[發(fā)明專利]壓力差活塞動力機及其內(nèi)燃機型的燃氣活塞動力機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210131428.0
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN103382925A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 張晏山
• 主分類號: F03G7/04
• 分類號: F03G7/04;F02B75/24;F02M21/02;F02D19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發(fā)明涉及動力變換設備及發(fā)動機設備，以及將高能流體的壓力轉化成動力的壓力差發(fā)動機技術及內(nèi)燃機技術領域。

背景技術

??現(xiàn)今工業(yè)科技高速發(fā)展，對發(fā)動機的需求量不斷擴大，性能要求與日俱增，能源供應也日趨緊張，如今的源動力機有以下幾種。

?第一種是水輪機，利用水流強大的沖力帶動水輪機葉片，驅動水輪機運轉輸出動力，主要用于水利電站發(fā)電。高效率的水輪發(fā)電機組技術復雜，工程量龐大，限制了水輪機的使用范圍，限制了許多豐富的中小型水利資源的開發(fā)。

??第二種是蒸汽輪機，利用高能蒸汽吹動氣輪機葉片，驅動汽輪機轉動，輸出大功率的轉動力，能量轉化效率高于已經(jīng)淘汰的蒸汽機，主要用于火力電站的發(fā)電。利用高效率的蒸汽輪機發(fā)電的系統(tǒng)工程量龐大，限制了其使用推廣。

??第三種是燃氣輪機，利用燃燒的高能氣體吹動汽輪機葉片，驅動燃氣輪機轉動，輸出大功率的轉動力，主要用于帶動大功率的機械設備。高效率的燃氣輪機技術門檻高，機體體積大，限制了其推廣使用。

??第四種是內(nèi)燃機，是由，吸氣，壓縮，燃燒做功，排氣四個沖程構成，利用燃燒的高能氣體推動活塞帶動曲軸旋轉，以驅動機器運轉。內(nèi)燃機技術成熟，使用廣泛，其主要使用石油燃料，有煤油，汽油，柴油和天然氣等。由于使用的能源單一，不能再生，造成現(xiàn)在能源供給緊張，面臨能源枯竭的境地。

發(fā)明內(nèi)容

?本發(fā)明包括壓力差活塞動力機系統(tǒng)，燃氣活塞動力機系統(tǒng)，壓力差活塞動力機及燃氣活塞動力機的雙向驅動型，動力變換軸。燃氣活塞動力機是壓力差活塞動力機的內(nèi)燃機型，動力變換軸是兩種機型必須的動力變換設備。

?發(fā)明壓力差活塞動力機的目的是提供一種可以小型化，簡易化的機械設備，與水輪機，汽輪機互補，更好的開發(fā)利用高能流體的能量，包括水能，地熱，蒸汽等。

?為了實現(xiàn)壓力差活塞動力機的目的，其技術解決方案為：將恒力導壓閥和泄壓閥裝在氣缸頂端，導壓管內(nèi)的流體由導壓閥控制，泄壓管的流體由泄壓閥控制（原理參考附圖1），裝上雙頭活塞后將兩缸對接，連桿與動力變換軸齒合相接，將同步帶的一端裝在閥門控制軸上，另一端裝在動力變換軸上，動力變換軸帶動閥門控制軸，以實現(xiàn)聯(lián)動，組成源動力系統(tǒng)。

壓力差活塞動力機的恒力閥門，是將兩個相近的閥門面剛性連接在直線上，面與面平行，兩個閥門口同時開啟或關閉，作用在兩個閥門面上的流體壓力保持180°反向，平衡對閥門的作用力，閥門開關作用力不會隨著閥門開口面積不同，流體壓力不同而變化。

壓力差活塞動力機的對接雙缸，是將兩個獨立的氣缸對接固定在一條直線上，兩缸分別具有獨立的充壓閥和泄壓閥，控制缸內(nèi)的充壓和泄壓，對接兩缸交替對連桿做功并導向。

?發(fā)明燃氣活塞動力機的目的是與燃氣輪機互補，及豐富內(nèi)燃機的能源種類，更好的開發(fā)利用新能源，能源可以由可燃氣體或可燃液體提供，可供燃料種類廣泛，不局限于天然氣和石油燃料，可使循環(huán)再生的生物能源進入內(nèi)燃機燃料領域，擴大燃料的種類，大力開發(fā)新能源，緩解當前的能源危機。

?為了實現(xiàn)燃氣活塞動力機的目的，其技術解決方案為：（原理參考附圖2）由氧化劑加壓系統(tǒng)，氧化劑儲罐，氧化劑截流閥，氧化劑流量控制系統(tǒng)，組成氧化劑供應系統(tǒng)，為氣缸提供一定壓強的定量氧化劑。燃料加壓系統(tǒng)，燃料儲罐，燃料截流閥，燃料流量控制系統(tǒng)，組成燃料供應系統(tǒng)，為氣缸提供一定壓強的定量燃料。氣缸內(nèi)置點火裝置，將兩缸裝上雙頭活塞后對接，連桿與動力變換軸齒合相接，將同步帶的一端裝在閥門控制軸上，另一端裝在動力變換軸上，動力變換軸帶動閥門控制軸，以實現(xiàn)聯(lián)動，組成源動力系統(tǒng)。由于不同燃料的燃燒數(shù)值不同，同臺機可以通過對氧化劑和燃料的流量比調控，以適應不同的燃料。

燃氣活塞動力機的氧化劑加壓系統(tǒng)，是由渦輪或渦扇，單級或多級增壓，將氧化劑的壓強穩(wěn)定在系統(tǒng)需要或設定的數(shù)值，或根據(jù)系統(tǒng)需要而變動，以平衡氣缸壓強的自動增壓系統(tǒng)。

燃氣活塞動力機的氧化劑流量控制系統(tǒng)，是針對不同燃料和燃料流量，自動控制氧化劑流量，滿足相應燃料做功和燃燒需求，使動力機適應多種不同燃料。

燃氣活塞動力機的燃料加壓系統(tǒng)，是由渦輪或渦扇增壓，將燃料的壓強穩(wěn)定在系統(tǒng)需要或設定的數(shù)值，或根據(jù)系統(tǒng)需要而變動，自動平衡壓強的增壓系統(tǒng)。

燃氣活塞動力機的燃料流量控制系統(tǒng)，是根據(jù)不同的轉矩需求，控制燃料的流量，驅動動力機達到相應的狀態(tài)。