专利摘要

本发明公开了一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置及其使用方法。它包括内燃机、活塞式膨胀机和压缩气源；压缩气源包括高压储气罐、安全阀、开关阀、第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路；第一压缩空气喷射管路包括第一压力调节阀、第一流量调节阀、第一稳压箱、第一高速电磁阀、第一压缩空气喷嘴以及连接管路；第二压缩空气喷射管路包括第二压力调节阀、第二流量调节阀、第二稳压箱、第二高速电磁阀、第二压缩空气喷嘴以及连接管路。本发明利用压缩空气喷射管路控制压缩空气喷射压力、流量和时刻，同时控制内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角，使内燃机在不同工况下均能最大限度实现内燃机膨胀工质能量多级利用。

权利要求

1.一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置，其特征在于，它包括内燃机（1）、活塞式膨胀机（13）和压缩气源；内燃机（1）设有内燃机活塞（22），活塞式膨胀机（13）设有活塞式膨胀机活塞（14）；内燃机（1）通过内燃机排气门（3）与内燃机排气管（2）的一端相连，内燃机排气管（2）的另一端连通活塞式膨胀机进气管（8）的一端，活塞式膨胀机（13）通过活塞式膨胀机进气门（9）与活塞式膨胀机进气管（8）的另一端相连；活塞式膨胀机（13）通过活塞式膨胀机排气门（11）与活塞式膨胀机排气管（10）相连；压缩气源包括高压储气罐（16）、安全阀（15）、开关阀（17）、第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路；第一压缩空气喷射管路包括第一压力调节阀（20）、第一流量调节阀（21）、第一稳压箱（5）、第一高速电磁阀（4）、第一压缩空气喷嘴（23）以及连接管路；第二压缩空气喷射管路包括第二压力调节阀（18）、第二流量调节阀（19）、第二稳压箱（6）、第二高速电磁阀（7）、第二压缩空气喷嘴（12）以及连接管路；第一压缩空气喷射管路的第一压缩空气喷嘴（23）、第一高速电磁阀（4）、第一稳压箱（5）、第一流量调节阀（21）、第一压力调节阀（20）依次通过连接管路和开关阀（17）连接；第二压缩空气喷射管路的第二压缩空气喷嘴（12）、第二高速电磁阀（7）、第二稳压箱（6）、第二流量调节阀（19）、第二压力调节阀（18）依次通过连接管路和开关阀（17）连接；第一压缩空气喷嘴（23）安装在内燃机（1）缸头；第二压缩空气喷嘴（12）安装在活塞式膨胀机（13）缸头；高压储气罐（16）一端连接安全阀（15），另一端通过开关阀（17）分别与第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路连通；活塞式膨胀机（13）排量大于内燃机（1）排量；所述的内燃机（1）是燃油内燃机或燃气内燃机、活塞式内燃机或旋转式内燃机、单缸内燃机或多缸内燃机、压燃式内燃机或点燃式内燃机。

2.一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置，其特征在于，它包括内燃机（1）、活塞式膨胀机（13）和压缩气源；内燃机（1）设有内燃机活塞（22），活塞式膨胀机（13）设有活塞式膨胀机活塞（14）；内燃机（1）通过内燃机排气门（3）与内燃机排气管（2）的一端相连，内燃机排气管（2）的另一端通过活塞式膨胀机进气管（8）与活塞式膨胀机（13）相连；活塞式膨胀机（13）通过活塞式膨胀机排气门（11）与活塞式膨胀机排气管（10）相连；压缩气源包括高压储气罐（16）、安全阀（15）、开关阀（17）、第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路；第一压缩空气喷射管路包括第一压力调节阀（20）、第一流量调节阀（21）、第一稳压箱（5）、第一高速电磁阀（4）、第一压缩空气喷嘴（23）以及连接管路；第二压缩空气喷射管路包括第二压力调节阀（18）、第二流量调节阀（19）、第二稳压箱（6）、第二高速电磁阀（7）、第二压缩空气喷嘴（12）以及连接管路；第一压缩空气喷射管路的第一压缩空气喷嘴（23）、第一高速电磁阀（4）、第一稳压箱（5）、第一流量调节阀（21）、第一压力调节阀（20）依次通过连接管路和开关阀（17）连接；第二压缩空气喷射管路的第二压缩空气喷嘴（12）、第二高速电磁阀（7）、第二稳压箱（6）、第二流量调节阀（19）、第二压力调节阀（18）依次通过连接管路和开关阀（17）连接；第一压缩空气喷嘴（23）安装在内燃机（1）缸头；第二压缩空气喷嘴（12）安装在活塞式膨胀机（13）缸头；高压储气罐（16）一端连接安全阀（15），另一端通过开关阀（17）分别与第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路连通；活塞式膨胀机（13）排量大于内燃机（1）排量；所述的内燃机（1）是燃油内燃机或燃气内燃机、活塞式内燃机或旋转式内燃机、单缸内燃机或多缸内燃机、压燃式内燃机或点燃式内燃机。

3.如权利要求1或2所述的内燃机膨胀工质能量多级利用装置，其特征在于，所述的活塞式膨胀机排气管（10）连接废气处理装置和/或废气涡轮增压装置。

4.一种如权利要求1所述的内燃机膨胀工质能量多级利用装置的使用方法，其特征在于，工作过程如下：当内燃机（1）运行时，内燃机（1）吸入空气，经过压缩行程后，内燃机（1）燃烧产生高温高压气体工质，推动内燃机活塞（22）做功，该过程为膨胀工质能量第一级利用；在膨胀行程进行到一定阶段，第一高速电磁阀（4）打开，压缩气源通过第一压缩空气喷嘴（23）向内燃机1喷射压缩空气，压缩空气和内燃机（1）内膨胀工质形成高温高压混合气，继续推动内燃机活塞（22）做功，该过程为膨胀工质能量第二级利用；膨胀行程结束后，内燃机（1）内混合气通过管路进入活塞式膨胀机（13），活塞式膨胀机（13）利用混合气进行膨胀，该过程为膨胀工质能量第三级利用；随后活塞式膨胀机（13）向外界排出部分混合气，并将剩余混合气进行压缩；在压缩上止点附近时，第二高速电磁阀（7）打开，压缩气源通过第二压缩空气喷嘴（12）向活塞式膨胀机（13）喷射压缩空气，压缩空气和活塞式膨胀机（13）内气体混合，形成混合气体，推动活塞式膨胀机（13）再次做功，该过程为膨胀工质能量第四级利用；最后活塞式膨胀机（13）内气体全部排出。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于点工况的内燃机（1），根据工况点固定压缩气源向内燃机（1）和活塞式膨胀机（13）喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角；对于线工况和面工况的内燃机（1），根据内燃机（1）线工况和面工况，调节压缩气源向内燃机（1）和活塞式膨胀机（13）喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角，使内燃机（1）在不同工况下均能最大限度利用膨胀工质能量。

说明书

技术领域

本发明属于节能减排领域，涉及一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置及其使用方法。

背景技术

随着石油的短缺、环境的污染，节能已经成为全人类的共识。对于内燃机行业来说，如何降低燃油消耗率、提高燃油利用率已经成为研究的热点。已有研究表明，内燃机燃料燃烧产生的膨胀工质能量只有不到40%被有效利用，剩下的能量主要通过排气和冷却液带走，造成能源的浪费和环境的热污染。充分利用内燃机膨胀工质能量，可以大幅改善内燃机燃油经济性，减少环境污染。Ilmor公司和Scuderia公司采用将内燃机废气排入另一个气缸进行再膨胀回收膨胀工质能量；上述方法通过单一途径回收内燃机膨胀工质能量，能量利用率不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置及其使用方法。

本发明采用如下技术方案：

一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置，包括内燃机、活塞式膨胀机和压缩气源；内燃机设有内燃机活塞，活塞式膨胀机设有活塞式膨胀机活塞；内燃机通过内燃机排气门与内燃机排气管的一端相连，内燃机排气管的另一端连通活塞式膨胀机进气管的一端，活塞式膨胀机通过活塞式膨胀机进气门与活塞式膨胀机进气管的另一端相连；活塞式膨胀机通过活塞式膨胀机排气门与活塞式膨胀机排气管相连；压缩气源包括高压储气罐、安全阀、开关阀、第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路；第一压缩空气喷射管路包括第一压力调节阀、第一流量调节阀、第一稳压箱、第一高速电磁阀、第一压缩空气喷嘴以及连接管路；第二压缩空气喷射管路包括第二压力调节阀、第二流量调节阀、第二稳压箱、第二高速电磁阀、第二压缩空气喷嘴以及连接管路；第一压缩空气喷射管路的第一压缩空气喷嘴、第一高速电磁阀、第一稳压箱、第一流量调节阀、第一压力调节阀依次通过连接管路和开关阀连接；第二压缩空气喷射管路的第二压缩空气喷嘴、第二高速电磁阀、第二稳压箱、第二流量调节阀、第二压力调节阀依次通过连接管路和开关阀连接；第一压缩空气喷嘴安装在内燃机缸头；第二压缩空气喷嘴安装在活塞式膨胀机缸头；高压储气罐一端连接安全阀，另一端通过开关阀分别与第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路连通；活塞式膨胀机排量大于内燃机排量；所述的内燃机是燃油内燃机或燃气内燃机、活塞式内燃机或旋转式内燃机、单缸内燃机或多缸内燃机、压燃式内燃机或点燃式内燃机。

  一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置，包括内燃机、活塞式膨胀机和压缩气源；内燃机设有内燃机活塞，活塞式膨胀机设有活塞式膨胀机活塞；内燃机通过内燃机排气门与内燃机排气管的一端相连，内燃机排气管的另一端通过活塞式膨胀机进气管与活塞式膨胀机相连；活塞式膨胀机通过活塞式膨胀机排气门与活塞式膨胀机排气管相连；压缩气源包括高压储气罐、安全阀、开关阀、第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路；第一压缩空气喷射管路包括第一压力调节阀、第一流量调节阀、第一稳压箱、第一高速电磁阀、第一压缩空气喷嘴以及连接管路；第二压缩空气喷射管路包括第二压力调节阀、第二流量调节阀、第二稳压箱、第二高速电磁阀、第二压缩空气喷嘴以及连接管路；第一压缩空气喷射管路的第一压缩空气喷嘴、第一高速电磁阀、第一稳压箱、第一流量调节阀、第一压力调节阀依次通过连接管路和开关阀连接；第二压缩空气喷射管路的第二压缩空气喷嘴、第二高速电磁阀、第二稳压箱、第二流量调节阀、第二压力调节阀依次通过连接管路和开关阀连接；第一压缩空气喷嘴安装在内燃机缸头；第二压缩空气喷嘴安装在活塞式膨胀机缸头；高压储气罐一端连接安全阀，另一端通过开关阀分别与第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路连通；活塞式膨胀机排量大于内燃机排量；所述的内燃机是燃油内燃机或燃气内燃机、活塞式内燃机或旋转式内燃机、单缸内燃机或多缸内燃机、压燃式内燃机或点燃式内燃机。

  所述的活塞式膨胀机排气管连接废气处理装置和/或废气涡轮增压装置。

  所述的内燃机膨胀工质能量多级利用装置的使用方法，工作过程如下：当内燃机运行时，内燃机吸入空气，经过压缩行程后，内燃机燃烧产生高温高压气体工质，推动内燃机活塞做功，该过程为膨胀工质能量第一级利用；在膨胀行程进行到一定阶段，第一高速电磁阀打开，压缩气源通过第一压缩空气喷嘴向内燃机喷射压缩空气，压缩空气和内燃机内膨胀工质形成高温高压混合气，继续推动内燃机活塞做功，该过程为膨胀工质能量第二级利用；膨胀行程结束后，内燃机内混合气通过管路进入活塞式膨胀机，活塞式膨胀机利用混合气进行膨胀，该过程为膨胀工质能量第三级利用；随后活塞式膨胀机向外界排出部分混合气，并将剩余混合气进行压缩；在压缩上止点附近时，第二高速电磁阀打开，压缩气源通过第二压缩空气喷嘴向活塞式膨胀机喷射压缩空气，压缩空气和活塞式膨胀机内气体混合，形成混合气体，推动活塞式膨胀机再次做功，该过程为膨胀工质能量第四级利用；最后活塞式膨胀机内气体全部排出。

  对于点工况的内燃机，根据工况点固定压缩气源向内燃机和活塞式膨胀机喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角；对于线工况和面工况的内燃机，根据内燃机线工况和面工况，调节压缩气源向内燃机和活塞式膨胀机喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角，使内燃机在不同工况下均能最大限度利用膨胀工质能量。

与现有技术相比，本发明有如下的有益效果：

1.可实现内燃机膨胀工质能量多级利用，充分利用燃料燃烧释放能量，提高燃料利用效率，减少环境污染。

2.利用压力调节阀、流量控制阀和高速电磁阀可以有效控制压缩空气喷射压力、流量和时刻，同时控制内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角，使内燃机在不同工况下均能最大限度利用膨胀工质能量。

附图说明

图1是内燃机膨胀工质能量多级利用装置结构示意图；

图2是内燃机膨胀工质能量多级利用使用方法示意图。

图3是内燃机和活塞式膨胀机内气体压力变化曲线示意图。

图中标记为：内燃机1、内燃机排气管2、内燃机排气门3、第一高速电磁阀4、第一稳压箱5、第二稳压箱6、第二高速电磁阀7、活塞式膨胀机进气管8、活塞式膨胀机进气门9、活塞式膨胀机排气管10、活塞式膨胀机排气门11、第二压缩空气喷嘴12、活塞式膨胀机13、活塞式膨胀机活塞14、安全阀15、高压储气罐16、开关阀17、第二压力调节阀18、第二流量调节阀19、第一压力调节阀20、第一流量调节阀21、内燃机活塞22、第一压缩空气喷嘴23。

具体实施方式

以下结合附图1、附图2和附图3对本发明技术方案作进一步详细阐述。

一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置，包括内燃机1、活塞式膨胀机13和压缩气源；内燃机1设有内燃机活塞22，活塞式膨胀机13设有活塞式膨胀机活塞14；内燃机1通过内燃机排气门3与内燃机排气管2的一端相连，内燃机排气管2的另一端连通活塞式膨胀机进气管8的一端，活塞式膨胀机13通过活塞式膨胀机进气门9与活塞式膨胀机进气管8的另一端相连；活塞式膨胀机13通过活塞式膨胀机排气门11与活塞式膨胀机排气管10相连；压缩气源包括高压储气罐16、安全阀15、开关阀17、第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路；第一压缩空气喷射管路包括第一压力调节阀20、第一流量调节阀21、第一稳压箱5、第一高速电磁阀4、第一压缩空气喷嘴23以及连接管路；第二压缩空气喷射管路包括第二压力调节阀18、第二流量调节阀19、第二稳压箱6、第二高速电磁阀7、第二压缩空气喷嘴12以及连接管路；第一压缩空气喷射管路的第一压缩空气喷嘴23、第一高速电磁阀4、第一稳压箱5、第一流量调节阀21、第一压力调节阀20依次通过连接管路和开关阀17连接；第二压缩空气喷射管路的第二压缩空气喷嘴12、第二高速电磁阀7、第二稳压箱6、第二流量调节阀19、第二压力调节阀18依次通过连接管路和开关阀17连接；第一压缩空气喷嘴23安装在内燃机1缸头；第二压缩空气喷嘴12安装在活塞式膨胀机13缸头；高压储气罐16一端连接安全阀15，另一端通过开关阀17分别与第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路连通；活塞式膨胀机13排量大于内燃机1排量；所述的内燃机1是燃油内燃机或燃气内燃机、活塞式内燃机或旋转式内燃机、单缸内燃机或多缸内燃机、压燃式内燃机或点燃式内燃机。

  另外一种内燃机膨胀工质能量多级利用装置，与上述装置相比，去掉活塞式膨胀机进气门9，在内燃机1排气冲程阶段，内燃机1内膨胀工质通过内燃机排气门3、内燃机排气管2和活塞式膨胀机进气管8直接进入活塞式膨胀机13，在实现上述装置相同功能时，简化了装置结构。它包括内燃机1、活塞式膨胀机13和压缩气源；内燃机1设有内燃机活塞22，活塞式膨胀机13设有活塞式膨胀机活塞14；内燃机1通过内燃机排气门3与内燃机排气管2的一端相连，内燃机排气管2的另一端通过活塞式膨胀机进气管8与活塞式膨胀机13相连；活塞式膨胀机13通过活塞式膨胀机排气门11与活塞式膨胀机排气管10相连；压缩气源包括高压储气罐16、安全阀15、开关阀17、第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路；第一压缩空气喷射管路包括第一压力调节阀20、第一流量调节阀21、第一稳压箱5、第一高速电磁阀4、第一压缩空气喷嘴23以及连接管路；第二压缩空气喷射管路包括第二压力调节阀18、第二流量调节阀19、第二稳压箱6、第二高速电磁阀7、第二压缩空气喷嘴12以及连接管路；第一压缩空气喷射管路的第一压缩空气喷嘴23、第一高速电磁阀4、第一稳压箱5、第一流量调节阀21、第一压力调节阀20依次通过连接管路和开关阀17连接；第二压缩空气喷射管路的第二压缩空气喷嘴12、第二高速电磁阀7、第二稳压箱6、第二流量调节阀19、第二压力调节阀18依次通过连接管路和开关阀17连接；第一压缩空气喷嘴23安装在内燃机1缸头；第二压缩空气喷嘴12安装在活塞式膨胀机13缸头；高压储气罐16一端连接安全阀15，另一端通过开关阀17分别与第一压缩空气喷射管路和第二压缩空气喷射管路连通；活塞式膨胀机13排量大于内燃机1排量；所述的内燃机1是燃油内燃机或燃气内燃机、活塞式内燃机或旋转式内燃机、单缸内燃机或多缸内燃机、压燃式内燃机或点燃式内燃机。

  所述的活塞式膨胀机排气管10连接废气处理装置和/或废气涡轮增压装置。

  所述的内燃机膨胀工质能量多级利用装置的使用方法，工作过程如下：当内燃机1运行时，内燃机1吸入空气，经过压缩行程后，内燃机（1）燃烧产生高温高压气体工质，推动内燃机活塞22做功，该过程为膨胀工质能量第一级利用；在膨胀行程进行到一定阶段，第一高速电磁阀4打开，压缩气源通过第一压缩空气喷嘴23向内燃机1喷射压缩空气，压缩空气和内燃机1内膨胀工质形成高温高压混合气，继续推动内燃机活塞22做功，该过程为膨胀工质能量第二级利用；膨胀行程结束后，内燃机1内混合气通过管路进入活塞式膨胀机13，活塞式膨胀机13利用混合气进行膨胀，该过程为膨胀工质能量第三级利用；随后活塞式膨胀机13向外界排出部分混合气，并将剩余混合气进行压缩；在压缩上止点附近时，第二高速电磁阀7打开，压缩气源通过第二压缩空气喷嘴12向活塞式膨胀机13喷射压缩空气，压缩空气和活塞式膨胀机13内气体混合，形成混合气体，推动活塞式膨胀机13再次做功，该过程为膨胀工质能量第四级利用；最后活塞式膨胀机13内气体全部排出。

  对于点工况的内燃机1，根据工况点固定压缩气源向内燃机1和活塞式膨胀机13喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角；对于线工况和面工况的内燃机1，根据内燃机1线工况和面工况，调节压缩气源向内燃机1和活塞式膨胀机13喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角，使内燃机1在不同工况下均能最大限度利用膨胀工质能量。

如图1所示，当内燃机1压缩行程结束后，电子控制单元控制喷油点火（压燃式内燃机无点火过程），使内燃机1内产生高温高压膨胀工质，推动内燃机活塞22下行做功。该过程为内燃机膨胀工质能量第一级利用。

当内燃机活塞22下行到一定阶段时，电子控制单元控制第一高速电磁阀4向内燃机1喷射压缩空气。压缩空气和内燃机1内气体混合形成高温高压混合气，继续推动内燃机活塞22下行做功。该过程为内燃机膨胀工质能量第二级利用。

随后电子控制单元控制内燃机排气门3开启时刻，使内燃机1内混合气进入内燃机排气管2。此时活塞式膨胀机活塞14处于下行阶段。内燃机1内混合气经过活塞式膨胀机进气管8和活塞式膨胀机进气门9，进入活塞式膨胀机13，推动活塞式膨胀机活塞14下行做功。该过程为内燃机膨胀工质能量第三级利用。

当活塞式膨胀机活塞14下行到一定阶段时，电子控制单元控制活塞式膨胀机排气门11打开，此时活塞式膨胀机13内气体通过活塞式膨胀机排气门11进入活塞式膨胀机排气管10。当活塞式膨胀机活塞14上行到一定阶段，电子控制单元控制活塞式膨胀机排气门11关闭，剩余气体被保存在活塞式膨胀机13内。随后活塞式膨胀机活塞14继续上行，压缩活塞式膨胀机13缸内气体。

当活塞式膨胀机活塞14上升到一定阶段，电子控制单元控制第二电磁阀7向活塞式膨胀机13喷射压缩空气，和活塞式膨胀机13气缸内气体混合形成混合气，推动活塞式膨胀机活塞14下行做功。该过程为内燃机膨胀工质能量第四级利用。

当活塞式膨胀机活塞14下行到一定阶段，电子控制单元控制活塞式膨胀机排气门11开启。活塞式膨胀机13内气体经过活塞式膨胀机排气门11和活塞式膨胀机排气管10全部排出。

高压气源在系统运行期间保持间断性向内燃机1和活塞式膨胀机13供给压缩空气。当系统开始运行时，开关阀17打开。压缩空气从高压储气罐16经过管路进入第一压力调节阀20和第二压力调节阀18。第一压力调节阀20和第二压力调节阀18分别根据需求调节压缩空气喷射压力。经过压力调节的压缩空气分别进入第一流量调节阀21和第二流量调节阀19；第一流量调节阀21和第二流量调节阀19分别根据需求调节压缩空气喷射流量。经过流量调节后的压缩空气分别进入第一稳压箱5和第二稳压箱6，稳定压缩空气压力。经过压力稳定后的压缩空气分别到达第一高速电磁阀4和第二高速电磁阀7。第一高速电磁阀4和第二高速电磁阀7分别根据需求控制压缩空气喷射时刻。最后压缩空气分别通过第一压缩空气喷嘴23和第二压缩空气喷嘴12，进入分别内燃机1和活塞式膨胀机13。

如图2所示，当内燃机1处于膨胀行程，此时活塞式膨胀机13处于排气行程。内燃机1内膨胀工质膨胀做功，在膨胀行程后期，第一高速电磁阀4向内燃机1喷射压缩空气。随后内燃机排气门3和活塞式膨胀机进气门9打开，内燃机1处于排气行程，活塞式膨胀机13处于进气行程。混合气经过内燃机排气管2和活塞式膨胀机进气管8进入活塞式膨胀机13。随后内燃机排气门3和活塞式膨胀机排气门11关闭，内燃机1排气行程结束进入进气行程，活塞式膨胀机13进气行程结束进入排气行程。内燃机1进气行程和传统相同。活塞式膨胀机13排气行程进行到一定阶段，活塞式膨胀机排气门11关闭，使一部分废气残留在活塞式膨胀机13内。随后内燃机1进入压缩行程，活塞式膨胀机13进入膨胀行程。此时第二高速电磁阀7向活塞式膨胀13喷射压缩空气。最后内燃机1再次进入膨胀行程，活塞式膨胀机13再次进入排气行程。

如图3所示，当内燃机1处于膨胀行程期间，内燃机1内气体随着内燃机活塞22下行压力逐渐降低。当内燃机活塞下行到一定程度时，第一高速电磁阀4向内燃机1喷射压缩空气，吸收缸内气体热量，使内燃机1内气体压力持续处于较高状态。此时活塞式膨胀机13处于排气阶段，活塞式膨胀机13内压力逐渐降低。随后内燃机1进入排气行程，内燃机1排气进入活塞式膨胀机13内，内燃机1内压力逐渐降低，而活塞式膨胀机13内气体压力先升高后降低。随后内燃机1进入进气行程，活塞式膨胀机13进入排气行程。由于活塞式膨胀机排气门11在排气行程期间关闭，使活塞式膨胀机13缸内压力上升。随后内燃机1进入压缩行程，内燃机1内气体压力逐渐上升，在压缩行程末期，由于燃料燃烧，压力出现急剧增加趋势。而活塞式膨胀机13内由于压缩空气喷入，压力保持较高水平，随后压缩空气喷射停止，活塞式膨胀机13内压力逐渐下降。

内燃机工况可分为点工况、线工况和面工况。对于点工况，对于点工况的内燃机，根据工况点固定压缩气源向内燃机和活塞式膨胀机喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角；对于线工况和面工况的内燃机，根据内燃机线工况和面工况，调节压缩气源向内燃机和活塞式膨胀机喷射压缩空气的压力、流量和时刻以及内燃机排气提前角和活塞式膨胀机排气关闭角，使内燃机在不同工况下均能最大限度利用膨胀工质能量。

内燃机膨胀工质能量多级利用装置及其使用方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。