桶形往復蓄熱式內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】該桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機包括掃氣泵、壓縮氣缸、蓄熱體、連通管、燃燒室、膨脹氣缸，冷卻水噴嘴和凸輪盤，其結(jié)構(gòu)要點在于所述蓄熱體位于連接壓縮氣缸和膨脹氣缸的連通管的通道中，壓縮氣缸中部設有掃氣口和廢氣排氣口?；竟ぷ髟硎菈嚎s氣缸內(nèi)空氣被壓縮，同時噴水冷卻壓縮空氣，壓縮的空氣流過蓄熱體時被加熱，進入燃燒室與燃料混合燃燒，燃氣進入膨脹氣缸膨脹做功。膨脹氣缸活塞上行，壓縮氣缸活塞下行，做功后的燃氣從膨脹氣缸出來，反向通過燃燒室和蓄熱體，加熱蓄熱體并降低燃氣自身溫度，進入壓縮氣缸，通過廢氣排氣口排出，經(jīng)掃氣泵預壓縮的空氣通過掃氣口進入壓縮氣缸，并進一步排出廢氣，凸輪盤將活塞的往復運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動輸出。
【專利說明】桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機，是一種桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機。
【背景技術】
[0002]發(fā)動機一般指的是熱機，是一種將燃料或者其他能源轉(zhuǎn)化為發(fā)動機內(nèi)部工質(zhì)的熱能，并進一步轉(zhuǎn)化為機械能的動力裝置。內(nèi)燃機是一種傳統(tǒng)的，利用非常廣泛的發(fā)動機，在工業(yè)，交通運輸?shù)刃袠I(yè)領域有著重要應用。顧名思義，內(nèi)燃機是一種燃料在氣缸內(nèi)部燃燒做功，最常見的是汽油機和柴油機。由于燃料燃燒是在短時間、間歇式等限制條件下進行的，造成燃料燃燒不充分，尾氣污染嚴重，變工況效率差，發(fā)動機磨損，維護成本高，對燃料質(zhì)量要求高，爆燃以及噪音振動等許多缺點。內(nèi)燃機目前是一種相對成熟的技術，但其發(fā)展由于受到上述缺點影響而受到一定限制。
[0003]常見的汽油機和柴油機都是四沖程發(fā)動機，一個動力循環(huán)經(jīng)過進氣，壓縮，膨脹做功和排氣四個過程。兩者最大區(qū)別在于汽油機是點燃式發(fā)動機，柴油機是壓燃式發(fā)動機。汽油機比較輕巧，轉(zhuǎn)速以及功率密度較高等優(yōu)點，但由于是點燃式，使得發(fā)動機壓縮比不能過高，壓縮過程中有爆燃的可能性，但是對燃料的辛烷值要求高，而且汽油機的效率相對于柴油機較低。柴油機是壓燃式的，壓縮沖程使得壓縮空氣的溫度足夠高，能夠點燃噴入的燃料，高的壓縮比使得發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)比較笨重。并且柴油機的燃燒過程以擴散燃燒為主，由于空氣溫度是由壓縮而提高的，因此開始著火時空氣溫度收到限制，燃燒并不充分，有較多碳顆粒排放。
[0004]設計一種高效經(jīng)濟、環(huán)保、低噪聲、低振動、易維護發(fā)動機在能源緊缺、人與環(huán)境關系緊張、追求生活水平的現(xiàn)代社會有著重大意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了克服汽油機效率低，柴油機笨重以及內(nèi)燃機普遍的污染嚴重，變工況效率低，噪聲振動嚴重，運動部件多、維修頻繁等問題，本實用新型提出了一種桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機。
[0006]該桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機包括掃氣泵、壓縮氣缸、連通管、蓄熱體、燃燒室、膨脹氣缸以及凸輪盤，其結(jié)構(gòu)要點在于壓縮氣缸的壓縮氣體出口通過連通管與膨脹氣缸相連。所述連通管與膨脹氣缸相連的接口同時作為膨脹氣缸的進氣口和排氣口，此處稱為膨脹氣缸的進排氣口。即當膨脹氣缸活塞向下止點運動時，工質(zhì)氣體從所述進排氣口進入，當膨脹氣缸活塞向上止點運動排氣時，工質(zhì)氣體從所述進排氣口反向流出。所述的蓄熱體為具有多孔通道的蓄熱介質(zhì)，能夠?qū)α鹘?jīng)其多孔通道中的氣體進行往復間歇的吸熱、放熱。蓄熱體直接放置在所述的連通管中。蓄熱體與膨脹氣缸之間的連通管中設置燃燒器，并有相應的燃料噴嘴和火花塞。還可以利用膨脹氣缸的氣缸腔體作為燃燒室，并設有相應的燃料噴嘴和火花塞。所述兩種燃燒室也可以同時布置。所述壓縮氣缸中部設有掃氣口和廢氣排氣口。掃氣泵出口與壓縮氣缸的掃氣口相連。所述的壓縮氣缸的活塞和膨脹氣缸的活塞分別通過活塞桿摩擦副與凸輪盤的邊緣相配合。所述凸輪盤的邊緣在凸輪盤的軸向方向上有前凸后凹的起伏，形成峰谷相間的形狀，當凸輪盤旋轉(zhuǎn)時，凸輪盤邊緣的不同峰谷與活塞桿摩擦副接觸，使得活塞以及活塞桿能夠沿著凸輪盤軸線方向前后往復運動。所述的凸輪盤邊緣沿其軸線在平面上展開的型線有一個凸臺形狀。所述的壓縮氣缸和膨脹氣缸的軸線與所述凸輪盤的軸線平行，并且至少有一對壓縮氣缸和膨脹氣缸繞著凸輪盤軸布置，因此從外形上看，整個發(fā)動機呈桶狀。
[0007]該往復蓄熱式內(nèi)燃機的基本工作原理是當凸輪盤旋轉(zhuǎn)時，凸輪盤邊緣不斷與活塞桿摩擦副接觸，使得活塞能夠在下止點和上止點之間往復運動。當壓縮氣缸活塞從下止點向上止點運動時，壓縮氣缸內(nèi)的空氣被壓縮，并通過壓縮氣體出口流出，流入連通管，并進入蓄熱體。當壓縮空氣流經(jīng)蓄熱體的多孔通道時，蓄熱體對壓縮空氣放熱，提高壓縮空氣溫度。經(jīng)過蓄熱體加熱的空氣進入燃燒室，與從燃料噴嘴出來的燃料混合燃燒，膨脹氣缸活塞從上止點向下止點運動，燃氣膨脹對外做功。當膨脹氣缸活塞從下止點向上止點運動時，壓縮氣缸活塞從上止點向下止點運動，膨脹做工后的燃氣從膨脹氣缸中流出，經(jīng)過蓄熱體的多孔通道，加熱蓄熱體，同時降低了自身溫度，進入壓縮氣缸中。隨著壓縮氣缸活塞的進一步向下止點運動，位于壓縮氣缸中部，原先被壓縮氣缸活塞遮擋而密封的廢氣排氣口和掃氣口逐漸露出，由于沒有活塞的遮擋，壓縮腔內(nèi)的廢氣從廢氣排氣口排出，經(jīng)過掃氣泵預壓縮的氣體從掃氣口流向壓縮氣缸，進一步排出廢氣，并且向壓縮氣缸內(nèi)充入了新鮮空氣。當壓縮氣缸活塞從下止點向上止點重新運動時，掃氣口和廢氣排氣口逐漸被活塞遮擋，壓縮氣缸內(nèi)空氣被壓縮，循環(huán)重新開始。膨脹氣缸活塞輸出的功一部分通過凸輪盤驅(qū)動壓縮氣缸活塞，另一部分輸出給外部負載。
[0008]所述的蓄熱體的蓄熱體介質(zhì)通常為多孔陶瓷，金屬波紋板以及金屬絲網(wǎng)，這些蓄熱介質(zhì)具有蓄熱溫度高，蓄放熱效果好，價格較低等優(yōu)點。
[0009]所述的掃氣泵對入口空氣進行預壓縮，提高空氣壓力使得空氣能夠從掃氣口流入壓縮氣缸內(nèi)，進一步排出廢氣，并使得空氣充入壓縮氣缸。
[0010]蓄熱體與連通管管壁之間放置絕熱體，以減小蓄熱體對外界的傳熱損失。
[0011]改進方案1:不管在掃氣泵對空氣預壓縮還是壓縮氣缸的壓縮過程都會消耗一部分有用功，等溫壓縮是一個減少壓縮過程功耗的有效方法。但是若在四沖程內(nèi)燃機中采用等溫壓縮卻適得其反，使得壓縮過程結(jié)束時，壓縮空氣溫度低，需要消耗更多燃料達到高溫，而且可能使得不能順利點火，使得發(fā)動機工不能正常工作。由于本實用新型采用蓄熱體，等溫壓縮過程將能提高發(fā)動機效率，當溫度較低的壓縮空氣通過蓄熱體后將提高到很高溫度，對著火幾乎沒有影響。本實用新型采用的是噴水內(nèi)冷卻的等溫壓縮方法，即通過向空氣噴水，利用水的顯熱以及水蒸發(fā)潛熱吸收壓縮空氣過程中產(chǎn)生的熱量，使得空氣在壓縮過程中保持較低的溫度，減少壓縮功耗。具體方案為至少在空氣進入壓縮氣缸掃氣口之前或者壓縮氣缸中的任意一處設置冷卻水噴嘴。
[0012]改進方案2:在所述燃燒室中填充多孔介質(zhì)。從燃料噴嘴噴出的燃料與從蓄熱體出來的空氣在多孔介質(zhì)中發(fā)生燃燒反應。由于多孔介質(zhì)的存在使得火焰被分成若干個小火焰，火焰長度減小，使得完成燃燒所需空間大大減??；多孔介質(zhì)對氣體的擾流作用使得湍流大大增加，燃燒強度增大；多孔介質(zhì)的高輻射，高導熱能流引入到燃燒中，使得火焰后區(qū)的熱量反饋到火焰前區(qū)，提高了燃燒初始溫度，使得燃燒反應更加完全，減少碳氫化合物和一氧化碳的生成；多孔介質(zhì)的存在使得燃燒更加穩(wěn)定，燃燒室溫度分布更加均勻，減少了局部高溫的產(chǎn)生，局部高溫可以使得氧氣和氮氣反應速度加快，熱力型NOx增加，因此使用多孔介質(zhì)可實現(xiàn)低NOx排放。此外多孔介質(zhì)與所述蓄熱體同樣有間歇吸熱放熱的作用，不同的是多孔介質(zhì)處有燃燒反應的參與。
[0013]采用蓄熱體后，提高了進入燃燒室的空氣溫度，降低了發(fā)動機排氣溫度，因此大幅度提高了該往復蓄熱式內(nèi)燃機的熱效率。此外，當發(fā)動機正常工作時，流出蓄熱體的空氣溫度達到了燃料的著火溫度，噴入的燃料直接燃燒，不需要火花塞點火。當膨脹氣缸活塞向下止點運動時，燃料的噴入和燃燒可以持續(xù)一定時間，不存在爆燃現(xiàn)象，發(fā)動機振動和噪聲小，而且燃燒起始溫度高，利于燃料的完全燃燒，減少污染。在發(fā)動機啟動階段可以由火花塞點燃。發(fā)動機壓比較小，整體結(jié)構(gòu)簡單，重量輕。壓縮氣缸和膨脹氣缸作為分開的兩個缸體，使得膨脹過程更充分，提高了做功能力。
[0014]在燃燒室中填充多孔介質(zhì)，使得燃燒反應更加完全，負荷調(diào)節(jié)范圍更廣，減少碳氫化合物和一氧化碳生成，減少局部高溫，使得NOx生成減少，降低排放。
[0015]從整體結(jié)構(gòu)上看，該往復蓄熱內(nèi)燃機溫度最高的膨脹氣缸部分沒有控制氣流進出的氣門等運動部件，降低了氣體流動過程中的節(jié)流損失，提高了可靠性。采用掃氣泵對空氣進行預壓縮，利用了活塞自身運動對掃氣口和廢氣排氣口的啟閉功能進行進氣和排氣，同樣沒有氣門等運動部件。這些設計提高了結(jié)構(gòu)的可靠性和使用壽命，同時也大幅降低了制造成本。此外采用凸輪盤傳動機構(gòu)使得壓縮氣缸和膨脹氣缸繞著凸輪盤的軸成桶形布置，能夠布置更多氣缸，使得該發(fā)動機整體比曲柄連桿機構(gòu)的發(fā)動機更加緊湊。從而帶來的發(fā)動機體積小，重心低，對于車輛設計帶來很大優(yōu)勢。而且凸輪盤邊緣型線可以自由設計，使得活塞運動符合該桶形蓄熱式內(nèi)燃機最佳熱力過程的需要，比如在壓縮過程時，壓縮氣缸活塞從下止點向上止點運動，這時與膨脹氣缸活塞配合的凸輪盤的一段邊緣若在軸線方向上沒有起伏，就可以保證膨脹氣缸活塞始終處于上止點，就能提高壓縮比，提高發(fā)動機的功率密度和熱效率。這種活塞的運動形式是常見曲柄連桿機構(gòu)無法滿足的。凸輪盤結(jié)構(gòu)使得發(fā)動機運轉(zhuǎn)時活塞桿在平行軸線的方向上運動，沒有側(cè)向運動引起的振動。因此凸輪盤結(jié)構(gòu)一方面使得了發(fā)動機整體緊湊，運行平穩(wěn)，另一方面提高了發(fā)動機的功率輸出和熱效率。
[0016]采用噴水內(nèi)冷卻方法減少了壓縮過程的功耗，由于利用了蓄熱體，使得燃燒起始溫度依然較高，而且膨脹做功后的燃氣通過蓄熱體后能夠降低到更低的溫度，從整個循環(huán)效果來看，燃氣達到發(fā)動機內(nèi)設定高溫的燃料消耗量少，排氣溫度低，因此整個熱力循環(huán)效率提高。
[0017]該桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機采用的蓄熱體的介質(zhì)具有很大的比表面積，可以在蓄熱載體表面附著一些催化劑，比如一般內(nèi)燃機常用的尾氣處理的三元催化劑，當燃氣從膨脹氣缸排出經(jīng)過蓄熱體時，由于催化劑的作用使得碳氫化合物，一氧化碳以及氮氧化物等污染物濃度大大降低。
[0018]本實用新型相比于現(xiàn)有技術的優(yōu)點是:
[0019]有較高的熱力循環(huán)效率以及功率密度；結(jié)構(gòu)簡單緊湊重心低，運動部件少，成本低，可靠性高，易維護；由于燃燒完全，并且方便內(nèi)置催化劑，使得污染物排放降低；空氣壓比較小，發(fā)動機燃燒平穩(wěn)，運動部件少，運行平穩(wěn)，振動和噪聲小；發(fā)動機的功率調(diào)節(jié)可以由燃料噴入量直接調(diào)節(jié)，避免了汽油機節(jié)氣門的節(jié)氣損失，提高了部分載荷時的效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施方案的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0021]圖2是凸輪盤和凸輪盤軸示意圖。
[0022]圖3是凸輪盤邊緣型線平面展開示意圖。
[0023]圖4是壓縮過程示意圖。
[0024]圖5是燃燒膨脹做功過程示意圖。
[0025]圖6是排氣和進氣過程示意圖。
[0026]圖中序號名稱為:1、空氣入口管，2、掃氣泵，3、掃氣口，4、壓縮氣缸，5、壓縮氣缸活塞，6、廢氣排氣口，7、連通管，8、燃料噴嘴，9、膨脹氣缸，10、膨脹氣缸活塞，11、燃燒室，12、蓄熱體，13、冷卻水噴嘴，14、壓縮氣缸活塞桿摩擦副，15、壓縮氣缸活塞傳動凸輪盤，16、壓縮氣缸活塞傳動凸輪盤邊緣，17、凸輪盤軸，18、膨脹氣缸活塞桿摩擦副，19、膨脹氣缸活塞傳動凸輪盤，20、膨脹氣缸活塞傳動凸輪盤邊緣。
【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)結(jié)合附圖，以具體實施為例對本實用新型做進一步說明。
[0028]如圖1所示，該往復蓄熱式內(nèi)燃機主要包括掃氣泵2、壓縮氣缸4、連通管7、蓄熱體12、燃燒室11、膨脹氣缸9、冷卻水噴嘴13、壓縮氣缸活塞傳動凸輪盤15、膨脹氣缸活塞傳動凸輪盤19和凸輪盤軸17。壓縮氣缸4的壓縮氣體出口與連通管7—端連接，連通管7另一端與膨脹氣缸9連接。連通管7與膨脹氣缸9的連接口作為膨脹氣缸9的進排氣口，即膨脹氣缸9的氣體進入和排出都通過此連接口。冷卻水噴嘴13設置在壓縮氣缸4上。壓縮氣缸4中部設有掃氣口 3和廢氣排氣口 6。掃氣口 3與掃氣泵2的出口相連，空氣入口管I與掃氣泵2進口相連。連通管7從靠近壓縮氣缸4 一側(cè)到靠近膨脹氣缸9 一側(cè)，依次設置蓄熱體12和燃燒室11。燃燒室11上的設有燃料噴嘴8。蓄熱體12為具有多孔通道的蓄熱介質(zhì)，在熱力循環(huán)過程中有著間歇性的吸熱放熱作用。蓄熱體12放在在連通管道7的管中間。壓縮氣缸活塞桿摩擦副14與壓縮氣缸活塞傳動凸輪盤邊緣16相配合。膨脹氣缸活塞桿摩擦副18與膨脹氣缸活塞傳動凸輪盤邊緣20相配合。膨脹氣缸活塞10的往復運動輸出的功通過膨脹氣缸活塞傳動凸輪盤19傳遞到凸輪盤軸17上，其中一部分功通過壓縮氣缸活塞傳動凸輪盤15驅(qū)動壓縮氣缸活塞5用來驅(qū)動壓縮過程，另一部分功作為動力輸出給外部負載。
[0029]壓縮氣缸活塞傳動凸輪盤15、膨脹氣缸活塞傳動凸輪盤19和凸輪盤軸的連接結(jié)構(gòu)如圖2所示，凸輪盤邊緣型線在凸輪盤軸線方向上前凸后凹的起伏，形成峰谷相間的形狀。若將凸輪盤邊緣繞著凸輪盤軸線在平面上展開，就成為如圖3所示的壓縮氣缸活塞傳動凸輪盤邊緣16的型線和膨脹氣缸活塞傳動凸輪盤邊緣20的型線，其中每條型線上下兩個端點在未展開時是重合的，因此圖中用相同字母表示。實際工作過程就可以用平面圖來表示，根據(jù)相對運動原理，下面敘述中假設了凸輪盤邊緣不動，壓縮氣缸活塞桿摩擦副14和膨脹氣缸活塞桿摩擦副18運動的方式來說明該【具體實施方式】。A-B段和A’-B’段表示的該桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機的壓縮過程，B-C段和B’ -C’段表示的是燃燒膨脹做功過程，C-A段和C’ -A’段表示的排氣和進氣過程。
[0030]該具體實施方案中凸輪盤邊緣型線設計與單對壓縮氣缸和膨脹氣缸的工作過程如下:
[0031]壓縮氣缸活塞桿摩擦副14從點A運動到點B的過程中，對于壓縮氣缸活塞5而言是從谷到峰的運動，即壓縮氣缸活塞5從下止點向上止點運動，壓縮氣缸容積變小，壓縮氣缸中的空氣。膨脹氣缸活塞傳動凸輪邊緣20的點A’到點B’為一段直線，對于膨脹氣缸活塞10而言為一個凸臺，在這段時間中，膨脹氣缸活塞桿摩擦副18從點A’運動到點B’時，膨脹氣缸活塞10始終處于上止點，壓縮氣缸活塞5和膨脹氣缸活塞10的配合使得壓縮氣缸4內(nèi)的空氣被壓縮,壓縮過程中從冷卻水噴嘴13噴出一定量的水,用于冷卻缸內(nèi)由于壓縮過程而產(chǎn)生的熱量，以減少壓縮功耗，同時水被汽化。壓縮空氣同時從壓縮空氣出口流出進入連通管7，流入蓄熱體12中的多孔通道中，與蓄熱體12的介質(zhì)發(fā)生熱交換，壓縮空氣溫度升高，蓄熱體12的介質(zhì)溫度降低，壓縮過程如圖4所示，圖中箭頭方向表示氣體流動的方向。
[0032]當壓縮氣缸活塞桿摩擦副14從點B到點C的運動過程中，由于壓縮氣缸活塞傳動凸輪邊緣16的點B到點C為一段直線,對于壓縮氣缸活塞5而言,是一個凸臺，壓縮氣缸活塞5始終處于上止點位置。膨脹氣缸活塞傳動凸輪邊緣20的點B’到點C’ 一段，對于膨脹氣缸活塞10而言，是從峰到谷的運動過程，因此當膨脹氣缸活塞桿摩擦副18從B’點運動到C’點時，膨脹氣缸活塞10從上止點運動到下止點，膨脹氣缸9容積變大。在這個過程中，經(jīng)過加熱后的壓縮空氣進入燃燒室11，同時燃料通過燃料噴嘴8進入燃燒室11，空氣和燃料反應燃燒成為高溫燃氣，高溫燃氣通過膨脹氣缸9的進排氣口進入膨脹氣缸9，隨著膨脹氣缸活塞10從上止點向下止點運動，高溫燃氣膨脹做功。燃燒膨脹做功過程如圖5所示，圖中箭頭方向表示氣流方向。
[0033]膨脹做功完成后是排氣過程，該桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機中，排氣過程和進氣過程是同時進行的。膨脹氣缸活塞傳動凸輪邊緣20的點C’到點A’一段，對于膨脹氣缸活塞10而言，是從谷到峰的運動過程，因此當膨脹氣缸活塞桿摩擦副18從C’點運動到A’點時，膨脹氣缸活塞10從下止點運動到上止點。壓縮氣缸活塞傳動凸輪邊緣16的點C到點A —段，對于壓縮氣缸活塞5而言是從峰到谷的運動過程，因此當壓縮氣缸活塞桿摩擦副14從點C運動到點A時，壓縮氣缸活塞5從上止點向下止點運動。膨脹做功后的燃氣通過膨脹氣缸9的進排氣口流出，反向通過燃燒室11，此時燃料噴嘴8已經(jīng)關閉，燃氣再反向進入蓄熱體12的多孔通道中，加熱蓄熱體的介質(zhì)，同時使得燃氣自身溫度降低，燃氣進入壓縮氣缸4中。當壓縮氣缸活塞5繼續(xù)往下止點運動時，掃氣口 3以及廢氣排氣口 6露出，燃氣通過廢氣排氣口 6排出外界，經(jīng)過掃氣泵2預壓縮的空氣通過掃氣口 3流入壓縮氣缸4內(nèi)，使得已經(jīng)做功燃燒的燃氣通過廢氣排氣口 6排出，并且新空氣進入壓縮氣缸4中。膨脹氣缸9排氣和壓縮腔4進氣過程中如圖6所示，圖中箭頭方向表示氣流方向。
[0034]蓄熱體12的蓄熱載體表面附著催化劑，當燃氣從膨脹氣缸9排出的時候，經(jīng)過蓄熱體12吸熱冷卻的同時，由于催化劑的作用使得燃氣中的未燃盡的碳氫化合物和一氧化碳，以及燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物等污染物降低。發(fā)動機的功率調(diào)節(jié)可以直接根據(jù)需要調(diào)節(jié)從燃料噴嘴8噴入的燃料量。
【權利要求】
1.一種桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機,其包括掃氣泵(2)、壓縮氣缸(4)、膨脹氣缸(9)和凸輪盤，其特征在于所述壓縮氣缸(4)的壓縮空氣出口與膨脹氣缸(9)之間通過連通管(7)連通，膨脹氣缸(9)與所述連通管(7)相連的接口作為膨脹氣缸(9)的進排氣口，所述連通管(7)內(nèi)放置對流經(jīng)的氣體進行往復間歇吸熱、放熱的具有多孔流道的蓄熱體(12)，在蓄熱體(12)與膨脹氣缸(9)之間的連通管(7)中和/或膨脹氣缸(9)中設置燃燒室(11)，燃燒室(11)設有相應的燃料噴嘴(8)，壓縮氣缸(4)設有掃氣口(3)和廢氣排氣口(6)，掃氣口(3)與掃氣泵(2)的出口相連，壓縮氣缸活塞桿摩擦副(14)和膨脹氣缸活塞桿摩擦副(18)與凸輪盤邊緣相配合，壓縮氣缸(4)的軸線以及膨脹氣缸(9)的軸線都與凸輪盤軸(17)平行，且至少有一對壓縮氣缸⑷和膨脹氣缸(9)環(huán)繞凸輪盤軸(17)布置。
2.根據(jù)權利要求1所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于所述的凸輪盤邊緣的型線在其軸線方向上有前凸后凹的起伏，形成峰谷相間的形狀。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于所述的凸輪盤邊緣繞其軸線的平面展開型線有一段為直線的凸臺。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于在空氣進入壓縮氣缸掃氣口(3)之前或者壓縮氣缸(4)中至少增設一個冷卻水噴嘴。
5.根據(jù)權利要求1所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于所述的蓄熱體(12)的蓄熱介質(zhì)表面附著降低碳氫化合物，一氧化碳以及氮氧化物的催化劑。
6.根據(jù)權利要求1所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于所述蓄熱體(12)與連通管(7)的管壁之間由絕熱層隔絕。
7.根據(jù)權利要求1所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于連通管(7)與膨脹氣缸(9)的接口為所述膨脹氣缸(9)的進排氣口，即膨脹氣缸(9)的進氣和排氣都通過此接口，進氣和排氣過程的流道相同，氣流方向相反。
8.根據(jù)權利要求1所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于該桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機的功率通過燃料噴嘴(8)的燃料量進行控制。
9.根據(jù)權利要求1所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于所述的蓄熱體(12)的蓄熱介質(zhì)為多孔陶瓷、金屬絲網(wǎng)或者波紋板。
10.根據(jù)權利要求1或2所述的桶形往復蓄熱式內(nèi)燃機，其特征在于所述的燃燒室(11)內(nèi)填充多孔介質(zhì)。
【文檔編號】F02B33/00GK203962143SQ201420378609
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權日:2014年7月3日
【發(fā)明者】楊浩仁 申請人:楊浩仁