CN101476491A - 水力发动机 - Google Patents

Abstract

水力发动机，包括气缸(1)、(2)和轴承支撑在其内的曲轴(3)，曲轴(3)上设置有活塞(4)、(5)，在气缸的燃烧室(8)内设置有加热件(6)，通过管道(29)与接在水箱(11)上的泵(10)相连的喷水嘴(7)的喷口对着加热件(6)，喷水嘴(7)和泵(10)之间设置有喷水控制装置(28)，气缸侧面开设有排气管道(9)，加热件(6)与电瓶(12)相连，电瓶(12)还与起动机(13)相连，起动机(13)的输出端设置有主动起动齿轮(14)，与之啮合的从动起动齿轮(15)设置在曲轴(3)上。具有结构简单、使用方便、节能环保，能够有效降低使用成本，并能节省石油及其附产品等有限的自然资源等优点。

Description

水力发动机

技术领域：

本发明涉及一种发动机，尤其是一种结构巧妙，节能环保，有效降低使用成本，利用水蒸汽提供动力的水力发动机。

背景技术：

现在普遍使用的发动机均采用雾状燃油(汽油、柴油等)在气缸的燃烧室内燃烧，体积快速膨胀，从而带动曲轴旋转，实现带动负载做功的目的；但是随着社会的发展，这种利用燃油提供动力的发动机需要消耗大量的有限资源(石油)，并且不完全燃烧的燃气还会产生大量的废气，排放到空气之中会严重的污染环境，造成温室效应。

发明内容：

本发明是为了解决现有技术所存在的上述问题，提供一种结构简单、使用方便、节能环保，能够有效降低使用成本，并且可以极大的节省石油及其附产品等有限的自然资源。

本发明的技术解决方案是：一种水力发动机，包括两个构造相同的气缸1、气缸2和轴承支撑在其内的曲轴3，曲轴3上设置有分别与气缸相配的活塞4、活塞5，其特征在于：在气缸的燃烧室8内设置有加热件6，通过管道29与接在水箱11上的泵10相连的喷水嘴7的喷口对着加热件6，喷水嘴7和泵10之间设置有喷水控制装置28，气缸侧面开设有排气管道9，加热件6通过导线与电瓶12相连，电瓶12还与起动机13相连，起动机13的输出端设置有主动起动齿轮14，与之相啮合的从动起动齿轮15设置在曲轴3上。

所述的管道29内设置有挡水柱塞16，其上端设置有顶压弹簧17，下端与安装在轴18上的凸轮19相接触，轴18轴承支撑在气缸上，其上还设置有喷水从动齿轮20，与之相啮合的喷水主动齿轮21设置在曲轴3上。

所述的排气管道9上设置有消音吸热装置22，消音吸热装置22上设置有入气口23和排气口24，入气口23与排气管道9相连通，排气口24与外界相通，与水箱11连通的吸热盘管30位于消音吸热装置22内。

所述的从动起动齿轮15还与设置在发电机25输入端的发电齿轮26相啮合，发电机25与电瓶12通过导线连通。

所述的气缸1和气缸2上还设置有缸体保温盖27。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

1.利用液态水在高温下变成水蒸汽，体积迅速膨胀的原理来带动活塞运动，以驱动曲轴旋转，带动负载；无需使用汽油、柴油等有限资源，不仅能够节省自然资源，而且不会产生废气、造成环境污染，保护环境。

2.水作为一种广泛存在于自然界中的资源，可以有效替代汽油、柴油等作为动力源；而且本系统对水的要求很低，将海水经过简单处理之后也可以直接作为车、船的动力源使用，成本低廉，便于推广应用，具备广泛的市场前景。

附图说明：

图1为本发明实施例的结构图。

图2为本发明实施例气缸部分的俯剖视图。

图3为本发明实施例气缸部分的侧剖视图。

具体实施方式：

下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1、图2、图3所示：一种水力发动机，包括两个构造相同的气缸1、气缸2和轴承支撑在其内的曲轴3，曲轴3上设置有分别与气缸相配的活塞4、活塞5；在气缸的燃烧室8内设置有加热件6，通过管道29与接在水箱11上的泵10相连的喷水嘴7的喷口对准加热件6，以保证在工作过程中喷出的水能够充分与加热件6接触；气缸的侧面还设置有排气管道9，气缸内的受热气化的水蒸汽可以通过排气管道9排出；加热件6通过导线与电瓶12相连，电瓶12还与起动机13相连，起动机13的输出端设置有主动起动齿轮14，与之相啮合的从动起动齿轮15设置在曲轴3上；

在管道29内设置有挡水柱塞16，其上端设置有顶压弹簧17，下端与安装在轴18上的凸轮19相接触，顶压弹簧17用于使挡气柱塞16复位；轴18轴承支撑在气缸上，其上还设置有喷水从动齿轮20，与之相啮合的喷水主动齿轮21设置在曲轴3上；当曲轴3转动时，喷水从动齿轮20在喷水主动齿轮21的带动下转动，设置在轴18上的凸轮19带动挡水柱塞16上下运动，控制管道29的开闭，以保证喷水嘴7向加热件6上间隔喷水；

在排气管道9上设置有消音吸热装置22，消音吸热装置22上设置有入气口23和排气口24，入气口23与排气管道9相连通，排气口24与外界相通，气缸内产生的大量的水蒸汽经过入气口23进入消音吸热装置22，并从排气口24排到外界；与水箱11连通的吸热盘管30位于消音吸热装置22内，在水箱11上还连接有泵31，用来控制水箱中的水在吸热盘管30内循环，这样可以让从排气管道9中流出的水蒸汽冷却后排出外界，保证安全。

从动起动齿轮15还与设置在发电机25输入端的发电齿轮26相啮合，发电机25与电瓶12通过导线连通；当曲轴3在活塞4、活塞5的带动下转动时，带动发电齿轮26转动，使发电机25工作，发出的电能输入到电瓶12中，以供给加热件6消耗。

本发明实施例的水力发动机的工作过程如下：安装在汽车中作为汽车动力的本装置在起动时，首先开通定时开关，使加热件6进行预热，当加热件6的温度达到所需值时，定时开关自动启动起动机13，起动机13的输出轴上设置的主动起动齿轮14便会带动与之啮合的从动起动齿轮15转动，从而达到使曲轴3转动的目的；

曲轴3在转动时，设置在其上的喷水主动齿轮21会带动与之啮合的喷水从动齿轮20转动，使轴18进行转动，设置在轴18上的凸轮09随之转动，而顶压在凸轮19上的挡水柱塞16随着凸轮19的外轮廓运动，使水管29开通，水流经水管29至喷水嘴7处，并喷洒在加热件6上，在高温条件下水迅速由液态转变为气态，体积极度膨胀；由于此时活塞4位于排气管道9的上方，因此处于燃烧室8内的水蒸汽就只能迫使活塞向下运动；当活塞向下运动到排气管道9的水平位置之下时，排气管道9与燃烧室8相连通，水蒸汽通过排气管道9排出，通过调整与气缸1、气缸2内的喷水嘴7相配合的凸轮19的角度，来保证此时气缸2内的活塞5恰好处于向下运动状态之中，其运动的结果就是曲轴旋转180度，带动活塞4向上运动；这一运动是在燃烧室内仍有少量残余水蒸汽的状态下进行的，因此可以保证活塞在气缸内运动时不会对气缸上盖产生冲击，能够有效延长气缸的使用寿命，并减少发动机噪音；

结构完全相同的两个气缸1、气缸2和位于其内的活塞4、活塞5的运动过程相互配合，使得曲轴3的转动过程完整、连贯；而当曲轴3在活塞的带动下形成连贯运动之后，起动机13的主动起动齿轮14与从动起动齿轮15分离，起动机13停止工作；

曲轴3在带动汽车前进的同时，由于其输出端还与发电机25的输入端相连，因此在汽车行进时，发电机25会不停地把产生的电能输入到电瓶之中，以供加热件6使用；

设置在水箱11和排气管道9之间的消音吸热装置22的作用主要有两个：一是将高温气体降温后排出，能够有效保证安全；二是可以将水预热，从而使其画效果更加明显，提高发动机的工作效率。

在气缸上还设置有缸体保温盖27，以保证气缸在工作时热量不会在短时间内散发出去；在气缸的上、下盖之间设置有一定厚度的铜垫32，可以根据实际需要来调整铜垫32的个数，以改变气缸燃烧室的工作体积。

根据实际需要，可以成套配置多组气缸(上述结构的两个气缸为一组)为曲轴提供动力。

另外，还可以使用一组本发明实施例来带动发电机工作，所发出的电能再供给到另一组本发明的实施例上，带动其工作，能够有效提高工作效力，以适应中型或大型机械设备的驱动使用。

Claims (5)

1、一种水力发动机，包括两个构造相同的气缸(1)、气缸(2)和轴承支撑在其内的曲轴(3)，曲轴(3)上设置有分别与气缸相配的活塞(4)、活塞(5)，其特征在于：在气缸的燃烧室(8)内设置有加热件(6)，通过管道(29)与接在水箱(11)上的泵(10)相连的喷水嘴(7)的喷口对着加热件(6)，喷水嘴(7)和泵(10)之间设置有喷水控制装置(28)，气缸侧面开设有排气管道(9)，加热件(6)通过导线与电瓶(12)相连，电瓶(12)还与起动机(13)相连，起动机(13)的输出端设置有主动起动齿轮(14)，与之相啮合的从动起动齿轮(15)设置在曲轴(3)上。

2、根据权利要求1所述的水力发动机，其特征在于：所述的管道(29)内设置有挡水柱塞(16)，其上端设置有顶压弹簧(17)，下端与安装在轴(18)上的凸轮(19)相接触，轴(18)轴承支撑在气缸上，其上还设置有喷水从动齿轮(20)，与之相啮合的喷水主动齿轮(21)设置在曲轴(3)上。

3、根据权利要求2所述水力发动机，其特征在于：所述的排气管道(9)上设置有消音吸热装置(22)，消音吸热装置(22)上设置有入气口(23)和排气口(24)，入气口(23)与排气管道(9)相连通，排气口(24)与外界相通，与水箱(11)连通的吸热盘管(30)位于消音吸热装置(22)内。

4、根据权利要求3所述的水力发动机，其特征在于：所述的从动起动齿轮(15)还与设置在发电机(25)输入端的发电齿轮(26)相啮合，发电机(25)与电瓶(12)通过导线连通。

5、根据权利要求4所述的水力发动机，其特征在于：所述的气缸(1)和气缸(2)上还设置有缸体保温盖(27)。

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