專利名稱：葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及熱能與動力領(lǐng)域，尤其是一種發(fā)動機。
背景技術(shù)：
[0002]傳統(tǒng)活塞式熱動力系統(tǒng)(S卩內(nèi)燃機)要想更有效地將燃料的熱能轉(zhuǎn)換成機械功，就要大幅度提高工質(zhì)的壓力，然而在傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機中，如果將活塞氣缸的直徑設(shè)計較大， 則嚴(yán)重影響其承壓能力，因此目前傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機的燃燒室的最高承壓能力不過在兩百個大氣壓左右；如果將活塞氣缸的直徑設(shè)計較小，則嚴(yán)重影響發(fā)動機的動力輸出能力。因此，需要發(fā)明一種爆壓高而且動力輸出能力大的高效發(fā)動機。實用新型內(nèi)容[0003]為了解決上述問題，本實用新型提出的技術(shù)方案如下[0004]一種葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，包括活塞式內(nèi)燃機和葉輪壓氣機，所述葉輪壓氣機的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機的內(nèi)燃機進(jìn)氣道連通，所述活塞式內(nèi)燃機的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機的壓縮氣體出口的承壓能力大于O. 8MPa。[0005]所述活塞式內(nèi)燃機的燃燒室的承壓能力大于25MPa。[0006]所述活塞式內(nèi)燃機的曲軸箱的承壓能力大于O. SMPa0[0007]在所述葉輪壓氣機的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機之間的所述內(nèi)燃機進(jìn)氣道上設(shè)降溫器。[0008]在所述活塞式內(nèi)燃機的內(nèi)燃機排氣道上設(shè)動力葉輪機構(gòu)。[0009]在所述活塞式內(nèi)燃機的燃燒室上設(shè)膨脹劑入口。[0010]所述膨脹劑入口設(shè)為熱摩可調(diào)燃料入口。[0011]所述葉輪壓氣機設(shè)為多級葉輪壓氣機。[0012]在所述多級葉輪壓氣機內(nèi)設(shè)級間降溫器。[0013]所述活塞式內(nèi)燃機的內(nèi)燃機排氣道與活塞做功機構(gòu)的做功機構(gòu)進(jìn)氣道連通。[0014]在所述活塞做功機構(gòu)的做功機構(gòu)排氣道上設(shè)動力葉輪機構(gòu)。[0015]一種提高所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機效率的方法，調(diào)整所述活塞式內(nèi)燃機的燃燒室產(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絕熱關(guān)系。[0016]一種提高所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機效率的方法，調(diào)整所述活塞式內(nèi)燃機的燃燒室的進(jìn)氣量，使所述燃燒室內(nèi)的空氣過量系數(shù)小于I. 95。[0017]在內(nèi)燃機中，如果能使燃燒化學(xué)反應(yīng)的放熱過程在高工質(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)燃機的效率，然而由于傳統(tǒng)內(nèi)燃機即便是傳統(tǒng)增壓內(nèi)燃機，進(jìn)入氣缸時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)燃機的空氣質(zhì)量流量會大幅度減小，最終影響所述內(nèi)燃機的功率輸出能力。[0018]本實用新型的原理是利用所述葉輪式壓氣機對進(jìn)入所述活塞式內(nèi)燃機的氣體進(jìn)行大幅度增壓使氣體的體積縮小、密度增加，再將此壓力高、密度高的壓縮氣體導(dǎo)入所述活塞式內(nèi)燃機內(nèi)進(jìn)一步壓縮提高氣體壓力，然后在所述活塞式內(nèi)燃機內(nèi)發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)， 以達(dá)到燃燒化學(xué)反應(yīng)的放熱過程在高于傳統(tǒng)發(fā)動機的壓力條件下進(jìn)行，以提高發(fā)動機的效率；在這一過程中，由于進(jìn)入所述活塞式內(nèi)燃機的氣體處于較高壓力和較高密度狀態(tài)，所以可以降低所述活塞式內(nèi)燃機的氣缸的直徑，以大幅度提高所述活塞式內(nèi)燃機的所述燃燒室的承壓能力。[0019]本實用新型所公開的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機可以在壓縮過程中進(jìn)行冷卻，進(jìn)而可以在溫度較低的情況下實現(xiàn)高爆壓。[0020]本實用新型所公開的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機在相同的空氣質(zhì)量流量的情況下，將所述活塞式內(nèi)燃機的氣缸的直徑設(shè)計較小，以承受更高的爆炸壓力。[0021]本實用新型中，由所述活塞式內(nèi)燃機的所述內(nèi)燃機排氣道排出的氣體應(yīng)進(jìn)一步膨脹做功，以提高所述活塞式內(nèi)燃機的效率。[0022]本實用新型中，所謂的動力葉輪機構(gòu)是指一切利用氣體流動膨脹對外做功的機構(gòu),例如動力透平、動力渦輪等。[0023]本實用新型中，所謂的葉輪壓氣機是指一切利用葉輪對氣體進(jìn)行壓縮的裝置，例如渦輪壓氣機等。[0024]本實用新型中，所述動力葉輪機構(gòu)可以對所述葉輪壓氣機輸出動力，也可以與所述活塞式內(nèi)燃機一同對外輸出動力。[0025]本實用新型中，所謂的降溫器是指一切能夠降低工質(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向工質(zhì)內(nèi)混入其它物質(zhì)以達(dá)到使工質(zhì)溫度降低目的的裝置。[0026]本實用新型中，所述活塞式內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的空氣過量系數(shù)小于I. 90,1. 85、 I. 80,1. 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I. 05，或等于I. 00。[0027]本實用新型中，所謂空氣過量系數(shù)是指實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，例如空氣過量系數(shù)為I. 5是指實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。[0028]本實用新型中，所述葉輪壓氣機的壓縮氣體出口的承壓能力大于O. 9MPa、lMPa、1.2MPa、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，所述葉輪壓氣機的壓縮氣體出口處的壓縮氣體的壓力大于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、ll. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、414MPa、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。[0029]本實用新型中，所述活塞式內(nèi)燃機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。[0030]本實用新型中，所述活塞式內(nèi)燃機的曲軸箱的承壓能力大于0. 9MPa、IMPa, 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。[0031]本實用新型中，所謂的活塞式內(nèi)燃機是指一切利用活塞對外做功的內(nèi)燃機，可以是傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機、活塞式轉(zhuǎn)子發(fā)動機，也可以是自由活塞發(fā)動機。[0032]本實用新型中，所述活塞式內(nèi)燃機可以是二沖程發(fā)動機，也可以是四沖程發(fā)動機。[0033]本實用新型中，所謂的活塞做功機構(gòu)是指一切利用氣體工質(zhì)膨脹做功對外輸出動力的氣缸活塞機構(gòu)。[0034]本實用新型中，圖9是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖,O-A-H所示曲線是通過狀態(tài)參數(shù)為298K和O. IMPa的O點的氣體工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線；B點為氣體工質(zhì)的實際狀態(tài)點，E-B-D所示曲線是通過B點的絕熱關(guān)系曲線，A點和B點的壓力相同；F-G所示曲線是通過2800K和IOMPa (即目前內(nèi)燃機中即將開始做功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)點)的工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線。[0035]本實用新型中，圖9中的P=Cyii中的￡是氣體工質(zhì)絕熱指數(shù)，P是氣體工質(zhì)的壓力，Γ是氣體工質(zhì)的溫度，C是常數(shù)。[0036]本實用新型中，所謂的類絕熱關(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)點在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線左側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點在圖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、加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、加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、加40K的和、加30K的和或不聞于加20K的和，即如圖9所不，所述氣體工質(zhì)的實際狀態(tài)點為B點，A點是壓力與B點相同的絕熱關(guān)系曲線上的點，A點和B點之間的溫差應(yīng)小于 1000K、900K、850K、800K、750K、700K、650K、600K、550K、500K、450K、400K、350K、300K、250K、 200Κ、190Κ、180Κ、170Κ、160Κ、150Κ、140Κ、130Κ、120Κ、110Κ、100Κ、90Κ、80Κ、70Κ、60Κ、50Κ、 40Κ、30Κ 或小于 20Κ。[0037]本實用新型中，所謂類絕熱關(guān)系可以是上述三種情況中的任何一種，也就是指即將開始做功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力)點在如圖9所示的通過B點的絕熱過程曲線E-B-D的左側(cè)區(qū)域內(nèi)。[0038]本實用新型中，所謂的即將開始做功的氣體工質(zhì)是指所述燃燒室產(chǎn)生的燃?xì)夤べ|(zhì)。[0039]本實用新型中，將即將開始做功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力)符合類絕熱關(guān)系的發(fā)動機系統(tǒng)(即熱動力系統(tǒng))定義為低熵發(fā)動機。[0040]本實用新型中，通過降低所述活塞式內(nèi)燃機的氣缸直徑以達(dá)到提高所述燃燒室承壓能力的目的。[0041]本實用新型中，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)整做功工質(zhì)摩爾數(shù)的作用并參與膨脹做功的工質(zhì)，可以是氣體或液體，如水蒸汽、二氧化碳、氦氣、氮氣及水、液體二氧化碳、液氦、液氮、液化空氣等。[0042]本實用新型中，所謂熱摩可調(diào)燃料是指燃料和膨脹劑的混合物，通過調(diào)節(jié)燃料在混合物中所占的比例來調(diào)整所述熱摩可調(diào)燃料的熱值和摩爾數(shù)，它可以是醇類的水溶液 (如乙醇水溶液、甲醇水溶液等)，也可以是醇類、碳?xì)浠衔锖退幕旌先芤?如乙醇、水和柴油的混合溶液，乙醇、水和汽油的混合溶液等)，它還可以是幾種不同的醇類、碳?xì)浠衔锖团蛎泟┑幕旌衔?，如乙醇、甲醇、柴油、汽油、水和液態(tài)二氧化碳的混合物；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)簡單，減少系統(tǒng)的體積和造價。[0043]本實用新型中，應(yīng)根據(jù)熱能與動力領(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)。[0044]本實用新型的有益效果如下[0045]本實用新型所公開的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單，大大提高了活塞式內(nèi)燃機的爆壓，進(jìn)而大幅度提高了內(nèi)燃機的效率。


[0046]圖I所示的是本實用新型實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；[0047]圖2所示的是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；[0048]圖3所示的是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；[0049]圖4所示的是本實用新型實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；[0050]圖5所示的是本實用新型實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；[0051]圖6所示的是本實用新型實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；[0052]圖7所示的是本實用新型實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；[0053]圖8所示的是本實用新型實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；[0054]圖9是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖，[0055]圖中[0056]I活塞式內(nèi)燃機、2葉輪壓氣機、3內(nèi)燃機進(jìn)氣道、10燃燒室、9曲軸箱、4降溫器、5 內(nèi)燃機排氣道、6動力葉輪機構(gòu)、7膨脹劑入口、8熱摩可調(diào)燃料入口、12活塞做功機構(gòu)、13做功機構(gòu)排氣道、401極間降溫器。
具體實施方式
[0057]實施例I[0058]如圖I所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，包括活塞式內(nèi)燃機I和葉輪壓氣機2， 所述葉輪壓氣機2的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機I的內(nèi)燃機進(jìn)氣道3連通，所述活塞式內(nèi)燃機I的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機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I的燃燒室10的承壓能力大于25MPa，所述活塞式內(nèi)燃機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I的燃燒室10的進(jìn)氣量，使所述燃燒室10 內(nèi)的空氣過量系數(shù)小于I. 95。[0059]為了提高所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機的效率，可以調(diào)整所述活塞式內(nèi)燃機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絕熱關(guān)系。[0060]具體實施時，可選擇地，所述葉輪壓氣機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、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 ；[0061]所述活塞式內(nèi)燃機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 ；[0062]所述活塞式內(nèi)燃機I的曲軸箱9的承壓能力大于O. 9MPa、lMPa、l. 2MPa、l. 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。[0063]選擇性地，所述活塞式內(nèi)燃機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。[0064]實施例2[0065]如圖2所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其與實施例I的區(qū)別在于在所述葉輪壓氣機2的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機I之間的所述內(nèi)燃機進(jìn)氣道3上設(shè)降溫器4。[0066]實施例3[0067]如圖3所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其與實施例I的區(qū)別在于在所述活塞式內(nèi)燃機I的內(nèi)燃機排氣道5上設(shè)動力葉輪機構(gòu)6，所述動力葉輪機構(gòu)6對所述葉輪壓氣機 2輸出動力。[0068]選擇性地，所述動力葉輪機構(gòu)6也可不對所述葉輪壓氣機2輸出動力，還可對外輸出動力。[0069]實施例4[0070]如圖4所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其與實施例I的區(qū)別在于在所述活塞式內(nèi)燃機I的燃燒室10上設(shè)膨脹劑入口 7。[0071]實施例5[0072]如圖5所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其與實施例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。[0073]實施例6[0074]如圖6所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其與實施例5的區(qū)別在于所述葉輪壓氣機2設(shè)為兩級葉輪壓氣機，在所述兩級葉輪壓氣機的級間連通通道上設(shè)級間降溫器401。[0075]選擇性地，所述葉輪壓氣機2還可以設(shè)為兩級以上的多級葉輪壓氣機，在所述多級葉輪壓氣機的至少一條級間連通通道上設(shè)所述級間降溫器401。[0076]實施例7[0077]如圖7所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其與實施例I的區(qū)別在于所述活塞式內(nèi)燃機I的內(nèi)燃機排氣道5與活塞做功機構(gòu)12的做功機構(gòu)進(jìn)氣道連通。[0078]實施例8[0079]如圖8所示的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其與實施例7的區(qū)別在于在所述活塞做功機構(gòu)12的做功機構(gòu)排氣道13上設(shè)動力葉輪機構(gòu)6，所述動力葉輪機構(gòu)6對所述葉輪壓氣機2輸出動力。[0080]選擇性地，所述動力葉輪機構(gòu)6也可不對所述葉輪壓氣機2輸出動力，還可對外輸出動力。[0081]顯然，本實用新型不限于以上實施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本實用新型所公開的技術(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)為是本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，包括活塞式內(nèi)燃機(I)和葉輪壓氣機(2)，其特征在干所述葉輪壓氣機(2)的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(I)的內(nèi)燃機進(jìn)氣道(3)連通，所述活塞式內(nèi)燃機(I)的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機(2)的壓縮氣體出口的承壓能カ大于O. 8MPa。
2.如權(quán)利要求I所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于所述活塞式內(nèi)燃機(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)動機，其特征在于所述活塞式內(nèi)燃機(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中任一項所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于在所述葉輪壓氣機(2)的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機(I)之間的所述內(nèi)燃機進(jìn)氣道(3)上設(shè)降溫器(4)。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于在所述活塞式內(nèi)燃機(I)的內(nèi)燃機排氣道(5 )上設(shè)動カ葉輪機構(gòu)(6 )。
6.如權(quán)利要求I至3中任一項所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于在所述活塞式內(nèi)燃機(I)的燃燒室(10 )上設(shè)膨脹劑入ロ( 7 )。
7.如權(quán)利要求6所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，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中任一項所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于所述葉輪壓氣機(2)設(shè)為多級葉輪壓氣機。
9.如權(quán)利要求8所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于在所述多級葉輪壓氣機內(nèi)設(shè)級間降溫器(401)。
10.如權(quán)利要求I至3中任一項所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于所述活塞式內(nèi)燃機(I)的內(nèi)燃機排氣道(5)與活塞做功機構(gòu)(12)的做功機構(gòu)進(jìn)氣道連通。
11.如權(quán)利要求10所述葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，其特征在于在所述活塞做功機構(gòu)(12 )的做功機構(gòu)排氣道(13 )上設(shè)動カ葉輪機構(gòu)(6 )。
專利摘要本實用新型公開了一種葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機，包括活塞式內(nèi)燃機和葉輪壓氣機，所述葉輪壓氣機的壓縮氣體出口與所述活塞式內(nèi)燃機的內(nèi)燃機進(jìn)氣道連通，所述活塞式內(nèi)燃機的壓縮比小于6，所述葉輪壓氣機的壓縮氣體出口的承壓能力大于0.8MPa。本實用新型所公開的葉輪活塞復(fù)合高爆壓發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單，大大提高了活塞式內(nèi)燃機的爆壓，進(jìn)而大幅度提高了內(nèi)燃機的效率。
文檔編號F02B29/04GK202811051SQ20122037642
公開日2013年3月20日 申請日期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 申請人:摩爾動力(北京)技術(shù)股份有限公司