CN102787907A - 粉尘发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉尘发动机，包括气缸，所述气缸的进气门管道连通粉尘混合室，粉尘混合室分别连通高压空气箱、制氧机、粉尘箱，所述粉尘箱底部连通高频电磁阀，高频电磁阀的喷嘴与粉尘混合室连通，所述高压空气箱与粉尘混合室之间连通空气三联件。本发明由于利用面粉、藕粉、玉米粉等粉尘替代汽油、柴油等不可再生资源，解决了不可再生资源日趋贫瘠的现状，而且面粉是易获得材料，成本更低。

Description

粉尘发动机
技术领域
    本发明涉及发动机领域，具体涉及粉尘发动机。
背景技术
发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的动力发生装置。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽油、柴油是最常用的燃料，但汽油、柴油是不可再生资源，所以我们要尽快找到别的有效的能源来解决汽车的燃料问题。
粉尘爆炸原理是利用高压空气和粉尘，制成一定的浓度比的可燃粉尘混合物，在遇到热源（明火或温度）情况下迅速燃烧，火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，爆炸在极短时间内，释放出大量能量，产生高温，并放出大量气体，在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化。
我们利用粉尘在极限范围内爆炸，瞬间释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，然后利用这冲击力来推动气缸活塞的运动，获得发动机的能源。
发明内容
    本发明要解决的技术问题是提供一种粉尘发动机，可用粉尘替代汽油、柴油作为燃料，解决不可再生资源的日趋贫瘠的现状。
本发明通过以下技术方案实现：
粉尘发动机，包括气缸，所述气缸的进气门管道连通粉尘混合室，粉尘混合室分别连通高压空气箱、制氧机、粉尘箱。
本发明进一步改进方案是，所述粉尘箱底部连通高频电磁阀，高频电磁阀的喷嘴与粉尘混合室连通。
本发明更进一步改进方案是，所述高压空气箱与粉尘混合室之间连通空气三联件。所述空气三联件是由干燥器，减压阀，过滤器组成。
本发明更进一步改进方案是，所述粉尘箱内的粉尘颗粒直径为1μm到150μm。
本发明更进一步改进方案是，所述粉尘箱内的粉尘颗粒为面粉、或者藕粉、或者玉米粉、或者土豆粉中的一种或两种以上混合物。
本发明更进一步改进方案是，所述粉尘混合室内的混合粉尘气体浓度为9.7g/m3～15.0g/m3。
本发明更进一步改进方案是，所述气缸的排气门连通尾气处理器，尾气处理器分别连通粉尘箱和尾气净化器。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
一、本发明由于利用粉尘替代汽油、柴油等不可再生资源，解决了不可再生资源日趋贫瘠的现状。
二、由于本发明使用的粉尘可以是面粉、藕粉、玉米粉、土豆粉等，是更易获得的材料，成本低，有效降低汽车燃料部分的消耗费用。
三、本发明中气缸的排气门连通尾气处理器，尾气处理器分别连通粉尘箱和尾气净化器。废气经过尾气处理器，把残留的残渣吸附，处理后通入面粉室里，实现废气循环利用，而剩下的废气则通过尾气净化器后排入大气，污染小。
 
附图说明             
图1为本发明进气过程结构图。
图2为本发明压缩过程结构图。
图3为本发明做功过程结构图。
图4为本发明排气过程结构图。
其中：1高压空气箱，2空气三联件，3制氧机，4为粉尘箱，5高频电磁阀，6粉尘混合室，7气缸，71进气门，72进气阀，73火花塞，74排气门，75排气阀，76活塞杆，77活塞，8尾气处理器，9尾气净化器。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括气缸7，所述气缸7的进气门71管通连通粉尘混合室6，粉尘混合室6分别连通高压空气箱1、制氧机3、粉尘箱4。所述粉尘箱4底部连通高频电磁阀5，高频电磁阀5的喷嘴与粉尘混合室6连通。所述高压空气箱1与粉尘混合室6之间连通空气三联件2。所述空气三联件2是由干燥器，减压阀，过滤器组成。所述气缸7的排气门74连通尾气处理器8，尾气处理器8分别连通粉尘箱4和尾气净化器9。
所述粉尘箱4内的粉尘颗粒为面粉（或者藕粉、或者玉米粉、或者土豆粉、或者两种以上混合物）。所述粉尘箱4内的粉尘颗粒直径为1μm到150μm。所述粉尘混合室6内的混合粉尘气体浓度为9.7g/m3～15.0g/m3。
以面粉为例，粉尘发动机工作过程：包括进气过程，压缩过程，做功过程，排气过程。
如图1所示，进气过程：粉尘箱4内的面粉在重力作用下进入高频电磁阀5，高频电磁阀5将一定量的面粉喷入粉尘混合室6中，高压空气箱1内的高压空气经过空气三联件2处理后，进入粉尘混合室6中，面粉和高压空气混合形成可爆混合粉尘气体处于粉尘混合室6内，其浓度下限为9.7g/m3。活塞杆77带动曲轴运动，活塞76从上止点向下移到下止点，进气阀72开启，进气门71打开，排气阀75关闭，压力降低，产生压力差， 由于存在压力差，混合粉尘气体被吸入气缸7内，活塞76运动到下止点，进气阀71关闭，气缸7内的混合粉尘气体压力约为0.075－0.09Mpa，温度升高到370-400K。
如图2所示，压缩过程：曲轴带动活塞76由下止点向上止点运动，进气阀72和排气阀75均关闭，混合粉尘气体被压缩，压力和温度升高，至活塞76到达上止点， 压缩冲程结束，此时混合粉尘气体压力增加到0.6-1.2MPa，温度达600-700K。
如图3所示，做功冲程：进气阀72﹑排气阀75仍关闭，当活塞76接近上止点时，火花塞73发出电火花，点燃被压缩的可爆混合粉尘气体，使其温度﹑压力迅速升高而膨胀，其所能达到的最大压力可达3-5MPa,温度高达2200-2800K，推动活塞76从上止点向下止点高速运动，通过活塞杆77使曲轴转动，至活塞76到达下止点做功冲程结束。
如图4所示，排气冲程：面粉燃烧后生成的废气必须从气缸中排出。此时，进气阀72关闭，排气阀75开启，排气门74打开，曲轴推动活塞76从下止点向上止点运动，废气在自身压力和活塞76推动下，从排气门74被排出气缸1，至活塞76到达上止点时，排气阀75关闭，一个工作循环结束。
然后再进行如此的循环，周而复始。
废气从排气门74排出后，进入尾气处理器8中，把残留的残渣吸附，处理后送至粉尘箱5中，实现废气循环利用，而剩下的废气则经过尾气净化器9净化后排入大气。

Claims (8)

1. 粉尘发动机，包括气缸（7），其特征在于：所述气缸（7）的进气门（71）管道连通粉尘混合室（6），粉尘混合室（6）分别连通高压空气箱（1）、制氧机（3）、粉尘箱（4）。
2. 根据权利要求1所述的粉尘发动机，其特征在于：所述粉尘箱（4）底部连通高频电磁阀（5），高频电磁阀（5）的喷嘴与粉尘混合室（6）连通。
3. 根据权利要求1所述的粉尘发动机，其特征在于：所述高压空气箱（1）与粉尘混合室（6）之间连通空气三联件（2）。
4. 根据权利要求3所述的粉尘发动机，其特征在于：所述空气三联件（2）是由干燥器，减压阀，过滤器组成。
5. 根据权利要求1所述的粉尘发动机，其特征在于：所述粉尘箱（4）内的粉尘颗粒直径为1μm到150μm。
6. 根据权利要求5所述的粉尘发动机，其特征在于：所述粉尘箱（4）内的粉尘颗粒为面粉、或者藕粉、或者玉米粉、或者土豆粉中的一种或两种以上混合物。
7. 根据权利要求1所述的粉尘发动机，其特征在于：所述粉尘混合室（6）内的混合粉尘气体浓度为9.7g/m3～15.0g/m3。
8. 根据权利要求1所述的粉尘发动机，其特征在于：所述气缸（7）的排气门（74）连通尾气处理器（8），尾气处理器（8）分别连通粉尘箱（4）和尾气净化器（9）。
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