[發明專利]高壓渦輪活塞復合熱動力系統

有效

• 申請號: 201210210911.8
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102748125A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 靳北彪
• 申請（專利權）人: 摩爾動力(北京)技術股份有限公司
• 主分類號: F02B41/04
• 分類號: F02B41/04;F02B41/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及熱能與動力領域，尤其是一種熱動力系統。

背景技術

傳統活塞式熱動力系統（即內燃機）的燃燒室是間歇式工作的，這就給燃燒提出了巨大的困難，因為要在極短的時間內混合燃燒，正是因為這一點，內燃機的效率和環保型一直沒有得到很好的解決。與此同時，要想更有效地將燃料的熱能轉換成機械功，就要大幅度提高工質的壓力，然而活塞式發動機由于其結構的特殊性，其最高承壓能力不過在一兩百個大氣壓左右，這是嚴重影響內燃機效率的問題之一。因此，需要發明一種連續燃燒室且充分利用葉輪機構和活塞機構的效率更高的熱動力系統。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出的技術方案如下：

一種高壓渦輪活塞復合熱動力系統，包括活塞式氣體壓縮機、連續燃燒室、燃燒室葉輪壓氣機和做功機構，所述活塞式氣體壓縮機的壓縮氣體出口與所述燃燒室葉輪壓氣機的氣體入口連通，所述燃燒室葉輪壓氣機的氣體出口與所述連續燃燒室連通，所述連續燃燒室與所述做功機構連通，所述連續燃燒室的承壓能力大于10MPa。

所述做功機構由燃燒室動力葉輪機構和活塞式爆排發動機構成，所述連續燃燒室與所述燃燒室動力葉輪機構的氣體入口連通，所述燃燒室動力葉輪機構的氣體出口與活塞式爆排發動的氣體入口機連通。

一種高壓渦輪活塞復合熱動力系統，包括活塞氣缸機構、連續燃燒室、燃燒室葉輪壓氣機和燃燒室動力葉輪機構，所述活塞氣缸機構包括活塞、氣缸、進氣門、供氣門、充氣門和排氣門，所述氣缸經所述進氣門與活塞氣缸機構進氣道連通，所述氣缸依次經所述供氣門和所述燃燒室葉輪壓氣機與所述連續燃燒室連通，所述連續燃燒室依次經所述燃燒室動力葉輪機構和所述充氣門與所述氣缸連通，所述氣缸經所述排氣門與活塞氣缸機構排氣道連通，所述連續燃燒室的承壓能力大于10MPa。

一種高壓渦輪活塞復合熱動力系統，包括活塞氣缸機構、連續燃燒室、燃燒室葉輪壓氣機和燃燒室動力渦輪，所述活塞氣缸機構包括活塞、氣缸、進氣門、供氣充氣門和排氣門，所述氣缸經所述進氣門與活塞氣缸機構進氣道連通，所述氣缸依次經所述供氣充氣門和所述燃燒室葉輪壓氣機與所述連續燃燒室連通，所述連續燃燒室依次經所述燃燒室動力葉輪機構和所述供氣充氣門與所述氣缸連通，所述氣缸經所述排氣門與活塞氣缸機構排氣道連通，所述連續燃燒室的承壓能力大于10MPa。

所述燃燒室動力葉輪機構對所述燃燒室葉輪壓氣機輸出動力。

在所述連續燃燒室上設膨脹劑入口。

所述連續燃燒室的燃料入口設為熱摩可調燃料入口。

在所述活塞式爆排發動機的爆排發動機排氣道上設排氣道動力葉輪機構。

在所述活塞式氣體壓縮機的氣體壓縮機進氣道上設進氣道葉輪壓氣機。

在所述活塞氣缸機構排氣道上設排氣道動力葉輪機構。

在所述活塞氣缸機構進氣道上設進氣道葉輪壓氣機。

所述活塞式氣體壓縮機的進氣道的體積流量與所述活塞式爆排發動機的爆排發動機進氣道的體積流量之比大于8。

所述活塞式爆排發動機的排量大于所述活塞式氣體壓縮機的排量。

所述高壓渦輪活塞復合熱動力系統還包括控制所述進氣門、所述供氣門、所述充氣門和所述排氣門，使高壓渦輪活塞復合熱動力系統按照進氣掃氣排氣壓氣供氣沖程—燃氣做功沖程的循環模式工作的二沖程控制機構。

所述高壓渦輪活塞復合熱動力系統還包括控制所述進氣門、所述供氣門、所述充氣門和所述排氣門，使高壓渦輪活塞復合熱動力系統按照進氣掃氣排氣短壓氣供氣沖程—燃氣做功沖程的循環模式工作的二沖程控制機構。

所述高壓渦輪活塞復合熱動力系統還包括控制所述進氣門、所述供氣充氣門和所述排氣門，使高壓渦輪活塞復合熱動力系統按照進氣掃氣排氣壓氣供氣沖程—燃氣做功沖程的循環模式工作的二沖程控制機構。

所述高壓渦輪活塞復合熱動力系統還包括控制所述進氣門、所述供氣充氣門和所述排氣門，使高壓渦輪活塞復合熱動力系統按照進氣掃氣排氣短壓氣供氣沖程—燃氣做功沖程的循環模式工作的二沖程控制機構。

一種提高所述高壓渦輪活塞復合熱動力系統的效率的方法，調整所述連續燃燒室產生的燃氣工質的溫度到2000K以下，調整所述連續燃燒室產生的燃氣工質的壓力到15MPa以上，使所述連續燃燒室產生的燃氣工質的溫度和壓力符合類絕熱關系。

一種提高所述高壓渦輪活塞復合熱動力系統的效率的方法，調整所述連續燃燒室的進氣量，使所述連續燃燒室內的空氣過量系數小于1.95。

在所述爆排發動機上設燃料入口。