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Patent Searching and Data


Title:
SUPERCHARGED ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/079219
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a supercharged engine, comprising an intake device, a combustion chamber (9) and a power conversion device, further comprising a heat exchanger (10), a vapour generator (12), a small piston (5) and a plunger pump (17), wherein the intake device comprises a supercharger (16) and a gas pump (2), the supercharger (16) and the gas pump (2) being connected via a gas channel; the power conversion device comprises an interior hot gas motor (3) and an exterior hot gas motor (1); an outlet of the gas pump (2) is in communication with the combustion chamber (9) via the small piston (5) and the heat exchanger (10), the combustion chamber (9) is in communication with the interior hot gas motor (3) via a controllable intake valve (7), an exhaust port (8) of the interior hot gas motor (3) is in communication with the vapour generator (12) via the heat exchanger (10); a water spraying device (6) is provided between the small piston (5) and the heat exchanger (10), the heat exchanger (10) is in communication with the plunger pump (17), and the plunger pump (17) is in communication with the exterior hot gas motor (1) via the controllable intake valve (7). The above-mentioned supercharged engine has the advantages of high power, high efficiency and saving energy.

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Inventors:
TIAN JIAMING (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/079151
Publication Date:
May 30, 2014
Filing Date:
July 10, 2013
Export Citation:
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Assignee:
TIAN JIAMING (CN)
International Classes:
F02B75/18; F01N5/02; F02B33/02; F02M25/035; F02M31/087
Foreign References:
CN201080851Y2008-07-02
CN2466366Y2001-12-19
CN1221853A1999-07-07
CN1434200A2003-08-06
US7013846B22006-03-21
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Claims:
L 一种加压式发动机,包括进气装置、燃烧室(9)和动力转换装置,其特征在于,还包 括热交换器(10)、蒸汽发生器(12)、小活塞(5)和柱塞泵(17),所述进气装置包括增压器 (16)和气泵(2),增压器(16)和气泵(2)通过气道相连;所述动力转换装置包括内热气马达 (.3)和外热气马达 (1);气泵(2)的出口经小活塞(5)、热交换器(10)后与燃烧室(9)连通 燃烧室(9)通过可控进气阔(7)与内热气马达(3)连通,内热气马达(3)的排气口(8)经热 交换器 10)与蒸汽发生器(12)连通,在小活塞 5)和热交换器 10)之间设有喷水器(6), 热交换器(10)与柱塞泵(17)连通,柱塞泵(17)通过可控进气阀(7)与外热气马达(1)连 通。 权

2. 如权利要求 1所述的加压式发动机,其特征在于,所述燃烧室(9)内安装有啧油器和 火花塞(15)。

3. 如权利要求 1或 2所述的加压式发动机,其特征在于,所述热交换器(10)上安装有 温度感应器(11)。 书

Description:
说 明 书 加压式发动机 技术领域

[0001 ] 本实用新型涉及一种可以将尾气热量进行回收 以提高能量利用效果的力压式发 动机,属于一种动力装置。 e¾ iR技不

[0002] 现有技术中,汽车发动机属于一种很成熟的技 术,通常主要包括进气装置、撚烧室 以及动力输出等,燃烧室内安装有火花塞、燃 喷嘴等 空气通入后与燃料进行混合并点 燃,燃烧发热做功,经动力转换装置将动力输 出。 由于受到发动机整体结构的限制,大量的 尾气排放导致热损失,因此上述发动机的效率 一般很有限。专利号为 ZL200720107226. 7的 专利介绍的回转式发动机虽然对尾气进行热能 回收利用,但由于空气在受到高压时的温度 与排放尾气的温度很接近,温差极小,致使其 收利用的热能很少,回收效率极低。 发明内容

[0003] 本实用新型的目的是克服上述存在的不足,提 供一种具有高效节能功效的发动 机。

[0004] 本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成 的:本实用新型的力 P压式发动机, 包括进气装置、燃烧室和动力转换装置,还包 招热交换器、蒸汽发生器、小活塞和柱塞泵, 述进气装置包括增压器和气泵,增压器和气泵 通过气道相连;所述动力转换装置包括内热 气马达和外热气马达;气泵的出口经小活塞、 热交换器后与燃烧室连通,燃烧室通过可控进 气阀与内热气马达连通,内热气马达的排气口 经热交换器与蒸汽发生器连通,在小活塞和 热交换器之间设有喷水器,热交换器与柱塞泵 连通,柱塞泵通过可控进气阀与外热气马达 连通所述气泵的出口连接小活塞后,经啧水器 连通热交换器,热交换器连通柱塞泵,再经可 控进气阀连通外热气马达。

[0005] 所述的燃烧室内安装有喷油器和火花塞。

[0006] 所述的热交换器内安装有温度感应器。

[0007] 本实用新型是通过气泵将空气和水雾气的混合 物压入热交换器吸热膨胀后,经柱 塞泵加压后进入并推动外热气马达和内热,进 入燃烧室与燃料混合后燃烧并推动内热气马 达做功;产生的尾气加热热交换器和蒸汽发生 器,由于采用了小活塞和柱塞泵加压,使得气 泵内的残留气体更少,进气管道内的压力更高 ,气马达的输出功率也更大,又因采用了水 雾气与空气混合吸热,使得吸热效果更好,因 此,本实 .)¾新型具有功率大、效率高、节能等特 点。 附图说明

[0008] 图 1为本实用新型的结构示意图。 具鉢实施方式 说 明 书

[0009] 下面结合 it图对本实周新型作详细介绍。

[oo i o] 如图 1所示,本实用新型的加压式发动机,包括进 装置、燃烧室 9和动力转换装 置,还包招热交换器 10、蒸汽发生器 12、小活塞 5和柱塞泵 17,所述进气装置包括增压器 16 和气泵 2,增压器 16和气泵 2通过气道相连;所述动力转换装置包括内热 马达 3和外热气 马达 1;气泵 2的出口经小活塞 5、热交换器 10后与燃烧室 9连通,燃烧室 9通过可控进气 阀 7与内热气马达 3连通 内热气马达 3的排气口 8经排气管 13与热交换器 10连接 热交 换器 10与蒸汽发生器 12连通,在小活塞 5和热交换器 10之间设有啧水器 6>热交换器 10 与柱塞泵 17连通,柱塞泵 17通过 控进气阀 7与外热气马达 1连通。

[001 1 ] 所述的懲烧室 9内安装有火花塞 15和喷油嘴,并甴此同步机构控制工作,调 喷 油量可调节发动机功率大小。所述的蒸汽发生 器 12的出口连通于外热进气管 14,蒸汽发生 器 12的外面包有保温绝热 料,防止热量散失,内部装有可产生水蒸气的 水及提供热量的 排气管 13,排气管呈曲折状排列。水的量应在一个较 范围内浮动,由专门机构控制水量。

[0012] 所述小活塞 5的作用是对气泵 2的压缩气进一步加压,提高气泵的效率,柱 泵 17 的作用是对热交换器 10出口的高压气进行末级加压,柱塞泵 17还可以在燃烧室前端使增 大气马达内的做功气体的压力。曲轴 4、连杆、活塞组件的作用是传动连接各气缸 蒸汽发生 器 12的作用是产生水蒸气,增加做功气体;热交 器 10的作用是吸热并加热空气和水雾气 的混合气体及蒸汽发生器产生的水蒸气,使其 吸热升温膨胀 热交换器 10中的进气管道处 于排气管道之中,并被尾气包围,进气管道与 徘气管道呈曲折状排列,进气管由多条弯成水 纹状的细钢管组成,在热交换器 10的舛围设有保温层。 温度感应器 H的作用是探测热交 换器 10内的温度 再由调节装置调节啧水器 6的喷水量,还可以在气泵 2的进气口前加装 啧水器;喷水器 6的作用是将水啧成气雾状,混合于进气之中

[0013] 所述的装置中,排气、进气阀、啧油嘴、火花 塞均由同步机构经机械和(或)液压、电 控进行控制,同步轮安装在曲轴 4的两端。 另外,在整个机体中还有水冷却系统、润滑系 统、 燃油供给系统、启动控制系统(图中未画出) 。在进气管高压部分还安装有安全阀,用来保 护 高压管道以及排水管,将多余的不能汽化的水 排出,防止液体水进入气马达,排水管的另一 端连通蒸汽发生器。

[0014] 所述的可控进气闺 7的作用是当气马达的活塞到达上止点时开启 将高压气送入 气马达 而在活塞到达下止点之前关闭高压气 开启时间的长短可由同步机构及调节机构 进行调整,开启时间越短,气道内高压气的压 力则续的越高,通过调整可控进气阀 7的每个 周期的开启时间,便可调整高压气体的压力。

[0015] 所述加压式发动机的启动应有专门的启动装置 ,启动时,当气泵 2压入进气道内 的做功气体低于某一设定值的压力时,可控进 气阀始终处于关闭状态,而排气口 8处的排 气门则处于常开启状态,火花塞及喷油器也不 工作;而当进气道中高压气管中的压力达到 或超过这一设定值时 可控进气阀 7、火花塞 15、喷油器及排气门则由同步 a构控制,进入 正常工作状态。

[001 6] 所述的气泵、小活塞、柱塞泵的进气口、出气 口以及燃烧室的进气口均设有单向阀 片或阔门, .)¾来阻止高压气回流。

[001 7] 本实用新型包括内热式、外热式以及内外热集 于一体的_::£种。 内热式,除吸收热 交换器的热量外,不用靠空气和燃料混合燃烧 做功;外热式则全部依赖吸收的外界热量做 说 明 书

功,如吸收尾气及其他热源的热量,其工作 流程是:内热式,空气一一增压器一一气泵— — 小活塞一一热交换器(吸热)一一燃烧室一 可控进气阀一 内热气马达一一热 热) ------------蒸汽发生器(散热) -----------末级排出;外热式,空气 ------------增压器——气泵 ------------小活 塞——喷水器——热交换器(吸热)——柱塞 (:加压)——可控进气阀——外热气马达—— 末级排出。

[0018] 所述外热式的外热气马达的排气口也可连通于 蒸汽发生器,以便多吸收余热,提 高效率。

[0019] 所述内热、外热加压式发动机还可与现有各种 内燃机组合在一起,热交换器和蒸 汽发生器的热源,除了发动机的尾气,还可用 它热源,如固体燃料等。

[0020] 所述的小活塞和柱塞泵的动力可直接由曲轴提 供,也可由同步机构提供,对使用 压力要求不太髙的情况下可择一使用,小活塞 与柱塞泵可相互代替。