CN111810326A - 微波汽油混合式气缸型发动机 - Google Patents

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陶泽超
胡建波
汤朝晖
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Abstract

本发明公开了一种微波汽油混合式气缸型发动机，包括内燃机和微波系统；内燃机包括若干个气缸，气缸内配合有活塞，气缸内活塞一侧的燃烧区上设有火星塞、进气/油阀和出气阀；微波系统包括与气缸一一对应的电磁屏蔽腔体和用于向电磁屏蔽腔体内输入稳定连续微波的磁控管，电磁屏蔽腔体通过各自的微波开关独立的控制微波输入的通断，微波开关与对应气缸的火星塞同步启闭，电磁屏蔽腔体上均设有用于将输入的微波从矩形波导模式转换为圆形波导模式的微波模式转换器，电磁屏蔽腔体和对应气缸的燃烧区之间设有用于通过微波且耐高温的微波通过窗。本发明能使汽油燃烧更加充分，增加了燃烧效率，减少了污染物排放，结构简单，安全性好。

Description

微波汽油混合式气缸型发动机
技术领域
本发明属于发动机领域，具体涉及一种微波汽油混合式气缸型发动机。
背景技术
如今常用的汽油发动机虽然能够提供足够的动力，但在节能环保方面有着一定的缺陷，为此，科学家们提出过许多节能环保的方案，例如，使用乙醇汽油，但乙醇汽油的含热量低、会产生乙酸对汽车零件腐蚀，或者在排气口使用催化剂吸收污染物，虽然能够减少污染，但是也有许多未燃烧充分的气体被吸收，仍存在能源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种微波汽油混合式气缸型发动机，通过圆形波导模式的微波作用于气缸燃烧区中的汽油分子，将汽油离子化，使汽油燃烧更加充分，增加了燃烧效率，减少了污染物排放，结构简单，安全性好。
本发明所采用的技术方案是：
一种微波汽油混合式气缸型发动机，包括内燃机和微波系统；内燃机包括若干个气缸，气缸内配合有活塞，气缸内活塞一侧的燃烧区上设有火星塞、进气/油阀和出气阀；微波系统包括与气缸一一对应的电磁屏蔽腔体和用于向电磁屏蔽腔体内输入稳定连续微波的磁控管，电磁屏蔽腔体通过各自的微波开关独立的控制微波输入的通断，微波开关与对应气缸的火星塞同步启闭，电磁屏蔽腔体上均设有用于将输入的微波从矩形波导模式转换为圆形波导模式的微波模式转换器，电磁屏蔽腔体和对应气缸的燃烧区之间设有用于通过微波且耐高温的微波通过窗。
进一步地，火星塞安装在燃烧区的侧壁上，电磁屏蔽腔体和微波通过窗安装在燃烧区的正上方。
进一步地，所有电磁屏蔽腔体共用一个磁控管，磁控管通过功分器分别与电磁屏蔽腔体一一连通，电磁输送采用射频微波导管电缆。
进一步地，磁控管的电源由微波汽油混合式气缸型发动机所应用的场合提供，不额外安装电源。
进一步地，磁控管采用水冷型磁控管，水冷由微波汽油混合式气缸型发动机所应用的场合提供。
进一步地，微波通过窗材质为石英玻璃。
进一步地，电磁屏蔽腔体材质为不锈钢。
进一步地，磁控管采用2.45GHz、1000W的连续型磁控管。
进一步地，微波开关采用高速PIN管微波开关。
进一步地，微波模式转换器采用天线耦合式微波模式转换器。
本发明的有益效果是：
工作时，进气/油阀打开、空气及汽油进入，然后进气/油阀关闭、空气及汽油被压缩，然后微波开关和火星塞同步打开、汽油燃烧，燃烧结束后微波开关和火星塞同步关闭、出气阀打开、废气排出；燃烧时，圆形波导模式的微波作用于气缸燃烧区中的汽油分子，将汽油离子化，从而使汽油燃烧更加充分，增加内燃机提供的动力的同时，也减少了尾气中一氧化碳、二氧化碳及含碳颗粒等污染物的含量，减少造成温室效应的含碳排气并且增加汽油燃烧功率，节能环保；微波开关与火星塞同步启闭，使微波在精准的时间作用于每一个气缸内的汽油分子，而不是连续作用，延长了使用寿命；微波通过窗既为电磁屏蔽腔体和气缸提供了封闭条件，又能避免微波模式转换器不受气缸内高温气体的影响，延长了使用寿命；整体结构简单，容易组装，生产成本低，安全性好；对于使用其它燃料的内燃机起到了抛砖引玉的作用。
附图说明
图1是本发明实施例中微波汽油混合式气缸型发动机的立体图。
图2是本发明实施例中微波汽油混合式气缸型发动机的正视图。
图3是本发明实施例中微波汽油混合式气缸型发动机的俯视图。
图4是本发明实施例中微波汽油混合式气缸型发动机的左视图。
图5是本发明实施例中微波汽油混合式气缸型发动机的剖面图。
图6是本发明实施例中微波汽油混合式气缸型发动机的运行示意图。
图中：1-磁控管；2-功分器；3-射频微波导管电缆；4-微波开关；5-微波模式转换器；6-电磁屏蔽腔体；7-气缸；8-火星塞；9-下腔体；10-进气/油阀；11-出气阀；12-微波通过窗；13-活塞连杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图5所示，一种微波汽油混合式气缸型发动机，包括内燃机和微波系统；内燃机包括若干个气缸7，气缸7内配合有活塞，气缸7内活塞一侧的燃烧区上设有火星塞8、进气/油阀10和出气阀11；微波系统包括与气缸7一一对应的电磁屏蔽腔体6和用于向电磁屏蔽腔体6内输入稳定连续微波的磁控管1，电磁屏蔽腔体6通过各自的微波开关4独立的控制微波输入的通断，微波开关4与对应气缸7的火星塞8同步启闭，电磁屏蔽腔体6上均设有用于将输入的微波从矩形波导模式转换为圆形波导模式的微波模式转换器5，电磁屏蔽腔体6和对应气缸7的燃烧区之间设有用于通过微波且耐高温的微波通过窗12。
如图6所示，工作时，进气/油阀10打开、空气及汽油进入，然后进气/油阀10关闭、空气及汽油被压缩，然后微波开关4和火星塞8同步打开、汽油燃烧，燃烧结束后微波开关4和火星塞8同步关闭、出气阀11打开、废气排出；燃烧时，圆形波导模式的微波作用于气缸7燃烧区中的汽油分子，将汽油离子化，从而使汽油燃烧更加充分，增加内燃机提供的动力的同时，也减少了尾气中一氧化碳、二氧化碳及含碳颗粒等污染物的含量，减少造成温室效应的含碳排气并且增加汽油燃烧功率，节能环保；微波开关4与火星塞8同步启闭，使微波在精准的时间作用于每一个气缸7内的汽油分子，而不是连续作用，延长了使用寿命；微波通过窗12既为电磁屏蔽腔体6和气缸7提供了封闭条件，又能避免微波模式转换器5不受气缸7内高温气体的影响，延长了使用寿命；整体结构简单，容易组装，生产成本低，安全性好；对于使用其它燃料的内燃机起到了抛砖引玉的作用。
如图1至图6所示，在本实施例中，火星塞8安装在燃烧区的侧壁上，电磁屏蔽腔体6和微波通过窗12安装在燃烧区的正上方(原火星塞8的位置)。整个内燃机与常见的内燃机结构相似，只是调整了火星塞8的安装位置，这种设置使微波能够更加迅速彻底的作用于整个气缸7内的汽油。
如图1至图3所示，在本实施例中，所有电磁屏蔽腔体6共用一个磁控管1，磁控管1通过功分器2分别与电磁屏蔽腔体6一一连通，电磁输送采用射频微波导管电缆3。通过功分器2将磁控管1产生的微波分成多份能量相同的微波，在不减少微波能量的前提下，减少了磁控管1的数量，避免占用空间。
在本实施例中，磁控管1的电源由微波汽油混合式气缸型发动机所应用的场合提供(例如汽车发动机，其电源由汽车提供)，不额外安装电源；磁控管1采用水冷型磁控管，水冷由微波汽油混合式气缸型发动机所应用的场合提供(例如汽车发动机，其水冷由汽车水冷装置提供)。
在本实施例中，微波通过窗12材质优选为石英玻璃；电磁屏蔽腔体6材质优选为不锈钢；磁控管1优选采用2.45GHz、1000W的连续型磁控管；微波开关4优选采用高速PIN管微波开关；微波模式转换器5优选采用天线耦合式微波模式转换器。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：包括内燃机和微波系统；内燃机包括若干个气缸，气缸内配合有活塞，气缸内活塞一侧的燃烧区上设有火星塞、进气/油阀和出气阀；微波系统包括与气缸一一对应的电磁屏蔽腔体和用于向电磁屏蔽腔体内输入稳定连续微波的磁控管，电磁屏蔽腔体通过各自的微波开关独立的控制微波输入的通断，微波开关与对应气缸的火星塞同步启闭，电磁屏蔽腔体上均设有用于将输入的微波从矩形波导模式转换为圆形波导模式的微波模式转换器，电磁屏蔽腔体和对应气缸的燃烧区之间设有用于通过微波且耐高温的微波通过窗。
2.如权利要求1所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：火星塞安装在燃烧区的侧壁上，电磁屏蔽腔体和微波通过窗安装在燃烧区的正上方。
3.如权利要求1所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：所有电磁屏蔽腔体共用一个磁控管，磁控管通过功分器分别与电磁屏蔽腔体一一连通，电磁输送采用射频微波导管电缆。
4.如权利要求1所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：磁控管的电源由微波汽油混合式气缸型发动机所应用的场合提供，不额外安装电源。
5.如权利要求1所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：磁控管采用水冷型磁控管，水冷由微波汽油混合式气缸型发动机所应用的场合提供。
6.如权利要求1至5任一所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：微波通过窗材质为石英玻璃。
7.如权利要求1至5任一所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：电磁屏蔽腔体材质为不锈钢。
8.如权利要求1至5任一所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：磁控管采用2.45GHz、1000W的连续型磁控管。
9.如权利要求1至5任一所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：微波开关采用高速PIN管微波开关。
10.如权利要求1至5任一所述的微波汽油混合式气缸型发动机，其特征在于：微波模式转换器采用天线耦合式微波模式转换器。
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