CN103422900A - 超节能发动机 - Google Patents

Abstract

本发明的节油原理是：1、消除了传统曲轴活塞式发动机因为有曲轴产生的“夹角”能源自耗现象；2、消除了传统曲轴活塞式发动机一切主要内部摩擦阻力现象；3、把传统曲轴活塞式发动机燃烧后废气中产生的热量给以了充分的、彻底的利用，及内燃与外燃同时进行的双燃烧式、双膨胀力做功，热效率是直接混合、直接高温火焰加热(蒸汽缸加热的方式是火焰直接喷入蒸汽缸内加热)的高效热传递、热交换模式等来实现产生动力大于传统曲轴活塞式发动机10倍，内部汽缸压力大于传统曲轴活塞式发动机10倍，做工工质数量体积大于10倍的超超超临界动力蒸气做功，来达到发动机大幅度节能的目的。

Description

超节能发动机

技术领域：

本发明超节能发动机属于多技术领域的发动机，如汽轮机、蒸汽机、内燃机等，本发明涉及发动机的新的一种燃烧方式，及内燃和外燃烧同时进行的双燃式发动机。

背景技术：

传统的曲轴发动机由于需要通过曲轴才能把活塞的往复直线运动方式转化为圆周运动的方式(只有圆周运动才有用，只有圆周运动才能带动机器的旋转)，在这一转化的过程中便产生了因为有曲轴的夹角能源自耗现象。本发明人简称细分为：夹角摩擦现象、夹角分散现象、死点抵消现象。

说明：1、本处所说的“夹角”是指传统曲轴发动机活塞往复直线运动方向与发动机产生扭力、扭矩所需要的圆周运动方向之间相差别的角度。2、夹角摩擦现象：是因为夹角的原因，曲轴产生了的反作用力的分力对汽缸左右两边的摩擦现象；3、夹角分散现象：是因为夹角的原因，曲轴产生的反作用力对汽缸燃烧燃料活塞产生的膨胀力的抵消、分散现象；4、死点抵消现象：是因为汽缸燃烧燃料产生的最大膨胀力的瞬间时，是压缩比最大的时候，是活塞运动到上止点的瞬间产生的冲击力、冲击波，而此时的活塞产生的力量方向刚好经过曲轴的中心线，活塞的爆发力虽然很大，但是没有力距，就不能产生力矩，也就不能产生扭矩，也就是说此时的汽缸燃烧燃料时产生的最大膨胀力、冲击力和冲击波刚好被曲轴的反作力完全抵消了。

双燃式发动机是指：传统的发动机不是内燃机就是外燃机。燃料发动机就是把化学能转化成机械能的过程。燃料在燃烧时就是发生化学变化、化学反应的过程，就会产生热能和直接产生机械能(气体分子之间的排斥力)，燃料在燃烧时会产生大量的以二氧化碳为主的许多气体分子、气体物质。气体分子之间的相互排斥力就是直接产生的机械能。内燃发动机只能使用上燃料在燃烧时产生的直接产生的机械能和极少的热能，大部分的热能反而成了有害的，是要用水冷或风冷去冷却掉、去消耗掉。而外燃更加浪费能源，典型的就是过去的蒸汽机，它只能利用燃料在燃烧时产生的部分热能，直接产生的机械能更是完全被浪费了的。本发动机使用了双膨胀室，既有燃汽缸、又有蒸汽缸，既可以利用到燃料在燃烧时直接产生的机械能，又可以利用上燃料在燃烧时产生的热能(通过蒸汽最终转化为机械能，间接的机械能)。本发动机的水在这里，既可以起冷却的作用，降低发动机内部的温度，又可以受热膨胀变化成蒸汽，变化成膨胀动力蒸汽，以双推动的方式进一步推动叶片做功，使发动机产生更大的马力。所以本双燃烧发动机就更节约能源了。

发明内容：

1、本发明的超节能发动机其特征是：主轴(1)在本发动机的中心，主轴(1)上套一涡轮(2)，圆盘仓(14)内有燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)，圆盘仓上分别还有空气进气口(15)、废气排气口(9)，燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)靠在一起，空气增压仓(7)通过空气进气口(15)、单向阀门(17)与燃汽缸(16)内部相连接，燃汽缸(16)内部有火花塞(3)、燃料喷雾器(21)，蒸汽缸(18)内部有水喷雾器(13)，燃料喷雾器(21)与燃料增压器(5)相连接，水喷雾器(13)与水增压器相连接，燃料喷雾器(21)与燃料增压器(5)之间有油门控制器(4)。

2、根据权利1中所述超节能发动机的燃汽缸(16)其特征是，空气增压仓(7)的空气管道通过单向阀门(17)与燃汽缸(16)的内部相连接。

3、根据权利1中所述超节能发动机的燃汽缸(16)其特征是，燃汽缸(16)的内部通过单向阀门(17)以蒸汽缸(18)内部深处直接相连接。

4、根据权利1中所述超节能发动机的空气增压仓(7)其特征是：空气增压仓(7)与发动机的连接管道可以是个整体，也可以是分体。

5、根据权利1中所述超节能发动机的燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)结构是其特征是，最外室壁平面方向与涡轮的半径对应的方向为90°的夹角，或者说燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)的最外室壁平面方向与涡轮的的圆周方向刚好是相切的。

6、根据权利1中所述超节能发动机的蒸汽缸(18)其特征是，蒸汽缸(18)的形状尽量覆盖在燃汽缸(16)的散热表面。

7、根据权利1中所述超节能发动机的空气增压仓(7)其特征是，也可以用鼓风机或其它形状的空气压缩机，空气泵代替。

解决的技术问题是：1)消除传统曲轴发动机因为有曲轴产生的“夹角能源自耗现象”；2消除主要内部摩擦阻力现象；3)充分利用了燃料产生的热能，及使用双燃烧式、双膨胀力做功，特别是超超临界动力蒸气做功。

特别说明：1、本发动机实现了汽缸内既高度密封又没有内部摩擦阻力的矛盾的统一。涡轮与燃汽缸、蒸汽缸的密封可以通过偏心法的偏心调节器来调节，例如让圆盘仓(14)不动而叶片轮的位置上移动，让叶片轮与圆盘仓(14)上的燃汽缸、蒸汽缸高度密封。2、叶片轮与与燃汽缸、蒸汽缸的侧面剩余的间隙有点没有关系，有下一个叶片承接，还有本发动机主要靠的是冲击力来做工，而不是传统发动机靠的是膨胀力来做功，所以本发动机有些间隙问题不大，而蒸汽缸的适当间隙是需要的，有意的。3、压缩空气直接进入燃汽缸内部，中间有单向阀连接，这样空气不会因为燃汽缸的燃烧膨胀而再反向冲入空气管道或者进入空气增压器内。单向阀的作用和流动方向就是空气只能够进入燃汽缸，而不能够倒流。4、燃汽缸和蒸汽缸之间也有用单向阀连接，这样燃汽缸产生的火焰可以直接喷入蒸汽缸内部深处烧热蒸汽，蒸汽缸内部的水可以更快的被加到超超临界温度，蒸汽缸的动力更加快的产生，这样也可进一步提高热效率。这里，单向阀的作用和流动方向就是火焰只能够进入蒸汽缸内部，而蒸汽缸内部的蒸气不能够倒进燃汽缸内部。燃汽缸内部空气的进入口(气门)，既可以开在其底部，也可以开在燃汽缸的两侧或后面。可以是单气门，也可以是多气门。5、本发明的水既起降低发动机的机体温度的作用，又起产生增加膨胀气体，动力蒸汽作用。6、燃料瞬间弹射化油器(19)是指可以设计在汽缸中利用燃料燃烧瞬间产生的冲击波将杠杆结构中另外一端勺子中的液体燃料迅速弹射撞击产生高度细化的燃料飞末达到汽化燃料的目的的一种装置。7、涡轮的正面可以是直平面，也可以是凹面。

另外1、本发动机虽然没有了传统曲轴发动机的高“压缩比”的节约现象，但是也没有因此有压缩冲程的能源浪费现象，所以有增压和没有增压应该差不多。2、本发动机有了空气增压仓，可以通过调节其叶片的面积或半径或转速进一步得到需要的空气压力，所以燃烧非常充分能够产生高温高压。本发动机的燃油有加压器，喷油嘴(21)所以喷出的燃料是气雾状的，能够提高燃料的汽化性，使燃料与空气中的氧气能够很好的瞬间充分混合。本发明是通过机械和温度两个方法来提高燃料的汽化性。

附图说明：

1、主轴，2、涡轮，3、火花塞，4、油门控制器，5、油料增压器，6、输油管，7、空气增压器，9、废气排气口，10、机座，13、水喷雾器，14、圆盘仓，15、空气进气口，16、燃汽缸，17单向阀，18、蒸汽缸，19、燃料瞬间弹射化油器，20、水增压器，21、燃料喷雾器，24、隔热保温层。

图1是本发明的示意图。

图2是本发动机涡轮的B---B剖面图。

图3是燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)的内部局部放大剖面图。

具体实施方式：

当启动电机带动主轴旋转时，进入空气、注入燃料、喷水、火花塞打火同时进行，当压缩空气(高含氧量空气)进入燃汽缸(16)与其内部的雾状燃油瞬间混合后，在火花塞的点燃下瞬间充分燃烧膨胀时，便生产了具有巨大能量冲击力的膨胀气体，一部分直接作用冲击做功推动涡轮的旋转，另一部分以火焰的形状直接喷入蒸汽缸(18)内部深处加蒸汽，水在瞬间受热的情况下产生定向性特别强，冲击力特别巨大的的超超临界动力蒸气，两膨胀气体的膨胀力、的冲击力都与最好的角度(主要是定向性特别强，冲击力特别巨大的超超临界动力蒸气)推动涡轮上的叶片使涡轮旋转产生最大化的扭矩，涡轮旋转带动其中心处的主轴(1)旋转。

Claims (7)

1.本发明的超节能发动机其特征是：主轴(1)在本发动机的中心，主轴(1)上套一涡轮(2)，圆盘仓(14)内有燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)，圆盘仓上分别还有空气进气口(15)、废气排气口(9)，燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)靠在一起，空气增压仓(7)通过空气进气口(15)、单向阀门(17)与燃汽缸(16)内部相连接，燃汽缸(16)内部有火花塞(3)、燃料喷雾器(21)，蒸汽缸(18)内部有水喷雾器(13)，燃料喷雾器(21)与燃料增压器(5)相连接，水喷雾器(13)与水增压器相连接，燃料喷雾器(21)与燃料增压器(5)之间有油门控制器(4)。

2.根据权利1中所述超节能发动机的燃汽缸(16)其特征是，空气增压仓(7)的空气管道通过单向阀门(17)与燃汽缸(16)的内部相连接。

3.根据权利1中所述超节能发动机的燃汽缸(16)其特征是，燃汽缸(16)的内部通过单向阀门(17)以蒸汽缸(18)内部深处直接相连接。

4.根据权利1中所述超节能发动机的空气增压仓(7)其特征是：空气增压仓(7)与发动机的连接管道可以是个整体，也可以是分体。

5.根据权利1中所述超节能发动机的燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)结构是其特征是，最外室壁平面方向与涡轮的半径对应的方向为90°的夹角，或者说燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)的最外室壁平面方向与涡轮的的圆周方向刚好是相切的。

6.根据权利1中所述超节能发动机的蒸汽缸(18)其特征是，蒸汽缸(18)的形状尽量覆盖在燃汽缸(16)的散热表面。

7.根据权利1中所述超节能发动机的空气增压仓(7)其特征是，也可以用鼓风机或其它形状的空气压缩机，空气泵代替。

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