CN104196630A - 一种燃气轮机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车工业领域，是一种适合汽车使用的燃气轮机。本发明的技术方案是采用一种废气闭口循环和燃烧气体开口循环并存的燃气轮机技术。该燃气轮机包括压气机、排气管、动力涡轮、传动轴、燃烧室、高压气管、燃料混合气进管、喷油嘴、电磁阀门、柱塞式空压机和储气罐，压气机、高压气管、燃烧室和动力涡轮形成废气闭口循环，柱塞式空压机、储气罐、电磁阀门、燃料混合气进管、燃烧室、动力涡轮和排气管形成燃烧气体开口循环。两个循环在燃烧室混合并交换热量后推动动力涡轮做功，最终通过两端的传动轴输出动力。采用上述技术方案可以降低燃气轮机在低负荷和怠速时的油耗；传动轴的两端都可以传输动力，与传统的四冲程发动机相一致，便于发动机舱布局；汽车刹车减速时，可以用拖动压缩机提高储气罐压力的方法回收部分能量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车工业领域，是一种适合汽车使用的燃气轮机。
背景技术
目前，汽车发动机普遍采用的是四冲程汽油机和柴油机，它们存在着振动噪声大、废气排放污染高和热效率低等缺点。现有的燃气轮机虽然具有重量轻、体积小、排放低的优点，但是它在低负荷和怠速时会排出大量废气，造成不必要的热损失，导致油耗过高，迄今未能广泛地装配汽车。所以，只有解决燃气轮机在低负荷和怠速工况时高油耗的问题，它才能满足汽车的油耗和排放要求。
发明内容
本发明的技术方案是采用一种废气闭口循环和燃烧气体开口循环并存的燃气轮机技术，废气闭口循环可以减少排气损失，燃烧气体开口循环可以保持机内压力基本稳定。该燃气轮机包括压气机、排气管、动力涡轮、传动轴、燃烧室、高压气管、燃料混合气进管、喷油嘴、电磁阀门、柱塞式空压机和储气罐；压气机、高压气管、燃烧室和动力涡轮形成废气闭口循环；柱塞式空压机、储气罐、电磁阀门、燃料混合气进管、燃烧室、动力涡轮和排气管形成燃烧气体开口循环。两个循环在燃烧室混合并交换热量后推动动力涡轮做功，最终通过两端的传动轴输出动力。
为了燃烧的需要，由柱塞式空压机将新鲜空气压入储气罐中，储气罐的气压要高于压气机出口的压力。喷油嘴在燃气轮机的不同工况下会喷出不同的油量，可以通过电磁阀门调节进气量的大小，使得燃料混合气满足空燃比的要求。排气管在动力涡轮和压气机气之间接入并通到大气中，这意味着动力涡轮气流出口端的压力约等于大气压力，燃料混合气进管流入的空气流量约等于排气管排出的空气流量。
例如，燃气轮机在低负荷和怠速工作时，喷油嘴以脉冲方式喷出燃料，电磁阀门也以脉冲方式喷出相应化学当量的空气，只有少部分的废气从排气管排出，绝大部分废气被压气机吸入在燃气轮机内形成循环，从而减少了排气损失。在汽车刹车减速拖动燃气轮机时，喷油嘴和电磁阀门都处在关闭状态，燃料混合气进管流入的空气流量等于零，排气管排出的空气流量也等于零，燃气轮机的温度不会在刹车断油期间明显降低，因为此时燃气轮机工作在闭合循环状态。
本发明的技术效果是，采用上述技术方案可以降低燃气轮机在低负荷和怠速时的油耗；传动轴的两端都可以传输动力，与传统的四冲程发动机相一致，便于发动机舱布局；汽车刹车减速时，可以用拖动压缩机提高储气罐压力的方法回收部分能量。
附图说明
附图是燃烧室的结构图，并作摘要附图。
在图中，1.压气机、2.排气管、3.动力涡轮、4.传动轴、5.燃烧室、6.高压气管、7.燃料混合气进管、8.喷油嘴、9.电磁阀门、10.柱塞式空压机、11.储气罐。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
如图中所示，压气机(1)、高压气管(6)、燃烧室(5)和动力涡轮(3)形成废气闭口循环；柱塞式空压机(10)、储气罐(11)、电磁阀门(9)、燃料混合气进管(7)、燃烧室(5)、动力涡轮(3)和排气管(2)形成燃烧气体开口循环。两个循环的气流在燃烧室(5)混合并交换热量后推动动力涡轮(3)做功，最终通过两端的传动轴(4)输出动力。
为了燃烧的需要，由柱塞式空压机(10)将新鲜空气压入储气罐(11)中，储气罐(11)的气压要高于压气机(1)出口的压力。喷油嘴(8)在燃气轮机的不同工况下会喷出不同的油量，可以通过电磁阀门(9)调节进气量的大小，使得燃料混合气满足空燃比的要求。排气管(2)在压气机(1)和动力涡轮(3)之间接入并通到大气中，这意味着动力涡轮(3)出口端的压力约等于大气压力，燃料混合气进管(7)流入的空气流量约等于排气管(2)排出的空气流量。
例如，燃气轮机在低负荷和怠速工作时，喷油嘴(8)以脉冲方式喷出燃料，电磁阀门(9)也以脉冲方式喷出相应化学当量的空气，只有少部分的废气从排气管(2)排出，绝大部分废气被压气机(1)吸入在燃气轮机内形成循环，从而减少了排气损失。汽车在刹车减速拖动燃气轮机时，喷油嘴(8)和电磁阀门(9)都处在关闭状态，燃料混合气进管(7)流入的空气流量等于零，排气管(2)排出的空气流量也等于零，燃气轮机的温度不会在刹车断油期间明显降低，因为此时燃气轮机工作在闭合循环状态。
Claims (1)
1.一种燃气轮机，包括压气机、排气管、动力涡轮、传动轴、燃烧室、高压气管、燃料混合气进管、喷油嘴、电磁阀门、柱塞式空压机和储气罐；其特殊之处是：压气机、高压气管、燃烧室和动力涡轮形成废气闭口循环，柱塞式空压机、储气罐、电磁阀门、燃料混合气进管、燃烧室、动力涡轮和排气管形成燃烧气体开口循环。
Priority Applications (2)
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Publications (1)
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2014
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