專利名稱：汽車用熱氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車用熱氣機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在汽車用的內(nèi)燃機(jī)存在很多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還存在著因排出廢氣和急驟降溫而使60%的 熱量白白損失掉的巨大浪費(fèi)，并且這一浪費(fèi)是因其器質(zhì)結(jié)構(gòu)所限，至今無法改變，因此，近 數(shù)十年來，人們開始對(duì)最能改變內(nèi)燃機(jī)熱利用低的熱氣機(jī)進(jìn)行大量研究，不少國(guó)家紛紛投入 巨資進(jìn)行開發(fā)，使燃?xì)鈾C(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)大幅度提高，面貌為之一新，現(xiàn)代熱氣機(jī)已進(jìn)入實(shí) 用化階段，汽車用熱氣機(jī)是借鑒了內(nèi)燃機(jī)已有的成熟技術(shù)和總結(jié)了國(guó)內(nèi)外熱氣機(jī)的特點(diǎn)的基 礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，采用燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)上部的缸頭內(nèi)進(jìn)行連續(xù)燃燒，向作功氣體提供熱量，已有技 術(shù)報(bào)導(dǎo)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)約能源、減少污染的汽車用熱氣機(jī)。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是汽車用熱氣機(jī)，包括機(jī)體，機(jī)體 包括缸頭和氣缸，氣缸內(nèi)設(shè)有缸套，缸套內(nèi)設(shè)有活塞，活塞通過連桿與曲軸相連，曲軸連接 飛輪，其特征在于缸頭內(nèi)設(shè)有加熱塊和噴火器，加熱塊內(nèi)設(shè)有橫向氣體通道，氣體通道與 氣缸間設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門，噴火器設(shè)置在加熱塊下方，加熱塊上設(shè)有火焰導(dǎo)孔，加熱塊連 通空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器連通冷卻水熱量回收裝置。
所述的汽車用熱氣機(jī)，其加熱塊外設(shè)有保溫層。防止熱量向外擴(kuò)散。
噴火器可以為灶形、噴槍式各種形狀，功能是將空氣預(yù)熱器來的熱空氣與油(汽)箱來 的燃料在混合器混合后燃燒，使高溫的火焰不斷的向加熱塊供應(yīng)熱量。加熱塊由耐熱合金或
耐熱陶瓷制成，承受150(TC左右的高溫而保持強(qiáng)度，導(dǎo)熱性能好，工作時(shí)噴火器將火焰從火 焰導(dǎo)孔冒出，使整個(gè)加熱塊內(nèi)部的溫度在100(TC以上，作功氣體從氣體通道經(jīng)過時(shí)，高溫的 氣道壁對(duì)其熱傳遞，使氣體溫度瞬間升高，溫度升高后的氣體分子撞擊器壁的速度加大，整 個(gè)容積內(nèi)的氣體壓力上升，在進(jìn)氣門開啟時(shí)，進(jìn)入氣缸內(nèi)膨脹作功；加熱塊的形狀可以是長(zhǎng) 方型，正方型，斜方型，不對(duì)稱型，各種型狀，但火焰導(dǎo)孔為上下直立，作功氣體通道橫穿
中間，安裝時(shí)可以依兩氣門為基，調(diào)轉(zhuǎn)30度，60度或別的角度，但必須控制在90度以內(nèi)， 防止氣門容積過長(zhǎng)加大無意義容積。加熱塊也可以按照在缸頭部位一側(cè)，形成側(cè)置式發(fā)動(dòng)機(jī)， 固定使用時(shí)可以利用固體、液體、氣體等各種燃料。
所述的汽車用熱氣機(jī)，其進(jìn)氣門和排氣門都包括導(dǎo)管、氣門桿、彈簧和密封彈簧片，導(dǎo) 管為中空結(jié)構(gòu)，上部為錐口，氣門桿粗段位于導(dǎo)管中空部，氣門桿細(xì)端穿過導(dǎo)管錐口，氣門 桿細(xì)端外套裝彈簧，密封彈簧片安裝在導(dǎo)管底部，氣門桿粗段外設(shè)氣環(huán)，進(jìn)氣門底部設(shè)有進(jìn) 氣門氣道，排氣門底部設(shè)有排氣門氣道。
排氣門上升時(shí)，氣門桿粗段上的氣環(huán)與導(dǎo)管內(nèi)壁緊緊接觸密封，排氣門到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)， 導(dǎo)管錐口與氣門桿粗段尖部吻合在一起密封，排氣門下行關(guān)閉后，氣門桿粗段底平面與密封 彈簧片緊貼在一起，將氣體密封在加熱塊內(nèi)；進(jìn)氣門上行運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣門桿粗段的氣環(huán)與導(dǎo)管
壁緊貼在一起密封，到上止點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)管錐口與桿粗尖部緊緊吻合密封，進(jìn)氣門下行，氣門桿 粗段底平面與密封彈簧片緊貼在一起，防止高壓氣體從導(dǎo)管淺漏。
所述的汽車用熱氣機(jī)，其冷卻水熱量回收裝置包括散熱器、進(jìn)水管、回水管、安裝在散 熱器上的密封罩、水泵和吸氣泵，進(jìn)水管和回水管的兩端分別連接散熱器和氣缸，吸氣泵分 別連接散熱器和空氣預(yù)熱器。
水泵不斷的將與散熱器相通的進(jìn)水管中的冷卻水壓入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，把缸套等機(jī)件散發(fā)
的熱量吸入水中帶走并通過回水管冷卻水又流回散熱器，形成水循環(huán)；同時(shí)吸氣泵將散熱器 密封罩內(nèi)的空氣吸走，前面的空氣流便穿過散熱器進(jìn)行補(bǔ)充，空氣穿過散熱器時(shí)，便將冷卻 水中的熱量帶走，使散熱器降溫，循環(huán)冷卻水不斷的進(jìn)入散熱器，空氣便不斷的穿過散熱器 將熱量帶走，帶走冷卻水熱量的空氣，吸氣泵又將它壓入空氣預(yù)熱器與廢燃?xì)膺M(jìn)行熱傳遞后 進(jìn)入噴火器供應(yīng)燃燒，使發(fā)動(dòng)機(jī)因降溫散失的熱量又重新被利用起來，外排燃?xì)夂徒禍厣⑹?的熱量得以重新利用。
所述的汽車用熱氣機(jī)，其空氣預(yù)熱器為"弓"字形，包括燃?xì)馔ǖ篮托迈r空氣通道。加 熱塊上的火焰導(dǎo)孔通過排氣總管連通空氣預(yù)熱器的燃?xì)馔ǖ?，新鮮空氣通道與冷卻水熱量回 收裝置的吸氣泵連接。
該空氣預(yù)熱器由一條圓形或方形帶有保溫殼層的氣管按尺寸折疊而成，管徑中間由傳熱 性能好的鋁合金板將氣管隔成互相密封的兩條氣體通道，廢燃?xì)鈴娜細(xì)膺M(jìn)口進(jìn)入燃?xì)馔ǖ溃?新鮮空氣從空氣進(jìn)口進(jìn)入新鮮空氣通道，兩種溫度不同的氣體相互逆行在管道中進(jìn)行熱傳遞，
高溫的廢燃?xì)庠谌細(xì)獬隹跁r(shí)已降到接近空氣進(jìn)口時(shí)的新鮮空氣的溫度，新鮮空氣在空氣出口 時(shí)已把廢燃?xì)庵械臒崃炕臼栈?，已接近燃?xì)膺M(jìn)口時(shí)的高溫，形成熱風(fēng)進(jìn)入噴火器助燃，節(jié)
約大量燃料消耗。
所述的汽車用熱氣機(jī)，其缸套外壁上設(shè)有降溫水管，降溫水管的兩端分別安裝單向出氣 閥和單向進(jìn)氣閥。
工作時(shí)，活塞下行到一定位置時(shí)，露出缸套外壁上的單向進(jìn)氣閥，此時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓 力大于降溫水管內(nèi)，氣體便沖開單向進(jìn)氣閥進(jìn)入降溫水管內(nèi)；活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)容 積擴(kuò)大到最大點(diǎn)，壓力下降，降溫水管內(nèi)氣體壓力又大于氣缸內(nèi)，氣體便沖開單向排氣閥進(jìn) 入氣缸內(nèi)，形成氣缸內(nèi)的部分氣體從單向進(jìn)氣閥進(jìn)入降溫水管內(nèi)，又從單向排氣閥進(jìn)入氣缸 內(nèi)，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，將氣體中的熱量導(dǎo)入冷卻水中，作功氣體降溫后與作功氣體通道壁擴(kuò) 大了溫差，熱傳遞時(shí)升溫幅度大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力加大。
所述的汽車用熱氣機(jī)，其氣缸和缸頭可連接氣體調(diào)節(jié)控制裝置。
所述的汽車用熱氣機(jī)，其氣體調(diào)節(jié)控制裝置包括主管路，主管路上依次設(shè)置單向進(jìn)氣閥、 控制桿、儲(chǔ)氣筒、氣泵和單向排氣閥，單向進(jìn)氣閥和單向排氣閥分別與缸頭和缸套連接，控 制桿上設(shè)有充氣孔和排氣孔。
控制桿的充氣孔與主管路相通時(shí)，儲(chǔ)氣筒內(nèi)的壓力氣體便通過單向進(jìn)氣閥向氣缸和氣體 通道內(nèi)充入高于大氣壓幾倍和十幾倍的壓力氣體，適當(dāng)接通時(shí)間，容積內(nèi)壓力氣體便升到最 大值，容積內(nèi)的氣體在作功過程中大于儲(chǔ)氣筒的壓力，氣體便停lt充入；如需要減小發(fā)動(dòng)機(jī) 動(dòng)力時(shí)，將控制桿排氣孔與主管路接通，氣體便從只出不回的單向排氣閥排入氣泵進(jìn)入儲(chǔ)氣 筒收藏起來，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力減小，控制桿上的充氣孔和排氣孔不與主管路相通時(shí)，氣缸和氣體 通道內(nèi)的壓力氣體便處于穩(wěn)定狀態(tài)。
汽車用熱氣機(jī)的工作過程發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，調(diào)節(jié)控制裝置的控制桿上的進(jìn)氣孔與充氣管 接通，高于大氣壓幾倍或十幾倍的壓力氣體充入氣缸和加熱塊氣體通道容積內(nèi)，噴火器同步 點(diǎn)火，火焰烘烤加熱塊，使加熱塊的溫度迅速上升到IOO(TC以上，這時(shí)飛輪由起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋 轉(zhuǎn)(發(fā)動(dòng)后由飛輪慣性帶動(dòng))帶動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，將氣缸內(nèi)的氣體從排氣門壓入排氣門氣道， 又經(jīng)過加熱塊氣體通道進(jìn)入進(jìn)氣門氣道，壓力氣體在經(jīng)過加熱塊氣體通道時(shí)，與高溫的扁型 氣道壁進(jìn)行熱傳遞，由于氣體與氣道壁接觸面積大，氣體一經(jīng)過便使溫度大幅上升，升溫后的 氣體分子撞擊器壁的力度加大，整個(gè)容積內(nèi)的氣體壓力同步升高，這時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門 開啟，高溫高壓的氣體便沖入氣缸內(nèi)推動(dòng)活塞下行，帶動(dòng)曲軸及飛輪旋轉(zhuǎn)，將從加熱塊氣道 吸來的熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完成了一次作功過程，在活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，膨脹后的氣體通過 缸套上的降溫裝置降溫后，壓力和溫度又恢復(fù)到初始狀態(tài)，這時(shí)活塞在飛輪旋轉(zhuǎn)慣性帶動(dòng)下 上行，又將缸內(nèi)氣體經(jīng)排氣門壓入加熱塊氣道內(nèi)受熱，完成熱能對(duì)機(jī)械能的連續(xù)轉(zhuǎn)換。
如需要減小發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力時(shí)，彈簧頂力使控制桿上升，控制桿上排氣孔與排氣管接通，氣 體便通過設(shè)在缸套上的只出不進(jìn)的單向排氣閥將缸內(nèi)氣體排出，排入氣泵進(jìn)入儲(chǔ)氣筒收藏起 來?？刂茥U上的充氣孔和排氣孔不與進(jìn)、排氣管相通，缸內(nèi)氣體壓力便處于穩(wěn)定狀態(tài)。如需 加大發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，控制桿上進(jìn)氣孔便與充氣管長(zhǎng)時(shí)接通，使缸內(nèi)氣體壓力升到最高值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明所具有的有益效果是本發(fā)明汽車用熱氣機(jī)提供了一種新的發(fā)動(dòng) 機(jī)熱功轉(zhuǎn)化方式，避免了內(nèi)燃機(jī)因排廢氣和降溫而浪費(fèi)掉大量的熱量，使燃料發(fā)出的熱量基 本上都轉(zhuǎn)化成了功率。本發(fā)明是二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，比內(nèi)燃機(jī)減去了兩個(gè)沖程，車輛提速更敏捷 平穩(wěn)，并且體積和操作基本上同于成熟的內(nèi)燃機(jī)，車輛安裝不需作大的調(diào)整。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精 練，熱效率高，具有動(dòng)力大，低消耗，低污染，低噪音的特點(diǎn)。本發(fā)明側(cè)置式固定使用時(shí)， 可以利用太陽(yáng)能、化學(xué)能及煤碳、木柴、莊稼桿、原油、液化氣等一切固體、液體、氣體能 源。


圖1-4為本發(fā)明熱氣機(jī)的工作剖面示意圖5為本發(fā)明進(jìn)氣門結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明排氣門結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明加熱塊的結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明氣體調(diào)節(jié)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明噴火器結(jié)構(gòu)示意圖10為本發(fā)明冷卻水的熱量回收示意圖11為本發(fā)明廢燃?xì)庥酂峄厥帐疽鈭D12為本發(fā)明空氣預(yù)熱器示意圖13為本發(fā)明缸套降溫裝置示意圖14為本發(fā)明的燃燒方式示意圖15為內(nèi)燃機(jī)的燃燒方式示意圖。
圖中1曲軸 2連桿 3活塞 4氣缸 5噴火器 6氣體通道 7排氣門 8進(jìn)氣門 9進(jìn)氣門氣道 10密封彈簧片 11導(dǎo)管 12氣門桿粗段 13氣環(huán) 14 導(dǎo)管錐口 15彈簧 16氣門桿 17排氣門氣道 18加熱塊 19火焰導(dǎo)孔 20保 溫層 21隔熱板 22缸頭 23單向進(jìn)氣閥 24充氣管 25控制桿充氣孔 26控 制桿 27儲(chǔ)氣筒 28氣泵 29控制桿排氣孔 30排氣管 31單向排氣閥 32空 氣預(yù)熱器33進(jìn)風(fēng)管34混合器35進(jìn)油(汽)管36油(汽)箱37機(jī)體 38
預(yù)熱器進(jìn)氣管 39回水管 40散熱器41吸氣泵42密封罩 43進(jìn)水管 44水 泵45空氣濾清器46空氣進(jìn)口47燃?xì)獬隹?8燃?xì)膺M(jìn)口49排氣總管 50 空氣出口 51保溫層 52傳熱隔板 53缸套 54降溫水管 55單向進(jìn)氣閥 56 單向出氣閥57內(nèi)燃機(jī)燃燒室
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)工作開始，噴火器5點(diǎn)火，火焰烘烤作功氣體通道6，氣體通道6 及氣缸4充滿作功氣體。
如圖2所示，排氣門7開啟，進(jìn)氣門8關(guān)閉，起動(dòng)機(jī)將飛輪旋轉(zhuǎn)(起動(dòng)后由飛輪旋轉(zhuǎn)慣 性帶動(dòng))通過曲軸1活塞3被退到上止點(diǎn)，將氣缸4內(nèi)的氣體從排氣門7推入作功氣體通道 6內(nèi)與溫度高達(dá)100(TC以上的氣道壁進(jìn)行熱傳遞，使被再壓縮的氣體溫度和壓力瞬間升到最 大值。
如圖3所示，活塞3到達(dá)上止點(diǎn)后，排氣門7關(guān)閉，進(jìn)氣門8開啟，高壓氣體進(jìn)入氣缸 4內(nèi)膨脹，壓迫活塞3下行，帶動(dòng)曲軸l及飛輪旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力向外輸出，完成了 一次熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。
如圖4所示，作功后的氣體，從火焰吸來的熱量己轉(zhuǎn)化為功率，溫度和壓力又降到初始 狀態(tài)，這時(shí)排氣門7開啟，進(jìn)氣門8關(guān)閉，活塞3依靠飛輪的旋轉(zhuǎn)慣性又被推動(dòng)上行，丌始 又一次將作功氣體壓入作功氣體通道6內(nèi)受熱，形成熱能對(duì)機(jī)械能的連續(xù)轉(zhuǎn)換。
如圖5-6所示，進(jìn)氣門8和排氣門7都包括導(dǎo)管11、氣門桿16、彈簧15和密封彈簧片 10，導(dǎo)管ll為中空結(jié)構(gòu)，上部為錐口，氣門桿粗段12位于導(dǎo)管11中空部，氣門桿細(xì)段穿過 導(dǎo)管錐口 14,氣門桿細(xì)端外套裝彈簧15，密封彈簧片10安裝在導(dǎo)管11底部，氣門桿粗段 12外設(shè)氣環(huán)13，進(jìn)氣門8底部設(shè)有進(jìn)氣門氣道9，排氣門7底部設(shè)有排氣門氣道17。
排氣門7上升時(shí)，氣門桿粗段12上的氣環(huán)13與導(dǎo)管11內(nèi)壁緊緊接觸密封，排氣門7到 達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)管錐口 14與氣門桿粗段12尖部吻合在-一起密封，排氣門7下行關(guān)閉后，氣 門桿粗段12底平面與密封彈簧片10緊貼在一起，將氣體密封在加熱塊內(nèi)；進(jìn)氣門8上行運(yùn) 動(dòng)時(shí)，氣門桿粗段12的氣環(huán)13與導(dǎo)管11壁緊貼在一起密封，到上止點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)管錐口14與 氣門桿粗尖部緊緊吻合密封，進(jìn)氣門8下行，氣門桿粗段12底平面與密封彈簧片10緊貼在 一起，防止高壓氣體從導(dǎo)管淺漏。
如圖7所示，加熱塊18是由耐熱合金或耐熱陶瓷制成，承受150(TC左右的高溫而保持 強(qiáng)度，導(dǎo)熱性能好。工作時(shí)噴火器5將火焰從導(dǎo)孔19冒出，使整個(gè)加熱塊內(nèi)部的溫度在1000 r以上。
溫度升高厚的氣體分子撞擊器壁的速度加大，整個(gè)容積內(nèi)的氣體壓力上升，在進(jìn)氣門8開啟 時(shí)，進(jìn)入氣缸4內(nèi)膨脹作功。加熱塊18帶有保溫層20，防止熱量向外擴(kuò)散。但火焰導(dǎo)孔19 為上下直立，作功氣體通道6橫穿中間，安裝時(shí)可以依兩氣門為基，調(diào)轉(zhuǎn)30度，60度或別 的角度，但必須控制在90度以內(nèi)，防止氣門容積過長(zhǎng)加大無意義容積。
如圖8所示，氣體調(diào)節(jié)控制裝置包括充氣管24和排氣管30，管路上依次設(shè)置單向進(jìn)氣 閥23、控制桿26、儲(chǔ)氣筒27、氣泵28和單向排氣閥31，單向進(jìn)氣閥23和單向排氣閥31分 別與缸頭22和缸套53連接，控制桿26上設(shè)有充氣孔25和排氣孔29。
控制桿26的充氣孔25與充氣管24相通時(shí)，儲(chǔ)氣筒27內(nèi)的壓力氣體便通過單向進(jìn)氣閥 23向氣缸4和氣體通道6內(nèi)充入高于大氣壓幾倍和十幾倍的壓力氣體，適當(dāng)接通時(shí)間，容積 內(nèi)壓力氣體便升到最大值，容積內(nèi)的氣體在作功過程中大于儲(chǔ)氣筒27的壓力，氣體便停止充 入；如需要減小發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力時(shí)，將控制桿排氣孔29與排氣管30接通，氣體便從只出不回的 單向排氣閥31排入氣泵28進(jìn)入儲(chǔ)氣筒27收藏起來，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力減小，控制桿26上的充氣 孔25和排氣孔29不與充氣管24相通時(shí)，氣缸4和氣體通道6內(nèi)的壓力氣體便處于穩(wěn)定狀態(tài)。
如圖9所示，混合器34—端通過進(jìn)油管35連接油箱36，另一端通過進(jìn)風(fēng)管33連接空 氣預(yù)熱器32，空氣預(yù)熱器32來的熱空氣與油(汽)箱36來的燃料在混合器34混合后燃燒， 高溫的火焰不斷的向加熱塊18供應(yīng)熱量。
如圖10所示，冷卻水熱量回收裝置包括散熱器40、進(jìn)水管43、回水管39、水泵44、密 封罩42和吸氣泵41，進(jìn)水管43和回水管39的兩端分別連接散熱器40和氣缸4，吸氣泵41 分別連接散熱器40和空氣預(yù)熱器32。
水泵44不斷的將與散熱器40相通的進(jìn)水管43中的冷卻水壓入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸4內(nèi)，把缸套 等機(jī)件散發(fā)的熱量吸入水中帶走并通過回水管39冷卻水又流回散熱器40，形成水循環(huán)；同 時(shí)吸氣泵41將散熱器40上設(shè)置的密封罩42內(nèi)的空氣吸走，前面的空氣流便穿過散熱器40 進(jìn)行補(bǔ)充，空氣穿過散熱器40時(shí)，便將冷卻水中的熱量帶走，使散熱器40降溫，循環(huán)冷卻 水不斷的進(jìn)入散熱器，空氣便不斷的穿過散熱器40將熱量帶走，帶走冷卻水熱量的空氣，吸 氣泵41又將它壓入空氣預(yù)熱器32與廢燃?xì)膺M(jìn)行熱傳遞后進(jìn)入噴火器5供應(yīng)燃燒，使發(fā)動(dòng)機(jī) 因降溫散失的熱量又重新被利用起來，外排燃?xì)夂徒禍厣⑹У臒崃康靡灾匦吕谩?br> 如圖11所示，噴火器5噴出的火焰在火焰導(dǎo)孔19中對(duì)加熱塊18內(nèi)的氣體通道6加熱后 便經(jīng)排氣支管匯入排氣總管49,然后經(jīng)燃?xì)膺M(jìn)口 48進(jìn)入空氣預(yù)熱器32,吸氣泵41從散熱器 40前面吸來的新鮮空氣經(jīng)濾清器45空氣進(jìn)口 46進(jìn)入空氣預(yù)熱器32中，兩種不同溫度的氣 體在空氣預(yù)熱器32中進(jìn)行熱傳遞，最后燃?xì)庵械臒崃勘恍迈r空氣吸走，溫度降到新鮮空氣進(jìn)
口 46時(shí)的溫度，從燃?xì)獬隹?47排出機(jī)外，新鮮空氣得到熱量，溫度升到接近燃?xì)膺M(jìn)口 48時(shí) 的溫度，經(jīng)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入噴火器5供應(yīng)燃料燃燒，使廢燃?xì)庵械臒崃苛魇Ш苌?，絕大部分得到 重新利用，極大的提高了熱氣機(jī)對(duì)熱能的利用率。
如圖12所示，空氣預(yù)熱器32為"弓"字形，包括燃?xì)馔ǖ篮托迈r空氣通道，由一條圓 形或方形帶有保溫殼層的氣管按尺寸折疊而成，管徑中間由傳熱性能好的鋁合金板將氣管隔 成互相密封的兩條氣體通道，廢燃?xì)鈴娜細(xì)膺M(jìn)口 48進(jìn)入燃?xì)馔ǖ?，新鮮空氣從空氣進(jìn)口 46 進(jìn)入新鮮空氣通道，兩種溫度不同的氣體相互逆行在管道中進(jìn)行熱傳遞，高溫的廢燃?xì)庠谌?氣出口時(shí)已降到接近空氣進(jìn)口時(shí)的新鮮空氣的溫度，新鮮空氣在空氣出口 50時(shí)已把廢燃?xì)庵?的熱量基本收回，己接近燃?xì)膺M(jìn)口時(shí)的高溫，形成熱風(fēng)進(jìn)入噴火器助燃，節(jié)約大量燃料消耗。
如圖13所示，缸套53外壁上設(shè)有降溫水管54，降溫水管54浸泡在機(jī)體37內(nèi)流動(dòng)的冷 卻水中，降溫水管54的兩端分別安裝單向出氣閥56和單向進(jìn)氣閥55。工作時(shí)，活塞3下行 到一定位置時(shí)，露出缸套53外壁上的單向進(jìn)氣閥55，此時(shí)氣缸4內(nèi)的氣體壓力大于降溫水 管54內(nèi)，氣體便沖開單向進(jìn)氣閥55進(jìn)入降溫水管54內(nèi)?；钊?到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，氣缸4內(nèi)容 積擴(kuò)大到最大點(diǎn)，壓力下降，降溫水管54內(nèi)氣體壓力又大于氣缸4內(nèi)，氣體便沖開單向出氣 閥56進(jìn)入氣缸4內(nèi)，形成氣缸4內(nèi)的部分氣體從單向進(jìn)氣閥55進(jìn)入降溫水管54內(nèi)，乂從單 向出氣閥56進(jìn)入氣缸4內(nèi)，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，將氣體中的熱量導(dǎo)入冷卻水中。作功氣體降溫 后與作功氣體通道6壁擴(kuò)大了溫差，熱傳遞時(shí)升溫幅度大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力加大。
如圖14所示，燃料在缸頭內(nèi)部或缸頭側(cè)部燃燒，并使用作功和供燃燒的新鮮空氣兩種氣 體。新鮮空氣配合燃料在四周裝有隔熱保溫材料的空間燃燒，火焰對(duì)作功氣體通道6進(jìn)行烘 烤，將熱量傳遞給作功氣體。受熱后的作功氣體通過進(jìn)氣門8進(jìn)入氣缸4內(nèi)膨脹推動(dòng)活塞3 下行。作功后的氣體又被上升的活塞3從排氣門7壓入作功氣體通道6受熱氣缸4內(nèi)的氣體 一進(jìn)一出便完成一次作功過程，是二行程發(fā)動(dòng)機(jī)
如圖15所示，燃料在氣缸4內(nèi)部燃燒，作功和燃燒同一種氣體，燃燒直接使氣體升溫膨 脹作功，因需要連續(xù)工作，必須排出廢燃?xì)獠拍茉龠M(jìn)氣、壓縮、爆發(fā)(燃燒)四個(gè)行程，完 成一次作功過程，是四行程發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1、汽車用熱氣機(jī)，包括機(jī)體，機(jī)體包括缸頭(22)和氣缸(4)，氣缸內(nèi)設(shè)有缸套，缸套內(nèi)設(shè)有活塞(3)，活塞(3)通過連桿(2)與曲軸(1)相連，曲軸連接飛輪，其特征在于缸頭內(nèi)設(shè)有加熱塊(18)和噴火器(5)，加熱塊內(nèi)設(shè)有橫向氣體通道(6)，氣體通道(6)與氣缸(4)間設(shè)有進(jìn)氣門(8)和排氣門(7)，噴火器(5)設(shè)置在加熱塊(18)下方，加熱塊上設(shè)有火焰導(dǎo)孔(19)，火焰導(dǎo)孔通過排氣總管(49)連通空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器連通冷卻水熱量回收裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用熱氣機(jī)，其特征在于所述進(jìn)氣門(8)和排氣門(7)都 包括導(dǎo)管(11)、氣門桿(16)、彈簧(15)和密封彈簧片(10)，導(dǎo)管(11)為中空結(jié)構(gòu)，上 部為錐口 (14)，氣門桿粗段(12)位于導(dǎo)管中空部，氣門桿細(xì)端穿過導(dǎo)管錐口 (14)，氣門 桿細(xì)端外套裝彈簧(15)，密封彈簧片(10)安裝在導(dǎo)管底部，氣門桿粗段(12)外設(shè)氣環(huán)(13)， 進(jìn)氣門底部設(shè)有進(jìn)氣門氣道(9)，排氣門底部設(shè)有排氣門氣道(17)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用熱氣機(jī)，其特征在于所述冷卻水熱量回收裝置包括散熱 器(40)、進(jìn)水管(43)、回水管(39)、安裝在散熱器上的密封罩(42)、水泵(44)和吸氣 泵(41)，進(jìn)水管和回水管的兩端分別連接散熱器(40)和氣缸(4)，吸氣泵(41)分別連接 散熱器(40)上的密封罩(42)和空氣預(yù)熱器(32)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的汽車用熱氣機(jī)，其特征在于所述空氣預(yù)熱器為"弓"字形， 包括燃?xì)馔ǖ篮托迈r空氣通道，火焰導(dǎo)孔(19)通過排氣總管(49)連通空氣預(yù)熱器(32)的 燃?xì)馔ǖ溃迈r空氣通道與冷卻水熱量回收裝置的吸氣泵(41)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用熱氣機(jī)，其特征在于所述缸套外壁上設(shè)有降溫水管(54)， 降溫水管(54)的兩端分別安裝單向出氣閥(56)和單向進(jìn)氣閥(55)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用熱氣機(jī)，其特征在于所述氣缸和缸頭連接氣體調(diào)節(jié)控制 裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車用熱氣機(jī)，其特征在于所述氣體調(diào)節(jié)控制裝置包括主管路， 主管路上依次設(shè)置單向進(jìn)氣閥(23)、控制桿(26)、儲(chǔ)氣筒(27)、氣泵(28)和單向排氣閥(31)，單向進(jìn)氣閥(23)和單向排氣閥(31)分別與缸頭和缸套連接，控制桿(26)上設(shè)有 充氣孔(25)和排氣孔(29)。
全文摘要
一種汽車用熱氣機(jī)，包括機(jī)體，機(jī)體包括缸頭和氣缸，氣缸內(nèi)設(shè)有缸套，缸套內(nèi)設(shè)有活塞，活塞通過連桿與曲軸相連，曲軸連接飛輪，其特征在于缸頭內(nèi)設(shè)有加熱塊和噴火器，加熱塊內(nèi)設(shè)有橫向氣體通道，氣體通道與氣缸間設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門，噴火器設(shè)置在加熱塊下方，加熱塊上設(shè)有火焰導(dǎo)孔，加熱塊連通空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器連通冷卻水熱量回收裝置。本發(fā)明避免了內(nèi)燃機(jī)因排廢氣和降溫而浪費(fèi)掉大量的熱量，使燃料發(fā)出的熱量基本上都轉(zhuǎn)化成了功率。本發(fā)明是二行程發(fā)動(dòng)機(jī)，車輛提速更敏捷平穩(wěn)，并且體積和操作基本上同于成熟的內(nèi)燃機(jī)，車輛安裝不需作大的調(diào)整。本發(fā)明結(jié)構(gòu)精練，熱效率高，具有動(dòng)力大，低消耗，低污染，低噪音的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01B23/02GK101096913SQ20061004509
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者常緒芝 申請(qǐng)人:常緒芝