CN105781621B - 双涡轮内燃发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双涡轮内燃发动机，其特征在于：动力轴通过滑动轴承与支承左、右两个涡轮架相触，动力轴通过滚动轴承与外壳相触，动力轴与棘飞轮通过棘飞轮键键合，圆形钢板与涡轮盘通过螺钉与涡轮的弧形缸体固定连接，每个缸体内设有缸套，活塞弧形筒一端安装有活塞，活塞边设有活塞环，弧形筒另一端抵于缸盖，缸盖上有排气门，排气门周边设有喷油孔，活塞上有进气门，进气门周边设有喷水孔，本发明解决了内燃余热高、污染大的问题。双涡轮内燃机噪音小，振动小，使用寿命长，动力轴是直的，输出力平稳，质量比曲轴内燃机轻了一半，有效功可达90％。

Description

双涡轮内燃发动机

技术领域

本发明涉内燃机技术，尤其是一种双涡轮内燃发动机。

技术背景

目前的内燃机主要有曲轴内燃机和飞机涡轮内燃机，它们都有进气、压缩、排气这三个辅助用功损失。但由于曲轴内燃机是利用力矩的反向拗力来完成三个辅助动作，损失功效较大。加之由于曲轴内燃机的活塞连杆、曲轴三个传动构件连接成“之”字形结构，在内燃机做功爆发高压力时，力臂没有真正伸直过，都是斜歪推动，增加了摩擦和压磨，大大降低了功率的有效利用，同时曲轴内燃机的余热高，热量利用率低，如果不是缸外散热，余热温度更高，还有曲轴内燃机的力臂由于结构和空间限制难以扩大。上述原因导致50%以上的能量和燃料被作废气排出，既影响能量转换率，又污染环境，其功率与体积比较小。目前的飞机涡轮内燃机虽然转速高，但由于其结构特别复杂，对材料要求特别高，且能量转換率仅在20%左右，无论从节约能源的角度，还是从环境保护的角度迫切需要研制新型涡轮机来改变现状。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能量转换率高，结构简单的双涡轮内燃发动机。本发明的目的通过下述技术方案来实现，本发明包括圆形机体外壳及与之固定连接的机座、涡轮架、缸体、活塞、油水气供应装置及排气管道，调节控制构件，起动电机，离合轮，三角皮带轮，启动电机通过三角皮带轮和离合轮与发动机相连，其特征在于：涡轮架包括圆形钢板和涡轮盘，动力轴通过滑动轴承与左、右两个涡轮架的圆形钢板和涡轮盘相接触，动力轴通过滚动轴承与圆形机体外壳接触，动力轴与棘飞轮通过棘飞轮键键合，每个涡轮的棘飞轮上设有弹簧和棘飞轮棘爪、圆形钢板和涡轮盘夹着棘齿圈，棘飞轮上设有大棘爪、小棘爪及弯勾，棘齿圈上设有大棘爪、小棘齿，圆形钢板与涡轮盘通过螺钉与涡轮的弧形缸体固定连接，每个缸体内设有缸套，活塞弧形筒一端安装有活塞，活塞边设有活塞环，活塞弧形筒另一端抵于缸盖，缸盖上有排气门，排气门周边设有喷油孔，活塞上有进气门，进气门周边设有喷水孔，活塞和缸盖通过管道分别与储蓄仓的储水层和储燃料层相连，储蓄仓的仓盖与圆形机体外壳连接，储蓄仓与涡轮盘连接，左右两涡轮各偏心2cm，每个涡轮都有对称着的两段弧形缸体，活塞和活塞弧形筒塞于相邻缸体内，弧形缸体内环面有凸块及螺孔，通过螺栓与圆形钢板连接，圆形机体外壳内侧安装有闩子杆及壳棘齿，棘爪盒与涡轮盘背面连接，棘爪盒内设有闩子棘爪和棘爪盒弹簧，圆形机体外壳内部与排气杆端部相对应的外壳位置上设有凸条，排气推杆外的套管安装在涡轮盘与缸体之间，圆形机体壳外的控制摇杆通过涡轮盘上的斜撑和钢丝绳与内缸上的喷器阀相连，储蓄仓与涡轮盘固定连接，储蓄仓的盖上的各引入和引出管穿过圆形机体外壳。

本发明就是左、右两个涡轮都穿在动力轴上，中间用一榫片隔开，左右涡轮轮换来做力偶式的功，两个涡轮轮换做功，轮換停，一个停时，另一个就将停的涡轮充当反作用的反应件，两涡轮做功都没有直接带动轴转动，而是用各自涡轮腹中棘飞轮传力给动力轴体现力偶做功，涡轮的半径就是力臂，不管活塞在任何方向受力冲击，力臂都是完全展开的。没有压磨，减少磨擦，有效功率高，本发明各部件都是圆或与圆相关的组合，全机没有一个齿轮，轮廓小，运动起来阻力小，零件总数只有曲轴内燃机的一半，本发明是通过棘飞轮高速运转，其转动县有平稳性和高速性。涡轮的半径是力臂，涡轮越大力臂就越大，扭距也就越大，如果装配于小车车头，力臂可达1米，是曲轴内燃机的20多倍，如果还想造大，可装配在小车的底盘上，因为他的厚度不足30厘米。本发明有效功率高，仅内燃本身就可达到60％，再加上利用余热，向燃气喷一定量的水雾粒，用水吸收热量，变成蒸气压的“工质”，又一次产生高压冲击活塞高速行程，又可增力30％的有效功，喷一次能源，收获二次做功的连续冲程。本发明解决了内燃余热高、污染大的问题。双涡轮内燃机噪音小，它的爆发音在机壳内发生，又在机壳内消失，本发明振动小，振动不集中于一点，随圆消失，本发明使用寿命长，动力轴是直的，输出力平稳，质量比曲轴内燃机轻了一半，有效功可达90％。

附图说明

图1是本发明结构剖视示意图；

图2是本发明四个涡轮气缸剖视示意图；

图3是本发明一扇涡轮剖视示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明包括活塞、传动构件、连接构件、油水气供应装置及排气管道，调节控制构件，起动电机63、离合轮65、离合轮键66、三角皮带轮64，机体圆形外壳1，其由数块弧形板通过外壳螺钉62连接成一体，外壳与机座68固定连接的，机座上设有固定螺孔69，涡轮架由涡轮盘57与圆形钢板48构成，缸体2为弧形，缸体上设有进气口81和进油口83，缸体内环通过梅花螺钉54与内圆钢板连接，背面用平头螺钉60与涡轮盘口边连接，弧形缸体内装有弧形内缸套3，每个缸体内设有缸套3及活塞75，活塞弧形筒77一端通过螺栓安装有活塞，活塞上边设有活塞环76，弧形筒另一端抵于缸盖70，缸盖上有排气门72和排气口71，排气门周边设有喷油孔85，活塞上有进气门74，进气门周边设有喷水孔84，活塞和缸盖分别与燃料和水储仓通过管道相连，左右两涡轮各偏心2cm，每个涡轮都有对称着的两段弧形缸体，活塞和弧形筒塞于相邻缸体内，弧形缸体内环面有凸块及螺孔，通过螺栓与内圆钢板连接，外壳内侧安装壳棘齿7和闩子杆4，闩子杆上设有弹簧5，棘爪盒9与涡轮盘背面连接，棘瓜合内设有闩子棘爪8和棘爪合弹簧10，高压管6、推燃料室11、室内弹簧12、柱塞13、供燃料推杆14安装在涡轮上，外壳内侧与供燃料推杆14、排气推杆20端部相对应位置上分别设有三角凸15和凸条19，涡轮转动时遇上三角凸，就使供燃料推杆带动柱塞压推燃种进气缸，回燃料管16与进燃料管17相连，进燃料管17一端与推燃料室相连，另一端与储蓄仓的储油层相连，燃料共轨仓18也与推燃料室相连，钢丝绳21一头连到缸盖上的喷器阀，一头连上摇把25，连接于涡轮盘上的斜撑26支承着摇把，摇把端部与摇动杆27相连，摇动杆中部与穿过机壳的螺杆32一端活动连接，螺杆外端为控制油门开关31，摇动杆另一端与动力轴上的凸轮39相触，轴转动凸轮碰撞摇动杆实现喷油。动力轴37通过滑动轴承41与支承左、右两个涡轮的圆形钢板48和涡轮盘相触，动力轴37通过滚动轴承38与外壳相触，滑动轴承两侧设有止移片40并通过螺钉紧固在动力轴上，动力轴与棘飞轮49通过棘飞轮键43键合，两圆形钢片间的动力轴上紧固有榫片67，榫片厚度2cm左右，高出滑动轴承5cm左右，防止左右圆形钢片位移。每个涡轮的棘飞轮上设有棘爪29，棘爪下设有弹簧30，圆形钢板与涡轮盘夹着棘齿圈22用螺杆24穿过用螺帽23拧紧，棘齿圈上的棘齿28刮动棘飞轮棘爪，使棘飞轮转动，棘轮上另设有小棘爪52及弯勾51，棘齿圈上设有小棘齿53，小棘爪把棘飞轮上的力传给涡轮，它有两个作用，一是把力传回涡轮上的活塞行程，使其后期速度不变慢，二是起动时转动轴，使涡轮转动起来，小棘爪边上弯勾，会被推杆55推动，使小棘爪脱离小棘齿，推杆上设有弹簧56，弹簧盖58上设有闩子眼59，当涡轮带着推杆一起转动时，推杆遇上机壳内的三角凸61，三角凸推动推杆后移，压下弯勾，使小棘爪脱离小棘爪，涡轮停下，棘飞轮继续旋转。排气推杆外的套管安装在涡轮盘与缸体之间，涡轮转动带着推杆，碰到凸条，推动推杆，打开排气门，储蓄仓47与涡轮盘用储蓄仓螺钉46固定连接，储蓄仓盖子35通过加套筒螺钉33穿过外壳与储蓄仓盖固定连接，储蓄仓盖子内有环形卡，卡着储蓄仓各层，储蓄仓有四层，一层为储空气，其通过进气管45与机壳外相通，进气支管50一头连着缸体，另一头连着储气层，二层排气层，其通过排气管44与机过外相通，三层储水，四层储备燃料，其通过供燃料外管34与机壳外相通，动力轴与外壳间设有油封42，通过油封螺栓36紧固于外壳上。如图2所示，本实施例缸体有四个弧形缸段联合组成，两个涡轮对称又偏心2cm持着两段缸体，都把活塞和弧形筒塞入相邻缸体内，进行退旋段的冲程，缸体分前做功段和后缸盖段，弧形筒用螺钉79固定，活塞两边弧形筒露出段是活塞行程，是一边涡轮做完功后情况，缸盖静止，活塞行程到了终止点，缸体做完功的空间73和缸体进气完成空间80，缸盖完成压缩状况82，缸体内排气完成状况78，弧形筒与缸体连接螺钉79。

Claims (1)

1.一种双涡轮内燃发动机，包括圆形机体外壳及与之固定连接的机座，涡轮架，缸体，活塞，油水气供应装置及排气管道，调节控制构件，起动电机，离合轮，三角皮带轮，起动电机通过三角皮带轮和离合轮与发动机相连，其特征在于：涡轮架包括圆形钢板和涡轮盘，动力轴通过滑动轴承与左、右两个涡轮架的圆形钢板和涡轮盘相接触，动力轴通过滚动轴承与圆形机体外壳相接触，动力轴与棘飞轮通过棘飞轮键键合，每个涡轮的棘飞轮上设有弹簧和棘飞轮棘爪、圆形钢板和涡轮盘夹着棘齿圈，棘飞轮上设有大棘爪，小棘爪及弯勾，棘齿圈上设有大棘齿、小棘齿，圆形钢板与涡轮盘通过螺钉与涡轮的弧形缸体固定连接，每个弧形缸体内设有缸套，活塞弧形筒一端安装有活塞，活塞边设有活塞环，活塞弧形筒另一端抵于缸盖，缸盖上有排气门，排气门周边设有喷油孔，活塞上有进气门，进气门周边设有喷水孔，活塞和缸盖通过管道分别与储蓄仓的储水层和储燃料层相连，储蓄仓的仓盖与圆形机体外壳连接，储蓄仓与涡轮盘固定连接，左右两涡轮各偏心2cm，每个涡轮都有对称着的两段弧形缸体，活塞和活塞弧形筒塞于相邻缸体内，弧形缸体内环面有凸块及螺孔，通过螺栓与圆形钢板连接，圆形机体外壳内侧安装有闩子杆及壳棘齿，棘爪盒与涡轮盘背面连接，棘爪盒内设有闩子棘爪和棘爪盒弹簧，圆形机体外壳内部与排气推杆端部相对应的外壳位置上设有凸条，排气推杆外的套管安装在涡轮盘与弧形缸体之间，圆形机体外壳外的控制摇杆通过涡轮盘上的斜撑和钢丝绳与缸盖的喷器阀相连，储蓄仓的仓盖上的各引入和引出管穿过圆形机体外壳。