CN114542326B - 一种压气爆燃发动机及动力产生方法 - Google Patents

一种压气爆燃发动机及动力产生方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种压气爆燃发动机及动力产生方法，所述的第二罐(2)安装在第二外罐(13)内，所述的第二外罐(13)通过第二外罐支架(12)固定在第二罐(2)上，所述的第二罐(2)顶部的罐口安装有喷油嘴(10)，所述的第二外罐(13)的顶部安装有燃烧器(11)，所述的第二罐(2)底部罐口预留有喷射口(9)，它克服了现有技术中压气爆燃发动机结构过于复杂且维修不方便的缺点，具有整体造价便宜和节约燃料的优点。

Description

一种压气爆燃发动机及动力产生方法
技术领域
本发明涉及到发动机的技术领域，更加具体地是一种压气爆燃发动机及动力产生方法。
背景技术
发动机爆燃是由于气体的压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖锐的敲缸声。
爆燃是由于气体的压力和温度过高，可燃混合气在没有点燃的情况下自行燃烧，且火焰以高于正常燃烧数倍的速度向外传播，造成尖锐的敲缸声。这会使发动机过热，功率下降，机油消耗量增加以及机件损坏。轻微爆燃是允许的，但强烈爆燃对发动机伤害很大。正常燃烧时,混合气在燃烧室内被压缩点火,火焰前锋从火花塞电极处向四周展开,火焰传播速度为15-30m/s。而爆震自燃形成的火焰中心所产生的火焰传播速度高达2000m/s以上,使未燃混合气以极高的速度燃烧。这种燃烧将会发生剧烈的压力增高,继而发生迅速的压力波动。压力波撞击气缸壁、活塞顶部,于是就发生爆燃特有的/咔咔的尖锐的金属撞击声,即燃烧噪声。
原因：发动机一旦发生爆燃其危害极大，它造成发动机气缸壁、活塞、活塞环、气门、连杆及连杆轴承等运动件发生变形损坏，具体产生的原因通常有以下几点：
积碳聚集过多
发动机燃烧室内积碳过多，其容积相对变小，致使压缩比相应变大，积碳的蓄热和不导热性使可燃混合气由于炽热提前燃烧，同时会降低混合气在压缩终了时产生的涡流强度，延长了燃烧时间，增大了自燃倾向，故而极易诱发爆燃的产生。
发动机过热：当发动机长期处于大功率、超负荷工况或低档高速连续行驶，尤其是炎热的夏季外界气温高，机件散热不良，容易造成发动机过热。当过热故障较严重且得不到及时改善时，可燃混合气在进入燃烧室的同时会被预热，造成局部混合气温度过高，提前达到着火点，等不到燃油的正常点燃就自行燃烧，从而引发爆燃。
燃油使用不当：汽油的牌号越低，其抗爆性能越差。存放过久或密封不良的汽油辛烷值会自然降低，其抗爆性能变坏。若被误用，容易使混合气燃烧不完全，先燃的混合气部分膨胀，压缩其余未燃的混合气，使其达到自燃温度，瞬间突然全部起火而导致高压爆炸性燃烧；
发动机曲柄室漏气：二冲程发动机曲轴油封唇口处的自紧弹簧脱落或失效；油封橡胶老化变得僵硬，使弹簧自紧力不能起密封作用；发动机在修理过程中，油封被刮破或碰伤；化油器转接座(进气管或中间垫片)没有拧紧等等，以上这些部件造成的漏气都会使混合气变稀，从而破坏正常燃烧，容易引发早燃、爆燃。
点火角过于提前：为了使活塞在压缩上止点结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火(因为从点火到完全燃烧需要一段时间)。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，而造成爆燃。
危害①、加速机件的损坏,强烈的冲击波使活塞、连杆、缸盖等零件过载,造成这些零件的损坏。
②、导致有关零部件表面温度过高,发动机过热,向冷却水传热过多,热损失加大,甚至使活塞烧顶。
③发动机过热,使更多的燃烧产物分解,增大排气污染,补燃增加,排气温度增高,发动机功率下降,油耗增加。
④、温度增高,会使运动机件润滑不良,而出现异常磨蚀损坏。
⑤、积碳多,排气管冒黑烟,污染环境。
因此，急需一种装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种压气爆燃发动机，其结构简单，便于维护且整体造价便宜。
本发明的目的是通过如下技术方案来实施的：一种压气爆燃发动机，它包括第一罐和第二罐，所述的第一罐和第二罐之间通过管道连接，所述的第一罐和第二罐之间的管道上依次安装有调节减压阀和止回阀，
所述的第二罐安装在第二外罐内，所述的第二外罐通过第二外罐支架固定在第二罐上，所述的第二罐的罐口内安装有喷油嘴，所述的第二外罐的顶部安装有燃烧器，所述的第二罐底部罐口预留有喷射口。
在上述技术方案中：所述的第二罐的罐口与喷射口之间安装调节阀。
在上述技术方案中：所述的第一罐的一侧安装有空压机，所述的第二罐的一侧安装有油箱，所述的油箱通过油泵的管道与安装在第二罐内部的喷油嘴和外部的燃烧器连接，所述的空压机与油箱均与发电机组之间电性连接。
本发明的第二目的在于提出一种动力产生的方法，一种压气爆燃发动机的动力产生方法，它包括如下步骤；
①、先将空气通过高压空压机，将空气压缩在第一罐中；
②、第一罐安装有一调节式减压阀，将第一罐中的压缩空气通过调节式减压阀进入第二罐中；
③、第二罐的外围用第二外罐将第二罐相隔一定的空间中包裹起来，第二外罐通过第二外罐支架固定在第二罐上；
④、在第二罐的空隙的上口中装上多个喷油嘴，喷油嘴的数量根据第二罐的大小而定；
⑤、喷油嘴之间安装有电子点火器，电子点火器点火将喷油嘴喷出的油点燃，将第二罐中的压缩空气加热到1000℃—1300℃之间，此时第二罐中的压缩空气通过高温会迅速膨胀；
⑥、第二罐末端装有排气阀门，此时将排气阀门打一小部分；
⑦、第二罐中装有一喷油嘴，此时向第二罐中开始喷入微量的然料油，由于第二罐中的高温高压，使其喷出微量的油变成了可燃气体；
⑧、此可燃气体在第二罐的高温高压环境中会迅速爆燃，将会膨胀，此膨胀气体通过第二罐中的调节阀喷出，将产生强大的推力；
⑨、此时，第一罐中的高压气体将向第二罐中输入，同时空压机工作向第一罐中输入高压空气，第二外罐的燃烧器持续燃烧加热第二罐，以保证第二罐中的高温高压环境；
⑩、第二罐中的喷油嘴不断喷油，使此款发动机能持续稳定的工作，根据第二罐中的喷油嘴的油量来调节第二罐中末端的喷射口上调节阀开度；此时通过第二罐中的喷射口排出的高压高温气体将产生强大的推力。
本发明具有如下优点：1、本发明整体结构简单，便于维护，造价便宜，节省燃料等优点。
2、本发明可用于航天、航空、运输、发电等各个领域，将会代替传统内燃机、燃气轮机及航空、航天发动机复杂的机械工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：第一罐1、第二罐2、空压机3、发电机组4、油箱5、调节减压阀6、止回阀7、调节阀8、喷射口9、喷油嘴10、燃烧器11、第二外罐支架12、第二外罐13、油泵14。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
参照图1所示：一种压气爆燃发动机，它包括第一罐1和第二罐2，所述的第一罐1和第二罐2之间通过管道连接，所述的第一罐1和第二罐2之间的管道上依次安装有调节减压阀6和止回阀7，
所述的第二罐2安装在第二外罐13内，所述的第二外罐13通过第二外罐支架12固定在第二罐2上，所述的第二罐2的罐口内安装有喷油嘴10，所述的第二外罐13的顶部安装有燃烧器11，所述的第二罐2底部罐口预留有喷射口9。
所述的第二罐2的罐口与喷射口9之间安装调节阀8；所述的第一罐1的一侧安装有空压机3，所述的第二罐2的一侧安装有油箱5，所述的油箱5通过油泵14的管道与安装在第二罐2内部的喷油嘴10和外部的燃烧器11连接，所述的空压机3与油箱5均与发电机组4之间电性连接。
本发明还包括一种压气爆燃发动机的动力产生方法；本发明上装有发电机组4及电池、油箱5，给此发动机上所需部件供油、供电。
本发明还包括如下具体工作过程：
①、先将空气通过高压空压机3，将空气压缩在一个储气罐中(简称第一罐1)；
②、第一罐1安装有一调节式减压阀6，将第一罐1中的压缩空气通过调节式减压阀6进入另外一个储气罐中(简称第二罐2)；
③、第二罐2的外围用耐高温的金属在第二罐2相隔一定的空间中包裹起来(简称第二外罐13)。第二外罐13通过第二外罐支架12固定在第二罐2上；
④、在第二外罐13和第二罐2的空隙的上口中，装上多个喷油嘴10，喷油嘴10的数量根据第二罐2的大小而定；
⑤、喷油嘴10之间安装有电子点火器，电子点火器点火将喷油嘴10喷出的油点燃，将第二罐2中的压缩空气加热到1000℃—1300℃之间(也可用电加热)，此时第二罐2中的压缩空气通过高温会迅速膨胀；
⑥、第二罐2末端装有排气阀门，此时将排气阀门打一小部分；
⑦、第二罐2中装有一喷油嘴10，此时向第二罐2中开始喷入微量的然料油，由于第二罐2中的高温高压，使其喷出微量的油变成了可燃气体；
⑧、此可燃气体在第二罐2的高温高压环境中会迅速爆燃，将会膨胀，此膨胀气体通过第二罐2中的调节阀8喷出，将产生强大的推力。(根据向第二罐2中喷油的油量来调节阀8门的开度)；
⑨、此时，第一罐1中的高压气体将向第二罐2中输入，同时空压机3工作向第一罐1中输入高压空气。第二外罐13的燃烧器11持续燃烧加热第二罐2，以保证第二罐2中的高温高压环境；
⑩、第二罐2中的喷油嘴10不断喷油，使此款发动机能持续稳定的工作，根据第二罐2中的喷油嘴10的油量来调节第二罐2中末端的喷射口9上调节阀8开度；此时通过第二罐2中的喷射口9排出的高压高温气体将产生强大的推力，使将有本发明结构的出行工具快速开动；本发明的结构可根据出行工具的需要，可安装多个喷射口9，即可实现上下、左右、前后、旋停等各个方向移动的出行工具。
上述未详细说明的部分均为现有技术。

Claims (2)

1.一种压气爆燃发动机，它包括第一罐(1)和第二罐(2)，所述的第一罐(1)和第二罐(2)之间通过管道连接，所述的第一罐(1)和第二罐(2)之间的管道上依次安装有调节式减压阀(6)和止回阀(7)，其特征在于：所述的第二罐(2)安装在第二外罐(13)内，所述的第二外罐(13)通过第二外罐支架(12)固定在第二罐(2)上，所述的第二罐(2)的罐口内安装有喷油嘴(10)，所述的第二外罐(13)的顶部安装有燃烧器(11)，所述的第二罐(2)底部罐口预留有喷射口(9)，所述的第二罐(2)的罐口与喷射口(9)之间安装调节阀(8)，所述的第一罐(1)的一侧安装有空压机(3)，所述的第二罐(2)的一侧安装有油箱(5)，所述的油箱(5)通过油泵(14)的管道与安装在第二罐(2)内部的喷油嘴(10)和外部的燃烧器(11)连接，所述的空压机(3)与油箱(5)均与发电机组(4)之间电性连接。
2.如权利要求1所述的一种压气爆燃发动机的动力产生方法，其特征在于：它包括如下步骤；
①、先将空气通过高压空压机(3)，将空气压缩在第一罐(1)中；
②、第一罐(1)安装有一调节式减压阀(6)，将第一罐(1)中的压缩空气通过调节式减压阀(6)进入第二罐(2)中；
③、第二罐(2)的外围用第二外罐(13)将第二罐(2)相隔一定的空间中包裹起来，第二外罐(13)通过第二外罐支架(12)固定在第二罐(2)上；
④、在第二罐(2)的上口中装上多个喷油嘴(10)，
⑤、喷油嘴(10)之间安装有电子点火器，电子点火器点火将喷油嘴(10)喷出的油点燃，将第二罐(2)中的压缩空气加热到1000℃—1300℃之间，此时第二罐(2)中的压缩空气通过高温会迅速膨胀；
⑥、第二罐(2)末端装有排气阀门，此时将排气阀门打一小部分；
⑦、第二罐(2)中装有一喷油嘴(10)，此时向第二罐(2)中开始喷入微量的然料油，由于第二罐(2)中的高温高压，使其喷出微量的油变成了可燃气体；
⑧、此可燃气体在第二罐(2)的高温高压环境中会迅速爆燃，将会膨胀，此膨胀气体通过第二罐(2)中的调节阀(8)喷出，将产生强大的推力；
⑨、此时，第一罐(1)中的高压气体将向第二罐(2)中输入，同时空压机(3)工作向第一罐(1)中输入高压空气，第二外罐(13)的燃烧器(11)持续燃烧加热第二罐(2)，以保证第二罐(2)中的高温高压环境；
⑩、第二罐(2)中的喷油嘴(10)不断喷油，使此款发动机能持续稳定的工作，根据第二罐(2)中的喷油嘴(10)的油量来调节第二罐(2)中末端的喷射口(9)上调节阀(8)开度；此时通过第二罐(2)中的喷射口(9)排出的高压高温气体将产生强大的推力。
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