一种发动机的制作方法

文档序号:17747911发布日期:2019-05-24 20:46阅读:225来源:国知局
一种发动机的制作方法

本发明涉及动力引擎技术领域,具体涉及一种发动机。



背景技术:

随着工业化的不断发展,发动机的应用越来越广泛,在汽车、航空航天的应用最为常见。目前应用最为广泛的为内燃机,但内燃机存在效率转化低,能源损耗大的问题;同时目前外燃机的能源转化率也低。

因此为解决现有的内燃机和外燃机能源转化率低的问题,有必要提供一种能源转化效率高、性能优良的发动机。



技术实现要素:

本发明实施例的目的在于提供一种发动机,用以克服现有技术中的不足,提供一种能源转化效率高、性能优良的发动机。

为实现上述目的,本发明实施例的技术方案为:

一种发动机,包括起热室、冷空气缓存室和冷气缸,冷空气缓存室上设有冷气缸,冷气缸与冷空气缓存室相连通,起热室包括燃烧腔和热空气腔,燃烧腔与热空气腔相通;

发动机还包括燃烧气缸和预热气缸,燃烧气缸位于燃烧腔之上,预热气缸设于热空气腔内;

燃烧腔内设有点火装置和燃料箱,点火装置通过至少一条导流管与燃料箱相通,每条导流管与热空气腔相连通,热空气腔与冷空气缓存室相通;

冷气缸与预热气缸之间设有第一单向空气导流装置,冷气缸进气导通,预热气缸与燃烧气缸之间设有第二单向空气导流装置,燃烧气缸进气导通;

第一单向空气导流装置和第二单向空气导流装置同时开启或关闭;冷空气缓存室外部设有导热装置,导热装置与起热室相连;

发动机还包括导气管,热空气腔通过至少一条导气管与冷空气缓存室相通;

冷空气缓存室外部设有导热装置,导热装置与起热室相连,导热装置为固体导热管;

所有导气管与起热室内表面呈螺旋波纹状;

冷气缸、预热气缸、燃烧气缸均设有单向导流阀;

单向导流阀的方向分别为冷气缸由进而出导通,预热气缸由出而进导通,燃烧气缸由出而进导通;

导热装置包括散热管、散热片、固定板和导热块,固定板与冷空气缓存室的外壁固定连接,散热管与固定板固定连接,散热片与散热管固定连接,固定板固定连接在散热管和固定板之间;散热管、散热片、固定板和导热块均为柔质金属材料制成。

本发明实施例进一步设置为:所述散热片为长条状,散热片沿所述散热管轴向波浪形弯曲设置。

本发明实施例进一步设置为:所述散热管与所述固定板之间固定连接有导热块。

本发明实施例进一步设置为:所述固定板靠近冷空气缓存室的一面涂有导热硅脂。

本发明实施例进一步设置为:所述散热管内填充有冷却液。

本发明实施例进一步设置为:发动机还包括电风扇,电风扇将空气吹向所述散热片。

本发明实施例进一步设置为:所述固定板由熟铁或铝制成。

本发明实施例进一步设置为:所述导热块由熟铁或铝制成。

本发明实施例进一步设置为:所述散热管由熟铁或铝制成。

本发明实施例进一步设置为:所述散热片由熟铁或铝制成。

本发明实施例具有如下优点:

1、冷空气缓存室将热量传导给固定板和散热管,散热管再将热量传导给散热片,散热片增大了散热管与外部空气之间的接触面积,提高散热速率,避免发动机壳体因温度过高导致刚性降低,进而提高发动机整体性能;

2、散热片、散热管以及固定板均由熟铁或铝材质制成,具有良好的柔性、塑性和延展性,冷空气缓存室的外表面形状不规则,散热片、散热管以及固定板能够相应地弯折紧密贴靠在冷空气缓存室外表面上,提高导热效率;

3、固定板靠近冷空气缓存室的一面涂有导热硅脂,导热硅脂能够填充固定板和缓存室之间存在的缝隙,进一步提高导热效率;

4、散热片为长条状,散热片沿散热管呈波浪形弯曲设置,发动机的壳体上还固定连接有电风扇,电风扇工作时将风吹向散热片,增大散热片表面气流速度,提高散热速度。由于散热片为波浪形,相邻散热片之间形成的气流通道也为波浪形,气流在波浪形的通道内运动时与散热片表面碰撞反射,图中的箭头为气流与散热片表面碰撞后反射的路径示意图,增大了相邻散热片之间的气流紊乱程度,避免散热片表面形成气流隔层,气流隔层是指,靠近散热片的空气温度比较高,远离散热片的空气温度比较低,靠近散热片的空气阻隔了散热片向远离散热片的冷空气传导热量。波浪形的散热片之间的通道内气流紊乱能够提高远离散热片以及靠近散热片的空气之间的对流速度,提高散热片向外部空气中传动热量的速度,从而提高导热装置的散热效率;

5、本发明的发动机将斯特林发动机和传统的发动机结合起来,形成两级的动力转化,一级动力转化为斯特林发动机,二级动力转化为汽油发动机,即可将二级动力转化的汽油发动机看做一级动力转化的斯特林发动机的外燃热源。二级动力转化受燃烧气体的膨胀做功,燃烧气体加热燃烧气缸中的空气,燃烧气缸中的热量导流到冷空气缓存室加热冷空气,冷空气膨胀对一级动力转化做功。将汽油发动机中加一级斯特林发动机,大大提高了汽油发动机的动力转化效率。

附图说明

图1示出了本发明实施例第一实施方式所提供的一种发动机的示意图;

图2示出了本发明实施例所提供的一种发动机的冷气缸、燃烧气缸和预热气缸的连通关系示意图;

图3示出了本发明实施例所提供的一种发动机第一单向空气导流装置的结构示意图;

图4示出了本发明实施例第二实施方式所提供的一种发动机的示意图;

图5示出了本发明实施例第三个实施例所提供的导热装置的结构示意图;

图6示出了本发明实施例第三个实施例所提供的散热片波浪形弯曲结构的示意图。

要元件符号说明:

100、200-发动机;

10、80-起热室;

11-燃烧腔;

12-热空气腔;

13-点火装置;

14-燃料箱;

141-磁力扇;

142-单向进气装置;

15-导流管;

16-废热空气导流区;

20-冷空气缓存室;

30-冷气缸;

31、41、51-缸体;

32、42、52-活塞;

33、43、53-活塞杆;

33a、43a、53a-单向导流阀;

34-第一单向空气导流装置;

341-阀门;

342-阀芯;

343-弹簧;

40-燃烧气缸;

44-第二单向空气导流装置;

45-排气口;

50-预热气缸;

60-导气管;

70、90-导热装置;

91-散热管;

92-散热片;

93-固定板;

94-导热块;

95-导热硅脂。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对发动机进行更全面的描述。附图中给出了发动机的优选实施例。但是,发动机可以通过许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对发动机的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为″固定于″另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是″连接″另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作″直接在″另一元件″上″时,不存在中间元件。本文所使用的术语″垂直的″、″水平的″、″左″、″右″以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发动机的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语″及/或″包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图,对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例1

斯特林发动机的一端为热腔一端为冷腔,在不同的温度作用下做周期性的压缩和膨胀的闭式循环往复的工作。汽油发动机通过进气、压缩、做功和排气四个冲程形成一个循环往复的工作。将斯特林发动机与汽油发动机结合形成一个二级动力转化,大大的提高了汽油发动机的动力转化率。

请一并参阅图1和图2,发动机100包括起热室10、冷空气缓存室20和冷气缸30。冷空气缓存室20上设有冷气缸30,冷气缸30与冷空气缓存室20相连通。冷气缸30包括缸体31和活塞32,活塞32上连接有活塞杆33,活塞32在缸体31内滑动。缸体31的有杆腔进气,无杆腔与冷空气缓存室20相连通。

冷气缸30与下文中会提到的预热气缸50之间设有第一单向空气导流装置34,冷气缸30进气导通。如图3所示,第一单向空气导流装置34包括阀门341、阀芯342和弹簧343。气体流向为图中的箭头方向时,气体推动阀芯342,阀芯342拉动弹簧343使阀门341打开,气体流通。当气体流动方向为图中箭头方向的反方向时,气体推动阀芯342将阀门341压得更紧,气体不能流通。第一单向空气导流装置34的导通方向为活塞32由出而进时导通。可以理解,第一单向空气导流装置34的结构还可以为其他的类似于单向阀的结构,只要是气体的导通方向为由出而今时进气均属于本发明的保护范围。

本实施例冷气缸30的活塞杆33为中空杆,活塞杆33的内部设有单向导流阀33a,单向导流阀33a的导通方向为活塞32由进而出时的进气。单向导流阀33a在不影响进气的情况下,使得活塞32由进而出运动时减少动能损失。

经冷气缸30压缩过的冷空气进入冷空气缓存室20中。冷空气缓存室20的容腔大于冷气缸30的容腔,这样设计的目的为缓冲空气的膨胀时间,减少冷气缸30的动能损失。冷气缸30的数量至少为一个,可以根据需要增加冷气缸30的数量。起热室10包括燃烧腔11和热空气腔12,燃烧腔11与热空气腔12相通。燃烧腔11内设有点火装置13和燃料箱14。本实施例的点火装置13采用电弧点火,也可以采用其他的点火方式,如明火、摩擦打火等。本实施例的燃料箱14中的燃料为汽油,燃料箱14内设有磁力扇141,磁力扇141为具有吸附效果的风扇,通过磁力扇141的煽动,将汽油分子吸附到磁力扇141上,然后磁力扇141旋转产生离心力,使油变为油气向点火装置13处流通。燃料箱14上还设有单向进油装置142,单向进油装置142使油气只能向点火装置13,即燃烧腔11内流入,有利于将可燃气体集中到燃烧腔11内,可通过计算或实验等方式得出最佳的可燃气体导入量,通过调节磁力扇141的面积、转速以及进油量等来调节可燃气体的导入量,以保持最高的能源转化率。

点火装置13通过至少一条导流管15与燃料箱14相通。本实施例的点火装置13通过五条导流管15与燃料箱14相通。采用多条导流管15将油气向点火装置13导流,使油气和空气形成乱流增大油气与空气的的反应面积,从而在最短的时间内达到燃烧的效果,使油气燃烧的更充分,还可以在减少汽油在混合油气体积所占的百分比的前提下保证其有效的燃烧,起到助燃的效果,使燃烧腔11内燃烧产生的气体动能更大。

发动机100还包括燃烧气缸40和预热气缸50,燃烧气缸40设于燃烧腔11之上。燃烧气缸40与点火装置13很近,即离空气膨胀的点很近,直接接受点火装置13附近油气空气膨胀的冲击力,从而产生较大的空气动力,燃烧气缸40为本发动机100的主要动力源。燃烧气缸40的数量至少为一个,可根据情况增加燃烧气缸40的数量,采用多个燃烧气缸40。

预热气缸50包括缸体51和活塞52,活塞52上连接有活塞杆53,活塞52在缸体51内滑动。缸体51内的有杆腔与热空气腔12连通,无杆腔与冷空气缓存室20相连通。活塞52外圆上设有密封圈(图中未示出),密封圈使活塞52外圆与缸体51紧密配合起到密封的效果,使空气在压缩时的密封性能更好。本实施例预热气缸50的活塞杆53为中空杆,活塞杆53的内部设有单向导流阀53a,单向导流阀53a的导通方向为活塞52由出而进时的排气。单向导流阀53a在不影响进气的情况下,使得活塞52由出而进运动时减少动能损失。

燃烧气缸40包括缸体41和活塞42,活塞42上连接有活塞杆43,活塞42在缸体41内滑动。缸体41内的有杆腔与排气口45连通,无杆腔与燃烧腔11连通。

预热气缸50与燃烧气缸40之间设有第二单向空气导流装置44,燃烧气缸40排气导通。第二单向空气导流装置44的具体结构可参照第一单向空气导流装置34,也可以为类似于单向阀的结构。

预热气缸50设于热空气腔12内。导流管15与热空气腔12相连通,热空气腔12与燃烧腔11相连通。燃烧腔11内的膨胀气体加热冷空气缓存室20中的冷空气,使冷空气膨胀对预热气缸50做功,燃烧后的废气从排气口45排出。预热气缸50的做功过程为一级动力转化过程,该过程可看作为一个斯特林动力转化。因为斯特林动力转化的过程是封闭的,所以在预热气缸50两端设有第一单向空气导流装置34和第二单向空气导流装置44。第一单向空气导流装置34开启和第二单向空气导流装置42同时开启或关闭。预热的气体进入燃烧气缸40点燃做功的过程为二级动力转化的过程,该过程可看做为一个汽油发动机的动力转化。

发动机100的动力转化过程:设定活塞32、42、52的运行周期相同。开始活塞32在缸体31最外点,单向导流阀33a关闭,第-单向空气导流装置34开启。活塞52在缸体51最内点,单向导流阀53a关闭,第二单向空气导流阀44开启。活塞42在缸体41最外点,单向导流阀43a打开。直到进入足量的冷空气,该进入量由多种因素所影响,如空气的含氧量,温度,传动级数和气缸的容积等。进入足量的冷空气后,单向导流阀43a关闭,活塞52接近缸体51的最内点,这时燃烧气缸40和预热气缸50之间形成压缩机。下一步,活塞32移动到缸体31的最内点,单向导流阀33a打开,第一单向空气导流装置34关闭。活塞52移动到缸体51的最外点,单向导流阀53a打开,第二单向空气导流阀44关闭,活塞42移动到缸体41最内点,单向导流阀

43a关闭。这时点火,使活塞42运动到缸体41的最外点,如此循环。

热空气腔12与冷空气缓存室20相通。发动机100还包括导气管60,热空气腔12通过至少一条导气管60与冷空气缓存室20相通。至少通过一条导气管60连通的原理为增加接触面积,在相同的时间内使冷空气缓存室20内空气的温升更高。本实施例中采用了一条导气管60将热空气腔12与冷空气缓存室20导通。

冷空气缓存室20外部设有导热装置70,导热装置70与起热室10相连。导热装置70为储能液体。将储能液体环绕于起热室10外部并延伸于冷空气缓存室20和导气管60上,起热室10将储能液体加热。储能液体与冷空气缓存室20和导流管60接触,进一步对冷空气预热,储能液体为沸点较大的液体,可在储能液体中加入化学试剂等提高沸点。导热装置70将起热室10的温度传导到冷空气缓存室20内,加热冷空气,使进气温度更高,提高燃烧温度,进一步助燃。

燃烧腔11顶部设有排气口45,排气口45与导热装置70相通,直接将燃烧过后的废气排进导热装置70中。导热装置70为储能液体,储能液体选用沸点较高的液体,可在储能液体中加一些化学试剂,使该液体更容易吸收废气。

导气管60和起热室10内表面呈螺旋波纹状。因为冷空气缓存室20外部设有导热装置70,导热装置70与起热室10相连来加热冷空气,该举措为进一步增大冷空气与管道和容腔的接触面积,即增大加热面积,在同样的时间内使冷空气的温升更大,提高了冷空气的加热效率。

图2示出了冷气缸30、燃烧气缸40和预热气缸50的连通示意图。冷气缸30设于冷空气缓存室20之上。冷空气缓存室20与热空器腔12相连通,热空气腔12内设有预热气缸50。热空气腔12还与燃烧腔11连通,燃烧腔11上设有燃烧气缸40。冷气缸30压缩空气进入冷空气缓存室20中,冷空气经过冷空气缓存室20中有一个初步的加热,温度有所提高,然后到预热气缸50中。将预热气体而不是冷空气压缩进燃烧腔12,加快了燃烧,使燃烧反应更快。

燃烧腔11先点火加热热空气腔12的气体,使预热气缸50做功。预热气缸50和冷气缸30的做功循环可看成斯特林发动机的循环,这个循环为此发动机100的一级动力转化。预热气缸50内的与热气体排入燃烧腔11助燃,冷气缸30和燃烧气缸40的做功循环可看成汽油发动机的循环,这个循环为此发动机100的二级动力转化。然后再次进入冷空气,进行一级动力转化、二级动力转化,如此循环。

实施例2

图4示出了本实施例第二实施方式所提供的一种发动机200的结构示意图。

请一并参阅图2,发动机200包括起热室80、冷空气缓存室20和冷气缸30。冷空气缓存室20上设有冷气缸30,冷气缸30与冷空气缓存室20相连通。冷气缸30包括缸体31和活塞32,活塞32上连接有活塞杆33,活塞32在缸体31内滑动。缸体31的有杆腔进气,无杆腔与冷空气缓存室20相连通。

冷气缸30与下文中会提到的预热气缸50之间设有第一单向空气导流装置34,冷气缸30进气导通。如图3所示,第一单向空气导流装置34包括阀门341、阀芯342和弹簧343。气体流向为图中的箭头方向时,气体推动阀芯342,阀芯342拉动弹簧343使阀门341打开,气体流通。当气体流动方向为图中箭头方向的反方向时,气体推动阀芯342将阀门341压得更紧,气体不能流通。第一单向空气导流装置34的导通方向为活塞32由出而进时导通。可以理解,第一单向空气导流装置34的结构还可以为其他的类似于单向阀的结构,只要是气体的导通方向为由进而出时进气均属于本发明的保护范围。

本实施例冷气缸30的活塞杆33为中空杆,活塞杆33的内部设有单向导流阀33a,单向导流阀33a的导通方向为活塞32由进而出时的进气。单向导流阀33a在不影响进气的情况下,使得活塞32由进而出运动时减少动能损失。

起热室80包括燃烧腔11和热空气腔12,燃烧腔11与热空气腔12相通。燃烧腔11内设有点火装置13和燃料箱14。本实施例的点火装置13采用电弧点火,也可以采用其他的点火方式,如明火、摩擦打火等。本实施例的燃料箱14中的燃料为汽油,燃料箱14内设有磁力网143,磁力网143具有吸附效果,磁力网143将汽油分子吸附到磁力网143上,气流流过带走油气,使油气向点火装置13处流通。燃料箱14上还设有单向进油装置142,单向进油装置142使油气只能向点火装置13中,即燃烧腔11内流入,有利于将可燃气体集中到燃烧腔11内,可通过计算或实验等方式得出最佳的可燃气体导入量,通过调节磁力扇141的面积、转速以及进油量等来调节可燃气体的导入量,以保持最高的能源转化率。

点火装置13通过至少一条导流管15与燃料箱14相通。本实施例的点火装置13通过五条导流管15与燃料箱14相通。采用多条导流管15将油气向点火装置13导流,使油气和空气形成乱流增大油气与空气的的反应面积,从而在最短的时间内达到燃烧的效果,使油气燃烧的更充分,还可以在减少汽油所占油气混合气体体积的百分比的前提下保证其有效的燃烧,起到助燃的效果,使燃烧腔11内燃烧产生的气体动能更大。

发动机200还包括燃烧气缸40和预热气缸50,燃烧气缸40设于燃烧腔11之上。燃烧气缸40与点火装置13很近,即离空气膨胀的点很近,直接接受点火装置13附近油气空气膨胀的冲击力,从而产生较大的空气动力,燃烧气缸40为本发动机200的主要动力源。燃烧气缸40的数量至少为一个,可根据情况增加燃烧气缸40的数量,采用多个燃烧气缸40。

发动机200还包括燃烧气缸40和预热气缸50,燃烧气缸40设于燃烧腔11之上。燃烧气缸40与点火装置13很近,即离空气膨胀的点很近,直接接受点火装置13附近空气膨胀的冲击力,从而产生较大的空气动力,燃烧气缸40为本发动机200的主要动力源。燃烧气缸40的数量至少为一个,可根据情况增加燃烧气缸40的数量,采用多个燃烧气缸40。

预热气缸50包括缸体51和活塞52,活塞52上连接有活塞杆53,活塞52在缸体51内滑动。缸体51内的有杆腔与热空气腔连通,无杆腔与冷空气缓存室20相连通。活塞52外圆上设有密封圈(图中未示出),密封圈使活塞52外圆与缸体51紧密配合起到密封的效果,使空气在压缩时的密封性能更好。本实施例预热气缸50的活塞杆53为中空杆,活塞杆53的内部设有单向导流阀53a,单向导流阀53a的导通方向为活塞52由出而进时的排气。单向导流阀

53a在不影响进气的情况下,使得活塞52由出而进运动时减少动能损失。

燃烧气缸40包括缸体41和活塞42,活塞42上连接有活塞杆43,活塞42在缸体41内滑动。缸体41内的有杆腔与排气口45连通,无杆腔与燃烧腔11连通。

预热气缸50与燃烧气缸40之间设有第二单向空气导流装置44,燃烧气缸40排气导通。第二单向空气导流装置44的具体结构可参照第一单向空气导流装置34,也可以为类似于单向阀的结构。

预热气缸50设于热空气腔12内。导流管15与热空气腔12相连通,热空气腔12与燃烧腔11相连通。燃烧腔11内的膨胀气体加热冷空气缓存室20中的冷空气,使冷空气膨胀对预热气缸50做功,燃烧后的废气从排气口45排出。预热气缸50的做功过程为一级动力转化过程,该过程可看作为一个斯特林动力转化。因为斯特林动力转化的过程是封闭的,所以在预热气缸50两端设有第一单向空气导流装置34和第二单向空气导流装置44。第一单向空气导流装置34和第二单向空气导流装置42同时开启或关闭。预热的气体进入燃烧气缸40点燃做功的过程为二级动力转化的过程,该过程可看做为一个汽油发动机的动力转化。

发动机200的动力转化过程:设定活塞32、42、52的运行周期相同。开始活塞32在缸体31最外点,单向导流阀33a关闭,第一单向空气导流装置34开启。活塞52在缸体51最内点,单向导流阀53a关闭,第二单向空气导流阀44开启。活塞42在缸体41最外点,单向导流阀43a打开。直到进入足量的冷空气,该进入量由多种因素所影响,如空气的含氧量,温度,传动级数和气缸的容积等。进入足量的冷空气后,单向导流阀43a关闭,活塞52接近缸体51的最内点,这时燃烧气缸40和预热气缸50之间形成压缩机。下一步,活塞32移动到缸体31的最内点,单向导流阀33a打开,第一单向空气导流装置34关闭。活塞52移动到缸体51的最外点,单向导流阀53a打开,第二单向空气导流阀44关闭,活塞42移动到缸体41最内点,单向导流阀

43a关闭。这时点火,使活塞42运动到缸体41的最外点,如此循环。

本实施例中燃烧腔11内还设有废热气体导流区16,废热气体导流区16与燃烧气缸

40上的排气口43相通。废热气体导流区16的容腔形状呈锥形,符合流体力学的气体流动导向。废热气体导流区16及时的将废热气体排出,使燃烧腔内氧气的含量充足,有利于可燃气体的燃烧。

热空气腔12与冷空气缓存室20相通。发动机200还包括导气管60,热空气腔12通过至少一条导气管60与冷空气缓存室20相通。至少通过一条导气管60连通的原理为增加接触面积,在相同的时间内使冷空气缓存室20内空气的温升更高。本实施例中采用了一条导气管60将热空气腔12与冷空气缓存室20导通。

冷空气缓存室20外部设有导热装置90,导热装置90与起热室80相连。导热装置90为固体导热管。将固体导热管连接在起热室80上,起热室80将热量传导到固体导热管上,然后固体导热管将热量在传导到冷空气缓存室20上,进一步对冷空气预热,固体导热管为金属材质。导热装置90将起热室80的温度传导到冷空气缓存室20内,加热冷空气,使进气温度更高,提高燃烧温度,进一步助燃。

导气管60和起热室80内表面呈螺旋波纹状。因为冷空气缓存室20外部设有导热装置90,导热装置90与起热室80相连来加热冷空气。该举措为进一步增大冷空气与管道和容腔的接触面积,即增大加热面积,在同样的时间内使冷空气的温升更大,提高了冷空气的加热效率。

图2示出了冷气缸30、燃烧气缸40和预热气缸50的连通示意图。冷气缸30设于冷空气缓存室20之上。冷空气缓存室20与热空器腔12相连通,热空气腔12内设有预热气缸50。热空气腔12还与燃烧腔11连通,燃烧腔11上设有燃烧气缸40。冷气缸30压缩空气进入冷空气缓存室20中,冷空气经过冷空气缓存室20中有一个初步的加热,温度有所提高,然后到预热气缸50中。将预热气体而不是冷空气压缩进燃烧腔12,加快了燃烧,使燃烧反应更快。燃烧气缸40距离燃烧腔12较近,膨胀的气体做功时提供主要的动力,膨胀的气体加热空气后从排气口45排出,加热的空气到冷空气缓存室20中使冷空气膨胀对预热气缸50做功。

燃烧腔11先点火加热热空气腔12的气体,使预热气缸50做功。预热气缸50和冷气缸30的做功循环可看成斯特林发动机的循环,这个循环为此发动机200的一级动力转化。预热气缸50内的与热气体排入燃烧腔11助燃,冷气缸30和燃烧气缸40的做功循环可看成传统发动机的循环,这个循环为此发动机200的二级动力转化。然后再次进入冷空气,进行一级动力转化、二级动力转化,如此循环。

本发明的发动机将斯特林发动机和传统的发动机结合起来,形成两级的动力转化,一级动力转化为斯特林发动机,二级动力转化为汽油发动机,即可将二级动力转化的汽油发动机看做一级动力转化的斯特林发动机的外燃热源。二级动力转化受燃烧气体的膨胀做功,燃烧气体加热燃烧气缸中的空气,燃烧气缸中的热量导流到冷空气缓存室加热冷空气,冷空气膨胀对一级动力转化做功。将汽油发动机中加一级斯特林发动机,大大提高了汽油发动机的动力转化效率。

在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例3

一种发动机,与实施例2的不同之处在于,如图5所示,导热装置90包括散热管91、散热片92、固定板93和导热块94,固定板93与冷空气缓存室20的外壁固定连接,散热管91与固定板93固定连接,散热片92与散热管91固定连接,冷空气缓存室20将热量传导给固定板93和散热管91,散热管91再将热量传导给散热片92,散热片92增大了散热管91与外部空气之间的接触面积,提高散热速率。

散热片92、散热管91以及固定板93均由熟铁或铝材质制成,具有良好的柔性、塑性和延展性,冷空气缓存室20的外表面形状不规则,散热片92、散热管91以及固定板93能够相应地弯折紧密贴靠在冷空气缓存室20外表面上,提高导热效率。

固定板93靠近冷空气缓存室20的一面涂有导热硅脂95,导热硅脂95能够填充固定板93和缓存室20之间存在的缝隙,进一步提高导热效率。

固定板94固定连接在散热管91和固定板93之间,固定板94为金属材质,本实施例中优选采用熟铁或铝,散热管91为圆形管,固定板94能够填充散热管91与固定板93之间的缝隙,提高散热管91与固定板93之间的导热效率。

散热管91内部填充有冷却液,用于将散热管91靠近固定板93-面的热量快速传导至其他位置,使热量均匀分布以便于传导至外部空气中。

结合图6,散热片92为长条状,散热片92沿散热管91呈波浪形弯曲设置,发动机的壳体上还固定连接有电风扇(图中未画出),电风扇工作时将风吹向散热片92,增大散热片92表面气流速度,提高散热速度。由于散热片92为波浪形,相邻散热片92之间形成的气流通道也为波浪形,气流在波浪形的通道内运动时与散热片92表面碰撞反射,图6中的箭头为气流与散热片92表面碰撞后反射的路径示意图,增大了相邻散热片92之间的气流紊乱程度,避免散热片92表面形成气流隔层,气流隔层是指,靠近散热片92的空气温度比较高,远离散热片92的空气温度比较低,靠近散热片92的空气阻隔了散热片92向远离散热片92的冷空气传导热量。波浪形的散热片92之间的通道内气流紊乱能够提高远离散热片92以及靠近散热片92的空气之间的对流速度,提高散热片92向外部空气中传动热量的速度,从而提高导热装置90的散热效率。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

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