[發(fā)明專利]適用于多種燃料的低壓外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910082977.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN109751149A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李玉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李玉龍
• 主分類號(hào): F02G3/02
• 分類號(hào): F02G3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種適用于多種燃料的低壓外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，包括壓縮缸、換熱板、膨脹缸和燃燒器；壓縮缸具有壓縮缸進(jìn)氣門和壓縮缸排氣門，膨脹缸具有膨脹缸進(jìn)氣門和膨脹缸排氣門；壓縮缸排氣門經(jīng)壓縮缸排氣管與換熱板的壓縮氣體進(jìn)口相連，換熱板的壓縮氣體出口經(jīng)膨脹缸進(jìn)氣管與膨脹缸的進(jìn)氣門相連；膨脹缸的排氣門經(jīng)排氣管與燃燒器的氣體進(jìn)口相連，燃燒器的高溫氣體排出口經(jīng)高溫氣體供給管道與換熱板的高溫氣體進(jìn)口相連；經(jīng)壓縮缸壓縮后的壓縮氣體在換熱板中與燃燒器排出的高溫氣體進(jìn)行換熱，吸收高溫氣體的熱量后進(jìn)入膨脹缸膨脹做功。

技術(shù)領(lǐng)域

應(yīng)用于汽車發(fā)電等需要?jiǎng)恿C(jī)械的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在國(guó)內(nèi)汽車迅速普及的今天，空氣污染控制、能源消耗安全、可替代燃料以及動(dòng)力方案多樣化等已經(jīng)成為相關(guān)行業(yè)技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

特別地，在家用汽車領(lǐng)域，隨著技術(shù)發(fā)展，混合動(dòng)力技術(shù)也獲得更加廣泛的應(yīng)用。混合動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以大幅降低發(fā)動(dòng)機(jī)峰值扭矩的要求。這個(gè)變化為本發(fā)明提及的只有當(dāng)前先進(jìn)增壓直噴汽油機(jī)五分之一左右體積功率密度，但是燃料品類多選，又具備更高熱效率的低壓外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)提供了在車輛上普遍應(yīng)用的可能。

發(fā)明內(nèi)容

本文旨在發(fā)明提供一種適用于多種燃料的低壓外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)燃燒高效，經(jīng)濟(jì)性良好的技術(shù)效果；由于采用外燃方案，燃料的燃燒組織難度大幅降低，降低了對(duì)燃料種類限制和品質(zhì)要求；燃料燃燒更加充分，改善有害廢氣的原機(jī)排放。

為達(dá)到上述要求，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：提供一種適用于多種燃料的低壓外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括壓縮缸、換熱板、膨脹缸和燃燒器；壓縮缸具有壓縮缸進(jìn)氣門和壓縮缸排氣門，膨脹缸具有膨脹缸進(jìn)氣門和膨脹缸排氣門；壓縮缸排氣門經(jīng)壓縮缸排氣管與換熱板的壓縮氣體進(jìn)口相連，換熱板的壓縮氣體出口經(jīng)膨脹缸進(jìn)氣管與膨脹缸的進(jìn)氣門相連；膨脹缸的排氣門經(jīng)氣管與燃燒器的氣體進(jìn)口相連，氣體和燃料在燃燒器中燃燒，燃燒器燃燒得到的高溫氣體通過排出口經(jīng)高溫氣體供給管道與換熱板的高溫氣體進(jìn)口相連；經(jīng)壓縮缸壓縮后的壓縮氣體在換熱板中與燃燒器排出的高溫氣體進(jìn)行換熱，吸收高溫氣體的熱量后進(jìn)入膨脹缸膨脹做功。

進(jìn)一步，膨脹缸的排氣門排出的氣體先經(jīng)膨脹缸排氣管進(jìn)入換熱板，在換熱板內(nèi)與壓縮氣體進(jìn)行換熱后再經(jīng)燃燒器進(jìn)氣管進(jìn)入燃燒室參與燃燒。

進(jìn)一步，壓縮缸為活塞式壓縮缸。

進(jìn)一步，膨脹缸為活塞式膨脹缸

進(jìn)一步，燃料為車用柴油、汽油、天然氣、液化石油氣、煤制燃?xì)狻⒚禾俊⒔斩捇蚰静瘛?/p>

進(jìn)一步，壓力儲(chǔ)能容器上設(shè)置有換熱器，從做功排氣尾管9’或高溫廢氣排氣尾管12引入較高溫度的氣體至換熱器以對(duì)壓力儲(chǔ)能容器進(jìn)行保溫，做功排氣尾管從燃燒器進(jìn)氣管分支。

進(jìn)一步，壓力儲(chǔ)能容器的出口處設(shè)置有換熱器，從做功排氣尾管9’或高溫廢氣排氣尾管12引入較高溫度的氣體至換熱器以在出口處進(jìn)行壓縮氣體進(jìn)行加熱，做功排氣尾管從燃燒器進(jìn)氣管分支。

適用于多種燃料的低壓外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的做工工質(zhì)空氣與燃燒工質(zhì)空氣分離，做工工質(zhì)在等壓膨脹過程中通過換熱方式獲取熱量。燃料噴入低壓燃燒容器，由于背壓低，燃料噴射將獲得更好的霧化效果，有利于與燃燒空氣的充分混合；相對(duì)于傳統(tǒng)車用汽油機(jī)和柴油機(jī)，新機(jī)器燃燒混合氣的混合時(shí)間可以大幅增加幾倍甚至幾十倍，混合時(shí)間充分；可燃混合氣在接近大氣壓力以富氧條件燃燒，這些均可遏制尾氣中有害成份一氧化碳、碳?xì)洹㈩w粒物的生成。低壓燃燒，使得最高燃燒溫度可控在氮氧化物大量生成的范圍之外，減少有害氮氧化物的形成。