组合深度膨胀内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热能与动力领域，尤其涉及一种组合深度膨胀内燃机。
【背景技术】
[0002]气缸活塞机构式内燃机，例如往复活塞式汽油机、柴油机以及旋转活塞式汽油机、柴油机等都具有压缩过程中的容积变化量和燃烧爆炸冲程(即膨胀过程)中的容积变化量相同的基本属性。这一属性不可避免的造成了膨胀终了的缸内压力远远大于压缩冲程开始时的缸内压力，这种状况实质上构成了膨胀不彻底，进而严重影响这类发动机的效率。因此，如果能够发明一种发动机，使膨胀过程的最大容积大于压缩过程开始时的容积，就可以大幅度地提高这类发动机的效率。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
[0004]方案1:一种组合深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型流体机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照二冲程模式工作，两个相位相差180°的所述气缸活塞机构构成一个两缸气缸活塞机构组全部或者一部分，所述两缸气缸活塞机构组中的每一个所述气缸活塞机构的排气口与同一个所述变界容积型流体机构的工质入口连通。
[0005]方案2:—种组合深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型流体机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照二冲程模式工作，两个相位相差180° ±45°的范围内的所述气缸活塞机构构成一个两缸气缸活塞机构组，所述两缸气缸活塞机构组中的每一个所述气缸活塞机构的排气口与同一个所述变界容积型流体机构的工质入口连通。
[0006]方案3:在方案I或2的基础上，进一步使所述两缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构之间联动设置。
[0007]方案4:在方案I或2的基础上，进一步使所述变界容积型流体机构对所述两缸气缸活塞机构组经变速机构联动设置。
[0008]方案5:在方案I或2的基础上，进一步使所述两缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构之间按正时关系联动设置；对应所述两缸气缸活塞机构组中的任一所述气缸活塞机构的排气冲程，所述变界容积型流体机构设置一个进气膨胀做功过程。
[0009]方案6:—种组合深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型流体机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照二冲程模式工作，所述气缸活塞机构的排气口与所述变界容积型流体机构的工质入口连通。
[0010]方案7:在方案6的基础上，进一步使所述气缸活塞机构与所述变界容积型流体机构之间联动设置。
[0011]方案8:在方案6的基础上，进一步使所述气缸活塞机构与所述变界容积型流体机构之间按正时关系联动设置，对应所述气缸活塞机构的排气冲程，所述变界容积型流体机构设置一个进气膨胀做功过程。
[0012]方案9:在方案6的基础上，进一步使所述气缸活塞机构与所述变界容积型流体机构之间按正时关系等转速联动设置，对应所述气缸活塞机构的排气冲程，所述变界容积型流体机构设置一个进气膨胀做功过程。
[0013]方案10:—种组合深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型流体机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照四冲程模式工作，四个所述气缸活塞机构构成一个四缸气缸活塞机构组的全部或者一部分，所述四缸气缸活塞机构组中的一个所述气缸活塞机构与其余三个所述气缸活塞机构的相位差分别是180°、360°以及540°，所述四缸气缸活塞机构组中的每一个所述气缸活塞机构的排气口与同一个所述变界容积型流体机构的工质入口连通。
[0014]方案11: 一种组合深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型流体机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照四冲程模式工作，四个设为混排均等相位差的所述气缸活塞机构构成一个四缸气缸活塞机构组，所述四缸气缸活塞机构组中的每一个所述气缸活塞机构的排气口与同一个所述变界容积型流体机构的工质入口连通。
[0015]方案12:在方案10或11的基础上，进一步使所述四缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构之间联动设置。
[0016]方案13:在方案10或11的基础上，进一步使所述四缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构之间按正时关系联动设置；对应所述四缸气缸活塞机构组中的任一所述气缸活塞机构的排气冲程，所述变界容积型流体机构设置一个进气膨胀做功过程。
[0017]方案14:一种组合深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型流体机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照四冲程模式工作，两个相位差为360°的所述气缸活塞机构构成一个双缸气缸活塞机构组的全部或者一部分，所述双缸气缸活塞机构组中的每一个所述气缸活塞机构的排气口与同一个所述变界容积型流体机构的工质入口连通。
[0018]方案15:—种组合深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型流体机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照四冲程模式工作，两个相位差为360° ±45°的范围内的所述气缸活塞机构构成一个双缸气缸活塞机构组，所述双缸气缸活塞机构组中的每一个所述气缸活塞机构的排气口与同一个所述变界容积型流体机构的工质入口连通。
[0019]方案16:在方案14或15的基础上，进一步使所述双缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构之间联动设置。
[0020]方案17:在方案14或15的基础上，进一步使所述双缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构之间按正时关系联动设置；对应所述双缸气缸活塞机构组中的任一所述气缸活塞机构的排气冲程，所述变界容积型流体机构设置一个进气膨胀做功过程。
[0021]方案18:在方案14或15的基础上，进一步使所述双缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构按传动比大于I联动设置。
[0022]方案19:在方案14或15的基础上，进一步使所述双缸气缸活塞机构组中的两个所述气缸活塞机构通过一根曲轴联动设置，所述双缸气缸活塞机构组与所述变界容积型流体机构之间按正时关系等转速联动设置；对应所述双缸气缸活塞机构组中的每个所述气缸活塞机构的排气冲程，所述变界容积型流体机构设置一个进气膨胀做功过程，所述曲轴每旋转360°所述变界容积型流体机构进行一次进气膨胀做功过程完成一个工作循环。
[0023]方案20:在方案I至19中任一方案的基础上，进一步使所述变界容积型流体机构的一次进气膨胀做功过程的吞量和与其对应的所述气缸活塞机构的排量之比在0.5和3之间。
[0024]方案21:在方案I至20中任一方案的基础上，进一步使所述变界容积型流体机构的工质出口与速度型膨胀机构的工质入口连通。
[0025]方案22:在方案I至21中任一方案的基础上，进一步使所述变界容积型流体机构设为滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机或设为转缸滚动活塞膨胀机。
[0026]本发明人认为:涡轮增压技术或机械增压技术仅仅是解决了气缸活塞机构工质循环量的问题，即涡轮增压技术和机械增压技术提高了气缸活塞机构的工质循环量，即空气循环量，这样可大幅度地提高发动机的体积功率，进而也间接地提高了发动机的效率，但是由于涡轮增压系统除了提高进气压力外，并不对外输出功率，因此，涡轮增压系统并不能解决气缸活塞机构式发动机的膨胀不足的问题。在很多情况下，带涡轮增压的发动机都将连通气缸活塞机构排气口和涡轮工质入口之间的连通通道的压力降低到大幅度低于燃烧爆炸冲程完了时气缸内的工质的压力，进而试图通过减少气缸排气过程的负功