[发明专利]储压式发动机及做功方法

权利要求书

1.储压式发动机，包括主壳体，所述主壳体内设有一组汽缸和可转动的曲轴；其特征在于：所述一组汽缸包括第一汽缸和第二汽缸，所述第一汽缸连通有进气门，所述第二汽缸连通有排气门，所述第一汽缸和第二汽缸还通过通道气门连通；所述曲轴上连接有可在第一汽缸内滑动的第一活塞和可在第二汽缸内滑动的第二活塞；第二汽缸的内壁上和第二活塞的端面上分别设有可配合放电的电极柱以在第二活塞运动至冲程极限位置时使两电极柱靠近而产生高温电弧；所述通道气门在第二汽缸上的气门口、所述排气门以及第二汽缸内壁上的电极柱均位于第二汽缸的同端，所述通道气门在第一汽缸上的气门口和所述进气门位于第一汽缸的同端；

所述进气门和排气门分别与内装压缩气体介质的储气罐连通，排气门与储气罐之间还设有冷却装置以用于冷却回流的压缩气体介质；各气门的开闭均通过气门控制单元控制。

2.根据权利要求1所述储压式发动机，其特征在于：第一汽缸和第二汽缸为直列形式，所述进气门和排气门位于同端且位于对应汽缸远离曲轴的一端，曲轴转动时两活塞在对应汽缸内的运动方向相同；

所述气门控制单元包括凸轮轴和与各气门对应的气门阀以通过凸轮轴的转动控制各气门阀开闭对应的气门，所述凸轮轴可转动连接于主壳体内。

3.根据权利要求1所述储压式发动机，其特征在于：所述两电极柱分别连接电弧发生器以在放电时获得高温电弧从而提高功率；

所述电弧发生器为直流电弧发生器，其阳极通过电线与第二汽缸上的电极柱电连接以使第二汽缸上的电极柱形成为阳极柱；其阴极与主壳体搭接以与第二活塞上的电极柱电连接并使该电极柱形成为阴极柱；所述阳极柱与主壳体之间绝缘处理。

4.根据权利要求1所述储压式发动机，其特征在于：所述进气门通过进气管道与储气罐连通，所述排气门通过排气管道与储气罐连通，所述进气管道上设有控制流量的阀体。

5.根据权利要求4所述储压式发动机，其特征在于：所述气体介质为空气、氮气或氦气；所述冷却装置包括散热片和水箱，排气管道和进气管道两者之中，至少排气管道的部分管段的外壁上设有散热片；

排气通道还穿过水箱以使回流的压缩气体介质更好地降温；所述水箱通过循环水道与主壳体中的水冷循环通道连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述储压式发动机，其特征在于：所述曲轴的一端穿出主壳体并连接飞轮，飞轮传动连接启动机；凸轮轴的对应端也穿出主壳体并与曲轴穿出主壳体的一端传动连接；

曲轴穿出主壳体的一端还传动连接发电机以带动发电机发电，发电机连接储电池以便为电子器件供电。

7.根据权利要求6所述储压式发动机，其特征在于：所述主壳体内设有两组汽缸，均为直列形式，所述曲轴的结构与之对应，两组汽缸交替做功。

8.一种发动机做功方法：其特征在于：包括在封闭的汽缸空间中，通过高温电弧使压缩气体介质热膨胀而推动活塞做功，活塞推动曲轴以输出扭矩。

9.根据权利要求8所述一种发动机做功方法，其特征在于：本方法基于权利要求1-7中任一项所述的储压式发动机而进行，包括交替循环的做功冲程和排气冲程以便实现扭矩的持续输出；

做功冲程包括：第二活塞运动到冲程极限位置，在气门控制单元的控制下，进气门打开，通道气门关闭，排气门关闭；两电极柱因靠近而产生放电，放电的高温电弧使压缩气体介质热膨胀而推动第二活塞做功，第二活塞推动曲轴转动，曲轴带动第一活塞远离进气门从而使压缩气体介质从储气罐进入第一汽缸；

排气冲程包括：第二活塞运动到其冲程的另一端的极限位置，在气门控制单元的控制下，进气门关闭，通道气门打开，排气门打开；曲轴继续转动，带动第一活塞朝向进气门滑动并将第一汽缸内的压缩气体介质经通道气门推入第二汽缸，同时，曲轴也带动第二活塞朝向排气门滑动并将第二汽缸内的高温压缩气体介质经排气门推出；

高温压缩气体介质经冷却装置降温后回流入储气罐。

10.根据权利要求8或9所述一种发动机做功方法，其特征在于：所述压缩气体介质的压强为1～50Mpa；所述高温电弧的温度为2000～8000开尔文。