设置有将燃烧所产生的光传送到太阳能面板以生成电流的太阳能面板系统的发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及与内燃机有关的技术领域。
[0002]具体地说,本发明涉及一种允许在燃烧期间从发动机内发生的爆炸恢复光能的创新技术。
【背景技术】
[0003]用于通常如汽车、小型摩托车等的车辆的内燃机很早就已经是熟知的。内燃机的工作原理非常简单,其基于预见两个等容热动力阶段和两个绝热热动力阶段的理论上的“奥托”循环。
[0004]以仅示意的方式,内燃机预见由气缸形成的燃烧室:该气缸具有用于空气-燃料混合物的入口、用于燃烧的残余物的出口和对燃烧室中的火花塞进行触发的火花塞。因此,燃烧室在上部通过气缸的壁界定并且在下部通过滑动安装在气缸内且转而连接至活塞杆的活塞界定,该活塞杆通过另一端连接至旋转轴。活塞在气缸内的往复运动通过运动的传输转换为旋转轴的旋转,该运动借助介于中间的活塞杆而发生。活塞的往复运动通过活塞杆引起旋转轴旋转。
[0005]该循环预见以下阶段:
[0006]-注入到气缸中的混合物的压缩;此阶段是不与外界进行热交换的第一绝热阶段;
[0007]-接着是通过由火花塞产生的火花发生的爆炸,同时引起压力的显著上升的处于恒定体积下的等容转换;
[0008]-接着是绝热膨胀,其伴随有气缸的朝向底部的必然平移,因而触发活塞杆;
[0009]-气缸返回至初始位置,并因此排出已燃烧的气体;
[0010]-在注入新的空气-燃料混合物之后,以新的爆炸再次进行此循环。
[0011]这自然地为基本的工作循环,然而却是所有内燃机的基础。
[0012]在本领域的当前状态下,提供允许节能并因此能量回收的技术。上述技术整体自然地转化为燃料节约,并因此转化为更大的环境尊重和对用户而言的成本降低。
[0013]例如在国际专利申请W02010061243中描述这些技术中的一个技术,其中描述了放置在车辆的前部的风扇并且该风扇运动地连接至发动机。以此方式,在车辆由于发动机的前进过程中,风扇被空气流冲击并开始起到帮助发动机本身的作用,因此降低了消耗。
[0014]尽管如此,从机械视角来看,这种方案特别复杂,因为其需要必须以某种方式与发动机合作的机械结构的集成。此外,比如说“辅助”发动机的生成与车辆的运动及其速度相关。如果发动机被启动,但车辆是静止的或在减速运动,则不可能获得能量。
[0015]市场上已经存在其他替代方案。例如,传统的内燃机与电发动机并排放置。在一些车辆中,即使对于短路径,电发动机也可以代替内燃机。然而,清楚的是,电发动机需要周期性再充电,并且再充电意味着电流的生成。在此意义上,所有这些继续以要承受的成本反映至最终用户,并且重要的是,众所周知,电流的生成几乎始终具有负面的环境影响。
【发明内容】
[0016]因此,本发明的目的是提供一种发动机,和用于发动机的相关的气缸,其二者解决了至少部分上述技术不便性。
[0017]具体地说,本发明的目的是提供一种发动机和用于发动机的相关的气缸,其二者能够显著降低消耗因此有助于降低成本和减少污染。
[0018]因此,这些和其他目的利用根据权利要求1所述的用于发动机的本气缸得以实现。
[0019]这样的气缸(I)形成燃烧室(50),并且根据本发明,至少一个光伏表面60进一步被预见,该至少一个光伏表面(60)被布置成使得其被下述光照射:该光被由于在这样的燃烧室(50)内发生的燃烧产生。
[0020]本方案容易地解决了所有的上述技术问题。
[0021]具体地说,使用太阳能面板允许利用由燃烧发出的光来生成电流。如果没有这样的太阳能面板,将导致光未被使用,并且如在前序【背景技术】中所讨论的,电能的生成将利用复杂的机械系统或对用户而言的昂贵的再充电系统来生成。
[0022]然而,该方案以简单且经济的方式允许通过仅下述操作来生成电流:简单地利用在发动机的正常使用过程中于发动机内发生的燃烧所生成的光,以便该光被特定的光伏面板精确地吸收。
[0023]因此,电流与车辆的点火相对应地生成,而与车辆是处于静止还是处于运动的事实无关。
[0024]然后电流可以被储存在特定的电池中,或者可以被用于馈送至存在于车辆中的电气设备,例如交流发电机或甚至辅助电发动机。
[0025]有利地,至少一个光纤(10)能够被预见,该至少一个光纤(10)以这样的方式穿过所述燃烧室(50):在使用中通过由于所述燃烧所发出的光照射的方式,并且其中,进一步地,所述光伏面板¢0)被布置成以下述方式外置于燃烧室:该光伏面板¢0)被通过从所述气缸出来的所述光纤(10)所传输的光照射。
[0026]有利地,在气缸(I)中可以预见通孔(2),光纤(10)通过通孔(2)进入燃烧室(50)并且从所述气缸出来。
[0027]有利地,透明导管(11)能够被预见,透明导管(11)以通过燃烧室50来穿过气缸
(I)的方式进行布置,光纤穿过所述导管(11)的内部。
[0028]有利地,所述导管(11)可以被放置成穿过通孔⑵。
[0029]有利地,通孔⑵可以带有螺纹,并且导管(11)的外表面提供允许在通孔⑵中旋拧导管(11)的互补螺纹。
[0030]有利地,在本发明的变型中,至少一个光伏表面也可以直接设置在燃烧室(50)内。
[0031]有利地,在所有描述的方案中,光伏表面可以受到耐热的透明材料层(优选地为玻璃砖)保护。
[0032]有利地,光伏表面¢0)生成电流并且适合于连接至外部电气设备(70)。
[0033]有利地,两个光伏表面(60’,60”)和介于所述两个表面(60’,60”)之间的透明材料层(200)能够被预见,光纤以其被包括在所述两个光伏表面(60’,60”)之间的方式穿过所述层(200)。
[0034]本文还描述了预见上述气缸类型的发动机。
[0035]具体地说,描述了包括至少一个气缸(I)的发动机,气缸(I)形成燃烧室(50),并且其中,至少一个光伏表面(60)被预见,该至少一个光伏表面(60)被布置成使得其被下述光照射:该光被由于在燃烧室(50)内发生的燃烧产生。
[0036]有利地,至少一个光纤(10)被预见,所述至少一个光纤(10)以这样的方式穿过所述燃烧室(50):在使用中作为所述燃烧的结果而发射的光照射,并且其中,进一步地,所述光伏面板¢0)被布置成以下述方式外置于燃烧室:该光伏面板¢0)由从气缸出来的所述光纤(10)传输的光所照射。
[0037]有利地,在气缸⑴中的通孔(2)可以被预见,光纤(10)通过通孔(2)进入燃烧室(50)并且从所述气缸出来。
[0038]有利地,透明导管(I)能够被预见,其以通过燃烧室(50)来穿过气缸(I)的方式进行布置,光纤穿过所述导管(11)的内部。
[0039]有利地,导管(11)可以被放置成穿过通孔(2)。
[0040]有利地,通孔⑵可以带有螺纹,并且导管(11)的外表面提供允许在通孔⑵中旋拧导管(11)的互补螺纹。
[0041]有利地,光伏表面可以被直接设置在燃烧室(50)内。
[0042]有利地,至少一个光伏表面可以受到耐热的透明材料层(优选地为玻璃砖)保护。
[0043]有利地,光伏表面¢0)生成电流并且适合于连接至外部电气设备(70)。
[0044]有利地,两个光伏表面(60’,60”)和介于所述两个表面(60’,60”)之间的透明材料层(200)也可以被预见,光纤以其被包括在所述两个光伏表面出0’,60”)之间的方式穿过所述层(200)。
【附图说明】
[0045]参照附图,根据以下用于进行说明而非用于限制的一些实施例的描述,本发明的进一步特征和优点将会更加清楚,其中:
[0046]图1不意性地不出了气缸1,在气缸I的内部滑动地放置有活塞6并且气缸I设置有用于光纤的通孔;
[0047]图2示出了并排安置的多个气缸的俯视组装图,其中光纤通过每个气缸;
[0048]图3示出了穿过具有透明型容置体的导管11的内部的光纤10的细节;
[0049]图4示意了出通过火花的引爆的点火阶段,以及随后的释放由穿过燃烧室50的光纤捕获的光的爆炸;
[0050]图5示出了与安装在车辆中的太阳能面板60连接的光纤,并且太阳能面板60所生成的电流可以为许多用途而用于车辆中,例如起动交流发电机和起动辅助内燃机的电发动机;
[0051]图6最后示出了具有两个重叠的面板并且具有介于这两个面板之间供光纤穿过的透明材料层的建设性方案。
【具体实施方式】
[0052]图1示出了根据本发明的内燃机的气缸。
[0053]气缸I在其内部形成燃烧室50,并且气缸I内部滑动地设置有活塞6,该活塞6铰接至活塞杆7。活塞6的往复滑动运动使活塞杆活动,活塞杆将此往复运动转换为与活塞杆本身连接的轴的旋转运动。
[0054]仅为了清楚起见,图1用细虚线示出了活塞6、活塞杆7以及界定了气缸的壁和活塞6相对于其滑动的壁。
[0055]图1中始终示出用于空气-燃料混合物的入口 4(IN)和用于排出经燃烧的气体的出口 3 (OUT)。然后示出了触发点火的火花塞5,正如现有技术中已知的那样。
[0056]根据本发明,图1示出了气缸中的通道的开口 2,该开口 2允许光纤10通过不同的部分。
[0057]该开口置于上部死点上方,即置于活塞在其工作循环期间不能达到的位置。
[0058]如图3所示,导管11被预见,导管11用于将光纤容置在其通过气缸的通道中。
[0059]导管11可以具有任何形状,但优选地为圆筒型。
[0060]导管以下述材料实现:该材料对光是透明的并且能够耐受用于内燃机的气缸内的温度。
[0061]针对这些目的,一种可能的合适的材料可以例如为玻璃砖。
[0062]因此导
管11以这样的方式在外部给出螺纹,以便在通孔2的内部进行旋拧,相应地导管11设置有互补螺纹。
[0063]通道的孔2自然地被放置成与第二个孔共轴,以允许导管11从气缸的相反部分出来,并且因此允许光纤通过。
[0064]图2的顶视图很好地突出了三个气缸I的组装和导管11,导管11以光纤在其内部穿过的方式通过气缸的不同部分。
[0065]正如随后在图5中不意表不的,光纤以用其传输的光照射光伏面板60的方式与光伏面板60的系统产生通信。
[0066]在此意义上,光纤是下述物理信道:其传输由气缸内的燃烧产生的光,以将所产生的光带出至合适的太阳能面板系统。
[0067]在现有技术的状态下,太阳能面板是已知的,其由当被光照射时生成电流的光伏电池构成。
[0068]由于在现有技术的状态下是已知的,所以本文中将不再进一步详细描述太阳能面板。
[0069]由该系统产生的电流可以为了许多目的而用于该系统安装在其中的车辆内。
[0070]例如,图5示意出了在每个内燃循环中由光伏面板生成的电流所馈送的电发动机70,并且因此电发动机70可以相应地用于辅助内燃机或用作备用电发动机。
[0071]可替代地,例如,所生成的电流可以储存在电池中,以随后再使用或馈送至交流发电机。
[0072]继续本发明的结构描述,图6示出了本发明的优选实施例。
[0073]在此情况下,上部光伏面板60’和下部光伏面板60”是预见的。介于所述两个光伏面板之间的透明材料层200是预见的,透明材料层200允许光纤100通过。
[0074]介于中间的层200例如可以为玻璃-陶瓷或树脂玻璃类型的透明材料。
[0075]该方案具有所传输的光几乎完全被使用的优点,因为两个相对的光伏表面容易照射到。
[0076]可以预见高反射材料的轮廓边框,例如反射镜,以便消除从光纤指向侧面的侧面损耗,而使这些侧面光束再次朝向面板。以此方式,面板对光的吸收最大化。
[0077]光伏表面可以被定位在车辆内的任何方便的点。
[0078]例如,图6的方案本身很适合安装在精确布置了发动机室的车辆的车篷下方。
[0079]参照图4,在使用中,其如下运行。
[0080]图中示出了通过由对光透明的材料制成的导管11形成的通道的光纤的通路。导管11通过共轴的孔2穿过气缸的不同部分。
[0081]在发动机的每个运转周期,即每当发生来自火花塞的火花100的触发并因此随之发生爆炸时,光纤由爆炸所生成的光照射并且将该光传输至光伏表面,并因此照射光伏表面。
[0082]光伏表面相应地将能够生成可用于最多样的用途的电流。
[0083]仅以示例而非限制的方式,在下面陈述一些示例。
[0084]以4,000转/分钟的状况工作的四缸发动机每分钟产生16,000光束,该光束被传输并且照射光伏表面。基于所用的光伏面板和发动机的大小,显然可以产生大量能量。
[0085]在一种变型中,导管11可以被集成至气缸,但对于维护和定期清洁而言,旋抒方案具有允许容易拆卸二者的优点。污物残留可能会使导管自身模糊,并且因此降低击中光纤本身的光的数量。导管11还可以通过机械干涉插入。
[0086]在本发明的另一种变型中,如果可以选择能够耐受内部温度的光纤类型,则光纤的穿过可以在不需要导管11的辅助下发生。
[0087]在本发明的另一种变型中,可以预见将光伏表面直接涂覆于燃烧室内。例如,光伏微-面板可以直接涂敷于形成燃烧室的壁。可替代地,可以使用光伏清漆,将其涂敷于燃烧室的内壁。这些方案将需要用透明层例如玻璃砖来保护面板,以使面板即使在高温下也保持完整。
[0088]这种方案具有不需要使用光纤的优点,但是明显地,清洁光伏面板的操作导致非常复杂,该操作是一定需要的以确保光的吸收表面始终是最大的。明显地,这种方案尽管是有可能的,但其将需要周期性地拆卸发动机的气缸。然而,燃烧室的尺寸极小,因此可以放置的内部光伏表面实际上也极小。
[0089]然而,除了允许光伏表面的实现不再束缚于由普通气缸形成的燃烧室的受限制尺寸,具有光纤的方案允许将面板置于对于清洁容易到达的点。
[0090]虽然本发明已经具体地参考内燃机进行了描述,但明显的是,相同结果同样适用于爆炸在其中发生的所有这种发动机,该爆炸不一定如所描述的内燃机中由火花塞触发。
[0091]在此意义上,例如,相同的技术可以毫无疑问地应用于下述柴油发动机:在该柴油发动机中,并非通过由火花塞生成的火花获得爆炸,而是通过活塞压缩燃烧室内的空气-柴油混合物的高值压力获得爆炸。
[0092]明显的是,这种技术本身很好地适用于具有下述气缸的任何类型的发动机:在该气缸中会发生燃烧并且因此发生伴随有光(因此也有液化石油气(LPG)或甲烷)发射的爆炸。
[0093]显然,上述的单个气缸的生产和销售是可能的,以便然后将其安装在特定发动机上,或者已经包括所描述的上述气缸的发动机的整体实现是可能的。
【主权项】
1.一种用于发动机的气缸(I),所述气缸形成燃烧室(50),其特征在于,至少一个光伏表面¢0)被预见,所述至少一个光伏表面以使得被由于在所述燃烧室(50)中发生的燃烧所产生的光照射的方式布置。2.根据权利要求1所述的气缸,其中,至少一个光纤(10)被预见,所述至少一个光纤以使得在使用中被由于所述燃烧发出的光照射的方式穿过所述燃烧室(50),并且其中,进一步地,所述光伏面板¢0)被布置成以下述方式外置于所述燃烧室:所述光伏面板由通过从所述气缸出来的所述光纤(10)传输的光照射。3.根据权利要求1或2所述的气缸,其中,在所述气缸⑴中的通孔(2)被预见,所述光纤(10)通过所述通孔进入所述燃烧室(50)并且从所述气缸出来。4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的气缸,其中,透明导管(11)被预见,所述透明导管以通过所述燃烧室(50)穿过所述气缸(I)的方式布置,所述光纤通过所述导管(11)的内部。5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的气缸,其中,所述导管(11)被放置成穿过所述通孔⑵。6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的气缸,其中,所述通孔(2)带有螺纹,并且所述导管(11)的外表面提供允许在所述通孔(2)中旋拧所述导管(11)的互补螺纹。7.根据权利要求1所述的气缸,其中,所述至少一个光伏表面被直接布置在所述燃烧室(50)内。8.根据权利要求1或7所述的气缸,其中,所述至少光伏室受到优选地为玻璃砖的耐热的透明材料层保护。9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的气缸,其中,所述光伏表面(60)产生电流并且适合于连接至外部电气设备(70)。10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的气缸,其中,两个光伏表面(60’,60”)和介于所述两个表面¢0’,60”)之间的透明材料层(200)被预见,所述光纤以其被包括在所述两个光伏表面(60’,60”)之间的方式穿过所述层(200)。11.一种包括至少一个气缸(I)的发动机,所述气缸(I)形成燃烧室(50),其特征在于,至少一个光伏表面(60)被预见,所述至少一个光伏表面以使得被由于在所述燃烧室(50)内发生的燃烧所产生的光照射的方式布置。12.根据权利要求11所述的发动机,其中,至少一个光纤(10)被预见,所述至少一个光纤以使得在使用中被由于所述燃烧发出的光照射的方式穿过所述燃烧室(50),并且其中,进一步地,所述光伏面板¢0)被布置成以下述方式外置于所述燃烧室:所述光伏面板由通过从所述气缸出来的所述光纤(10)传输的光照射。13.根据权利要求11或12所述的发动机,其中,在所述气缸(I)中的通孔(2)被预见,所述光纤(10)通过所述通孔进入所述燃烧室(50)并且从所述气缸出来。14.根据前述权利要求11至13中的一项或多项所述的发动机,其中,透明导管(11)被预见,所述透明导管以通过所述燃烧室(50)穿过所述气缸(I)的方式布置,所述光纤通过所述导管(11)的内部。15.根据前述权利要求11至14中的一项或多项所述的发动机,其中,所述导管(11)被放置成穿过所述通孔(2)。16.根据前述权利要求11至15中的一项或多项所述的发动机,其中,所述通孔(2)带有螺纹,并且所述导管(11)的外表面提供允许在所述通孔(2)中旋拧所述导管(11)的互补螺纹。17.根据权利要求11所述的发动机,其中,所述至少一个光伏表面被直接布置在所述燃烧室(50)内。18.根据权利要求11或17所述的发动机,其中,所述至少一个光伏表面受到优选地为玻璃砖的耐热的透明材料层保护。19.根据前述权利要求11至18中的一项或多项所述的发动机,其中,所述光伏表面(60)产生电流并且适合于连接至外部电气设备(70)。20.根据前述权利要求11至19中的一项或多项所述的发动机,其中,两个光伏表面(60’,60”)和介于所述两个表面(60’,60”)之间的透明材料层(200)被预见,所述光纤以其被包括在所述两个光伏表面¢0’,60”)之间的方式穿过所述层(200)。
【专利摘要】本发明涉及包括至少一个气缸(1)的发动机,该气缸形成燃烧室(50)。根据本发明,至少一个光伏表面(60)被预见,所述至少一个光伏表面被布置为使得其被下述光撞击:所述光被由于在燃烧室(50)中发生的燃烧而产生。具体地说,至少一个光纤(10)被预见,该光纤以这样的方式穿过所述燃烧室(50):在使用中被由于在所述室(50)内发生的燃烧所发出的光照射。根据本方案,光伏面板(60)被布置成以下述方式外置于燃烧室:所述光伏板由通过从所述气缸出来的所述光纤(10)所传输的光照射。
【IPC分类】H01L31/00, F02G5/00
【公开号】CN104903565
【申请号】CN201380070017
【发明人】弗朗西斯科·达尔拉瓦勒
【申请人】弗朗西斯科·达尔拉瓦勒
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月26日
【公告号】EP2943673A1, US20150318814, WO2014114999A1