发动机

摘要

一种发动机，包括起热室、冷空气缓存室和冷气缸，冷空气缓存室上设有冷气缸，冷气缸与冷空气缓存室相连通，起热室包括燃烧腔和热空气腔，燃烧腔与热空气腔相通；发动机还包括燃烧气缸和预热气缸，燃烧气缸位于燃烧腔之上，预热气缸设于热空气腔内；燃烧腔内设有点火装置和燃料箱，点火装置通过至少一条导流管与燃料箱相通，每条导流管与热空气腔相连通，热空气腔与冷空气缓存室相通。本发明的发动机将斯特林发动机和汽油发动机结合起来，形成两级的动力转化，一级动力转化为斯特林发动机，二级动力转化为汽油发动机，将汽油发动机中加一级斯特林发动机形成二级动力转化，大大提高了汽油发动机的动力转化效率。

权利要求

1.一种发动机，包括起热室、冷空气缓存室和冷气缸，所述冷空气缓存室上设有所述冷气缸，所述冷气缸与所述冷空气缓存室相连通，其特征在于，大气通过所述冷气缸进入到所述冷空气缓存室中；

所述起热室包括燃烧腔和热空气腔，所述燃烧腔与所述热空气腔相通；

所述发动机还包括燃烧气缸和预热气缸，所述燃烧气缸位于所述燃烧腔之上，所述预热气缸设于所述热空气腔内；

所述燃烧腔内设有点火装置和燃料箱，所述点火装置通过至少一条导流管与所述燃料箱相通，每条所述导流管与所述热空气腔相连通，所述热空气腔与所述冷空气缓存室相通。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括导气管，所述热空气腔通过至少一条所述导气管与所述冷空气缓存室相通。

3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述冷空气缓存室外部设有导热装置，所述导热装置与起热室相连。

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述导热装置为储能液体。

5.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述导热装置为固体导热管。

6.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所有所述导气管与所述起热室内表面呈螺旋波纹状。

7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述冷气缸与所述预热气缸之间设有第一单向空气导流装置，所述冷气缸进气导通，所述预热气缸与所述燃烧气缸之间设有第二单向空气导流装置，所述燃烧气缸进气导通。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述第一单向空气导流装置和所述第二单向空气导流装置同时开启或关闭。

9.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述冷气缸、所述预热气缸、所述燃烧气缸均设有单向导流阀。

10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于，所述单向导流阀的方向分别为冷气缸由进而出导通，所述预热气缸由出而进导通，所述燃烧气缸由出而进导通。

说明书

发动机

技术领域

[0001] 本发明涉及能源转换领域，具体而言，涉及一种发动机。

背景技术

[0002] 随着工业化的不断发展，发动机的应用越来越广泛，在汽车、航空航天的应用最为常见。目前应用最为广泛的为内燃机，但内燃机存在效率转化低，能源损耗大的问题；同时目前外燃机的能源转化率也低。

[0003] 因此为解决现有的内燃机和外燃机能源转化率低的问题，有必要提供一种能源转化效率高、性能优良的发动机。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种能源转化效率高、性能优良的发动机。

[0005] 一种发动机，包括起热室、冷空气缓存室和冷气缸，所述冷空气缓存室上设有所述冷气缸，所述冷气缸与所述冷空气缓存室相连通，所述起热室包括燃烧腔和热空气腔，所述燃烧腔与所述热空气腔相通；

[0006] 所述发动机还包括燃烧气缸和预热气缸，所述燃烧气缸位于所述燃烧腔之上，所述预热气缸设于所述热空气腔内；

[0007] 所述燃烧腔内设有点火装置和燃料箱，所述点火装置通过至少一条导流管与所述燃料箱相通，每条所述导流管与所述热空气腔相连通，所述热空气腔与所述冷空气缓存室相通。

[0008] 进一步，所述发动机还包括导气管，所述热空气腔通过至少一条所述导气管与所述冷空气缓存室相通。增加气体与导热管的接触面积，在相同的时间内使冷空气的温升更高，增加了气体的加热效率。

[0009] 进一步，所述冷空气缓存室外部设有导热装置，所述导热装置与起热室相连。

[0010] 进一步，所述导热装置为储能液体。所述储能液体为沸点较高的液体，可在储能液体中加入化学试剂以提高其沸点，起到将起热室的热量传递到冷空气缓存室预热冷空气的作用。

[0011] 进一步，所述导热装置为固体导热管。固体导热管可以为金属管，起到将起热室的热量传递到冷空气缓存室预热冷空气的作用。

[0012] 进一步，所有所述导气管与所述起热室内表面呈螺旋波纹状。增大空气与管道等的接触面积，提高空气加热的效率。

[0013] 进一步，所述冷气缸与所述预热气缸之间设有第一单向空气导流装置，所述冷气缸进气导通，所述预热气缸与所述燃烧气缸之间设有第二单向空气导流装置，所述燃烧气缸进气导通。

[0014] 进一步，所述第一单向空气导流装置和所述第二单向空气导流装置同时开启或关闭。

[0015] 进一步，所述冷气缸、所述预热气缸、所述燃烧气缸均设有单向导流阀。

[0016] 进一步，所述单向导流阀的方向分别为冷气缸由进而出导通，所述预热气缸由出而进导通，所述燃烧气缸由出而进导通。

[0017] 本发明的发动机将斯特林发动机和传统的发动机结合起来，形成两级的动力转化，一级动力转化为斯特林发动机，二级动力转化为汽油发动机，即可将二级动力转化的汽油发动机看做一级动力转化的斯特林发动机的外燃热源。二级动力转化受燃烧气体的膨胀做功，燃烧气体加热燃烧气缸中的空气，燃烧气缸中的热量导流到冷空气缓存室加热冷空气，冷空气膨胀对一级动力转化做功。将汽油发动机中加一级斯特林发动机，大大提高了汽油发动机的动力转化效率。

[0018] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0020] 图1示出了本发明实施例第一实施方式所提供的一种发动机的示意图；

[0021] 图2示出了本发明实施例所提供的一种发动机的冷气缸、燃烧气缸和预热气缸的连通关系示意图；

[0022] 图3示出了本发明实施例所提供的一种发动机第一单向空气导流装置的结构示意图；

[0023] 图4示出了本发明实施例第二实施方式所提供的一种发动机的示意图。

[0024] 主要元件符号说明：

[0025] 100、200-发动机；10、80-起热室；11-燃烧腔；12-热空气腔；13-点火装置；14-燃料箱；141-磁力扇；142-单向进气装置；15-导流管；16-废热空气导流区；20-冷空气缓存室；30-冷气缸；31、41、51-缸体；32、42、52-活塞；33、43、53-活塞杆；33a、43a、53a-单向导流阀；
34-第一单向空气导流装置；341-阀门；342-阀芯；343-弹簧；40-燃烧气缸；44-第二单向空气导流装置；45-排气口；50-预热气缸；60-导气管；70、90-导热装置。

具体实施方式

[0026] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对发动机进行更全面的描述。附图中给出了发动机的优选实施例。但是，发动机可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对发动机的公开内容更加透彻全面。

[0027] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0028] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发动机的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0029] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

[0030] 实施例1

[0031] 斯特林发动机的一端为热腔一端为冷腔，在不同的温度作用下做周期性的压缩和膨胀的闭式循环往复的工作。汽油发动机通过进气、压缩、做功和排气四个冲程形成一个循环往复的工作。将斯特林发动机与汽油发动机结合形成一个二级动力转化，大大的提高了汽油发动机的动力转化率。

[0032] 请一并参阅图1和图2，发动机100包括起热室10、冷空气缓存室20和冷气缸30。冷空气缓存室20上设有冷气缸30，冷气缸30与冷空气缓存室20相连通。冷气缸30包括缸体31和活塞32，活塞32上连接有活塞杆33，活塞32在缸体31内滑动。缸体31的有杆腔进气，无杆腔与冷空气缓存室20相连通。

[0033] 冷气缸30与下文中会提到的预热气缸50之间设有第一单向空气导流装置34，冷气缸30进气导通。如图3所示，第一单向空气导流装置34包括阀门341、阀芯342和弹簧343。气体流向为图中的箭头方向时，气体推动阀芯342，阀芯342拉动弹簧343使阀门341打开，气体流通。当气体流动方向为图中箭头方向的反方向时，气体推动阀芯342将阀门341压得更紧，气体不能流通。第一单向空气导流装置34的导通方向为活塞32由出而进时导通。可以理解，第一单向空气导流装置34的结构还可以为其他的类似于单向阀的结构，只要是气体的导通方向为由出而今时进气均属于本发明的保护范围。

[0034] 本实施例冷气缸30的活塞杆33为中空杆，活塞杆33的内部设有单向导流阀33a，单向导流阀33a的导通方向为活塞32由进而出时的进气。单向导流阀33a在不影响进气的情况下，使得活塞32由进而出运动时减少动能损失。

[0035] 经冷气缸30压缩过的冷空气进入冷空气缓存室20中。冷空气缓存室20的容腔大于冷气缸30的容腔，这样设计的目的为缓冲空气的膨胀时间，减少冷气缸30的动能损失。冷气缸30的数量至少为一个，可以根据需要增加冷气缸30的数量。

[0036] 起热室10包括燃烧腔11和热空气腔12，燃烧腔11与热空气腔12相通。燃烧腔11内设有点火装置13和燃料箱14。本实施例的点火装置13采用电弧点火，也可以采用其他的点火方式，如明火、摩擦打火等。本实施例的燃料箱14中的燃料为汽油，燃料箱14内设有磁力扇141，磁力扇141为具有吸附效果的风扇，通过磁力扇141的煽动，将汽油分子吸附到磁力扇141上，然后磁力扇141旋转产生离心力，使油变为油气向点火装置13处流通。燃料箱14上还设有单向进油装置142，单向进油装置142使油气只能向点火装置13，即燃烧腔11内流入，有利于将可燃气体集中到燃烧腔11内，可通过计算或实验等方式得出最佳的可燃气体导入量，通过调节磁力扇141的面积、转速以及进油量等来调节可燃气体的导入量，以保持最高的能源转化率。

[0037] 点火装置13通过至少一条导流管15与燃料箱14相通。本实施例的点火装置13通过五条导流管15与燃料箱14相通。采用多条导流管15将油气向点火装置13导流，使油气和空气形成乱流增大油气与空气的的反应面积，从而在最短的时间内达到燃烧的效果，使油气燃烧的更充分，还可以在减少汽油在混合油气体积所占的百分比的前提下保证其有效的燃烧，起到助燃的效果，使燃烧腔11内燃烧产生的气体动能更大。

[0038] 发动机100还包括燃烧气缸40和预热气缸50，燃烧气缸40设于燃烧腔11之上。燃烧气缸40与点火装置13很近，即离空气膨胀的点很近，直接接受点火装置13附近油气空气膨胀的冲击力，从而产生较大的空气动力，燃烧气缸40为本发动机100的主要动力源。燃烧气缸40的数量至少为一个，可根据情况增加燃烧气缸40的数量，采用多个燃烧气缸40。

[0039] 预热气缸50包括缸体51和活塞52，活塞52上连接有活塞杆53，活塞52在缸体51内滑动。缸体51内的有杆腔与热空气腔12连通，无杆腔与冷空气缓存室20相连通。活塞52外圆上设有密封圈(图中未示出),密封圈使活塞52外圆与缸体51紧密配合起到密封的效果，使空气在压缩时的密封性能更好。本实施例预热气缸50的活塞杆53为中空杆，活塞杆53的内部设有单向导流阀53a，单向导流阀53a的导通方向为活塞52由出而进时的排气。单向导流阀53a在不影响进气的情况下，使得活塞52由出而进运动时减少动能损失。

[0040] 燃烧气缸40包括缸体41和活塞42，活塞42上连接有活塞杆43，活塞42在缸体41内滑动。缸体41内的有杆腔与排气口45连通，无杆腔与燃烧腔11连通。

[0041] 预热气缸50与燃烧气缸40之间设有第二单向空气导流装置44，燃烧气缸40排气导通。第二单向空气导流装置44的具体结构可参照第一单向空气导流装置34，也可以为类似于单向阀的结构。

[0042] 预热气缸50设于热空气腔12内。导流管15与热空气腔12相连通，热空气腔12与燃烧腔11相连通。燃烧腔11内的膨胀气体加热冷空气缓存室20中的冷空气，使冷空气膨胀对预热气缸50做功，燃烧后的废气从排气口45排出。预热气缸50的做功过程为一级动力转化过程，该过程可看作为一个斯特林动力转化。因为斯特林动力转化的过程是封闭的，所以在预热气缸50两端设有第一单向空气导流装置34和第二单向空气导流装置44。第一单向空气导流装置34开启和第二单向空气导流装置42同时开启或关闭。预热的气体进入燃烧气缸40点燃做功的过程为二级动力转化的过程，该过程可看做为一个汽油发动机的动力转化。

[0043] 发动机100的动力转化过程：设定活塞32、42、52的运行周期相同。开始活塞32在缸体31最外点，单向导流阀33a关闭，第一单向空气导流装置34开启。活塞52在缸体51最内点，单向导流阀53a关闭，第二单向空气导流阀44开启。活塞42在缸体41最外点，单向导流阀43a打开。直到进入足量的冷空气，该进入量由多种因素所影响，如空气的含氧量，温度，传动级数和气缸的容积等。进入足量的冷空气后，单向导流阀43a关闭，活塞52接近缸体51的最内点，这时燃烧气缸40和预热气缸50之间形成压缩机。下一步，活塞32移动到缸体31的最内点，单向导流阀33a打开，第一单向空气导流装置34关闭。活塞52移动到缸体51的最外点，单向导流阀53a打开，第二单向空气导流阀44关闭，活塞42移动到缸体41最内点，单向导流阀43a关闭。这时点火，使活塞42运动到缸体41的最外点，如此循环。

[0044] 热空气腔12与冷空气缓存室20相通。发动机100还包括导气管60，热空气腔12通过至少一条导气管60与冷空气缓存室20相通。至少通过一条导气管60连通的原理为增加接触面积，在相同的时间内使冷空气缓存室20内空气的温升更高。本实施例中采用了一条导气管60将热空气腔12与冷空气缓存室20导通。

[0045] 冷空气缓存室20外部设有导热装置70，导热装置70与起热室10相连。导热装置70为储能液体。将储能液体环绕于起热室10外部并延伸于冷空气缓存室20和导气管60上，起热室10将储能液体加热。储能液体与冷空气缓存室20和导流管60接触，进一步对冷空气预热，储能液体为沸点较大的液体，可在储能液体中加入化学试剂等提高沸点。导热装置70将起热室10的温度传导到冷空气缓存室20内，加热冷空气，使进气温度更高，提高燃烧温度，进一步助燃。

[0046] 燃烧腔11顶部设有排气口45，排气口45与导热装置70相通，直接将燃烧过后的废气排进导热装置70中。导热装置70为储能液体，储能液体选用沸点较高的液体，可在储能液体中加一些化学试剂，使该液体更容易吸收废气。

[0047] 导气管60和起热室10内表面呈螺旋波纹状。因为冷空气缓存室20外部设有导热装置70，导热装置70与起热室10相连来加热冷空气，该举措为进一步增大冷空气与管道和容腔的接触面积，即增大加热面积，在同样的时间内使冷空气的温升更大，提高了冷空气的加热效率。

[0048] 图2示出了冷气缸30、燃烧气缸40和预热气缸50的连通示意图。冷气缸30设于冷空气缓存室20之上。冷空气缓存室20与热空器腔12相连通，热空气腔12内设有预热气缸50。热空气腔12还与燃烧腔11连通，燃烧腔11上设有燃烧气缸40。冷气缸30压缩空气进入冷空气缓存室20中，冷空气经过冷空气缓存室20中有一个初步的加热，温度有所提高，然后到预热气缸50中。将预热气体而不是冷空气压缩进燃烧腔12，加快了燃烧，使燃烧反应更快。

[0049] 燃烧腔11先点火加热热空气腔12的气体，使预热气缸50做功。预热气缸50和冷气缸30的做功循环可看成斯特林发动机的循环，这个循环为此发动机100的一级动力转化。预热气缸50内的与热气体排入燃烧腔11助燃，冷气缸30和燃烧气缸40的做功循环可看成汽油发动机的循环，这个循环为此发动机100的二级动力转化。然后再次进入冷空气，进行一级动力转化、二级动力转化，如此循环。

[0050] 实施例2

[0051] 图4示出了本实施例第二实施方式所提供的一种发动机200的结构示意图。

[0052] 请一并参阅图2，发动机200包括起热室80、冷空气缓存室20和冷气缸30。冷空气缓存室20上设有冷气缸30，冷气缸30与冷空气缓存室20相连通。冷气缸30包括缸体31和活塞32，活塞32上连接有活塞杆33，活塞32在缸体31内滑动。缸体31的有杆腔进气，无杆腔与冷空气缓存室20相连通。

[0053] 冷气缸30与下文中会提到的预热气缸50之间设有第一单向空气导流装置34，冷气缸30进气导通。如图3所示，第一单向空气导流装置34包括阀门341、阀芯342和弹簧343。气体流向为图中的箭头方向时，气体推动阀芯342，阀芯342拉动弹簧343使阀门341打开，气体流通。当气体流动方向为图中箭头方向的反方向时，气体推动阀芯342将阀门341压得更紧，气体不能流通。第一单向空气导流装置34的导通方向为活塞32由出而进时导通。可以理解，第一单向空气导流装置34的结构还可以为其他的类似于单向阀的结构，只要是气体的导通方向为由进而出时进气均属于本发明的保护范围。

[0054] 本实施例冷气缸30的活塞杆33为中空杆，活塞杆33的内部设有单向导流阀33a，单向导流阀33a的导通方向为活塞32由进而出时的进气。单向导流阀33a在不影响进气的情况下，使得活塞32由进而出运动时减少动能损失。

[0055] 经冷气缸30压缩过的冷空气进入冷空气缓存室20中。冷空气缓存室20的容腔大于冷气缸30的容腔，这样设计的目的为缓冲空气的膨胀时间，减少冷气缸30的动能损失。冷气缸30的数量至少为一个，可以根据需要增加冷气缸30的数量。

[0056] 起热室80包括燃烧腔11和热空气腔12，燃烧腔11与热空气腔12相通。燃烧腔11内设有点火装置13和燃料箱14。本实施例的点火装置13采用电弧点火，也可以采用其他的点火方式，如明火、摩擦打火等。本实施例的燃料箱14中的燃料为汽油，燃料箱14内设有磁力网143，磁力网143具有吸附效果，磁力网143将汽油分子吸附到磁力网143上，气流流过带走油气，使油气向点火装置13处流通。燃料箱14上还设有单向进油装置142，单向进油装置142使油气只能向点火装置13中，即燃烧腔11内流入，有利于将可燃气体集中到燃烧腔11内，可通过计算或实验等方式得出最佳的可燃气体导入量，通过调节磁力扇141的面积、转速以及进油量等来调节可燃气体的导入量，以保持最高的能源转化率。

[0057] 点火装置13通过至少一条导流管15与燃料箱14相通。本实施例的点火装置13通过五条导流管15与燃料箱14相通。采用多条导流管15将油气向点火装置13导流，使油气和空气形成乱流增大油气与空气的的反应面积，从而在最短的时间内达到燃烧的效果，使油气燃烧的更充分，还可以在减少汽油所占油气混合气体体积的百分比的前提下保证其有效的燃烧，起到助燃的效果，使燃烧腔11内燃烧产生的气体动能更大。

[0058] 发动机200还包括燃烧气缸40和预热气缸50，燃烧气缸40设于燃烧腔11之上。燃烧气缸40与点火装置13很近，即离空气膨胀的点很近，直接接受点火装置13附近油气空气膨胀的冲击力，从而产生较大的空气动力，燃烧气缸40为本发动机200的主要动力源。燃烧气缸40的数量至少为一个，可根据情况增加燃烧气缸40的数量，采用多个燃烧气缸40。

[0059] 发动机200还包括燃烧气缸40和预热气缸50，燃烧气缸40设于燃烧腔11之上。燃烧气缸40与点火装置13很近，即离空气膨胀的点很近，直接接受点火装置13附近空气膨胀的冲击力，从而产生较大的空气动力，燃烧气缸40为本发动机200的主要动力源。燃烧气缸40的数量至少为一个，可根据情况增加燃烧气缸40的数量，采用多个燃烧气缸40。

[0060] 预热气缸50包括缸体51和活塞52，活塞52上连接有活塞杆53，活塞52在缸体51内滑动。缸体51内的有杆腔与热空气腔连通，无杆腔与冷空气缓存室20相连通。活塞52外圆上设有密封圈(图中未示出),密封圈使活塞52外圆与缸体51紧密配合起到密封的效果，使空气在压缩时的密封性能更好。本实施例预热气缸50的活塞杆53为中空杆，活塞杆53的内部设有单向导流阀53a，单向导流阀53a的导通方向为活塞52由出而进时的排气。单向导流阀53a在不影响进气的情况下，使得活塞52由出而进运动时减少动能损失。

[0061] 燃烧气缸40包括缸体41和活塞42，活塞42上连接有活塞杆43，活塞42在缸体41内滑动。缸体41内的有杆腔与排气口45连通，无杆腔与燃烧腔11连通。

[0062] 预热气缸50与燃烧气缸40之间设有第二单向空气导流装置44，燃烧气缸40排气导通。第二单向空气导流装置44的具体结构可参照第一单向空气导流装置34，也可以为类似于单向阀的结构。

[0063] 预热气缸50设于热空气腔12内。导流管15与热空气腔12相连通，热空气腔12与燃烧腔11相连通。燃烧腔11内的膨胀气体加热冷空气缓存室20中的冷空气，使冷空气膨胀对预热气缸50做功，燃烧后的废气从排气口45排出。预热气缸50的做功过程为一级动力转化过程，该过程可看作为一个斯特林动力转化。因为斯特林动力转化的过程是封闭的，所以在预热气缸50两端设有第一单向空气导流装置34和第二单向空气导流装置44。第一单向空气导流装置34和第二单向空气导流装置42同时开启或关闭。预热的气体进入燃烧气缸40点燃做功的过程为二级动力转化的过程，该过程可看做为一个汽油发动机的动力转化。

[0064] 发动机200的动力转化过程：设定活塞32、42、52的运行周期相同。开始活塞32在缸体31最外点，单向导流阀33a关闭，第一单向空气导流装置34开启。活塞52在缸体51最内点，单向导流阀53a关闭，第二单向空气导流阀44开启。活塞42在缸体41最外点，单向导流阀43a打开。直到进入足量的冷空气，该进入量由多种因素所影响，如空气的含氧量，温度，传动级数和气缸的容积等。进入足量的冷空气后，单向导流阀43a关闭，活塞52接近缸体51的最内点，这时燃烧气缸40和预热气缸50之间形成压缩机。下一步，活塞32移动到缸体31的最内点，单向导流阀33a打开，第一单向空气导流装置34关闭。活塞52移动到缸体51的最外点，单向导流阀53a打开，第二单向空气导流阀44关闭，活塞42移动到缸体41最内点，单向导流阀43a关闭。这时点火，使活塞42运动到缸体41的最外点，如此循环。

[0065] 本实施例中燃烧腔11内还设有废热气体导流区16，废热气体导流区16与燃烧气缸40上的排气口43相通。废热气体导流区16的容腔形状呈锥形，符合流体力学的气体流动导向。废热气体导流区16及时的将废热气体排出，使燃烧腔内氧气的含量充足，有利于可燃气体的燃烧。

[0066] 热空气腔12与冷空气缓存室20相通。发动机200还包括导气管60，热空气腔12通过至少一条导气管60与冷空气缓存室20相通。至少通过一条导气管60连通的原理为增加接触面积，在相同的时间内使冷空气缓存室20内空气的温升更高。本实施例中采用了一条导气管60将热空气腔12与冷空气缓存室20导通。

[0067] 冷空气缓存室20外部设有导热装置90，导热装置90与起热室80相连。导热装置90为固体导热管。将固体导热管连接在起热室80上，起热室80将热量传导到固体导热管上，然后固体导热管将热量在传导到冷空气缓存室20上，进一步对冷空气预热，固体导热管为金属材质。导热装置90将起热室80的温度传导到冷空气缓存室20内，加热冷空气，使进气温度更高，提高燃烧温度，进一步助燃。

[0068] 导气管60和起热室80内表面呈螺旋波纹状。因为冷空气缓存室20外部设有导热装置90，导热装置90与起热室80相连来加热冷空气。该举措为进一步增大冷空气与管道和容腔的接触面积，即增大加热面积，在同样的时间内使冷空气的温升更大，提高了冷空气的加热效率。

[0069] 图2示出了冷气缸30、燃烧气缸40和预热气缸50的连通示意图。冷气缸30设于冷空气缓存室20之上。冷空气缓存室20与热空器腔12相连通，热空气腔12内设有预热气缸50。热空气腔12还与燃烧腔11连通，燃烧腔11上设有燃烧气缸40。冷气缸30压缩空气进入冷空气缓存室20中，冷空气经过冷空气缓存室20中有一个初步的加热，温度有所提高，然后到预热气缸50中。将预热气体而不是冷空气压缩进燃烧腔12，加快了燃烧，使燃烧反应更快。燃烧气缸40距离燃烧腔12较近，膨胀的气体做功时提供主要的动力，膨胀的气体加热空气后从排气口45排出，加热的空气到冷空气缓存室20中使冷空气膨胀对预热气缸50做功。

[0070] 燃烧腔11先点火加热热空气腔12的气体，使预热气缸50做功。预热气缸50和冷气缸30的做功循环可看成斯特林发动机的循环，这个循环为此发动机200的一级动力转化。预热气缸50内的与热气体排入燃烧腔11助燃，冷气缸30和燃烧气缸40的做功循环可看成传统发动机的循环，这个循环为此发动机200的二级动力转化。然后再次进入冷空气，进行一级动力转化、二级动力转化，如此循环。

[0071] 本发明的发动机将斯特林发动机和传统的发动机结合起来，形成两级的动力转化，一级动力转化为斯特林发动机，二级动力转化为汽油发动机，即可将二级动力转化的汽油发动机看做一级动力转化的斯特林发动机的外燃热源。二级动力转化受燃烧气体的膨胀做功，燃烧气体加热燃烧气缸中的空气，燃烧气缸中的热量导流到冷空气缓存室加热冷空气，冷空气膨胀对一级动力转化做功。将汽油发动机中加一级斯特林发动机，大大提高了汽油发动机的动力转化效率。

[0072] 在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

[0073] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0074] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。