專利名稱：一種活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是高效率的活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，公知的活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造是由活塞、曲軸組合而成。在同一活 塞中經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)過程后完成一個(gè)熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的循環(huán)。 因?yàn)閴嚎s和做功在同一活塞中進(jìn)行，做功過程終了時(shí)工質(zhì)的比容只能膨脹到壓 縮前的比容，此時(shí)活塞內(nèi)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(shí)間進(jìn)行膨脹做功和傳熱，只能排出發(fā)動(dòng)機(jī)外，使發(fā) 動(dòng)機(jī)效率較低，浪費(fèi)了能源。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型其目的就在于克服以上缺陷而提供一種活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，克 服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低的問題，其活塞內(nèi)的工質(zhì)氣體在做功過程終了時(shí)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(fā)動(dòng)機(jī)的效率
本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的而提供的技術(shù)方案是，該發(fā)動(dòng)機(jī)由壓縮活塞、 膨脹活塞、曲軸以及熱交換器構(gòu)成，其中壓縮活塞和膨脹活塞均設(shè)有進(jìn)氣門和 排氣門，壓縮活塞和膨脹活塞均設(shè)有連桿與曲軸相連，壓縮活塞和膨脹活塞之 間設(shè)有熱交換器，熱交換器分為高溫腔和低溫腔，且低溫腔的進(jìn)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(jìn)氣門相連，高溫腔的進(jìn)氣門 與膨脹活塞的出氣門相連。
將進(jìn)氣和壓縮過程放在一個(gè)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(gè)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(lián)接一個(gè)熱交換器。壓縮活塞壓縮后的氣體先儲(chǔ)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(jìn)行預(yù)加
熱；膨脹活塞自熱交換器的低溫腔中吸入經(jīng)過預(yù)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(zhì)氣體膨脹的體積不受壓縮活塞體積的限制，可以膨脹
3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(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
本實(shí)用新型的有益效果是，克服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低的問題，其活塞內(nèi)的 工質(zhì)氣體在做功過程終了時(shí)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(fā)動(dòng)機(jī)的效率，節(jié)省燃料。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖l中l(wèi).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(shí)施方式
實(shí)施例，如
圖1所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)由壓縮活塞4、膨脹活塞2、曲軸3以及熱 交換器1構(gòu)成，壓縮活塞4和膨脹活塞2均設(shè)有進(jìn)氣門7和排氣門8，壓縮活塞 4和膨脹活塞2均設(shè)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(shè)有熱交換器l，熱交換器1分為高溫腔6和低溫腔5，且低溫腔5的進(jìn)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(jìn)氣門相連，高 溫腔6的進(jìn)氣門與膨脹活塞2的出氣門相連。
曲軸3通過連桿9帶動(dòng)壓縮活塞4把工質(zhì)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(zhì)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(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)做功， 工質(zhì)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(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以采用多個(gè)壓縮活塞和膨脹活塞組成 一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)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l一3之間，膨脹活塞的膨脹比應(yīng)在壓縮活塞的壓縮比的l一3倍之 間。
權(quán)利要求1.一種活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，由壓縮活塞(4)、膨脹活塞(2)、曲軸(3)以及熱交換器(1)構(gòu)成，壓縮活塞(4)和膨脹活塞(2)均設(shè)有進(jìn)氣門(7)和排氣門(8)，壓縮活塞(4)和膨脹活塞(2)均設(shè)有連桿(9)與曲軸(3)相連，壓縮活塞(4)和膨脹活塞(2)之間設(shè)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(jìn)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(jìn)氣門相連，高溫腔(6)的進(jìn)氣門與膨脹活塞(2)的出氣門相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，由壓縮活塞、膨脹活塞、曲軸以及熱交換器構(gòu)成，其中壓縮活塞和膨脹活塞均設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門，壓縮活塞和膨脹活塞均設(shè)有連桿與曲軸相連，壓縮活塞和膨脹活塞之間設(shè)有熱交換器，熱交換器分為高溫腔和低溫腔，且低溫腔的進(jìn)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(jìn)氣門相連，高溫腔的進(jìn)氣門與膨脹活塞的出氣門相連，克服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低的問題，其活塞內(nèi)的工質(zhì)氣體在做功過程終了時(shí)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，具有減少燃料的消耗，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，節(jié)省燃料的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02B33/02GK201347794SQ20082019957
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者宋江華 申請(qǐng)人:宋江華