[发明专利]具有滑阀的外部热源发动机

说明书

本发明涉及一种外部热源发动机，包括：‑至少一个汽缸(2)；‑活塞(3)，其在汽缸中往复移动；‑汽缸盖(4)，其与活塞和汽缸限定了工作腔室(5)；‑热交换器(6)，其用于在工作气体和热量传递流体之间交换热量；‑分配器，其包括安装成能够在汽缸盖中旋转的两个旋转滑阀(20、30)，并且使工作腔室选择性地与以下资源连通：o工作气体进气口(A)；o交换器的冷端(B)；o交换器的热端(C)；o排气口(D)。滑阀(20、30)包括内部通道，所述内部通道通过至少一个开口穿过其侧壁而开口，至少一个开口通过形成在汽缸盖(4)上的至少一个开口选择性地与工作腔室(5)连通。

技术领域

本发明涉及一种外部热源发动机。

背景技术

例如爱立信(Ericsson)类型的具有外部热源的发动机正在重新引起人们的兴趣和发展，其目的是通过提高热量排放来减少污染物排放或减少能量消耗。这种类型的发动机通过交换器在发动机外部的两个热源之间运转。其使用气门来控制两个腔室之间的工作流体(气相)的流动，一个腔室用于压缩，另一个腔室用于膨胀。

对于容积式机器，例如尤其是内燃活塞发动机，使用由凸轮致动的气门进行分配也是已知的。这种分配有多种限制。特别地，气门的与工作腔室相对的面上的压力必须低。此外，如果气门开启的持续时间(以凸轮旋转角度的度数衡量)很短，则最大气门升程会很低。此外，凸轮驱动消耗能量。

还已知使用风门分配的容积式机器，例如压缩机。该解决方案要求在机器运转循环的每个阶段，每个风门上的压力差始终具有适当的值和方向，以使风门处于循环所考虑的阶段所必需的(打开或关闭)状态。

在一些具有外部热源的容积式机器中，例如两个专利申请FR 2 905 728和FR 2954 799中所述的容积式机器，工作气体在工作腔室中被压缩，然后在热源中传递，然后在该腔室扩展时间开始时从此再次传递到同一工作腔室。为了有效，上述两种工作气体的传递都必须短暂，并通过通道部分进行，该通道部分足够大以使压降最小。用凸轮控制的风门的分配很难满足这些要求。此外，这种类型的循环几乎与风门分配不兼容。

本发明的目在于提出一种外部热源发动机，以克服上述问题的至少一部分。本发明的目的还在于提供节省空间的发动机。

发明内容

根据本发明的第一方面，至少一个目的通过外部热源发动机而实现，外部热源发动机包括：

-至少一个汽缸；

-活塞，其在汽缸中往复移动；

-汽缸盖，其与活塞和汽缸限定了用于工作气体的工作腔室；

-分配器，其安装在汽缸盖中，选择性地使工作腔室与以下资源连通：

-工作气体进气口；

-热交换器的冷端；

-热交换器的热端；

-排气口。

根据本发明，分配器包括旋转地安装在汽缸盖中的至少一个旋转滑阀，并且包括内部通道，所述内部通道通过至少一个孔穿过其侧壁而开口，至少一个孔通过形成在汽缸盖上的至少一个开口选择性地与工作腔室连通。

与包括阀的装置相比，根据本发明的发动机具有以下优点：在很短的时间内通过大的通道截面以很小的压降分配气流。与实施爱立信循环的发动机相比，根据本发明的发动机允许显著地使摩擦和压降成倍减少。其在减少零件数量同时提高发动机效率，从而减少发动机的空间需求和重量。