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深度膨胀 内燃机

阅读：806发布：2020-05-15

专利汇可以提供深度膨胀内燃机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和容积型膨胀机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程 - 排气冲程四冲程模式工作或按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构的排气口与所述变界容积型膨胀机构的工质入口连通。本发明所述深度膨胀内燃机具有结构简单、效率高的优点。，下面是深度膨胀内燃机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构(1)和容积型膨胀机构，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构(1)按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作或按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构(1)的排气口与所述容积型膨胀机构的工质入口连通。
2.如权利要求1所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述容积型膨胀机构的动力轴与所述气缸活塞机构(1)的动力轴共轴设置或联动设置。
3.如权利要求1所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构(3)，所述气缸活塞机构(1)的进气口与所述容积型压缩机构(3)的工质出口连通。
4.如权利要求3所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述容积型膨胀机构和所述容积型压缩机构(3)共轴设置或联动设置。
5.如权利要求3所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述容积型压缩机构(3)与所述气缸活塞机构(1)共轴设置或联动设置。
6.如权利要求1至5中任一项所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述容积型膨胀机构的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构(1)的排量之比在1和3之间。
7.如权利要求1至5中任一项所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述容积型膨胀机构的工质出口与速度型膨胀机构(4)的工质入口连通。
8.如权利要求1至5中任一项所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述容积型膨胀机构设为往复活塞机构、滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机或设为转缸滚动活塞膨胀机。
9.如权利要求1至5中任一项所述深度膨胀内燃机，其特征在于：所述容积型膨胀机构设为多级容积型膨胀机构。
10.一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构(1)和变界容积型膨胀机构(2)，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构(1)按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作或按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构(1)的排气口与所述变界容积型膨胀机构(2)的工质入口连通。

说明书全文

深度膨胀内燃机

技术领域

[0001] 本发明涉及热能与动力领域，尤其涉及一种深度膨胀内燃机。

背景技术

[0002] 气缸活塞机构式内燃机，例如往复活塞式汽油机、柴油机以及旋转活塞式汽油机、柴油机等都具有压缩过程中的容积变化量和燃烧爆炸冲程(即膨胀过程)中的容积变化量相同的基本属性。这一属性不可避免的造成了膨胀终了的缸内压力远远大于压缩冲程开始时的缸内压力，这种工况实质上使膨胀不彻底，进而严重影响这类发动机的效率。因此，如果能够发明一种发动机，使膨胀过程的最大容积大于压缩过程开始时的容积，就可以大幅度地提高这类发动机的效率。

发明内容

[0003] 为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

[0004] 方案1：一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和容积型膨胀机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作或按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构的排气口与所述容积型膨胀机构的工质入口连通。

[0005] 方案2：在方案1的基础上，使所述容积型膨胀机构的动力轴与所述气缸活塞机构的动力轴共轴设置或联动设置。

[0006] 方案3：在方案1的基础上，所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构，所述气缸活塞机构的进气口与所述容积型压缩机构的工质出口连通。

[0007] 方案4：在方案3的基础上，所述容积型膨胀机构和所述容积型压缩机构共轴设置或联动设置。

[0008] 方案5：在方案3的基础上，所述容积型压缩机构与所述气缸活塞机构共轴设置或联动设置。

[0009] 方案6：在方案1至5中任一方案的基础上，所述容积型膨胀机构的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构的排量之比在1和3之间。

[0010] 方案7：在方案1至6中任一方案的基础上，所述容积型膨胀机构的工质出口与速度型膨胀机构的工质入口连通。

[0011] 方案8：在方案1至7中任一方案的基础上，所述容积型膨胀机构设为往复活塞机构、滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机或设为转缸滚动活塞膨胀机。

[0012] 方案9：在方案1至8中任一方案的基础上，所述容积型膨胀机构设为多级容积型膨胀机构。

[0013] 方案10：一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和变界容积型膨胀机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作或按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构的排气口与所述变界容积型膨胀机构的工质入口连通。

[0014] 方案11：在方案10的基础上，使所述变界容积型膨胀机构的动力轴与所述气缸活塞机构的动力轴共轴设置或联动设置。

[0015] 方案12：在方案10的基础上，使所述变界容积型膨胀机构对所述气缸活塞机构经变速机构联动设置。

[0016] 方案13：在方案10的基础上，所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构，所述气缸活塞机构的进气口与所述容积型压缩机构的工质出口连通。

[0017] 方案14：在方案13的基础上，使所述变界容积型膨胀机构和所述容积型压缩机构共轴设置或联动设置。

[0018] 方案15：在方案13的基础上，使所述容积型压缩机构与所述气缸活塞机构共轴设置或联动设置。

[0019] 方案16：在方案10至方案15中任一方案的基础上，使所述变界容积型膨胀机构的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构的排量之比在1和3之间、在1和2.9之间、在1和2.8之间、在1和2.7之间、在1和2.6之间、在1和2.5之间、在1和2.4之间、在1和
2.3之间、在1和2.2之间、在1和2.1之间、在1和2.0之间、在1和1.9之间、在1和1.8之间、在1和1.7之间、在1和1.6之间、在1和1.5之间、在1和1.4之间、在1和1.3之间、在1和1.2之间或在1和1.1之间。

[0020] 方案17：在方案10至方案15中任一方案的基础上，使所述变界容积型膨胀机构的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构的体积流量之比在1和3之间、在1和2.9之间、在1和2.8之间、在1和2.7之间、在1和2.6之间、在1和2.5之间、在1和2.4之间、在1和2.3之间、在1和2.2之间、在1和2.1之间、在1和2.0之间、在1和1.9之间、在1和1.8之间、在1和1.7之间、在1和1.6之间、在1和1.5之间、在1和1.4之间、在1和1.3之间、在1和1.2之间或在1和1.1之间。

[0021] 方案18：在方案10至方案17中任一方案的基础上，调整所述变界容积型膨胀机构的体积流量，使所述气缸活塞机构的排气口与所述变界容积型膨胀机构的工质入口的连通通道内的气体压力大于所述气缸活塞机构的进气道内的气体压力的1.5倍以上、1.6倍以上、1.7倍以上、1.8倍以上、1.9倍以上、2.0倍以上、2.1倍以上、2.2倍以上、2.3倍以上、2.4倍以上、2.5倍以上、2.6倍以上、2.7倍以上、2.8倍以上、2.9倍以上或3.0倍以上。

[0022] 方案19：在方案10至方案18中任一方案的基础上，使所述变界容积型膨胀机构的工质出口与速度型膨胀机构的工质入口连通。

[0023] 方案20：在方案10至方案19中任一方案的基础上，使所述变界容积型膨胀机构设为滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机或设为转缸滚动活塞膨胀机。

[0024] 方案21：在方案10至方案20中任一方案的基础上，使所述变界容积型膨胀机构设为多级变界容积型膨胀机构。

[0025] 方案22：在方案1至方案20中任一方案的基础上，使所述变界容积型膨胀机构设为多级变界容积型膨胀机构，调整相邻两个所述变界容积型膨胀机构之间的相位使此两个相邻所述变界容积型膨胀机构中在任一时刻至少有一个所述变界容积型膨胀机构的流体入口和流体出口处于非连通状态。

[0026] 方案23：一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构和速度型膨胀机构，所述气缸活塞机构的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作或按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构的气体入口与叶轮压气机的工质出口连通，所述气缸活塞机构的工质出口与透平的工质入口连通，所述速度型膨胀机构设置在所述气缸活塞机构的工质出口和所述透平的工质入口之间。

[0027] 方案24：在方案23的基础上，使所述速度型膨胀机构的动力轴与所述气缸活塞机构的动力轴共轴设置或联动设置。

[0028] 方案25：在方案24的基础上，使所述速度型膨胀机构对所述气缸活塞机构经变速机构联动设置。

[0029] 本发明人认为涡轮增压技术或机械增压技术仅仅是解决了气缸活塞机构工质循环量的问题，即涡轮增压技术和机械增压技术提高了气缸活塞机构的工质循环量，即空气循环量，这样可大幅度地提高发动机的体积功率，进而也间接地提高了发动机的效率，但是由于涡轮增压系统除了提高进气压力外，并不对外输出功率，因此，涡轮增压系统并不能解决气缸活塞机构式发动机所存在的膨胀不足的问题。在很多情况下，带涡轮增压的发动机都将连通气缸活塞机构排气口和涡轮工质入口之间的连通通道的压力降低到大幅度低于燃烧爆炸冲程完了时气缸内的工质的压力，进而试图通过减少气缸排气过程的负功达到提高效率的目的，但是，本发明人经过详细分析认为这种降低排气压力的做法严重浪费了做功冲程完了后具有相当压力(一般三到五个大气压，甚至更高)的缸内气体工质的做功能力也就严重降低了发动机的效率(假设燃烧爆炸冲程终了时的缸内气体的压力为P,体积为V，温度为T,这一部分气体膨胀到一个大气压时的做功能力与T成正比，而在发动机中，T一般为1000K左右，因此，具有相当的做功能力。几乎所有人都认为如果我们将内燃机的排气道的压力(在增压发动机中也称之为涡前压力)降低会减少排气冲程的负功，然而，这是完全错误的。减压会完全牺牲压力为P,体积为V，温度为T的工质的做功能力，不减压在排气过程中虽然确有负功产生，但是压力为P,体积为V，温度为T的工质的做功能力不仅是其本身的做功能力，而且还要额外增加相当于以压力P放出体积V的液体的功。换句话说，在维持燃烧爆炸冲程终了时的缸内压力为P的气体的压力下排气所需要的负功不仅完全可以回收，而且还可以获得压力为P,体积为V，温度为T的工质所做的功。

[0030] 本发明中，所述气缸活塞机构的排量是指所述气缸活塞机构在额定转速下排气冲程的单位时间的容积排量，由于所述气缸活塞机构的排气为间歇式，所以此排量为平均排量，在多缸发动机中，此排量亦为各缸的排量总和，例如一个气缸容积为一升的六缸发动机，其额定转速为3000RPM时，其排量为每分钟9000升。

[0031] 本发明中，所述气缸活塞机构包括往复活塞机构、旋转活塞机构以及摆动活塞机构，例如三角转子活塞机构、滑片式机构、偏心转子机构等。

[0032] 本发明中，所谓的“容积型膨胀机构”是指能够形成气体工质膨胀并对外输出动力的内部不包括燃烧室或加热器的容积型流体机构，例如往复活塞机构、变界流体膨胀机构等。

[0033] 本发明中，所谓的“变界容积型膨胀机构”是指能够形成气体工质膨胀并对外输出动力的内部不包括燃烧室或加热器的变界流体膨胀机构。

[0034] 本发明中，所谓的“变界流体膨胀机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同的容积型流体膨胀机构，也就是说，所谓的“变界流体膨胀机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体膨胀机构，例如，滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机和转缸滚动活塞膨胀机等。所述变界流体膨胀机构可选择性地选择包括气缸、隔离体和缸内旋转体，且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。

[0035] 本发明中，所谓的“多级变界容积型膨胀机构”是指包括串联连通的两个以上排量依次增加的变界容积型膨胀机构的膨胀机构。

[0036] 本发明中，所述燃烧室可以是连续燃烧室，也可以是间歇燃烧室。

[0037] 本发明中，所谓的“A与B联动设置”是指A与B相互有驱动作用的设置方式，包括共轴设置方式。

[0038] 本发明中，所述速度型膨胀机构包括叶轮式膨胀机构。

[0039] 本发明中，某个数值A和某个数值B之间均包括本数A和本数B。

[0040] 本发明中，某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。

[0041] 本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之百的转换成功，这一定律是正确的，但又是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为：任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程，例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。

[0042] 本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低，例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微，其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。

[0043] 本发明人认为：距离增加是熵增加的过程，冷热源之间的距离也影响效率，距离小效率高，距离大效率低。

[0044] 本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。

[0045] 本发明的有益效果如下:本发明所述深度膨胀内燃机结构简单、效率高。附图说明

[0046] 图1：实施例1的结构示意图；

[0047] 图2：实施例2的结构示意图；

[0048] 图3：实施例3的结构示意图；

[0049] 图4：实施例6的结构示意图；

[0050] 图5：实施例7的结构示意图。

[0051] 图中：1气缸活塞机构，2变界容积型膨胀机构，3容积型压缩机构，4速度型膨胀机构，5叶轮压气机，6透平。

具体实施方式

[0052] 实施例1

[0053] 一种深度膨胀内燃机，如图1所示，包括气缸活塞机构1和变界容积型膨胀机构2，所述气缸活塞机构1的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构1按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作，所述气缸活塞机构1的排气口与所述变界容积型膨胀机构2的工质入口连通。

[0054] 实施例2

[0055] 一种深度膨胀内燃机，如图2所示，包括气缸活塞机构1和变界容积型膨胀机构2，所述气缸活塞机构1的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构1按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构1的排气口与所述变界容积型膨胀机构2的工质入口连通。

[0056] 作为可变换的实施方式，实施例1和实施例2均可选择性地使所述的变界容积型膨胀机构2的动力轴与所述气缸活塞机构1的动力轴共轴设置或联动设置，或更进一步选择性地使所述变界容积型膨胀机构2对所述气缸活塞机构1经变速机构联动设置。

[0057] 实施例3

[0058] 一种深度膨胀内燃机，如图3所示，与实施例1区别在于：所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构3，所述气缸活塞机构1的进气口与所述容积型压缩机构3的工质出口连通。

[0059] 作为可变换的实施方式，实施例1和实施例2及其可变换的实施方式均可进一步使所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构3，并使所述气缸活塞机构1的进气口与所述容积型压缩机构3的工质出口连通。

[0060] 作为可变换的实施方式，实施例3及其可变换的实施方式均可选择性地使所述变界容积型膨胀机构2和所述容积型压缩机构3共轴设置或联动设置。

[0061] 作为可变换的实施方式，实施例3及其可变换的实施方式均可选择性地使所述容积型压缩机构3与所述气缸活塞机构1共轴设置或联动设置。

[0062] 实施例4

[0063] 一种深度膨胀内燃机，在实施例1的基础上，进一步使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构1的排量之比在1和3之间。

[0064] 作为可变换的实施方式，实施例1、实施例2和实施例3及其可变换的实施方式均可选择性地进一步使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构1的排量之比在1和3之间，具体实施时，可进一步使该比值设在1和3之间、在1和2.9之间、在1和2.8之间、在1和2.7之间、在1和2.6之间、在1和2.5之间、在1和2.4之间、在1和2.3之间、在1和2.2之间、在1和2.1之间、在1和2.0之间、在1和1.9之间、在1和1.8之间、在1和1.7之间、在1和1.6之间、在1和1.5之间、在1和1.4之间、在1和1.3之间、在1和1.2之间或在1和1.1之间。

[0065] 实施例5

[0066] 一种深度膨胀内燃机，在实施例1的基础上，进一步使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构1的体积流量之比在1和3之间。

[0067] 作为可变换的实施方式，实施例1、实施例2和实施例3及其可变换的实施方式均可进一步选择性地使所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构1的体积流量之比在1和3之间，具体实施时，可进一步使该比值设在1和3之间、在1和2.9之间、在1和2.8之间、在1和2.7之间、在1和2.6之间、在1和2.5之间、在1和2.4之间、在1和2.3之间、在1和2.2之间、在1和2.1之间、在1和2.0之间、在1和1.9之间、在1和1.8之间、在1和1.7之间、在1和1.6之间、在1和1.5之间、在1和1.4之间、在1和1.3之间、在1和1.2之间或在1和1.1之间。

[0068] 作为可变换的实施方式，实施例1至5及其可变换的实施方式均可进一步选择性地调整所述变界容积型膨胀机构2的体积流量，使所述气缸活塞机构1的排气口与所述变界容积型膨胀机构2的工质入口的连通通道内的气体压力大于所述气缸活塞机构1的进气道内的气体压力的1.5倍以上。

[0069] 作为可变换的实施方式，上述实施例及其可变换的实施方式均可选择性地使所述变界容积型膨胀机构2的工质出口与速度型膨胀机构4的工质入口连通。

[0070] 作为可变换的实施方式，上述实施例及其可变换的实施方式均可选择性地使所述变界容积型膨胀机构2设为滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机或设为转缸滚动活塞膨胀机。

[0071] 作为可变换的实施方式，上述实施例及其可变换的实施方式均可选择性地使所述变界容积型膨胀机构2设为多级变界容积型膨胀机构。

[0072] 作为可变换的实施方式，上述实施例及其可变换的实施方式均可选择性地使所述变界容积型膨胀机构2设为多级变界容积型膨胀机构，调整相邻两个所述变界容积型膨胀机构2之间的相位使此两个相邻所述变界容积型膨胀机构2中在任一时刻至少有一个所述变界容积型膨胀机构2的流体入口和流体出口处于非连通状态。

[0073] 实施例6

[0074] 一种深度膨胀内燃机，如图4所示，包括气缸活塞机构1和速度型膨胀机构4，所述气缸活塞机构1的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构1按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作，所述气缸活塞机构1的气体入口与叶轮压气机5的工质出口连通，所述气缸活塞机构1的工质出口与透平6的工质入口连通，所述速度型膨胀机构4设置在所述气缸活塞机构1的工质出口和所述透平6的工质入口之间。

[0075] 实施例7

[0076] 一种深度膨胀内燃机，如图5所示，包括气缸活塞机构1和速度型膨胀机构4，所述气缸活塞机构1的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构1按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构1的气体入口与叶轮压气机5的工质出口连通，所述气缸活塞机构1的工质出口与透平6的工质入口连通，所述速度型膨胀机构4设置在所述气缸活塞机构1的工质出口和所述透平6的工质入口之间。

[0077] 作为可变换的实施方式，实施例6和实施例7均可进一步选择性地使所述速度型膨胀机构4的动力轴与所述气缸活塞机构1的动力轴共轴设置或联动设置，或使所述速度型膨胀机构4对所述气缸活塞机构1经变速机构联动设置。

[0078] 实施例8

[0079] 一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构1和容积型膨胀机构，所述气缸活塞机构1的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构1按照吸气冲程-压缩冲程-爆炸做功冲程-排气冲程四冲程模式工作，所述气缸活塞机构1的排气口与所述容积型膨胀机构的工质入口连通。

[0080] 实施例9

[0081] 一种深度膨胀内燃机，包括气缸活塞机构1和容积型膨胀机构，所述气缸活塞机构1的气缸内设置燃烧室，所述气缸活塞机构1按照进气扫气压缩冲程和爆炸做功冲程二冲程模式工作，所述气缸活塞机构1的排气口与所述容积型膨胀机构的工质入口连通。

[0082] 作为可变换的实施方式，在实施例8和实施例9的基础上，可进一步使所述容积型膨胀机构的动力轴与所述气缸活塞机构1的动力轴共轴设置或联动设置。或更进一步选择性地使所述容积型膨胀机构与所述气缸活塞机构1经变速机构联动设置。

[0083] 实施例10

[0084] 一种包括实施例8的深度膨胀内燃机，在实施例8的基础上，进一步使所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构3，所述气缸活塞机构1的进气口与所述容积型压缩机构3的工质出口连通。

[0085] 实施例11

[0086] 一种包括实施例9的深度膨胀内燃机，在实施例9的基础上，进一步使所述深度膨胀内燃机还包括容积型压缩机构3，所述气缸活塞机构1的进气口与所述容积型压缩机构3的工质出口连通。

[0087] 作为可变换的实施方式，实施例10和实施例11均可选择性地使所述容积型膨胀机构和所述容积型压缩机构3共轴设置或联动设置。

[0088] 作为可变换的实施方式，实施例10和实施例11均可选择性地使所述容积型压缩机构3与所述气缸活塞机构共轴设置或联动设置。

[0089] 作为可变换的实施方式，实施例8至实施例11及其可变换的实施方式中均可选择性地使所述容积型膨胀机构的工质入口的体积流量与所述气缸活塞机构的排量之比在1和3之间。

[0090] 作为可变换的实施方式，实施例8至实施例11及其可变换的实施方式中均可选择性地使所述容积型膨胀机构的工质出口与速度型膨胀机构的工质入口连通。

[0091] 作为可变换的实施方式，实施例8至实施例11及其可变换的实施方式中均可选择性地使所述容积型膨胀机构设为往复活塞机构、滑片式膨胀机、偏心转子膨胀机、液环式膨胀机、罗茨式膨胀机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮膨胀机或设为转缸滚动活塞膨胀机。

[0092] 作为可变换的实施方式，实施例8至实施例11及其可变换的实施方式中均可选择性地使所述容积型膨胀机构设为多级容积型膨胀机构。

[0093] 显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。

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