專(zhuān)利名稱(chēng)：葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)(S卩內(nèi)燃機(jī))要想更有效地將燃料的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械功，就要大幅度提高工質(zhì)的壓力，然而在傳統(tǒng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中，如果將活塞氣缸的直徑設(shè)計(jì)較大，則嚴(yán)重影響其承壓能力，因此目前傳統(tǒng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的最高承壓能力不過(guò)在兩百個(gè)大氣壓左右；如果將活塞氣缸的直徑設(shè)計(jì)較小，則嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出能力。因此，需要發(fā)明一種爆壓高而且動(dòng)力輸出能力大的高效發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下
一種葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括活塞式內(nèi)燃機(jī)和葉輪壓氣機(jī)，所述葉輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道連通，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出口的承壓能力大于O. 8MPa。所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的承壓能力大于25MPa。所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱的承壓能力大于O. 8MPa。在所述葉輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)之間的所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道上設(shè)降溫器。在所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)。在所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室上設(shè)膨脹劑入口。所述膨脹劑入口設(shè)為熱摩可調(diào)燃料入口。所述葉輪壓氣機(jī)設(shè)為多級(jí)葉輪壓氣機(jī)。在所述多級(jí)葉輪壓氣機(jī)內(nèi)設(shè)級(jí)間降溫器。所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)排氣道與活塞做功機(jī)構(gòu)的做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣道連通。在所述活塞做功機(jī)構(gòu)的做功機(jī)構(gòu)排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)。一種提高所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)效率的方法，調(diào)整所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室產(chǎn)生的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整所述燃燒室產(chǎn)生的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使所述燃燒室產(chǎn)生的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。一種提高所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)效率的方法，調(diào)整所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的進(jìn)氣量，使所述燃燒室內(nèi)的空氣過(guò)量系數(shù)小于I. 95。在內(nèi)燃機(jī)中，如果能使燃燒化學(xué)反應(yīng)的放熱過(guò)程在高工質(zhì)壓力條件下進(jìn)行(即相當(dāng)于提高壓縮比)，就能夠提高內(nèi)燃機(jī)的效率，然而由于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)即便是傳統(tǒng)增壓內(nèi)燃機(jī)，進(jìn)入氣缸時(shí)的氣體壓力一般均在O. 5MPa以下，這就不可避免的形成了一對(duì)矛盾，即如果保持氣缸直徑處于較大水平，氣缸的承壓能力(即燃燒室承壓能力)就很難達(dá)到較高的水平；如果將氣缸直徑縮小，雖然能夠提高所述氣缸的承壓能力，但是內(nèi)燃機(jī)的空氣質(zhì)量流量會(huì)大幅度減小，最終影響所述內(nèi)燃機(jī)的功率輸出能力。本發(fā)明的原理是利用所述葉輪式壓氣機(jī)對(duì)進(jìn)入所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣體進(jìn)行大幅度增壓使氣體的體積縮小、密度増加，再將此壓力高、密度高的壓縮氣體導(dǎo)入所述活塞式內(nèi)燃機(jī)內(nèi)進(jìn)ー步壓縮提高氣體壓力，然后在所述活塞式內(nèi)燃機(jī)內(nèi)發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到燃燒化學(xué)反應(yīng)的放熱過(guò)程在高于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓カ條件下進(jìn)行，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；在這ー過(guò)程中，由于進(jìn)入所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣體處于較高壓カ和較高密度狀態(tài)，所以可以降低所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣缸的直徑，以大幅度提高所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的所述燃燒室的承壓能力。本發(fā)明所公開(kāi)的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以在壓縮過(guò)程中進(jìn)行冷卻，進(jìn)而可以在溫度較低的情況下實(shí)現(xiàn)高爆壓。

本發(fā)明所公開(kāi)的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)在相同的空氣質(zhì)量流量的情況下，將所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣缸的直徑設(shè)計(jì)較小，以承受更高的爆炸壓力。本發(fā)明中，由所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的所述內(nèi)燃機(jī)排氣道排出的氣體應(yīng)進(jìn)ー步膨脹做功，以提高所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的效率。本發(fā)明中，所謂的動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)是指一切利用氣體流動(dòng)膨脹對(duì)外做功的機(jī)構(gòu)，例如動(dòng)力透平、動(dòng)カ渦輪等。本發(fā)明中，所謂的葉輪壓氣機(jī)是指一切利用葉輪對(duì)氣體進(jìn)行壓縮的裝置，例如渦輪壓氣機(jī)等。本發(fā)明中，所述動(dòng)カ葉輪機(jī)構(gòu)可以對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)輸出動(dòng)力，也可以與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)一同對(duì)外輸出動(dòng)カ。本發(fā)明中，所謂的降溫器是指一切能夠降低エ質(zhì)溫度的裝置，例如散熱器、熱交換器或混合式降溫器；所謂的混合式降溫器是指通過(guò)向エ質(zhì)內(nèi)混入其它物質(zhì)以達(dá)到使エ質(zhì)溫度降低目的的裝置。本發(fā)明中，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的空氣過(guò)量系數(shù)小于I. 90、1. 85、1. 80、I. 75,1. 70,1. 65,1. 60,1. 55,1. 50,1. 45,1. 40,1. 35,1. 30,1. 25,1. 20,1. 15,1. 10 或小于
1.05，或等于 I. 00。本發(fā)明中，所謂空氣過(guò)量系數(shù)是指實(shí)際充入所述燃燒室內(nèi)的空氣質(zhì)量與理論上燃料燃燒所需空氣質(zhì)量的比值，例如空氣過(guò)量系數(shù)為I. 5是指實(shí)際充入所述燃燒室內(nèi)的空氣質(zhì)量是理論上燃料燃燒所需空氣質(zhì)量的I. 5倍。本發(fā)明中，所述葉輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出ロ的承壓能力大于O. 9MPa、lMPa、I.2MPa、l.3MPa、l. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5 MPa、lOMPa、10. 5MPa、IIMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22.5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、
27.5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa或大于30MPa ;相應(yīng)地，所述葉輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出口處的壓縮氣體的壓カ大于O. 9MPa、IMPa, I. 2MPa、I. 3MPa、I. 5MPa、2MPa、
2.5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5 MPa、lOMPa、10. 5MPa、llMPa、lI. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、2IMPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa或大于30MPa。本發(fā)明中，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的承壓能力大于25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32.5MPa、33MPa、33.5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38.5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa、50MPa、50.5MPa、51MPa、51.5MPa、52MPa、52.5MPa、53MPa、53.5MPa、54MPa、54.5MPa、55MPa、55. 5MPa、56MPa、56. 5MPa、57MPa、57. 5MPa、58MPa、58. 5MPa、59MPa、59. 5MPa 或大于 60MPa。本發(fā)明中，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱的承壓能力大于0· 9MPa、IMPa、I · 2MPa、 I.3MPa、l. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5 MPa、lOMPa、10. 5MPa、IIMPa、11. 5MPa、12MPa、12.5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22.5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa 或大于 30MPa。本發(fā)明中，所謂的活塞式內(nèi)燃機(jī)是指一切利用活塞對(duì)外做功的內(nèi)燃機(jī)，可以是傳統(tǒng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、活塞式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)可以是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，所謂的活塞做功機(jī)構(gòu)是指一切利用氣體工質(zhì)膨脹做功對(duì)外輸出動(dòng)力的氣缸活塞機(jī)構(gòu)。本發(fā)明中，圖9是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖，O-A-H所示曲線是通過(guò)狀態(tài)參數(shù)為298K和O. IMPa的O點(diǎn)的氣體工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線；B點(diǎn)為氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)，E-B-D所示曲線是通過(guò)B點(diǎn)的絕熱關(guān)系曲線，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力相同；F-G所示曲線是通過(guò)2800K和IOMPa(即目前內(nèi)燃機(jī)中即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)點(diǎn))的工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線。本發(fā)明中，圖9中的
中的I是氣體工質(zhì)絕熱指數(shù)，P是氣體工質(zhì)的壓力，I·是氣體工質(zhì)的溫度，C是常數(shù)。本發(fā)明中，所謂的類(lèi)絕熱關(guān)系包括下列三種情況1.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線上，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖9中O-A-H所示曲線上；2.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線左偵牝即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖9中O-A-H所示曲線的左側(cè)；3.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線右側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖9中O-A-H所示曲線的右側(cè)，但是氣體工質(zhì)的溫度不高于由此氣體工質(zhì)的壓力按絕熱關(guān)系計(jì)算所得溫度加1000K的和、加950K的和、加900K的和、加850K的和、加800K的和、加750K的和、加700K的和、加650K的和、加600K的和、加550K的和、加500K的和、加450K的和、カロ400K的和、加350K的和、加300K的和、加250K的和、加200K的和、加190K的和、加180K的和、加170K的和、加160K的和、加150K的和、加140K的和、加130K的和、加120K的和、カロIlOK的和、加100K的和、加90K的和、加80K的和、加70K的和、加60K的和、加50K的和、カロ40K的和、加30K的和或不高于加20K的和，即如圖9所示，所述氣體エ質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)為B點(diǎn)，A點(diǎn)是壓カ與B點(diǎn)相同的絕熱關(guān)系曲線上的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的溫差應(yīng)小于1000K、900K、850K、800K、750K、700K、650K、600K、550K、500K、450K、400K、350K、300K、250K、200K、190Κ、180Κ、170Κ、160Κ、150Κ、140Κ、130Κ、120Κ、110Κ、100Κ、90Κ、80Κ、70Κ、60Κ、50Κ、40Κ、30Κ或小于20Κ。本發(fā)明中，所謂類(lèi)絕熱關(guān)系可以是上述三種情況中的任何ー種，也就是指即將開(kāi)始做功的氣體エ質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體エ質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在如圖9所示的通過(guò)B點(diǎn)的絕熱過(guò)程曲線E-B-D的左側(cè)區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明中，所謂的即將開(kāi)始做功的氣體エ質(zhì)是指所述燃燒室產(chǎn)生的燃?xì)猊ㄙ|(zhì)。 本發(fā)明中，將即將開(kāi)始做功的氣體エ質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體エ質(zhì)的溫度和壓力)符合類(lèi)絕熱關(guān)系的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(即熱動(dòng)カ系統(tǒng))定義為低熵發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，通過(guò)降低所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣缸直徑以達(dá)到提高所述燃燒室承壓能力的目的。本發(fā)明中，所謂的膨脹劑是指不參與燃燒化學(xué)反應(yīng)起冷卻和調(diào)整做功エ質(zhì)摩爾數(shù)的作用并參與膨脹做功的エ質(zhì)，可以是氣體或液體，如水蒸汽、ニ氧化碳、氦氣、氮?dú)饧八⒁后wニ氧化碳、液氦、液氮、液化空氣等。本發(fā)明中，所謂熱摩可調(diào)燃料是指燃料和膨脹劑的混合物，通過(guò)調(diào)節(jié)燃料在混合物中所占的比例來(lái)調(diào)整所述熱摩可調(diào)燃料的熱值和摩爾數(shù)，它可以是醇類(lèi)的水溶液(如こ醇水溶液、甲醇水溶液等)，也可以是醇類(lèi)、碳?xì)浠衔锖退幕旌先芤?如こ醇、水和柴油的混合溶液，こ醇、水和汽油的混合溶液等)，它還可以是幾種不同的醇類(lèi)、碳?xì)浠衔锖团蛎泟┑幕旌衔铮绀炒?、甲醇、柴油、汽油、水和液態(tài)ニ氧化碳的混合物；不僅如此，熱摩可調(diào)燃料中的燃料可以由多種燃料構(gòu)成，膨脹劑也可以由多種膨脹劑構(gòu)成。所述熱摩可調(diào)燃料的作用是為了減少系統(tǒng)儲(chǔ)罐的數(shù)量，并可使以水為膨脹劑的系統(tǒng)防凍、防腐，而且使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少系統(tǒng)的體積和造價(jià)。本發(fā)明中，應(yīng)根據(jù)熱能與動(dòng)カ領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明所公開(kāi)的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大提高了活塞式內(nèi)燃機(jī)的爆壓，進(jìn)而大幅度提高了內(nèi)燃機(jī)的效率。


圖I所示的是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意 圖6所示的是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意 圖7所示的是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意 圖8所示的是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意 圖9是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖，
圖中
I活塞式內(nèi)燃機(jī)、2葉輪壓氣機(jī)、3內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道、10燃燒室、9曲軸箱、4降溫器、5內(nèi)燃機(jī)排氣道、6動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)、7膨脹劑入口、8熱摩可調(diào)燃料入口、12活塞做功機(jī)構(gòu)、13做功機(jī)構(gòu)排氣道、401極間降溫器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
如圖I所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括活塞式內(nèi)燃機(jī)I和葉輪壓氣機(jī)2，所述葉輪壓氣機(jī)2的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道3連通，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機(jī)2的壓縮氣體出口的承壓能力大于O. 8MPa，所述 活塞式內(nèi)燃機(jī)I的燃燒室10的承壓能力大于25MPa，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的曲軸箱9的承壓能力大于O. 8MPa，調(diào)整所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的燃燒室10的進(jìn)氣量，使所述燃燒室10內(nèi)的空氣過(guò)量系數(shù)小于I. 95。為了提高所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，可以調(diào)整所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的燃燒室10產(chǎn)生的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整所述燃燒室10產(chǎn)生的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使所述燃燒室10產(chǎn)生的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述葉輪壓氣機(jī)2的壓縮氣體出口的承壓能力大于 O. 9MPa、lMPa、l. 2MPa、l. 3MPa、l. 5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5 MPa、lOMPa、10. 5MPa、IIMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21.5MPa、22MPa、22.5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa 或大于 30MPa ;相應(yīng)地，所述葉輪壓氣機(jī)2的壓縮氣體出口處的壓縮氣體的壓力大于O. 9MPa、lMPa、l. 2MPa、l. 3MPa、l. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5 MPa、lOMPa、10. 5MPa、llMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、 29MPa、29. 5MPa或大于30MPa ；
所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的燃燒室10的承壓能力大于25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27.5MPa、28MPa、28.5MPa、29MPa、29.5MPa、30MPa、30.5MPa、31MPa、31.5MPa、32MPa、32.5MPa、33MPa、33.5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45.5MPa、46MPa、46.5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa、50MPa、50. 5MPa、51MPa、51. 5MPa、52MPa、52. 5MPa、53MPa、53. 5MPa、54MPa、54. 5MPa、55MPa、55. 5MPa、56MPa、56. 5MPa、57MPa、57. 5MPa、58MPa、58. 5MPa、59MPa、59. 5MPa 或大于 60MPa ；
所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的曲軸箱9的承壓能力大于0. 9MPa、IMPa, I. 2MPa、I. 3MPa、I. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5 MPa、lOMPa、10.5MPa、IIMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24.5MPa、25MPa、25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27MPa、27.5MPa、28MPa、
28.5MPa、29MPa、29. 5MPa 或大于 30MPa。選擇性地，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的壓縮比可設(shè)為5. 5、5、4· 5、4、3· 5、3、2· 5、2、1· 5 或I。實(shí)施例2
如圖2所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在所述葉輪壓氣機(jī)2的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I之間的所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道3上設(shè)降溫器4。實(shí)施例3
如圖3所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)燃機(jī)排氣道5上設(shè)動(dòng)カ葉輪機(jī)構(gòu)6，所述動(dòng)カ葉輪機(jī)構(gòu)6對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)2輸出動(dòng)力。 選擇性地，所述動(dòng)カ葉輪機(jī)構(gòu)6也可不對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)2輸出動(dòng)力，還可對(duì)外輸出動(dòng)力。實(shí)施例4
如圖4所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的燃燒室10上設(shè)膨脹劑入口 7。 實(shí)施例5
如圖5所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述膨脹劑入口7設(shè)為熱摩可調(diào)燃料入口 8。實(shí)施例6
如圖6所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例5的區(qū)別在于所述葉輪壓氣機(jī)2設(shè)為兩級(jí)葉輪壓氣機(jī)，在所述兩級(jí)葉輪壓氣機(jī)的級(jí)間連通通道上設(shè)級(jí)間降溫器401。選擇性地，所述葉輪壓氣機(jī)2還可以設(shè)為兩級(jí)以上的多級(jí)葉輪壓氣機(jī)，在所述多級(jí)葉輪壓氣機(jī)的至少一條級(jí)間連通通道上設(shè)所述級(jí)間降溫器401。實(shí)施例7
如圖7所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述活塞式內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)燃機(jī)排氣道5與活塞做功機(jī)構(gòu)12的做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣道連通。實(shí)施例8
如圖8所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例7的區(qū)別在于在所述活塞做功機(jī)構(gòu)12的做功機(jī)構(gòu)排氣道13上設(shè)動(dòng)カ葉輪機(jī)構(gòu)6，所述動(dòng)カ葉輪機(jī)構(gòu)6對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)2輸出動(dòng)力。選擇性地，所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)6也可不對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)2輸出動(dòng)力，還可對(duì)外輸出動(dòng)力。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1.一種葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)和葉輪壓氣機(jī)(2)，其特征在于所述葉輪壓氣機(jī)(2)的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道(3)連通，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機(jī)(2)的壓縮氣體出口的承壓能力大于O. 8MPa。
2.如權(quán)利要求I所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)的燃燒室(10)的承壓能力大于25MPa。
3.如權(quán)利要求I所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)的曲軸箱(9)的承壓能力大于O. 8MPa。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述葉輪壓氣機(jī)(2)的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)之間的所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道(3)上設(shè)降溫器(4)。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)的內(nèi)燃機(jī)排氣道(5 )上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)(6 )。
6.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)的燃燒室(10 )上設(shè)膨脹劑入口( 7 )。
7.如權(quán)利要求6所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述膨脹劑入口(7)設(shè)為熱摩可調(diào)燃料入口(8)。
8.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述葉輪壓氣機(jī)(2)設(shè)為多級(jí)葉輪壓氣機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述多級(jí)葉輪壓氣機(jī)內(nèi)設(shè)級(jí)間降溫器(401)。
10.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述活塞式內(nèi)燃機(jī)(I)的內(nèi)燃機(jī)排氣道(5)與活塞做功機(jī)構(gòu)(12)的做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣道連通。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括活塞式內(nèi)燃機(jī)和葉輪壓氣機(jī)，所述葉輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣道連通，所述活塞式內(nèi)燃機(jī)的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出口的承壓能力大于0.8MPa。本發(fā)明所公開(kāi)的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大提高了活塞式內(nèi)燃機(jī)的爆壓，進(jìn)而大幅度提高了內(nèi)燃機(jī)的效率。
文檔編號(hào)F02B37/00GK102817699SQ20121026933
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:摩爾動(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司