費(fèi)了。