[发明专利]活塞式水汽动力系统、交通工具及动力提供方法

说明书

本发明涉及一种活塞式水汽动力系统、交通工具及提供动力方法，其中，所述活塞式水汽动力系统包括一种活塞式水汽动力系统，包括：汽缸、活塞、进气口、排气口、进水口，空气在所述汽缸内被移动的活塞压缩，于所述汽化室形成压缩空气，水与所述压缩空气直接接触而剧烈气化，使得所述水的体积膨胀形成膨胀水汽，所述膨胀水汽推动活塞移动做功。上述水汽动力系统具有零排放、运行成本低等优点。

技术领域

本发明涉及能源动力领域，尤其涉及一种活塞式水汽动力系统、交通工具及动力提供方法。

背景技术

活塞式动力系统，常用于内燃机中，广泛应用于汽车以及其它交通工具领域，活塞式内燃机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，其温度、压力、应力、转速、振动、间隙和腐蚀等工作条件远比飞机其他分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性等又有极高的要求。因此，传统的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代过程。

传统的活塞式动力系统10如图1A至图1D所示的四冲程缸内直喷汽油机为例，包括气缸100、活塞200、进气口300、排气口400、燃油喷嘴以及点火系统500，如图1A所示，在吸气冲程进气口300打开，排气口400关闭，活塞200向下移动，空气进入气缸100内；如图1B所示，压缩冲程进气口300、排气口400均关闭，活塞200向上移动，将空气压缩为压缩空气；如图1C所示，做功冲程，燃油喷嘴向燃烧室喷油，点火系统500点火引燃压缩空气与燃油发生燃烧反应，气体膨胀推动活塞向下移动做功；如图1D所示，排气冲程，进气口300关闭、排气口400打开，活塞向上移动排出燃烧反应生成的混合气体。但内燃机的燃烧反应无法回避污染、排放问题，即环境污染问题十分突出，尤其例如车辆的排放法规已越来越严格，排放指标如果不达标将无法市售。

现有技术中也存在很多降低排放的技术方案，但由于使用化石燃料，在燃烧中很难完全避免产生NOx、CO、UHC等污染物，因此均会造成一定的环境污染。同时，化石燃料成本高、不可再生、且不易存储危险性较高。

因此，本领域需要一种动力系统及提供动力方法，以克服上述环境污染以及化石燃料成本高、不可再生、且不易存储危险性较高等等不足之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活塞式水汽动力系统。

本发明的目的还在于提供一种交通工具。

本发明的目的还在于提供一种动力提供方法。

根据本发明一方面的活塞式水汽动力系统，包括汽缸；活塞，位于所述汽缸内，可沿所述汽缸轴向往复移动，所述活塞的头部与所述汽缸的头部最近的一第一位置，所述第一位置的活塞头部与汽缸头部之间限定一汽化室；进气口，使空气从所述进气口进入所述汽缸；排气口，使空气以及水汽从所述排气口排出所述汽缸；以及进水口，使水从所述进水口通过一喷嘴喷射进入所述汽化室；其中，所述空气从所述进气口进入所述汽缸后，进气口以及排气口关闭，所述空气在所述汽缸内被向所述第一位置移动的活塞压缩，形成压缩空气填充所述汽化室，所述水在所述汽化室内与所述压缩空气直接接触而剧烈气化，使得所述水的体积膨胀形成膨胀水汽，所述膨胀水汽推动活塞朝远离所述第一位置的方向移动做功。

在一个或多个实施例中，所述喷嘴耦接有高压共轨件，使得从所述喷嘴喷射的所述水至少有部分为高压水雾。

在一个或多个实施例中，所述活塞式水汽动力系统还包括加热器，所述加热器对所述汽化室进行加热。

在一个或多个实施例中，所述空气为所述活塞式水汽动力系统所处的大气环境下的空气。

在一个或多个实施例中，还包括动力组件，所述动力组件包括连杆件以及飞轮曲轴件，所述连杆件一端连接活塞，另一端连接曲轴飞轮件，其中，所述活塞朝远离所述第一位置的方向移动转化为所述连杆件旋转，做功输出至所述曲轴飞轮组件。