專利名稱：不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)氣缸及其運(yùn)動(dòng)件(活塞、連桿、曲軸等)都必須以工作過(guò)程中缸內(nèi)最高壓力設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)承載能力，這就必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)及重量龐大、制造成本高等問(wèn)題。為了大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率就必須大幅度提高內(nèi)燃機(jī)的工作壓力(即爆壓)，然而傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的承壓能力一般僅有IOMPa到20MPa左右。因此，需要發(fā)明一種承壓能力大、結(jié)構(gòu)輕巧的新型活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下
一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)、活塞做功機(jī)構(gòu)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口和壓氣機(jī)供氣口，在所述活塞做功機(jī)構(gòu)的氣缸上設(shè)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口和做功機(jī)構(gòu)排氣口，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口，所述壓氣機(jī)供氣口與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口與所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口、所述做功機(jī)構(gòu)排氣口、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)的承壓能力，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述活塞做功機(jī)構(gòu)的承壓能力。所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為對(duì)置活塞壓氣機(jī)，和/或所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，和/或所述活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)為對(duì)置活塞做功機(jī)構(gòu)。所述活塞壓氣機(jī)的曲軸、所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸設(shè)為同一曲軸。所述活塞壓氣機(jī)的曲軸、所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸中至少兩個(gè)不共軸設(shè)置。所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸之間，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸之間，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸之間至少一處經(jīng)變速器連接。在所述活塞做功機(jī)構(gòu)的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)。所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口和所述壓氣機(jī)供氣口兩者共同或其中一個(gè)設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸側(cè)壁上。所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為大徑活塞壓氣機(jī)，所述活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)為大徑活塞做功機(jī)構(gòu)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活
塞直徑；
或所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)，所述活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)為大徑活塞做功機(jī)構(gòu)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)中的大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑；
或所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為大徑活塞壓氣機(jī)，所述活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)為大徑活塞做功機(jī)構(gòu)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于15MPa，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞直徑。與所述活塞壓氣機(jī)連接的所述曲軸的曲軸段的承載能力、與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)連接的所述曲軸的曲軸段的承載能力和與所 述活塞做功機(jī)構(gòu)連接的所述曲軸的曲軸段的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的連桿的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的連桿的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的活塞的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的活塞的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的氣缸的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的氣缸的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的氣缸蓋的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的氣缸蓋的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不等。一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口、壓氣機(jī)供氣充氣口和壓氣機(jī)排氣口，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口，所述壓氣機(jī)供氣充氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣充氣口和所述壓氣機(jī)排氣口中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣充氣口和所述壓氣機(jī)排氣口中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)的承壓能力。所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣充氣口和所述壓氣機(jī)排氣口全部或部分設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸側(cè)壁上。所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸側(cè)壁上。所述壓氣機(jī)供氣充氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口的連通通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐。一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口、壓氣機(jī)供氣口、壓氣機(jī)充氣口和壓氣機(jī)排氣口，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口，所述壓氣機(jī)供氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口和所述壓氣機(jī)充氣口連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述壓氣機(jī)充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述壓氣機(jī)充氣口和所述壓氣機(jī)排氣口中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述壓氣機(jī)充氣口和所述壓氣機(jī)排氣口中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)的承壓能力。所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述 壓氣機(jī)供氣口、所述壓氣機(jī)充氣口和所述壓氣機(jī)排氣口中的全部或部分設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸側(cè)壁上。在所述壓氣機(jī)供氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的連通通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐，和/或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口和所述壓氣機(jī)充氣口的連通通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐。所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口兩者共同或其中一個(gè)設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸側(cè)壁上。一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口、壓氣機(jī)供氣充氣口和壓氣機(jī)排氣口，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口，所述壓氣機(jī)供氣充氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口和所述壓氣機(jī)供氣充氣口連通，在所述壓氣機(jī)供氣充氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的連通通道上和/或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口和所述壓氣機(jī)供氣充氣口的連通通道上設(shè)通道閥，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口和所述通道閥中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單雙U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口和所述通道閥中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單雙U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)的承壓能力。一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口、壓氣機(jī)供氣口、壓氣機(jī)充氣口和壓氣機(jī)排氣口，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口，所述壓氣機(jī)供氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口和所述壓氣機(jī)充氣口連通，在所述壓氣機(jī)供氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口的連通通道上和/或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口和所述壓氣機(jī)充氣口的連通通道上設(shè)通道閥，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述壓氣機(jī)充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述壓氣機(jī)充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口和所述通道閥中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙單U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述壓氣機(jī)充氣口、所述壓氣機(jī)排氣口和所述通道閥中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙單U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)的承壓能力。在所述活塞壓氣機(jī)的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)。一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口和壓氣機(jī)供氣口，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口，所述壓氣機(jī)供氣口與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述壓氣機(jī)供氣口、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口中全部設(shè)有配氣門(mén)；在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道上設(shè)多級(jí)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)，或所 述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道經(jīng)射流泵與動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)連通，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)的承壓能力。所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為對(duì)置活塞壓氣機(jī)，和/或所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸設(shè)為同一曲軸。所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸之間經(jīng)變速器連接。與所述活塞壓氣機(jī)連接的所述曲軸的曲軸段的承載能力和與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)連接的所述曲軸的曲軸段的承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的連桿的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿的承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的活塞的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的氣缸的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)的氣缸蓋的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋的承載能力不
坐寸ο所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu)設(shè)為使所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程一燃燒膨脹做功沖程二沖程工作模式工作的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)，或所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu)設(shè)為使所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)按吸氣沖程一壓縮沖程一燃燒膨脹做功沖程一排氣沖程四沖程工作模式工作的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于15MPa。所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)。在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)降溫器。在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器。在所述活塞壓氣機(jī)的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)。在所述葉輪壓氣機(jī)和所述活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)降溫器。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹比小于12。所述活塞壓氣機(jī)與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體連通通道上設(shè)旁通口，所述旁通口與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱連通。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱的承壓能力大于IMPa。所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為大徑活塞壓氣機(jī)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)的活塞直徑。一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng),包括大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上設(shè)大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口和大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口，在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸上設(shè)小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口，所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口與所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口連通，所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口、所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于15MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑小于所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直徑?！N不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括多級(jí)活塞壓氣機(jī)和多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口和多級(jí)壓氣機(jī)供氣口，在所述多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)的氣缸上設(shè)多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口和多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口，所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口經(jīng)連續(xù)燃燒室與所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口連通，所述多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口、所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口、所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口和所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，所述連續(xù)燃燒室的承壓能力大于15MPa。一種提高所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)效率和環(huán)保性的方法，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。一種所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行方法，
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)將吸入的空氣或空氣燃料混合物或經(jīng)增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)中進(jìn)行壓縮；第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹做功，再將做功后的氣體排出；
第三步，做功機(jī)構(gòu)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將由第二步中的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞做功機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功；
所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為單級(jí)活塞壓氣機(jī)，或設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)；所述活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)為單級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)，或設(shè)為多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)；所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。一種所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行方法，
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)將吸入的空氣或空氣燃料混合物或經(jīng)增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)后且膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功；
所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為單級(jí)活塞壓氣機(jī)，或設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)；所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。本發(fā)明中，在設(shè)有所述活塞做功機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸、所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸可以設(shè)為同一曲軸，或所述活塞壓氣機(jī)的曲軸、所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸中至少兩個(gè)不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸之間，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸之間，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸之間至少一處經(jīng)變速器(如齒輪變速機(jī)構(gòu))連接；在只設(shè)有所述活塞壓氣機(jī)和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸可為同一曲軸，或所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸之間經(jīng)變速器(如齒輪變速機(jī)構(gòu))連接。本發(fā)明中，所謂的“所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸之間，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸之間，所述活塞壓氣機(jī)的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸之間至少一處經(jīng)變速器連接”是指所述活塞壓氣機(jī)的曲軸、所述活塞做功機(jī)構(gòu)的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸三者之間的轉(zhuǎn)速是不相同的。本發(fā)明中，所謂的通道閥是指設(shè)置在通道內(nèi)或設(shè)置在通道上的控制氣體流動(dòng)的閥體，所謂的通道閥可以是閘閥、球閥等。本發(fā)明中，所謂的掃氣進(jìn)氣壓縮沖程是指經(jīng)初步壓縮的具有一定壓力的氣體充入所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行掃氣，當(dāng)排氣完了時(shí)對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行進(jìn)一步壓縮的過(guò)程，這一過(guò)程中包括排氣過(guò)程。本發(fā)明中，所謂的燃燒膨脹做功沖程是指燃料和空氣發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并通過(guò)氣體的膨脹對(duì)外輸出動(dòng)力的過(guò)程。本發(fā)明中，所謂的U流是對(duì)氣體流動(dòng)，即氣體供送和回充的形象描述。本發(fā)明中，所謂的單道U流是指所述活塞壓氣機(jī)和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)單一通道連通，所述單一通道既用于氣體供送，也用于氣體回充；
本發(fā)明中，所謂的雙道U流是指所述活塞壓氣機(jī)和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)兩條通道連通，其中一條通道用于氣體供送，另一條通道用于氣體回充；
本發(fā)明中，所謂的單雙U流是指所述活塞壓氣機(jī)的單一通道與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的兩條通道連通，所述單一通道既用于氣體供送，也用于氣體回充，所述兩條通道中一條通道用于氣體供送，另一條通道用于氣體回充；
本發(fā)明中，所謂的雙單U流是指所述活塞壓氣機(jī)的兩條通道與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的單一通道連通，所述兩條通道中一條通道用于氣體供送，另一條通道用于氣體回充，所述單一通道既用于氣體供送，也用于氣體回充。本發(fā)明中，所謂的結(jié)構(gòu)輕巧是指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承壓能力相對(duì)較弱，如結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)是指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承壓能力相對(duì)較弱活塞壓氣機(jī)；
本發(fā)明中，所謂的“將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上”是指經(jīng)所述活塞壓氣機(jī)壓縮后的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中無(wú)需進(jìn)行大幅度壓縮就可以壓縮至15MPa以上，這樣可以大幅度節(jié)省所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮功，提高所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。本發(fā)明中，所謂的射流泵是指通過(guò)動(dòng)力流體引射非動(dòng)力流體，兩流體相互作用從一個(gè)出口排出的裝置，所謂的射流泵可以是氣體射流泵(即噴射泵)，也可以是液體射流泵；所謂的射流泵可以是傳統(tǒng)射流泵，也可以是非傳統(tǒng)射流泵。本發(fā)明中，所謂的傳統(tǒng)射流泵是指由兩個(gè)套裝設(shè)置的管構(gòu)成的，向內(nèi)管提供高壓動(dòng)力流體，內(nèi)管高壓動(dòng)力流體在外管內(nèi)噴射，在內(nèi)管高壓動(dòng)力流體噴射和外管的共同作用下使內(nèi)外管之間的其他流體(從外管進(jìn)入的流體)沿內(nèi)管高壓動(dòng)力流體的噴射方向產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的裝置；所謂射流泵的外管可以有縮擴(kuò)區(qū)，外管可以設(shè)為文丘里管，內(nèi)管噴嘴可以設(shè)為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴(kuò)區(qū)是指外管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個(gè)接口或稱通道，即射流泵動(dòng)力流體噴射口、射流泵低壓流體入口和射流泵流體出口。本發(fā)明中，所謂的非傳統(tǒng)射流泵是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互套裝設(shè)置或相互并列設(shè)置的管構(gòu)成的，其中至少一個(gè)管與動(dòng)力流體源連通，并且動(dòng)力流體源中的動(dòng)力流體的流動(dòng)能夠引起其他管中的流體產(chǎn)生定向流動(dòng)的裝置；所謂射流泵的管可以有縮擴(kuò)區(qū)，可以設(shè)為文丘里管，管的噴嘴可以設(shè)為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴(kuò)區(qū)是指管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個(gè)接口或稱通道，即射流泵動(dòng)力流體噴射口、射流泵低壓流體入口和射流泵流體出口 ；所述射流泵可以包括多個(gè)射流泵動(dòng)力流體噴射口，在包括多個(gè)射流泵動(dòng)力流體噴射口的結(jié)構(gòu)中，所述射流泵動(dòng)力流體噴射口可以布置在所述射流泵低壓流體入口的管道中心區(qū)，也可以布置在所述射流泵低壓流體入口的管道壁附近，所述射流泵動(dòng)力流體噴射口也可以是環(huán)繞所述射流泵低壓流體入口管道壁的環(huán)形噴射口。 本發(fā)明中，所述射流泵包括多級(jí)射流泵，多股射流泵和脈沖射流泵等。本發(fā)明中，所謂的“所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道經(jīng)射流泵與動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)連通”是指所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道與所述射流泵的動(dòng)力流體噴射口連通，所述射流泵的流體出口與動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)的工質(zhì)入口連通，所述射流泵的低壓流體入口與大氣連通或與其他低壓氣源(如所述葉輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)排出的氣體)連通。經(jīng)詳細(xì)分析，活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)(即活塞式內(nèi)燃機(jī))在工作中，氣缸處于較大壓力狀態(tài)(氣缸內(nèi)的氣壓由最高爆壓降至最高爆壓值的三分之一)的時(shí)間很短，而在絕大部分時(shí)間內(nèi)，氣缸及其運(yùn)動(dòng)件(活塞、連桿、曲軸等)所受到的作用力均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣缸及其運(yùn)動(dòng)件的承載能力。換句話說(shuō)，在活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程中，在絕大部分時(shí)間內(nèi)，氣缸及其運(yùn)動(dòng)件是處于承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)剩狀態(tài)，這種過(guò)剩狀態(tài)無(wú)論從制造成本、體積、重量以及效率等任何方面來(lái)說(shuō)，都是一種嚴(yán)重的浪費(fèi)。不僅如此，傳統(tǒng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)還使發(fā)動(dòng)機(jī)陷入發(fā)動(dòng)機(jī)爆壓無(wú)法大幅度提高的狀態(tài)，其原因是要想保證一定的功率，而且保證一定的爆壓就必須將活塞、連桿或曲軸等設(shè)計(jì)得龐大，然而由于這些部件尺寸龐大，就必然導(dǎo)致缸套、缸蓋承載能力的下降，最終使爆壓無(wú)法提高。傳統(tǒng)活塞式內(nèi)燃機(jī)活塞做功過(guò)程中的受力特點(diǎn)是受力大而時(shí)間短，這是導(dǎo)致這類發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)笨重的重要原因。為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明所公開(kāi)的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)將內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程分為如下過(guò)程一、初級(jí)壓縮過(guò)程，這一過(guò)程是將吸入的空氣(含空氣燃料混合物)或經(jīng)所述葉輪壓氣機(jī)增壓的空氣(含空氣燃料混合物)在所述活塞壓氣機(jī)中進(jìn)行壓縮，由于這一壓縮過(guò)程的壓力較小，所以其機(jī)構(gòu)不僅可以做得較為輕巧，而且還可以使其在較高的速度下工作；二、內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，這一過(guò)程是將經(jīng)所述活塞壓氣機(jī)壓縮后的空氣(含空氣燃料混合物)進(jìn)一步壓縮，并使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹做功，這一過(guò)程中雖然壓力較大，但是由于進(jìn)氣已被壓縮到一定程度，所以氣缸的排量相對(duì)較小，氣缸的直徑也相對(duì)較小，所以氣缸及其運(yùn)動(dòng)件可以承受較高的爆壓，這一過(guò)程中，膨脹比也相對(duì)較小，膨脹做功后的氣缸內(nèi)的氣體仍然具有較高的壓力，在這一過(guò)程中，由于膨脹比較小，所以增加了氣體工質(zhì)處于較大壓力狀態(tài)下對(duì)活塞的作用時(shí)間，這一過(guò)程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)即所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)需要承擔(dān)較大的作用力；三、做功機(jī)構(gòu)過(guò)程，這一過(guò)程是將由過(guò)程二中的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體導(dǎo)入所述活塞做功機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功，在這一過(guò)程中，由于進(jìn)入所述活塞做功機(jī)構(gòu)的氣體工質(zhì)的壓力大幅度下降，所以所述活塞做功機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可以相對(duì)輕巧化，而且由于結(jié)構(gòu)已輕巧化，所述活塞做功機(jī)構(gòu)可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。上述三個(gè)過(guò)程中，第一個(gè)過(guò)程中的所述活塞壓氣機(jī)可以是單級(jí)活塞壓氣機(jī)，也可以是多級(jí)活塞壓氣機(jī)；第三個(gè)過(guò)程的所述活塞做功機(jī)構(gòu)可以是單級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)，也可以是多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)；而第二個(gè)過(guò)程中的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)設(shè)置。本發(fā)明中，所公開(kāi)的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)改變氣缸直徑的目的是為了利用直徑較小的活塞氣缸機(jī)構(gòu)的承壓能力大的優(yōu)勢(shì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的爆壓(或燃料在燃燒室內(nèi)發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)時(shí)的壓力)得以大幅度提高，最終實(shí)現(xiàn)提高效率的目的。本發(fā)明中，在所述活塞壓氣機(jī)上設(shè)排氣門(mén)，所述活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣余隙氣體放出沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī) 構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。本發(fā)明中，在所述活塞壓氣機(jī)上設(shè)排氣門(mén)和燃料入口，所述活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作，或所述活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述活塞壓氣機(jī)受正時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。本發(fā)明中，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27MPa、27.5MPa、28MPa、28.5MPa、29MPa、29.5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33.5MPa、34MPa、34.5MPa、35MPa、35.5MPa、36MPa、36.5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42.5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44.5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。本發(fā)明中，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29.5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38.5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。本發(fā)明中，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22.5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42.5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。本發(fā)明中，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹比小于11、10、9、8、7、6、5、4、3或小于2。本發(fā)明中，在所述活塞壓氣機(jī)的氣缸上設(shè)降溫器；在所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)中，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器。本發(fā)明中，在所述活塞壓氣機(jī)和所述連續(xù)燃燒室之間設(shè)膨脹劑入口 ；在所述活塞壓氣機(jī)設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)中，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)和所述連續(xù)燃燒室之間設(shè)膨脹劑入口。本發(fā)明中，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)連接件的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)。本發(fā)明中，所謂的大徑是指直徑相對(duì)較大的機(jī)構(gòu)，如大徑活塞壓氣機(jī)、大徑活塞做功機(jī)構(gòu)等；所謂的小徑指直徑相對(duì)較小的機(jī)構(gòu)，如小徑活塞壓氣機(jī)、小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)
坐寸ο本發(fā)明中，所謂降溫器是指一切可以對(duì)氣體進(jìn)行降溫的裝置，可以是散熱器，也可以是以降溫為目的的熱交換器，還可以是混合式降溫器；所謂混合式降溫器是指將溫度較低的膨脹劑與高溫高壓氣體混合使高溫高壓氣體降溫的裝置。本發(fā)明所謂的爆排發(fā)動(dòng)機(jī)是指由燃燒室和膨脹做功機(jī)構(gòu)(即做功機(jī)構(gòu))構(gòu)成的，只進(jìn)行燃燒爆炸做功過(guò)程(含燃燒爆炸做功沖程)和排氣過(guò)程，不包含吸氣過(guò)程和壓縮過(guò)程的熱動(dòng)力系統(tǒng)(即將熱轉(zhuǎn)換成功的系統(tǒng))，這種熱動(dòng)力系統(tǒng)中原工質(zhì)(即燃燒前的工質(zhì))是以充入的方式而不是吸入的方式進(jìn)入燃燒室的；燃燒室與膨脹做功機(jī)構(gòu)(即做功機(jī)構(gòu))可以直接連通，也可以將燃燒室設(shè)置在膨脹做功機(jī)構(gòu)內(nèi)(如將燃燒室設(shè)置在氣缸活塞機(jī)構(gòu)的氣缸內(nèi)的結(jié)構(gòu))，還可以將燃燒室經(jīng)控制閥與膨脹做功機(jī)構(gòu)連通；在將燃燒室經(jīng)控制閥與膨脹做功機(jī)構(gòu)連通的結(jié)構(gòu)中，為了充分高效燃燒，可以使燃燒室處于連續(xù)燃燒狀態(tài)，也可以使燃燒室處于間歇燃燒狀態(tài)；一個(gè)燃燒室可以對(duì)應(yīng)一個(gè)膨脹做功機(jī)構(gòu)，一個(gè)燃燒室也可以對(duì)應(yīng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的膨脹做功機(jī)構(gòu)；做功機(jī)構(gòu)可以是活塞式膨脹做功機(jī)構(gòu)(含轉(zhuǎn)子式膨脹做功機(jī)構(gòu))，還可以是透平式膨脹做功機(jī)構(gòu)(即葉輪式做功機(jī)構(gòu))，所謂的膨脹做功機(jī)構(gòu)是指利用燃燒室的工質(zhì)膨脹對(duì)外輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)；為使這種發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作需要在進(jìn)氣中加入燃料或在燃燒室中噴射燃料，根據(jù)燃料不同，可以采用點(diǎn)燃或壓燃形式。本發(fā)明中，對(duì)于活塞壓氣機(jī)，活塞下行吸氣時(shí)，進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，將需要壓縮的氣體吸入氣缸(即活塞運(yùn)行至下止點(diǎn))后，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱為吸氣沖程；活塞上行(即趨近于氣缸蓋)對(duì)缸內(nèi)氣體進(jìn)行壓縮，當(dāng)壓縮到一定程度時(shí)(缸內(nèi)的壓力大于供氣門(mén)外部的壓力時(shí))，供氣門(mén)打開(kāi)，缸內(nèi)的氣體經(jīng)供氣門(mén)被排出后，供氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱為壓氣供氣沖程；當(dāng)活塞結(jié)束壓氣供氣沖程時(shí)，活塞開(kāi)始下行(即遠(yuǎn)離氣缸蓋)利用氣體壓縮機(jī)余隙容積內(nèi)的氣體直接做功，這一沖程稱為余隙氣體做功沖程(如果余隙氣體是含氧氣體，此時(shí)可向余隙容積內(nèi)噴射燃料使燃料與余隙氣體發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并推動(dòng)活塞做功，這一沖程稱為余隙氣體燃燒做功沖程，而如果是把小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的具有一定壓力的排氣充入所述大徑活塞壓氣機(jī)的氣缸繼續(xù)做功而不發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)，這一沖程稱為充氣做功沖程，如果發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)，則成為充氣燃燒做功沖程)；當(dāng)活塞結(jié)束余隙氣體做功沖程或余隙氣體燃燒做功沖程時(shí)，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞開(kāi)始上行將缸內(nèi)氣體(即做功后的氣體)排出氣缸后，排氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱為排氣沖程。此外，在進(jìn)氣為有壓氣體的前提下(例如經(jīng)葉輪壓氣機(jī)壓縮后的氣體以及經(jīng)活塞背部壓縮的氣體(如同二沖程進(jìn)氣模式))，當(dāng)活塞處于下止點(diǎn)時(shí)，排氣門(mén)和進(jìn)氣門(mén)都打開(kāi)，利用經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入氣缸的有壓氣體將原存在于氣缸內(nèi)的氣體經(jīng)排氣門(mén)以掃氣的形式排出后，排氣門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣門(mén)也關(guān)閉，活塞繼續(xù)上行對(duì)缸內(nèi)氣體進(jìn)行壓縮，隨后供氣門(mén)打開(kāi)進(jìn)行供氣，直至活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)時(shí)，供氣門(mén)關(guān)閉，這一沖程稱為進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程。本發(fā)明中，所謂的回充氣體膨脹做功沖程是指將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹做功后的氣體工質(zhì)回充到所述活塞壓氣機(jī)內(nèi)，在所述活塞壓氣機(jī)內(nèi)進(jìn)一步膨脹做功的過(guò)程。本發(fā)明中，所謂的活塞做功機(jī)構(gòu)是指一切可以利用氣體膨脹對(duì)外輸出動(dòng)力的氣缸活塞機(jī)構(gòu)，如氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等。本發(fā)明中，所謂的配氣門(mén)是指能夠控制氣體流動(dòng)的氣門(mén)，它可以是進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、供氣門(mén)，也可以是供氣充氣門(mén)、進(jìn)排共用氣門(mén)；所謂的進(jìn)氣門(mén)是指控制進(jìn)氣的氣門(mén)，所謂供氣門(mén)是指控制壓縮氣體流出的氣門(mén)(相當(dāng)于傳統(tǒng)活塞式氣體壓縮機(jī)的排氣門(mén))，所謂排氣門(mén)是指控制膨脹做功后的缸內(nèi)氣體排出的氣門(mén)，所謂的充氣門(mén)是指控制充氣的氣門(mén)，所謂的供氣充氣門(mén)是指同時(shí)具有供氣功能和充氣功能的氣門(mén)，即一門(mén)兩用；所謂的進(jìn)排共用氣門(mén)是指同時(shí)具有進(jìn)氣功能和排氣功能的氣門(mén)，即一門(mén)兩用。 本發(fā)明中，所謂的進(jìn)氣口是指連通氣缸內(nèi)外的控制進(jìn)氣的連通通道；所謂供氣口是指控制壓縮氣體流出的連通通道；所謂排氣口是指控制膨脹做功后的缸內(nèi)氣體排出的連通通道；所謂的供氣口是指控制供氣的連通通道，如傳統(tǒng)活塞式壓氣機(jī)的排氣通道；所謂的充氣口是指控制充氣的連通通道；所謂的供氣充氣口是指同時(shí)具有供氣功能和充氣功能的連通通道；所謂的進(jìn)排共用氣口是指同時(shí)具有進(jìn)氣功能和排氣功能的連通通道。本發(fā)明中，所述活塞機(jī)構(gòu)(包括活塞壓氣機(jī)、活塞做功機(jī)構(gòu)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)等)都可以設(shè)置為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)；所謂的對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)是指在一個(gè)氣缸內(nèi)對(duì)置設(shè)置兩個(gè)活塞的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)中需要在氣缸壁上設(shè)置配氣通道。本發(fā)明中，所謂的正時(shí)控制機(jī)構(gòu)是指一切能夠使所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按照本發(fā)明所公開(kāi)的邏輯關(guān)系(包括二沖程循環(huán)模式、四沖程循環(huán)模式、六沖程循環(huán)模式)工作的控制裝置、單元或系統(tǒng)，可以是機(jī)械控制系統(tǒng)(如凸輪控制機(jī)構(gòu))、液壓控制系統(tǒng)、電磁控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)，或者它們的各種組合控制系統(tǒng)。本發(fā)明中，所謂的控制機(jī)構(gòu)的功能與上述所述正時(shí)控制機(jī)構(gòu)的功能和結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明中，所謂的活塞壓氣機(jī)是指活塞式壓氣機(jī)；所謂的活塞做功機(jī)構(gòu)是指活塞式做功機(jī)構(gòu)；所謂的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是指活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，所謂的“所述活塞壓氣機(jī)設(shè)有壓氣機(jī)進(jìn)氣口和壓氣機(jī)供氣口 ”是指在所述活塞壓氣機(jī)的工質(zhì)包絡(luò)上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口和壓氣機(jī)供氣口 ；所謂的“所述活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)有做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口和做功機(jī)構(gòu)排氣口 ”是指在所述活塞做功機(jī)構(gòu)的工質(zhì)包絡(luò)上設(shè)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口和做功機(jī)構(gòu)排氣口 ；所謂的“所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 ”是指在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的工質(zhì)包絡(luò)上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口。本發(fā)明中，所謂的工質(zhì)包絡(luò)是指由活塞和與所述活塞相配合的腔體所構(gòu)成的容納氣體工質(zhì)的空間的壁，例如由活塞、氣缸和氣缸蓋構(gòu)成的容納氣體工質(zhì)的空間的壁,再例如由相互對(duì)置設(shè)置的兩個(gè)活塞和氣缸構(gòu)成的容納氣體工質(zhì)的空間的壁，還例如由多個(gè)相互對(duì)置設(shè)置的活塞、與每個(gè)活塞相配合的氣缸以及連通這些所述氣缸的氣缸連通腔體構(gòu)成的容納氣體工質(zhì)的空間的壁。本發(fā)明中，所謂的空間的壁是指容納氣體工質(zhì)的空間內(nèi)氣體工質(zhì)所接觸到的物體，包括固定的物體例如氣缸和氣缸蓋，也包括活動(dòng)的物體，例如活塞。本發(fā)明中，所謂的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力是指組成所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、氣缸、缸蓋、氣門(mén)、連桿、曲軸等部件的承壓能力均滿足要求。本發(fā)明中，所述活塞壓氣機(jī)可以設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)或多個(gè)活塞壓氣機(jī)的組合，所述活塞壓氣機(jī)的直徑可以設(shè)為相等，也可以設(shè)為不等；在所述活塞壓氣機(jī)的直徑設(shè)為不等的結(jié)構(gòu)中，所述活塞壓氣機(jī)按照直徑由大到小的順序依次連通，以實(shí)現(xiàn)更高的壓氣效率。本發(fā)明中，所述活塞做功機(jī)構(gòu)可以設(shè)為多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)的組合，所述活塞做功機(jī)構(gòu)的直徑可以設(shè)為相等，也可以設(shè)為不等；在所述活塞做功機(jī)構(gòu)的直徑設(shè)為不等的結(jié)構(gòu)中，所述活塞做功機(jī)構(gòu)按照直徑由小到大的順序依次連通，以實(shí)現(xiàn)更高的做功效率。本發(fā)明中，所謂的燃料入口是指一切能夠?qū)⑷剂蠈?dǎo)入所述氣體包絡(luò)的開(kāi)口或裝置，如燃料噴射器、燃料導(dǎo)入閥等。本發(fā)明中，所謂的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是指由活塞和氣缸構(gòu)成的，設(shè)有進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)，并具有壓縮沖程和燃燒爆炸做功沖程的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。本發(fā)明中，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可以是二沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是四沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，所謂的葉輪壓氣機(jī)是指一切利用葉輪對(duì)氣體進(jìn)行壓縮的裝置，例如渦輪壓氣機(jī)等。本發(fā)明中，所謂的葉輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)是指一切利用氣體流動(dòng)膨脹對(duì)外做功的機(jī)構(gòu)，例如動(dòng)力透平、動(dòng)力渦輪等。本發(fā)明中，所述葉輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)可以對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)輸出動(dòng)力，也可以對(duì)外輸出動(dòng)力。本發(fā)明中，所述多級(jí)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)可以對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)輸出動(dòng)力，也可以對(duì)外輸出動(dòng)力。本發(fā)明中，所謂的膨脹劑是指不參與燃燒化學(xué)反應(yīng)起冷卻和調(diào)整做功工質(zhì)摩爾數(shù)并膨脹做功的工質(zhì)，可以是氣體或液體，如水蒸汽、二氧化碳、氦氣、氮?dú)饧八⒁后w二氧化碳、液氦、液氮、液化空氣等。本發(fā)明中，所述連續(xù)燃燒室的承壓能力大于15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、2IMPa、21. 5MPa、22MPa、22.5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32.5MPa、33MPa、33.5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、
42.5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46.5MPa、47MPa、
47.5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。本發(fā)明中，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱的承壓能力大于I. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5MPa、10MPa、10. 5MPa、llMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、
25.5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30.5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、
35.5MPa、36MPa、36.5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40.5MPa、41MPa、41.5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。本發(fā)明中，圖32是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖，O-A-H所示曲線是通過(guò)狀態(tài)參數(shù)為298K和O. IMPa的O點(diǎn)的氣體工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線；B點(diǎn)為氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)，E-B-D所示曲線是通過(guò)B點(diǎn)的絕熱關(guān)系曲線，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力相同；F-G所示曲線是通過(guò)2800K和IOMPa (即目前內(nèi)燃機(jī)中即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)點(diǎn))的工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線。本發(fā)明中，圖32中的中的χ是氣體工質(zhì)絕熱指數(shù)P是氣體工質(zhì)的壓力，Γ是氣體工質(zhì)的溫度，C是常數(shù)。本發(fā)明中，所謂的類絕熱關(guān)系包括下列三種情況1.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線上，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖32中O-A-H所示曲線上；2.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線左側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖32中O-A-H所示曲線的左側(cè)；3.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線右側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖32中O-A-H所示曲線的右側(cè)，但是氣體工質(zhì)的溫度不高于由此氣體工質(zhì)的壓力按絕熱關(guān)系計(jì)算所得溫度加1000K的和、加950K的和、加900K的和、加850K的和、加800K的和、力口750K的和、加700K的和、加650K的和、加600K的和、加550K的和、加500K的和、加450K的和、加400K的和、加350K的和、加300K的和、加250K的和、加200K的和、加190K的和、力口180K的和、加170K的和、加160K的和、加150K的和、加140K的和、加130K的和、加120K的和、加IlOK的和、加100K的和、加90K的和、加80K的和、加70K的和、加60K的和、加50K的和、加40K的和、加30K的和或不聞?dòng)诩?0K的和，即如圖8所不，所述氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)為B點(diǎn)，A點(diǎn)是壓力與B點(diǎn)相同的絕熱關(guān)系曲線上的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的溫差應(yīng)小于1000K、950K、900K、850K、800K、750K、700K、650K、600K、550K、500K、450K、400K、350K、300K、250Κ、200Κ、190Κ、180Κ、170Κ、160Κ、150Κ、140Κ、130Κ、120Κ、I10Κ、100K、90K、80K、70K、60K、50Κ、40Κ、30Κ 或小于 20Κ。本發(fā)明中，所謂類絕熱關(guān)系可以是上述三種情況中的任何一種，也就是指即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在如圖32所示的通過(guò)B點(diǎn)的絕熱過(guò)程曲線E-B-D的左側(cè)區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明中，所謂的即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)是指在做功沖程(或做功過(guò)程)即將開(kāi)始時(shí)自身即將開(kāi)始膨脹推動(dòng)做功機(jī)構(gòu)做功的氣體工質(zhì)。本發(fā)明中，將即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力)符合類絕熱關(guān)系的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(即熱動(dòng)力系統(tǒng))定義為低熵發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，調(diào)整壓氣機(jī)的壓縮氣體出口處的氣體壓力，調(diào)整導(dǎo)入的膨脹劑的量，調(diào)整導(dǎo)入做功機(jī)構(gòu)或燃燒室的氣體工質(zhì)的溫度和壓力，進(jìn)而調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本發(fā)明中，所謂的短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)是指沒(méi)有獨(dú)立的吸氣沖程，排氣過(guò)程、吸氣過(guò)程和壓縮過(guò)程共用一個(gè)沖程，即掃氣壓氣沖程，壓縮沖程中容積變化的量小于膨脹做功沖程中容積變化的量的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)；所述活塞壓氣機(jī)出口處的氣體壓力越高，所述短壓程
充氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮過(guò)程占一個(gè)沖程的長(zhǎng)度的份額可以越小，在具體發(fā)動(dòng)機(jī)中，可根據(jù)工況的要求，調(diào)整所述活塞壓氣機(jī)的氣體出口處的氣體壓力和所述短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程的壓縮力度。本發(fā)明中，所謂的活塞可以是與曲柄連桿機(jī)構(gòu)連接的活塞，也可以是自由活塞。本發(fā)明中，根據(jù)熱能與動(dòng)力領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)，如在所述燃料入口處設(shè)置燃料供送系統(tǒng)等。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明所公開(kāi)的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)大幅度提高了效率。


圖I所示的是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意 圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意 圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意 圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意 圖6所示的是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意 圖7所示的是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意 圖8所示的是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意 圖9所示的是本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意 圖10所示的是本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意 圖11所示的是本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意 圖12所示的是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意 圖13所示的是本發(fā)明實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意 圖14所示的是本發(fā)明實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意 圖15所示的是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意 圖16所示的是本發(fā)明實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)示意 圖17所示的是本發(fā)明實(shí)施例17的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18所示的是本發(fā)明實(shí)施例18的結(jié)構(gòu)示意 圖19所示的是本發(fā)明實(shí)施例19的結(jié)構(gòu)示意 圖20所示的是本發(fā)明實(shí)施例20的結(jié)構(gòu)示意 圖21所示的是本發(fā)明實(shí)施例21的結(jié)構(gòu)示意 圖22所示的是本發(fā)明實(shí)施例22的結(jié)構(gòu)示意 圖23所示的是本發(fā)明實(shí)施例23的結(jié)構(gòu)示意 圖24所示的是本發(fā)明實(shí)施例24的結(jié)構(gòu)示意 圖25所示的是本發(fā)明實(shí)施例25的結(jié)構(gòu)示意 圖26所示的是本發(fā)明實(shí)施例26的結(jié)構(gòu)示意 圖27所示的是本發(fā)明實(shí)施例27的結(jié)構(gòu)示意 圖28所示的是本發(fā)明實(shí)施例28的結(jié)構(gòu)示意 圖29所示的是本發(fā)明實(shí)施例29的結(jié)構(gòu)示意 圖30所示的是本發(fā)明實(shí)施例30的結(jié)構(gòu)示意 圖31所示的是本發(fā)明實(shí)施例31的結(jié)構(gòu)示意 圖32所示的是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖，
圖中
I壓氣機(jī)進(jìn)氣口、2壓氣機(jī)供氣口、3做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口、4做功機(jī)構(gòu)排氣口、5發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、6發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口、7配氣門(mén)、10壓氣機(jī)供氣充氣口、11多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)、12葉輪壓氣機(jī)、13動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)、14大徑活塞壓氣機(jī)供氣通道、15降溫器、16壓氣機(jī)排氣口、17燃料入口、18壓氣機(jī)雙道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、21曲軸、23壓氣機(jī)充氣口、28壓氣機(jī)雙道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、29發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口、30儲(chǔ)氣罐、32曲軸箱、33小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)、34大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、71大徑活塞壓氣機(jī)、72大徑活塞做功機(jī)構(gòu)、73小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、74多級(jí)活塞壓氣機(jī)、75小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)、77小徑活塞壓氣機(jī)、78小徑活塞做功機(jī)構(gòu)、88通道閥、90大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、91大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口、92大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口、93小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、94小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口、95多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口、96多級(jí)壓氣機(jī)供氣口、97多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口、98多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口、99變速器、100多級(jí)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)、101活塞壓氣機(jī)、102活塞做功機(jī)構(gòu)、103活塞發(fā)動(dòng)機(jī)、110連續(xù)燃燒室、150射流泵、181壓氣機(jī)單道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、182壓氣機(jī)單雙U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、183壓氣機(jī)雙單U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、188壓氣機(jī)正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、281壓氣機(jī)單道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、282壓氣機(jī)單雙U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)、283壓氣機(jī)雙單U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I
如圖I所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)101、活塞做功機(jī)構(gòu)102和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103，在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I和壓氣機(jī)供氣口 2，在所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的氣缸蓋上設(shè)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 3和做功機(jī)構(gòu)排氣口 4，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6，所述壓氣機(jī)供氣口 2與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6與所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 3連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 3、所述做功機(jī)構(gòu)排氣口 4、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中全部設(shè)有配氣門(mén)7，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)101的承壓能力，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的承壓能力，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于15MPa。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的控制機(jī)構(gòu)設(shè)為使所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程一燃燒膨脹做功沖程二沖程工作模式工作的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)?？蛇x擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的控制機(jī)構(gòu)設(shè)為使所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103按吸氣沖程一壓縮沖程一燃燒膨脹做功沖程一排氣沖程四沖程工作模式工作的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)。為了提高所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的效率和環(huán)保性，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整 即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，例如調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力為16MPa，溫度為1200K，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101將吸入的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功，再將做功后的氣體排出；
第三步，做功機(jī)構(gòu)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將由第二步中的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞做功機(jī)構(gòu)102進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74 ;所述活塞做功機(jī)構(gòu)102設(shè)為多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)11 ;所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103為多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 3、所述做功機(jī)構(gòu)排氣口 4、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于15. 5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、
26.5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31.5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、40.5MPa、41MPa、41.5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上；所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I和所述壓氣機(jī)供氣口 2兩者共同或其中一個(gè)設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上；所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 3和所述做功機(jī)構(gòu)排氣口 4兩者共同或其中一個(gè)設(shè)置在所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例2
如圖2所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13，在所述活塞壓氣機(jī)101的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)12，所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)12輸出動(dòng)力。在所述葉輪壓氣機(jī)12和所述活塞壓氣機(jī)101之間的連通通道上設(shè)降溫器15，在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸上設(shè)降溫器15。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101將吸入的經(jīng)葉輪壓氣機(jī)12增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功，再將做功后的氣體排出；
第三步，做功機(jī)構(gòu)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將由第二步中的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣
體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞做功機(jī)構(gòu)102進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。實(shí)施例3
如圖3所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣體連通通道上設(shè)旁通口，所述旁通口與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32連通，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于IMPa。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的膨脹比小于12，如膨脹比設(shè)為9。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱32的承壓能力大于1.5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5MPa、lOMPa、10. 5MPa、llMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24.5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29.5MPa、30MPa、30.5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38.5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44.5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46.5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa或大于50MPa。可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹比小于11、10、9、8、7、6、5、4、3或小于2。實(shí)施例4
如圖4所示的對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，上述實(shí)施例中所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103可設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，相應(yīng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6兩者共同設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上。具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明中所公開(kāi)的所有活塞式機(jī)構(gòu)(包括所述活塞壓氣機(jī)101、所述活塞做功機(jī)構(gòu)102和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103)可以部分或全部設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，即所述活塞壓氣機(jī)101和/或所述活塞做功機(jī)構(gòu)102和/或所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，將下述實(shí)施例中所有活塞式機(jī)構(gòu)均可采用如圖4所示的對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)來(lái)替換。實(shí)施例5如圖5所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的曲軸結(jié)構(gòu)，上述實(shí)施例中的所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸、所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸設(shè)為同一曲軸21，與所述活塞壓氣機(jī)101連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力、與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力和與所述活塞做功機(jī)構(gòu)102連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的連桿的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的連桿的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的連桿的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不
坐寸ο具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的活塞的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的活塞的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的活塞的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不
坐寸ο具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的氣缸的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不
坐寸ο具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋的承載能力、所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋的承載能力和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的氣缸蓋的承載能力中至少兩個(gè)承載能力不等。實(shí)施例6
如圖6所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的曲軸結(jié)構(gòu)，其與實(shí)施例5的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸、所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸中至少兩個(gè)不共軸設(shè)置。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸之間，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的曲軸之間，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的曲軸之間其中一處經(jīng)變速器99連接。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸之間，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的曲軸之間，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞做功機(jī)構(gòu)102的曲軸之間多處是經(jīng)變速器99連接。實(shí)施例7
如圖7所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為大徑活塞壓氣機(jī)71，所述活塞做功機(jī)構(gòu)102設(shè)為大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103設(shè)為小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)71的活塞直徑，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72的活塞直徑。實(shí)施例8
如圖8所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74，所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74由大徑活塞壓氣機(jī)71和小徑活塞壓氣機(jī)77構(gòu)成，所述活塞做功機(jī)構(gòu)102設(shè)為大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103設(shè)為小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)75，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)75的活塞直徑小于所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中的大徑活塞壓氣機(jī)71的活塞直徑，所述小徑活塞爆排發(fā)動(dòng)機(jī)75的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72的活塞直徑。在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器15，即在所述大徑活塞壓氣機(jī)71和所述小徑活塞壓氣機(jī)77連通通道上設(shè)降溫器15。實(shí)施例9
如圖9所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為大徑活塞壓氣機(jī)71，所述活塞做功機(jī)構(gòu)102設(shè)為大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103設(shè)為小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33的承壓能力大于15MPa，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33的活 塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)71的活塞直徑，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72的活塞直徑。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33的承壓能力可以大于 15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30.5MPa、31MPa、31.5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35.5MPa、36MPa、36.5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38.5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、
40.5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44.5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。實(shí)施例10
如圖10所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)101和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103，在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、壓氣機(jī)供氣充氣口 10和壓氣機(jī)排氣口 16，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29，所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29全部設(shè)有配氣門(mén)7，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述壓氣機(jī)排氣口 16中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)181，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)101的承壓能力。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的膨脹比小于12，如膨脹比設(shè)為6。為了提高所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的效率和環(huán)保性，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，例如調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力為16MPa，溫度為1200K，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101將吸入的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74 ;所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103為多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29中的部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29可設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上；所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述壓氣機(jī)排氣口16中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例11
如圖11所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于在所述活塞壓氣機(jī)101與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣體連通通道上設(shè)旁通口，所述旁通口與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32連通，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于IMPa。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于I. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5MPa、lOMPa、10. 5MPa、IIMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14.5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29.5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34.5MPa、35MPa、35.5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、40.5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa或大于50MPa。實(shí)施例12
如圖12所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述壓氣機(jī)排氣口 16中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu) 281。所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29的連通通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐30。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸設(shè)為同一曲軸21(具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例5中的圖5所示設(shè)置);可選擇地，與所述活塞壓氣機(jī)101連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力和與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的連桿的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的連桿的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的活塞的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的活塞的承載能力不等。
具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋的承載能力不等。實(shí)施例13
如圖13所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I設(shè)在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè) 壁上，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I的打開(kāi)和關(guān)閉受所述活塞壓氣機(jī)101的活塞控制，所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述壓氣機(jī)排氣口 16設(shè)在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋上。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸之間經(jīng)變速器99連接。具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例6中的圖6所示設(shè)置。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述壓氣機(jī)排氣口 16全部或部分設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上；所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例14
如圖14所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于在所述活塞壓氣機(jī)101的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)12，在所述活塞壓氣機(jī)101的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13，所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)12輸出動(dòng)力。在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸上設(shè)降溫器15，在所述葉輪壓氣機(jī)12和所述活塞壓氣機(jī)101之間的連通通道上設(shè)降溫器15。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101將經(jīng)所述葉輪壓氣機(jī)12增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器15。實(shí)施例15
如圖15所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)101和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103，在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、壓氣機(jī)供氣口 2、壓氣機(jī)充氣口23和壓氣機(jī)排氣口 16，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6，所述壓氣機(jī)供氣口 2和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6和所述壓氣機(jī)充氣口 23連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23、所述壓氣機(jī)排氣口 16、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6全部設(shè)有配氣門(mén)7，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23和所述壓氣機(jī)排氣口 16中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)101的承壓能力。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的膨脹比小于12，如膨脹比設(shè)為7。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸設(shè)為同一曲軸21(具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例5中的圖5所示設(shè)置);可選擇地，與所述活塞壓氣機(jī)101連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力和與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的連桿的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的連桿的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的活塞的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的活塞的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸的承載能力不等。所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋的承載能力不等。為了提高所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的效率和環(huán)保性，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，例如調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力為16MPa，溫度為1200K，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)101將吸入的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74 ;所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103為多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23、所述壓氣機(jī)排氣口 16、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中的部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上；所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23和所述壓氣機(jī)排氣口 16中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例16
如圖16所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例15的區(qū)別在于取消所述壓氣機(jī)雙道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)18，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23和所述壓氣機(jī)排氣口 16中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)28。在所述壓氣機(jī)供氣口 2和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5的連通通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐30?？蛇x擇地，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6和所述壓氣機(jī)充氣口 23的連通通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐30和/或在所述壓氣機(jī)供氣口 2和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5的連通通道上設(shè)儲(chǔ)氣罐30。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸之間經(jīng)變速器99連接。具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例6中的圖6所示設(shè)置。實(shí)施例17
如圖17所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例15的區(qū)別在于所述發(fā)動(dòng)
機(jī)進(jìn)氣口 5設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5的的打開(kāi)和關(guān)閉受所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的活塞控制，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋上。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23和所述壓氣機(jī)排氣口 16中的全部或部分設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上；所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6兩者共同或其中一個(gè)設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例18
如圖18所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例15的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101的所述壓氣機(jī)供氣口 2與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5相連的氣體連通通道上設(shè)旁通口，所述旁通口與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32連通，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于IMPa。具體實(shí)施時(shí)，所述旁通口還可以設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的所述壓氣機(jī)充氣口23和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6相連的氣體連通通道上。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于I. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5MPa、lOMPa、10. 5MPa、IIMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14.5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29.5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34.5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、40.5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa或大于50MPa。實(shí)施例19
如圖19所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例15的區(qū)別在于在所述活塞壓氣機(jī)101的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)12，在所述活塞壓氣機(jī)101的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13，所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)12輸出動(dòng)力。在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸上設(shè)降溫器15，在所述葉輪壓氣機(jī)12和所述活塞壓氣機(jī)101之間的連通通道上設(shè)降溫器15。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)101將經(jīng)所述葉輪壓氣機(jī)12增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器15。實(shí)施例20
如圖20所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)101和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103，在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、壓氣機(jī)供氣充氣口 10和壓氣機(jī)排氣口 16，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6，所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6和所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10連通，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6和所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10的連通通道上設(shè)通道閥88，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10、所述壓氣機(jī)排氣口 16、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6全部設(shè)有配氣門(mén)7，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述通道閥88中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單雙U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)182。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于15MPa。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的膨脹比小于12，如膨脹比設(shè)為8。為了提高所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的效率和環(huán)保性，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，例如調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力為16MPa，溫度為1200K，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)101將吸入的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74 ;所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103為多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10、所述壓氣機(jī)排氣口 16、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中的部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，在所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5的連通通道上和/或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6和所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10的連通通道上設(shè)通道閥88。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上；所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10和所述壓氣機(jī)排氣口 16中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例21
如圖21所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例20的區(qū)別在于取消所述壓氣機(jī)單雙U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)182，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣充氣口 10、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述通道閥88中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單雙U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)282，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)
103的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)101的承壓能力。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸設(shè)為同一曲軸21(具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例5中的圖5所示設(shè)置);可選擇地，與所述活塞壓氣機(jī)101連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力和與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的連桿的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的連桿的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的活塞的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的活塞的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋的承載能力不等。實(shí)施例22
如圖22所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例20的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101的所述壓氣機(jī)供氣口 2與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5相連的氣體連通通道上設(shè)旁通口，所述旁通口與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32連通，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于IMPa。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的膨脹比小于12，如膨脹比設(shè)為7。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸之間經(jīng)變速器99連接。具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例6的圖6所示設(shè)置。具體實(shí)施時(shí)，所述旁通口還可以設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的所述壓氣機(jī)充氣口23和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6相連的氣體連通通道上。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于I. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、
8.5MPa、9MPa、9. 5MPa、lOMPa、10. 5MPa、llMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15.5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29.5MPa、30MPa、30.5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37.5MPa、38MPa、38.5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44.5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa或大于50MPa。實(shí)施例23
如圖23所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例20的區(qū)別在于在所述活塞壓氣機(jī)101的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)12，在 所述活塞壓氣機(jī)101的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13，所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)12輸出動(dòng)力。在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸上設(shè)降溫器15，在所述葉輪壓氣機(jī)12和所述活塞壓氣機(jī)101之間的連通通道上設(shè)降溫器15。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)101將經(jīng)所述葉輪壓氣機(jī)12增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器15。實(shí)施例24
如圖24所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)101和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103，在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、壓氣機(jī)供氣口 2、壓氣機(jī)充氣口23和壓氣機(jī)排氣口 16，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29，所述壓氣機(jī)供氣口 2和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29和所述壓氣機(jī)充氣口 23連通，在所述壓氣機(jī)供氣口 2和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29的連通通道上設(shè)通道閥88，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29全部設(shè)有配氣門(mén)7，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述通道閥88中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙單U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)183。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的膨脹比小于12，如膨脹比設(shè)為9。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于15MPa。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)101將吸入的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，在所述壓氣機(jī)供氣口 2和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29的連通通道上和/或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29和所述壓氣機(jī)充氣口 23的連通通道上設(shè)通道閥88。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸設(shè)為同一曲軸21(具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例5中的圖5所示設(shè)置);可選擇地，與所述活塞壓氣機(jī)101連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力和與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力不等；
具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的連桿的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的連桿的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的活塞的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的活塞的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29中的部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所有不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的控制機(jī)構(gòu)都可設(shè)為使所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程一燃燒膨脹做功沖程二沖程工作模式工作的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)，或所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的控制機(jī)構(gòu)設(shè)為使所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103按吸氣沖程一壓縮沖程一燃燒膨脹做功沖程一排氣沖程四沖程工作模式工作的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口 29設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上；所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23和所述壓氣機(jī)排氣口 16中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例25
如圖25所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例24的區(qū)別在于取消所述壓氣機(jī)雙單U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)183，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述壓氣機(jī)充氣口 23、所述壓氣機(jī)排氣口 16和所述通道閥88中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)101按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙單U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)283，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)101的承壓能力。所述活塞壓氣機(jī)101與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣體連通通道上設(shè)旁通口，所述旁通口與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32連通。所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于IMPa。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸箱32的承壓能力大于IMpa、I. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9. 5MPa、lOMPa、10. 5MPa、IIMPa、11. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24.5MPa、25MPa、25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27MPa、27.5MPa、28MPa、28.5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33.5MPa、34MPa、34.5MPa、35MPa、35.5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38.5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、
43.5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、
48.5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。實(shí)施例26
如圖26所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例24的區(qū)別在于在所述活塞壓氣機(jī)101的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)12，在所述活塞壓氣機(jī)101的排氣道上設(shè)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13，所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)12輸出動(dòng)力。在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸上設(shè)降溫器15，在所述葉輪壓氣機(jī)12和所述活塞壓氣機(jī)101之間的連通通道上設(shè)降溫器15。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸之間經(jīng)變速器99連接。具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例6的圖6所示設(shè)置。為了提高所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的效率和環(huán)保性，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，例如調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力為16MPa，溫度為1200K，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的活塞壓氣機(jī)101將經(jīng)所述葉輪壓氣機(jī)12增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)101中進(jìn)行壓縮；
第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)101壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功；再將所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)101進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)74 ;所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103為多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。實(shí)施例27
如圖27所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)101和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103，在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I和壓氣機(jī)供氣口 2，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6，所述壓氣機(jī)供氣口 2與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中全部設(shè)有配氣門(mén)7，在活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的排氣道上設(shè)多級(jí)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)100，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)101的承壓能力。
所述多級(jí)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)100對(duì)外輸出動(dòng)力，當(dāng)在所述活塞壓氣機(jī)101的進(jìn)氣道上設(shè)葉輪壓氣機(jī)12時(shí)，所述多級(jí)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)100對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)12輸出動(dòng)力。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于15MPa，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的膨脹比小于12，如膨脹比設(shè)為5。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸設(shè)為同一曲軸21 (具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例5中的圖5所示設(shè)置);可選擇地，與所述活塞壓氣機(jī)101連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力和與所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103連接的所述曲軸21的曲軸段的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的連桿的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的連桿的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的活塞的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)
機(jī)103的活塞的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸蓋的承載能力和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸蓋的承載能力不等。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I、所述壓氣機(jī)供氣口 2、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中的部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的承壓能力大于15MPa、15. 5MPa、16MPa、16. 5MPa、17MPa、17. 5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、21.5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26. 5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31.5MPa、32MPa、32.5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36.5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、
41.5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 5和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 6中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的氣缸側(cè)壁上；所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口 I和所述壓氣機(jī)供氣口 2中至少一個(gè)設(shè)置在所述活塞壓氣機(jī)101的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例28
如圖28所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例27的區(qū)別在于所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為由大徑活塞壓氣機(jī)71和小徑活塞壓氣機(jī)77串聯(lián)構(gòu)成的多級(jí)活塞壓氣機(jī)74，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103設(shè)為小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33，所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33的承壓能力大于15MPa。所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33的排氣道經(jīng)射流泵150與所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13連通。所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸不共軸設(shè)置，所述活塞壓氣機(jī)101的曲軸和所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103的曲軸之間經(jīng)變速器99連接。具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例6的圖6所示設(shè)置。為了提高所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的效率和環(huán)保性，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，例如調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力為18MPa，溫度為1500K，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本實(shí)施例中，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)按下述方法運(yùn)行
第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的多級(jí)活塞壓氣機(jī)74將經(jīng)所述葉輪壓氣機(jī)12增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中進(jìn)行壓縮；第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12的所述小徑短壓程充氣發(fā)動(dòng)機(jī)33中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化 學(xué)反應(yīng)并膨脹做功，再將做功后的氣體經(jīng)所述射流泵150導(dǎo)入所述動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)13內(nèi)進(jìn)一步做功。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，當(dāng)不設(shè)所述葉輪壓氣機(jī)12時(shí)，第一步的初級(jí)壓縮過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的多級(jí)活塞壓氣機(jī)74將吸入的空氣或空氣燃料混合物直接在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中進(jìn)行壓縮。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述活塞壓氣機(jī)101設(shè)為單級(jí)活塞壓氣機(jī)；所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)103為多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。實(shí)施例29
如圖29所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例28的區(qū)別在于在所述大徑活塞壓氣機(jī)71的氣缸上設(shè)降溫器15，在所述葉輪壓氣機(jī)12和所述大徑活塞壓氣機(jī)71之間的連通通道上設(shè)降溫器15，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器15。實(shí)施例30
如圖30所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)34和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73，在所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)34的氣缸蓋上設(shè)大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 90、大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 91和大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口 92，在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73的氣缸蓋上設(shè)小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口93和小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 94，所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口 92與所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 93連通，所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 90、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 91、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口 92、所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 93和所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 94全部設(shè)有配氣門(mén)7，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73的承壓能力大于所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)34的承壓能力，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73的承壓能力大于15MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73的活塞直徑小于所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)34的活塞直徑。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 90、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 91、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口 92、所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 93和所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 94中的部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 93和所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 94中至少一個(gè)設(shè)置在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)73的氣缸側(cè)壁上；所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 90、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口 91和所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口 92中至少一個(gè)設(shè)置在所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)34的氣缸側(cè)壁上。實(shí)施例31
如圖31所示的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括多級(jí)活塞壓氣機(jī)74和多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)11，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74的氣缸蓋上設(shè)多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 95和多級(jí)壓氣機(jī)供氣口 96，在所述多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)11的氣缸蓋上設(shè)多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 97和多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口 98，所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口 96經(jīng)連續(xù)燃燒室110與所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口97連通，所述多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 95、所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口 96、所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口97和所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口 98全部設(shè)有配氣門(mén)7，所述連續(xù)燃燒室110的承壓能力大于15MPa ;所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74由大徑活塞壓氣機(jī)71和小徑活塞壓氣機(jī)77構(gòu)成，所述多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)11由小徑活塞做功機(jī)構(gòu)78和大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72構(gòu)成，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)78的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)71的活塞直徑，所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)78的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)77的活塞直徑小于所述大徑活塞壓氣機(jī)71的活塞直徑，所述小徑活塞壓氣機(jī)77的活塞直徑小于所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72的活塞直徑，在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74中的各個(gè)活塞壓氣機(jī)之間的連通通道上設(shè)置降溫器15。在所述小徑活塞壓氣機(jī)77上設(shè)壓氣機(jī)排氣口 16和燃料入口 17，所述小徑活塞壓氣機(jī)77受壓氣機(jī)正時(shí)控制機(jī)構(gòu)188控制按照進(jìn)氣掃氣壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功
沖程的二沖程循環(huán)模式工作。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述小徑活塞壓氣機(jī)77受壓氣機(jī)正時(shí)控制機(jī)構(gòu)188控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作，或所述小徑活塞壓氣機(jī)77受壓氣機(jī)正時(shí)控制機(jī)構(gòu)188控制按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一余隙氣體燃燒做功沖程一排氣沖程一吸氣沖程一排氣沖程的六沖程循環(huán)模式工作。所述大徑活塞壓氣機(jī)71的曲軸、所述小徑活塞壓氣機(jī)77的曲軸、所述大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72的曲軸和所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)78的曲軸設(shè)為同一曲軸21 (具體實(shí)施時(shí)，可參照實(shí)施例5中的圖設(shè)置);還可以在所述大徑活塞壓氣機(jī)71的氣缸上設(shè)降溫器15或在所述小徑活塞壓氣機(jī)77的氣缸上設(shè)降溫器15 ;所述小徑活塞壓氣機(jī)77設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu),和/或所述大徑活塞壓氣機(jī)71設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，和/或所述小徑活塞做功機(jī)構(gòu)78設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)，和/或大徑活塞做功機(jī)構(gòu)72設(shè)為對(duì)置活塞氣缸機(jī)構(gòu)。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地所述多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 95、所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口 96、所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 97和所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口 98中的部分設(shè)有配氣門(mén)7。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述連續(xù)燃燒室110的承壓能力大于15. 5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18. 5MPa、19MPa、19. 5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25. 5MPa、26MPa、26.5MPa、27MPa、27.5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、
31.5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39.5MPa、40MPa、40.5MPa、41MPa、41.5MPa、42MPa、42.5MPa、43MPa、43.5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。具體實(shí)施時(shí)，可選擇地，所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口 97和所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口98中至少一個(gè)設(shè)置在所述多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)11的氣缸側(cè)壁上；所述多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口 95和所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口 96中至少一個(gè)設(shè)置在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)74的氣缸側(cè)壁上。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)(101)、活塞做功機(jī)構(gòu)(102)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)，其特征在于在所述活塞壓氣機(jī)(101)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)和壓氣機(jī)供氣口(2)，在所述活塞做功機(jī)構(gòu)(102)的氣缸上設(shè)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口(3)和做功機(jī)構(gòu)排氣口(4)，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)，所述壓氣機(jī)供氣口(2)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)與所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口(3)連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口(3)、所述做功機(jī)構(gòu)排氣口(4)、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)(7)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)(101)的承壓能力，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的承壓能力大于所述活塞做功機(jī)構(gòu)(102)的承壓能力。
2.一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)(101)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)，其特征在于在所述活塞壓氣機(jī)(101)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、壓氣機(jī)供氣充氣口(10)和壓氣機(jī)排氣口(16)，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)，所述壓氣機(jī)供氣充氣口( 10)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣充氣口(10)、所述壓氣機(jī)排氣口(16)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)(7)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口( I )、所述壓氣機(jī)供氣充氣口( 10)和所述壓氣機(jī)排氣口( 16)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(181)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口( I)、所述壓氣機(jī)供氣充氣口( 10)和所述壓氣機(jī)排氣口(16)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(281)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)(101)的承壓能力。
3.一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)(101)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)，其特征在于在所述活塞壓氣機(jī)(101)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、壓氣機(jī)供氣口(2)、壓氣機(jī)充氣口(23)和壓氣機(jī)排氣口(16)，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5 )和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口( 6 )，所述壓氣機(jī)供氣口( 2 )和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口( 5 )連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)和所述壓氣機(jī)充氣口(23)連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口( I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述壓氣機(jī)充氣口(23)、所述壓氣機(jī)排氣口( 16)、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)(7)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述壓氣機(jī)充氣口(23)和所述壓氣機(jī)排氣口(16)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙道U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(18)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述壓氣機(jī)充氣口(23)和所述壓氣機(jī)排氣口( 16)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙道U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(28)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)(101)的承壓能力。
4.一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)(101)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)，其特征在于在所述活塞壓氣機(jī)(101)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、壓氣機(jī)供氣充氣口(10)和壓氣機(jī)排氣口(16)，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)，所述壓氣機(jī)供氣充氣口( 10)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)和所述壓氣機(jī)供氣充氣口(10)連通，在所述壓氣機(jī)供氣充氣口(10)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)的連通通道上和/或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)和所述壓氣機(jī)供氣充氣口( 10)的連通通道上設(shè)通道閥(88)，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口( I )、所述壓氣機(jī)供氣充氣口( 10)、所述壓氣機(jī)排氣口(16)、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)(7)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣充氣口(10)、所述壓氣機(jī)排氣口(16)和所述通道閥(88)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單雙U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(182)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣充氣口(10)、所述壓氣機(jī)排氣口( 16)和所述通道閥(88)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)單雙U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(282)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)(101)的承壓能力。
5.一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)(101)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)，其特征在于在所述活塞壓氣機(jī)(101)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、壓氣機(jī)供氣口(2)、壓氣機(jī)充氣口(23)和壓氣機(jī)排氣口(16)，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)，所述壓氣機(jī)供氣口(2)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)和所述壓氣機(jī)充氣口(23)連通，在所述壓氣機(jī)供氣口(2)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)的連通通道上和/或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)和所述壓氣機(jī)充氣口(23)的連通通道上設(shè)通道閥(88)，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口( I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述壓氣機(jī)充氣口(23)、所述壓氣機(jī)排氣口(16)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排共用氣口(29)中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)(7)，所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述壓氣機(jī)充氣口(23)、所述壓氣機(jī)排氣口( 16)和所述通道閥(88)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照吸氣沖程一壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程一排氣沖程的四沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙單U流四沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(183)，或所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)還包括控制所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口( I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述壓氣機(jī)充氣口(23)、所述壓氣機(jī)排氣口(16)和所述通道閥(88)中的全部或部分使所述活塞壓氣機(jī)(101)按照掃氣吸氣壓氣供氣沖程一回充氣體膨脹做功沖程的二沖程循環(huán)模式工作的壓氣機(jī)雙單U流二沖程正時(shí)控制機(jī)構(gòu)(283)，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)(101)的承壓能力。
6.一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)(101)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)，在所述活塞壓氣機(jī)(101)的氣缸上設(shè)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)和壓氣機(jī)供氣口(2)，在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的氣缸上設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)，所述壓氣機(jī)供氣口(2)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)連通，所述壓氣機(jī)進(jìn)氣口(I)、所述壓氣機(jī)供氣口(2)、所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(5)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(6)中全部設(shè)有配氣門(mén)(7);在所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的排氣道上設(shè)多級(jí)動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)(100)，或所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的排氣道經(jīng)射流泵(150)與動(dòng)力葉輪機(jī)構(gòu)(13)連通，所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)的承壓能力大于所述活塞壓氣機(jī)(101)的承壓能力。
7.—種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng),包括大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(34)和小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(73)，其特征在于在所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(34)的氣缸上設(shè)大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(90)、大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(91)和大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口(92)，在所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(73)的氣缸上設(shè)小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(93)和小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(94)，所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口(92)與所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(93)連通，所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(90)、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(91)、所述大徑發(fā)動(dòng)機(jī)供氣口(92)、所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口(93)和所述小徑發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口(94)中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)(7)，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(73)的承壓能力大于所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(34)的承壓能力，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(73)的承壓能力大于15MPa，所述小徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(73)的活塞直徑小于所述大徑活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(34)的活塞直徑。
8.一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括多級(jí)活塞壓氣機(jī)(74)和多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)(11)，其特征在于在所述多級(jí)活塞壓氣機(jī)(74)的氣缸上設(shè)多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(95)和多級(jí)壓氣機(jī)供氣口(96)，在所述多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)(11)的氣缸上設(shè)多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口(97)和多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口(98)，所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口(96)經(jīng)連續(xù)燃燒室(I 10)與所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口(97)連通，所述多級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣口(95)、所述多級(jí)壓氣機(jī)供氣口(96)、所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口(97)和所述多級(jí)做功機(jī)構(gòu)排氣口(98)中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)(7)，所述連續(xù)燃燒室(110)的承壓能力大于15MPa。
9.一種提高如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)效率和環(huán)保性的方法，其特征在于調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，調(diào)整即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度到2700K以下，使即將開(kāi)始做功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。
10.一種如權(quán)利要求I所述不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于 第一步，初級(jí)壓縮過(guò)程，在這一過(guò)程中，利用結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞壓氣機(jī)(101)將吸入的空氣或空氣燃料混合物或經(jīng)增壓的空氣或空氣燃料混合物在所述活塞壓氣機(jī)(101)中進(jìn)行壓縮； 第二步，內(nèi)燃機(jī)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將經(jīng)第一步中所述活塞壓氣機(jī)(101)壓縮后的空氣或空氣燃料混合物導(dǎo)入壓縮比小于12所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)中并進(jìn)行進(jìn)一步壓縮至15MPa以上，然后使其發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)并膨脹做功，再將做功后的氣體排出； 第三步，做功機(jī)構(gòu)過(guò)程，在這一過(guò)程中，將由第二步中的所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)排出的氣體導(dǎo)入結(jié)構(gòu)輕巧的所述活塞做功機(jī)構(gòu)(102)進(jìn)行進(jìn)一步膨脹做功； 所述活塞壓氣機(jī)(101)設(shè)為單級(jí)活塞壓氣機(jī)，或設(shè)為多級(jí)活塞壓氣機(jī)(74);所述活塞做功機(jī)構(gòu)(102)設(shè)為單級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)，或設(shè)為多級(jí)活塞做功機(jī)構(gòu)(11);所述活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(103)為一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)，包括活塞壓氣機(jī)、活塞做功機(jī)構(gòu)和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞壓氣機(jī)設(shè)有壓氣機(jī)進(jìn)氣口和壓氣機(jī)供氣口，活塞做功機(jī)構(gòu)設(shè)有做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口和做功機(jī)構(gòu)排氣口，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口，壓氣機(jī)供氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口連通，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口與做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口連通，壓氣機(jī)進(jìn)氣口、壓氣機(jī)供氣口、做功機(jī)構(gòu)進(jìn)氣口、做功機(jī)構(gòu)排氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口中的部分或全部設(shè)有配氣門(mén)，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于活塞壓氣機(jī)的承壓能力，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的承壓能力大于活塞做功機(jī)構(gòu)的承壓能力。本發(fā)明所公開(kāi)的不等承壓能力活塞式熱動(dòng)力系統(tǒng)大幅度提高了效率。
文檔編號(hào)F02B75/02GK102852633SQ20121029607
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:摩爾動(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司