分缸式二级压缩发动机制造技术

本发明专利技术涉及的分缸式二级压缩发动机是一种由二级压缩机与一级膨胀燃料气动马达组成的活塞式燃油发动机；该分缸式二级压缩发动机将空气压缩过程与膨胀过程分由不同气缸完成，并通过采用二级压缩的方式提高压缩比，以提高发动机热效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及的分缸式二级压缩发动机是一种由二级压缩机与一级膨胀燃料气动马达组成的活塞式燃油发动机；该分缸式二级压缩发动机将空气压缩过程与膨胀过程分由不同气缸完成，并通过采用二级压缩的方式提高压缩比，以提高发动机热效率。【专利说明】分缸式二级压缩发动机一、
本专利技术涉及的“分缸式二级压缩发动机”属于发动机
。二、
技术介绍
本专利技术涉及的分缸式二级压缩发动机(以下简称二级压缩发动机)是一种由二级压缩机与一级膨胀燃料气动马达两个主要部分构成的活塞式发动机；该二级压缩发动机将空气压缩过程与膨胀过程分由不同的气缸完成，并通过采用二级压缩的方式提高压缩比，以提高发动机热效率。三、
技术实现思路
1、本专利技术涉及的二级压缩发动机是一种由压缩机与燃料气动马达组成的燃油发动机；它区别于传统活塞式内燃机的核心特征为:空气压缩过程与膨胀过程分由不同气缸完成；空气压缩的过程为二级压缩，空气膨胀的过程为一级膨胀，(不含吸气增压及废气经过涡轮膨胀过程)。2、该二级压缩发动机可用于大多数需要将燃料的热能转化为机械能的场合，如用于驱动各类车辆、船舶、发电设备、压缩机、油泵、水泵、及各类工程机械等。3、该二级压缩发动机可实现以下功能:(I)消耗燃料获得机械能；(2)消耗少量能量空转的功能；(3)停机功能；(4)停机后再次启动功能；(5)随时起停功能；该二级压缩发动机在应用中实现的功能可为以上(I)?(5)项的部分或全部。4、该二级压缩发动机的燃料可为汽油、柴油、石油液化气、天燃气、氢气、甲醇等，可采用混合燃料，可利用废气余热。5、该二级压缩发动机可通过吸气增压(机械增压或废气涡轮增压)提高工作效率。四、【专利附图】【附图说明】图1所示为该二级压缩发动机的空气循环原理。图中各编号对应的组件名称如下:11——一级压缩气缸及活塞12——二级压缩气缸及活塞13——节气阀(可选)14——一级压缩吸气门15—一级压缩排气门16—压缩级间冷却器(可选)17——中冷比例阀(可选)18——二级压缩吸气门19——二级压缩排气门21—膨胀气缸及活塞22—膨胀过程吸气门23—膨胀过程排气门24—废气余热利用热交换器(可选)25—余热利用比例阀(可选)31—储气设备(气瓶)32——储气冷却器(可选)33——储气阀门34——充气阀35——限压阀图1中，编号11?19属于压缩机组件,编号21?25属于燃料气动马达组件,编号31?35属于储气设备组件。五、【具体实施方式】1、二级压缩发动机的组成该二级压缩发动机主要由压缩机、储气设备、燃料气动马达等部分组成。2、二级压缩发动机各种功能的简称定义为便于描述简洁、清楚，先对二级压缩发动机各种功能简称定义如下:功能一:消耗燃料获得机械能的循环热机功能功能二:消耗少量能量维持运转的功能功能三:停机功能功能四:停机后再次启动功能功能五:随时起停功能该二级压缩发动机可全部实现以上功能，也可选择实现其中一部分功能。3、二级压缩发动机各种功能的实现途径下面，结合图1，说明以汽油为燃料的二级压缩发动机的各种功能的实现途径及对应的工作原理。(一)功能一的实现功能一:消耗燃料获得机械能的循环热机功能该二级压缩发动机按功能一工作时，压缩机执行“从自然界吸入空气并进行压缩”的任务，燃料气动马达执行“使压缩空气吸热膨胀做功，膨胀完毕后将废气排回自然界”的任务。结合图1，对功能一各个环节的说明如下:①、吸气:进气(空气过滤)一节气阀13 (可选)一一级活塞在上止点位置，气门14打开，活塞下行吸入空气，活塞运行到下止点位置，气门14关闭，吸气完成。②、压缩:该二级压缩发动机的压缩过程为二级压缩，大、小气缸分别承担一级、二级压缩任务。压缩过程可细分为“一级压缩一中冷(可选)一二级吸气一二级压缩”几个环节:一级压缩:一级活塞从下止点上行开始压缩空气，当缸内压强大于气门15外的压强时，气门15打开,活塞继续上行,压缩空气从一级气缸排出，一级压缩结束；中冷(可选):经过一级压缩后，气体温度升高，此时可根据需要对气体采取中冷措施。中冷比例阀17可选择接通冷却气路或非冷却旁路，或同时接通冷却气路与非冷却气路并调节中冷与非中冷的空气流量比例。高、低压气缸间的气路可采取单一冷却方式，此时只保留冷却器16，比例阀17与非中冷旁路被取消；也可采取单一非中冷气路，此时冷却器16、比例阀17被取消，压缩气路的气门15、气门18之间用管路联通即可。二级吸气:二级活塞在上止点位置，气门18打开，活塞下行吸入空气，活塞运行到下止点位置，气门18关闭，二级吸气结束；二级压缩:二级活塞从下止点上行对空气进行压缩，当缸内压强大于气门19外的压强时，气门19打开，活塞继续上行，高压空气被排出气缸进入高压气路，活塞运行到上止点，二级压缩结束，气门19关闭，压缩过程结束。③、吸热升温、膨胀做功空气压缩完毕后进入吸热升温(供油燃烧)过程。图1所示的空气循环原理图中，可在膨胀过程吸气门22前的高压气路恰当部位喷射汽油，喷油后汽油与空气混合，吸气门22打开、活塞下行吸入一定高压混合油气，气门22关闭，然后火花塞点火爆发，空气温度迅速升高、体积膨胀推动活塞下行，活塞运行到下止点，膨胀过程结束。该二级压缩发动机的燃油供给方式可采用缸外喷油与空气混合，或采用缸内直喷，或两种方式并行；在膨胀过程吸气门22前的高压管路上，可视情况对废气余热进行(选择性)利用。④、排气空气膨胀做功结束后，膨胀气缸中活塞到达下止点，打开膨胀气缸排气门23，活塞上行排气；活塞到达上止点时，排气结束、排气门23关闭，完成一个工作过程。(二)功能二的实现功能二:消耗少量能量维持运转的功能该二级压缩发动机消耗少量能量维持运转的功能，类似于一般内燃机的“怠速”，其运行状态可与功能一相同，但减少空气流量及燃油供给，使气动循环能克服摩擦维持机器运转即可。二级压缩发动机也可在外力驱动下(消耗机械能)维持运转。(三)功能三、功能四的实现功能九:停机功能功能十:停机后再次启动功能该二级压缩发动机需要停机时，停止对气动机供给燃料，发动机在摩擦等作用下减速，就可以实现停机。长时间停机时，关闭储气阀门33，以免漏气影响下次启动。该二级压缩发动机的停机启动可通过多种方式实现，可利用压缩空气启动，或采用外力驱动(如通过启动电机驱动)。当利用压缩空气启动时，须使二级压缩发动机停在膨胀活塞下行过程中的适当位置(可通过停机装置实现)，这样需再次启动时向膨胀气缸提供高压空气即可推动活塞下行实现启动。以图1为例，通过停机装置使气动机的停机位置固定在活塞21的上止点之后的恰当位置，需要启动时，启动装置打开气阀33及气门22，压缩空气流入膨胀气缸即可推动活塞下行实现启动。该二级压缩发动机利用压缩空气启动时，须使气瓶气压维持在一定水平。维持气瓶压力的途径为:发动机运转时，打开气阀33，让压缩过程产生的高压空气充入气瓶。若特殊情况下气瓶内压高于设计容许值，限压阀35自动放气降压；特殊情况下气瓶内压低于启动内燃机需要的最低压强时，可利用外部气源对气瓶进行充气。(该二级压缩发动机的储气设备主要是为了便于发动机的启动而设置)。(四)功能五的实现功能五:随时起停功能该二级压缩发动机的随时起停功能建立在功能三、功能四的基础上。当二级压缩发动机不本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及的分缸式二级压缩发动机(以下简称二级压缩发动机)是一种由压缩机与燃料气动马达组成的发动机；它区别于传统活塞式内燃机的核心特征为：空气压缩过程与膨胀过程分由不同气缸完成；空气压缩的过程为二级压缩，空气膨胀的过程为一级膨胀，(不含吸气增压及废气经过涡轮膨胀过程)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾礼，
申请(专利权)人：曾礼，
类型：发明
国别省市：浙江;33