專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓充氣爆排發(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)：
為了大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率就必須 大幅度提高內(nèi)燃機(jī)的工作壓力(即爆壓)，然而傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的工質(zhì)最高壓力一般僅有IOMPa到20MPa左右。因此，需要發(fā)明一種最高工作壓力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的最高工作壓力的新型發(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
一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的供氣口經(jīng)大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣口連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的充氣口連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑。所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸與工質(zhì)腔連通，在所述工質(zhì)腔和所述氣缸之間設(shè)供氣充氣門(mén)，所述供氣充氣門(mén)受供氣充氣控制機(jī)構(gòu)控制。所述大徑活塞壓氣機(jī)和/或所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和/或所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為對(duì)直活塞氣缸機(jī)構(gòu)。所述大徑活塞壓氣機(jī)、所述小徑活塞壓氣機(jī)、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)與同一曲軸連接。一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī),包括大徑活塞壓氣機(jī)、小徑活塞壓氣機(jī)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的供氣口與所述小徑活塞壓氣機(jī)的進(jìn)氣口連通，所述小徑活塞壓氣機(jī)的供氣口與所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣口連通，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的充氣口連通，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑。所述大徑活塞壓氣機(jī)和/或所述小徑活塞壓氣機(jī)和/或所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和/或所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。所述大徑活塞壓氣機(jī)、所述小徑活塞壓氣機(jī)、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)與同一曲軸連接。一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī),包括大徑活塞壓氣機(jī)、小徑活塞壓氣機(jī)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和小徑活塞做功機(jī)構(gòu)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的供氣口經(jīng)大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道與所述小徑活塞壓氣機(jī)的進(jìn)氣口連通，所述小徑活塞壓氣機(jī)的供氣口經(jīng)小徑活塞壓氣機(jī)供氣通道與燃燒室的工質(zhì)入口連通，所述燃燒室的工質(zhì)出口與所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)的充氣口連通，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的充氣口連通，所述燃燒室的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑。 所述大徑活塞壓氣機(jī)和/或所述小徑活塞壓氣機(jī)和/或所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和/或所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。所述大徑活塞壓氣機(jī)、所述小徑活塞壓氣機(jī)、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)與同一曲軸連接。
在所述小徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)冷卻器。在所述小徑活塞壓氣機(jī)的小徑活塞壓氣機(jī)供氣通道上設(shè)膨脹劑入口。在所述小徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)排氣門(mén)，所述小徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣余隙氣體放出沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。在所述小徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)排氣門(mén)和燃料入口，所述小徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。在所述大徑活塞壓氣機(jī)的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)。在所述葉輪壓氣機(jī)和所述大徑活塞壓氣機(jī)之間設(shè)冷卻器。在所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)。在所述大徑活塞壓氣機(jī)上，和/或在所述大徑活塞壓氣機(jī)的大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道上設(shè)冷卻器。 在所述大徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)排氣門(mén)，所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣余隙氣體放出沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。在所述大徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)排氣門(mén)和燃料入口，所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述大徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)進(jìn)氣門(mén)、供氣充氣門(mén)和排氣門(mén)，在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣門(mén)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸依次經(jīng)所述供氣充氣門(mén)、供氣排氣通道和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣門(mén)與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑。在所述供氣排氣通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐。一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述大徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)進(jìn)氣門(mén)、供氣門(mén)、充氣門(mén)和排氣門(mén)，在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸依次經(jīng)所述供氣門(mén)、供氣通道和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸依次經(jīng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)、排氣通道和所述充氣門(mén)與所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑。在所述供氣通道上儲(chǔ)氣罐，和/或在所述排氣通道上儲(chǔ)氣罐。—種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述大徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)進(jìn)氣門(mén)、供氣充氣門(mén)和排氣門(mén)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸經(jīng)所述供氣充氣門(mén)與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑。一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述大徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)進(jìn)氣門(mén)、供氣門(mén)、充氣門(mén)和排氣門(mén)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸經(jīng)所述供氣門(mén)與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸所述充氣門(mén)與所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑。所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。在所述大徑活塞壓氣機(jī)上設(shè)燃料入口，所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。
一種提高所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)效率和環(huán)保性的方法，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。本發(fā)明的原理是將壓力較低的空氣(或其他含氧氣體)用缸徑較大的活塞壓氣機(jī)進(jìn)行壓縮，或再將被壓縮后的氣體導(dǎo)入缸徑較小的活塞壓氣機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步壓縮，使壓力達(dá)到超越目前內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程完了時(shí)的壓力，使壓縮過(guò)程完了的空氣與燃料發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)形成高溫高壓工質(zhì)，再使這一高溫 高壓工質(zhì)在缸徑較小的活塞氣缸機(jī)構(gòu)中膨脹做功降壓，膨脹做功降壓后的工質(zhì)再進(jìn)入缸徑較大的活塞氣缸機(jī)構(gòu)中進(jìn)一步膨脹做功降壓。本發(fā)明中，所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壓力與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)或所述燃燒室的承壓能力相吻合。本發(fā)明中，所公開(kāi)的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)改變氣缸直徑的目的是為了利用直徑較小的活塞氣缸機(jī)構(gòu)的承壓能力大的優(yōu)勢(shì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的爆壓(或燃料在燃燒室內(nèi)發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)時(shí)的壓力)得以大幅度提聞，最終實(shí)現(xiàn)提聞效率的目的。本發(fā)明所公開(kāi)的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)中的所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)可以是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，所謂冷卻器是指對(duì)氣體進(jìn)行降溫的裝置，可以是散熱器，也可以是以降溫為目的的熱交換器，還可以是混合式冷卻器；所謂混合式冷卻器是指將溫度較低的膨脹劑與高溫高壓氣體混合使高溫高壓氣體降溫的裝置。本發(fā)明所謂的爆排發(fā)動(dòng)機(jī)是指由燃燒室和膨脹做功機(jī)構(gòu)(即做功機(jī)構(gòu))構(gòu)成的，只進(jìn)行燃燒爆炸做功過(guò)程(含燃燒爆炸做功沖程)和排氣過(guò)程，不包含吸氣過(guò)程和壓縮過(guò)程的熱動(dòng)力系統(tǒng)(即將熱轉(zhuǎn)換成功的系統(tǒng))，這種熱動(dòng)力系統(tǒng)中原工質(zhì)(即燃燒前的工質(zhì))是以充入的方式而不是吸入的方式進(jìn)入燃燒室的；燃燒室與膨脹做功機(jī)構(gòu)(即做功機(jī)構(gòu))可以直接連通，也可以將燃燒室設(shè)置在膨脹做功機(jī)構(gòu)內(nèi)(如將燃燒室設(shè)置在氣缸活塞機(jī)構(gòu)的氣缸內(nèi)的結(jié)構(gòu))，還可以將燃燒室經(jīng)控制閥與膨脹做功機(jī)構(gòu)連通；在將燃燒室經(jīng)控制閥與膨脹做功機(jī)構(gòu)連通的結(jié)構(gòu)中，為了充分高效燃燒，可以使燃燒室處于連續(xù)燃燒狀態(tài)，也可以使燃燒室處于間歇燃燒狀態(tài)；一個(gè)燃燒室可以對(duì)應(yīng)一個(gè)膨脹做功機(jī)構(gòu)，一個(gè)燃燒室也可以對(duì)應(yīng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的膨脹做功機(jī)構(gòu)；做功機(jī)構(gòu)可以是活塞式膨脹做功機(jī)構(gòu)(含轉(zhuǎn)子式膨脹做功機(jī)構(gòu))，還可以是透平式膨脹做功機(jī)構(gòu)(即葉輪式做功機(jī)構(gòu))，所謂的膨脹做功機(jī)構(gòu)是指利用燃燒室的工質(zhì)膨脹對(duì)外輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)；為使這種發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作需要在進(jìn)氣中加入燃料或在燃燒室中噴射燃料，根據(jù)燃料不同，可以采用點(diǎn)燃或壓燃形式。本發(fā)明中，對(duì)于活塞壓氣機(jī)，活塞下行吸氣時(shí)，進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，將需要壓縮的氣體吸入氣缸(即活塞運(yùn)行至下止點(diǎn))后，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱(chēng)為吸氣沖程；活塞上行(即趨近于氣缸蓋)對(duì)缸內(nèi)氣體進(jìn)行壓縮，當(dāng)壓縮到一定程度時(shí)(缸內(nèi)的壓力大于供氣門(mén)外部的壓力時(shí))，供氣門(mén)打開(kāi)，缸內(nèi)的氣體經(jīng)供氣門(mén)被排出后，供氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱(chēng)為壓氣供氣沖程；當(dāng)活塞結(jié)束壓氣供氣沖程時(shí)，活塞開(kāi)始下行(即遠(yuǎn)離氣缸蓋)利用氣體壓縮機(jī)余隙容積內(nèi)的氣體直接做功，這一沖程稱(chēng)為余隙氣體做功沖程(如果余隙氣體是含氧氣體，此時(shí)可向余隙容積內(nèi)噴射燃料使燃料與余隙氣體發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并推動(dòng)活塞做功，這一沖程稱(chēng)為余隙氣體燃燒做功沖程，而如果是把小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的具有一定壓力的排氣充入所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸繼續(xù)做功而不發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)，這一沖程稱(chēng)為充氣做功沖程，如果發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)，則成為充氣燃燒做功沖程)；當(dāng)活塞結(jié)束余隙氣體做功沖程或余隙氣體燃燒做功沖程時(shí)，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞開(kāi)始上行將缸內(nèi)氣體(即做功后的氣體)排出氣缸后，排氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱(chēng)為排氣沖程。此外，在進(jìn)氣為有壓氣體的前提下(例如經(jīng)葉輪壓氣機(jī)壓縮后的氣體以及經(jīng)活塞背部壓縮的氣體(如同二沖程進(jìn)氣模式))，當(dāng)活塞處于下止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)和進(jìn)氣門(mén)都打開(kāi)，利用經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入氣缸的有壓氣體將原存在于氣缸內(nèi)的氣體經(jīng)排氣門(mén)以?huà)邭獾男问脚懦龊?，排氣門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣門(mén)也關(guān)閉，活塞繼續(xù)上行對(duì)缸內(nèi)氣體進(jìn)行壓縮，隨后供氣門(mén)打開(kāi)進(jìn)行供氣，直至活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)時(shí)，供氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱(chēng)為進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程。本發(fā)明中，所謂進(jìn)氣門(mén)是指連通包絡(luò)內(nèi)外的控制進(jìn)氣的連通通道，包括通道和啟閉結(jié)構(gòu)體，其中，所述啟閉結(jié)構(gòu)體是指控制通道打開(kāi)或關(guān)閉的結(jié)構(gòu)體，所述的結(jié)構(gòu)體是指具有一定結(jié)構(gòu)特征的物體，例如傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)上的氣門(mén)，所謂供氣門(mén)是指控制壓縮氣體流出的氣門(mén)(相當(dāng)于傳統(tǒng)活塞式氣體壓縮機(jī)的排氣門(mén))，所謂排氣門(mén)是指控制膨脹做功后的缸內(nèi)氣 體排出的氣門(mén)，所謂的供氣門(mén)是指控制供氣的氣門(mén)，所謂的充氣門(mén)是指控制充氣的氣門(mén)，所謂的供氣充氣門(mén)是指同時(shí)具有供氣功能和充氣功能的氣門(mén)，即一門(mén)兩用；所謂的進(jìn)排共用氣門(mén)是指同時(shí)具有進(jìn)氣功能和排氣功能的氣門(mén)，即一門(mén)兩用。本發(fā)明中，所謂的工質(zhì)腔是指能夠產(chǎn)生高溫高壓氣體工質(zhì)的容器，如能夠進(jìn)行連續(xù)燃燒的連續(xù)燃燒室等。本發(fā)明中，所述的活塞式機(jī)構(gòu)都可以設(shè)置為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)；所謂的對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)是指在一個(gè)氣缸內(nèi)對(duì)置設(shè)置兩個(gè)活塞的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)中需要在氣缸壁上設(shè)置配氣通道。本發(fā)明中，所謂的正時(shí)控制機(jī)構(gòu)是指一切能夠使所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)按照本發(fā)明所公開(kāi)的邏輯關(guān)系(包括二沖程循環(huán)模式、四沖程循環(huán)模式、六沖程循環(huán)模式)工作的控制裝置、單元或系統(tǒng)，可以是機(jī)械控制系統(tǒng)(如凸輪控制機(jī)構(gòu))、液壓控制系統(tǒng)、電磁控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)，或者它們的各種組合控制系統(tǒng)。本發(fā)明中，所謂的控制機(jī)構(gòu)的功能與上述所述正時(shí)控制機(jī)構(gòu)的功能和結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明中，所述大徑活塞壓氣機(jī)可以設(shè)為兩級(jí)或多級(jí)活塞壓氣機(jī)或多個(gè)活塞壓氣機(jī)的組合，所述活塞壓氣機(jī)的直徑可以設(shè)為相等，也可以設(shè)為不等；在所述活塞壓氣機(jī)的直徑設(shè)為不等的結(jié)構(gòu)中，所述活塞壓氣機(jī)按照直徑由大到小的順序依次連通，以實(shí)現(xiàn)更高的壓氣效率。本發(fā)明中，所述小徑活塞壓氣機(jī)可以設(shè)為兩級(jí)或多級(jí)活塞壓氣機(jī)或多個(gè)活塞壓氣機(jī)的組合，所述活塞壓氣機(jī)的直徑可以設(shè)為相等，也可以設(shè)為不等；在所述活塞壓氣機(jī)的直徑設(shè)為不等的結(jié)構(gòu)中，所述活塞壓氣機(jī)按照直徑由大到小的順序依次連通，以實(shí)現(xiàn)更高的壓氣效率。本發(fā)明中，所謂的燃料入口是指一切能夠?qū)⑷剂蠈?dǎo)入所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的開(kāi)口或裝置，如燃料噴射器、燃料導(dǎo)入閥等。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，所述葉輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)可以對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)輸出動(dòng)力。本發(fā)明中，所謂的葉輪動(dòng)力機(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)力渦輪等。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)整做功工質(zhì)摩爾數(shù)并膨脹做功的工質(zhì)，可以是氣體或液體，如水蒸汽、二氧化碳、氦氣、氮?dú)饧八?、液體二氧化碳、液氦、液氮、液化空氣等。本發(fā)明中，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于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、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 或大于 50MPa。
本發(fā)明中，所述燃燒室的承壓能力大于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、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 或大于 50MPa。本發(fā)明中，圖8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(xiàn)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(xiàn)；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(xiàn)是通過(guò)B點(diǎn)的絕熱關(guān)系曲線(xiàn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力相同；F-G所示曲線(xiàn)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(xiàn)。本發(fā)明中，圖8中的p = CT#i中的t是氣體工質(zhì)絕熱指數(shù)r是氣體工質(zhì)的壓力，Γ是氣體工質(zhì)的溫度〃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(xiàn)上，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖8中O-A-H所示曲線(xiàn)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(xiàn)左側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖8中O-A-H所示曲線(xiàn)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(xiàn)右側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖8中O-A-H所示曲線(xiàn)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、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的和或不高于加20K的和，即如圖8所示，所述氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)為B點(diǎn)，A點(diǎn)是壓力與B點(diǎn)相同的絕熱關(guān)系曲線(xiàn)上的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的溫差應(yīng)小于1000K、950K、900K、850K、800K、750K、700K、650K、600K、550K、500K、450K、400K、350K、300K、250Κ、200Κ、190Κ、180Κ、170Κ、160Κ、150Κ、140Κ、130Κ、120Κ、I10Κ、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一種，也就是指即將開(kāi)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(diǎn)在如圖8所示的通過(guò)B點(diǎn)的絕熱過(guò)程曲線(xiàn)E-B-D的左側(cè)區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明中，所謂的即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)是指在做功沖程即將開(kāi)始(或做功過(guò)程)時(shí)自身即將開(kāi)始膨脹推動(dòng)做功機(jī)構(gòu)做功的氣體工質(zhì)。
本發(fā)明中，將即將開(kāi)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(lèi)絕熱關(guān)系的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(即熱動(dòng)力系統(tǒng))定義為低熵發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，調(diào)整壓氣機(jī)的壓縮氣體出口處的氣體壓力，調(diào)整導(dǎo)入的膨脹劑的量，調(diào)整導(dǎo)入做功機(jī)構(gòu)或燃燒室的氣體工質(zhì)的溫度和壓力，進(jìn)而調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2000Κ以下，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。本發(fā)明中，所謂的活塞可以是與曲柄連桿機(jī)構(gòu)連接的活塞，也可以是自由活塞。本發(fā)明中，根據(jù)熱能與動(dòng)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)，如在所述燃料入口處設(shè)置燃料供送系統(tǒng)等。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明所公開(kāi)的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)大幅度提高了效率。


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是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系 圖9和圖10是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意 圖11-13是本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意 圖14是本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意 圖15是本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意 圖16是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意 圖17-19是本發(fā)明實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意 圖20是本發(fā)明實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意 圖21是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中
I大徑活塞壓氣機(jī)、2大徑活塞做功機(jī)構(gòu)、3小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、4小徑活塞壓氣機(jī)、5小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)、6小徑活塞做功機(jī)構(gòu)、7燃燒室、8氣缸、9工質(zhì)腔、10供氣充氣門(mén)、11供氣充氣控制機(jī)構(gòu)、12葉輪壓氣機(jī)、13動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)、14大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道、15冷卻器、16排氣門(mén)、17燃料入口、18正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、19小徑活塞壓氣機(jī)供氣通道、20膨脹劑入口、21進(jìn)氣門(mén)、22供氣門(mén)、23充氣門(mén)、24發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)、25發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)、26供氣通道、27排氣通道、29發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣排氣門(mén)、30儲(chǔ)氣罐、31供氣排氣通道。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
如圖I所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)I、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3，所述大徑活塞壓氣機(jī)I的供氣口與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的充氣口連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的充氣口連通,所述小徑活塞
發(fā)動(dòng)機(jī)3的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的活塞直徑。為了提高所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)效率和環(huán)保性的方法，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。具體實(shí)施時(shí)，所述大徑活塞壓氣機(jī)I、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2和所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3可以與同一曲軸連接，；可選擇地，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的承壓能力大于 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、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 或大于 50MPa。低壓的空氣(或其他含氧氣體)經(jīng)所述大徑活塞壓氣機(jī)I壓縮，使壓力達(dá)到超越目前內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程完了時(shí)的壓力，使壓縮過(guò)程完了的空氣與燃料在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3中發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)形成高溫高壓工質(zhì)，膨脹做功；做功降壓后的工質(zhì)再進(jìn)入所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2中進(jìn)一步膨脹做功降壓。實(shí)施例2
如圖2所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上設(shè)排氣門(mén)16，所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣余隙氣體放出沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。實(shí)施例3
如圖3所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上設(shè)燃料入口 17，所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。在所述大徑活塞壓氣機(jī)I的大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上設(shè)冷卻器15。具體實(shí)施時(shí)，所述冷卻器15可設(shè)在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上，或在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上以及所述大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上均設(shè)冷卻器15。實(shí)施例4
如圖4所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)I、小徑活塞壓氣機(jī)4、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2和小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5，所述大徑活塞壓氣機(jī)I的供氣口與所述小徑活塞壓 氣機(jī)4的進(jìn)氣口連通，所述小徑活塞壓氣機(jī)4的供氣口與所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5的充氣口連通，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的充氣口連通，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)4的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)4的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的活塞直徑。在所述小徑活塞壓氣機(jī)4的小徑活塞壓氣機(jī)供氣通道19上設(shè)膨脹劑入口 20。在所述小徑活塞壓氣機(jī)4上設(shè)排氣門(mén)16，所述小徑活塞壓氣機(jī)4受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣余隙氣體放出沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)4受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)4受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)4受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。在所述大徑活塞壓氣機(jī)I的大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上設(shè)冷卻器15,在所述小徑活塞壓氣機(jī)4上設(shè)冷卻器15。為了提高所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)效率和環(huán)保性的方法，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。具體實(shí)施時(shí)，所述大徑活塞壓氣機(jī)I、所述小徑活塞壓氣機(jī)4、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2和所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5可以與同一曲軸連接；還可以在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上，和/或在所述大徑活塞壓氣機(jī)I的大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上設(shè)冷卻器15 ；可選擇地，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于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、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 或大于 50MPa。
實(shí)施例5
如圖5所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)I、小徑活塞壓氣機(jī)4、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2和小徑活塞做功機(jī)構(gòu)6，所述大徑活塞壓氣機(jī)I的供氣口與所述小徑活塞壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口連通，所述小徑活塞壓氣機(jī)4的供氣口與燃燒室7的工質(zhì)入口連通，所述燃燒室7的工質(zhì)出口與所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)6的充氣口連通，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)6的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的充氣口 連通，所述燃燒室7的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)6的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)6的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)4的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)4的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的活塞直徑。在所述大徑活塞壓氣機(jī)I的大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上設(shè)冷卻器15。在所述小徑活塞壓氣機(jī)4上設(shè)排氣門(mén)16和燃料入口 17，所述小徑活塞壓氣機(jī)4受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)4受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)4受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。為了提高所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)效率和環(huán)保性的方法，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。具體實(shí)施時(shí)，所述大徑活塞壓氣機(jī)I、所述小徑活塞壓氣機(jī)4、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2和所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)6可以與同一曲軸連接；還可以在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上，和/或在所述大徑活塞壓氣機(jī)I的大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上設(shè)冷卻器15，在所述小徑活塞壓氣機(jī)4上設(shè)冷卻器15 ;所述小徑活塞壓氣機(jī)4設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)6設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)；可選擇地，所述燃燒室的承壓能力大于 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、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 或大于 50MPa。實(shí)施例6
如圖6所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸8與工質(zhì)腔9連通，在所述工質(zhì)腔9和所述氣缸8之間設(shè)供氣充氣門(mén)10，所述供氣充氣門(mén)10受供氣充氣控制機(jī)構(gòu)11控制。在所述大徑活塞壓氣機(jī)I的大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上設(shè)冷卻器15。具體實(shí)施時(shí)，所述冷卻器15可設(shè)在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上，或在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上以及所述大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道14上均設(shè)冷卻器15。實(shí)施例7如圖7所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例5的區(qū)別在于在所述大徑活塞壓氣機(jī)I的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)12，在所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)2的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13，在所述葉輪壓氣機(jī)12和所述大徑活塞壓氣機(jī)I之間設(shè)冷卻器15。所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)12輸出動(dòng)力?？蛇x擇地，在所述小徑活塞壓氣機(jī)4的小徑活塞壓氣機(jī)供氣通道19上設(shè)膨脹劑入Π 20。實(shí)施例8
如圖9和圖10所示的對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3設(shè)為所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，其中圖9為點(diǎn)火燃燒爆炸做功沖程時(shí)所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)狀態(tài)示意圖，圖10為進(jìn)氣掃氣沖程時(shí)所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明中所公開(kāi)的所有活塞式機(jī)構(gòu)可以部分或全部設(shè)為所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。實(shí)施例9
如圖11至圖13所示的對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)5設(shè)為所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，其中圖11為充氣過(guò)程時(shí)所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)狀態(tài)示意圖，圖12為膨脹做功過(guò)程時(shí)所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)狀態(tài)示意圖，圖13為排氣過(guò)程時(shí)所述對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)狀態(tài)示意圖。具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明中所公開(kāi)的所有活塞式機(jī)構(gòu)可以部分或全部設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。實(shí)施例10
如圖14所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)I和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3，在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上設(shè)進(jìn)氣門(mén)21、供氣充氣門(mén)10和排氣門(mén)16，在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣門(mén)29，所述大徑活塞壓氣機(jī)I的氣缸依次經(jīng)所述供氣充氣門(mén)10、供氣排氣通道31和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣門(mén)29與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑。所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。實(shí)施例11
如圖15所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于在所述供氣排氣通道31上儲(chǔ)氣罐30。在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上設(shè)燃料入口 17，所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。實(shí)施例12如圖16所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)I和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3，在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上設(shè)進(jìn)氣門(mén)21、供氣門(mén)22、充氣門(mén)23和排氣門(mén)16，在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)24和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)25，所述大徑活塞壓氣機(jī)I的氣缸依次經(jīng)所述供氣門(mén)22、供氣通道26和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)24與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸依次經(jīng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)25、排氣通道27和所述充氣門(mén)23與所述大徑活塞壓氣機(jī)I的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑。所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充 氣燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。實(shí)施例13
如圖17至圖19所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例12的區(qū)別在于在所述供氣通道26上儲(chǔ)氣罐30，和/或在所述排氣通道27上儲(chǔ)氣罐30。其中在圖19中，在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上還設(shè)燃料入口 17，所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。實(shí)施例14
如圖20所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī),包括大徑活塞壓氣機(jī)I和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3，在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上設(shè)進(jìn)氣門(mén)21、供氣充氣門(mén)10和排氣門(mén)16，所述大徑活塞壓氣機(jī)I的氣缸經(jīng)所述供氣充氣門(mén)10與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸連通,所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活
塞直徑。所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。實(shí)施例15
如圖21所示的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī),包括大徑活塞壓氣機(jī)I和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3，在所述大徑活塞壓氣機(jī)I上設(shè)進(jìn)氣門(mén)21、供氣門(mén)22、充氣門(mén)23和排氣門(mén)16，所述大徑活塞壓氣機(jī)I的氣缸經(jīng)所述供氣門(mén)22與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸連通,所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸所述充氣門(mén)23與所述大徑活塞壓氣機(jī)I的氣缸連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)3的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)I的活塞直徑。
所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作?？蛇x擇地，在實(shí)施例12、14或15中所述大徑活塞壓氣機(jī)I上還設(shè)燃料入口 17，所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述大徑活塞壓氣機(jī)I受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一充氣燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。
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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
1.一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)(I)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的供氣口經(jīng)大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道(14)與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)的充氣口連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的充氣口連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的活塞直徑，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的活塞直徑。
2.如權(quán)利要求I所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)的氣缸(8)與工質(zhì)腔(9)連通，在所述工質(zhì)腔(9)和所述氣缸(8)之間設(shè)供氣充氣門(mén)(10)，所述供氣充氣門(mén)(10)受供氣充氣控制機(jī)構(gòu)(11)控制。
3.如權(quán)利要求I所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)和/或所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和/或所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(3)與同一曲軸連接。
5.一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)(I)、小徑活塞壓氣機(jī)(4)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的供氣口與所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的進(jìn)氣口連通，所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的供氣口與所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的充氣口連通，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的充氣口連通，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的活塞直徑，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的活塞直徑。
6.如權(quán)利要求5所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)和/或所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)和/或所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和/或所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5或6所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)、所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(5)與同一曲軸連接。
8.一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)(I)、小徑活塞壓氣機(jī)(4)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和小徑活塞做功機(jī)構(gòu)(6)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的供氣口經(jīng)大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道(14)與所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的進(jìn)氣口連通，所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的供氣口經(jīng)小徑活塞壓氣機(jī)供氣通道(19)與燃燒室(7)的工質(zhì)入口連通，所述燃燒室(7)的工質(zhì)出口與所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)(6)的充氣口連通，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)(6)的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的充氣口連通，所述燃燒室(7)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)(6)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的活塞直徑，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)(6)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)的活塞直徑。
9.如權(quán)利要求8所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I)和/或所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)和/或所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和/或所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)(6)設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求8或9所述高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述大徑活塞壓氣機(jī)(I )、所述小徑活塞壓氣機(jī)(4)、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)(2)和所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)(6)與同一曲軸連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，包括大徑活塞壓氣機(jī)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，所述大徑活塞壓氣機(jī)的供氣口與所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣口連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口與所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的充氣口連通，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于20MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑。本發(fā)明所公開(kāi)的高壓充氣爆排發(fā)動(dòng)機(jī)大幅度提高了效率。
文檔編號(hào)F02B41/02GK102777253SQ20121024129
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11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