CN210087480U - 活塞与涡轮组合发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的是活塞与涡轮组合发动机。在底座上固定有气缸，在气缸内装有曲轴和活塞，在气缸上部连接有气化器，气化器一侧装有空气过滤器，另一侧与气缸之间装有进气阀，气化器下部与设置在底座上的油箱通过吸油管连通，在气缸上部设有喷孔，喷孔内装有点火器，在喷孔上部装有蜗壳，蜗壳内通过涡轮机轴轮装有若干叶片，在底座一侧装有蓄电池和发电机支架，在发电机支架上安装有发电机，在发电机上引出电源通向点火器，在蜗壳一侧装有排气管，涡轮机轮轴一侧装有动力输出轮。本实用新型兼顾活塞内燃机与涡轮机双重的优点，能够提高功率因数和使用性能，并且振动力小，还能油电两用，节能环保。适宜作为动力输出的发动机应用。

Description

活塞与涡轮组合发动机

技术领域

本实用新型提供的是热工机械领域使用的活塞与涡轮组合发动机。

背景技术

目前发动机有活塞发动机和燃气轮机，其中活塞发动机的活塞往复运动，在运动过程中有方向的改变，当反向运动时，抵消一部分动力，所以效率较低，通常在左右。使用活塞发动机作为车辆的动力时，当车辆停止时靠怠速运行，尤其是不能利用刹车或下坡的能量，所以无谓能量消耗多，虽然存在诸多缺点，但从目前情况来看，还只能使用活塞内燃机作为车辆的发动机。而燃气轮机包括以燃气与空气混合点燃后形成热气流，以气流推动叶片旋转，输出动力，这种发动机能够单方向旋转，没有反向力的消耗，所以效率较高，但是发动机燃气与空气混合没有足够的压力，而且启动时间长，体积相对较大，所以在车辆上使用受到限制。

发明内容

为了克服现有发动机存在的不足，本实用新型提供了活塞与涡轮组合发动机。该发动机通过活塞与涡轮组合制成发动机，解决发动机效率提高和适用性改善的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

在底座上固定有气缸，在气缸内装有曲轴和活塞，在气缸上部连接有气化器，气化器一侧装有空气过滤器，另一侧与气缸之间装有进气阀，气化器下部与设置在底座上的油箱通过吸油管连通，在气缸上部设有喷孔，喷孔内装有点火器，在喷孔上部装有蜗壳，蜗壳内通过涡轮机轴轮装有若干叶片，在底座一侧装有蓄电池和发电机支架，在发电机支架上安装有发电机，在发电机上引出电源通向点火器，在蜗壳一侧装有排气管，涡轮机轮轴一侧装有动力输出轮。

积极效果：本实用新型利用活塞内燃机与涡轮机结合，能够利用活塞进行进气与压缩，通过喷孔进一步压缩点燃形成气流作用在涡轮机轴轮上，驱使涡轮旋转输出动力，所以兼顾活塞内燃机与涡轮机双重的优点，与现有内燃机与涡轮机相比，能够提高功率因数和使用性能，并且振动力小，还能油电两用，节能环保。适宜作为动力输出的发动机应用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型动力输出轮设置图。

图中，1.底座，2.气缸，3.曲轴, 4.活塞，5.油箱，6.气化器，7.空气过滤器，8.进气阀，9.喷孔，10.蓄电池，11.发电机支架，12.发电机，13.点火器，14.蜗壳，15.叶片，16.涡轮机轴轮，17.排气管，18.动力输出轮。

具体实施方式

据图所示，在底座1上固定有气缸2，在气缸内装有曲轴3和活塞4，在气缸上部连接有气化器6，气化器一侧装有空气过滤器7，另一侧与气缸之间装有进气阀8，汽化器下部与设置在底座上的油箱5通过吸油管连通，在气缸上部设有喷孔9，喷孔内装有点火器13，在喷孔上部装有蜗壳14，蜗壳内通过涡轮机轴轮16装有若干叶片15，在底座一侧装有蓄电池10和发电机支架11，在发电机支架上安装有发电机12，在发电机上引出电源通向点火器，在蜗壳一侧装有排气管17，涡轮机轮轴一侧装有动力输出轮18。

所述叶片为弧形。

发电机通过皮带或链条分别与轴轮和曲轴连接。

所述发电机为永磁发电启动两用机。

所述叶片在蜗壳内为滑动密封状态。

所述蜗壳两侧为封闭结构，并安装有密封轴承，在两端密封轴承之间穿有涡轮轴。

工作过程：

当油箱有油的情况下，以发电机作为启动机，按动电源开关，发电机驱动气缸内的曲轴旋转，带动活塞吸入油与空气混合的气体，然后活塞向上运动将吸入的混合气通过锥形的喷孔压缩，并被点火器点燃，形成膨胀的气流，气流以较高的压力推动叶片与涡轮机轴轮旋转做功，做功后的废气通过排气管排出，涡轮机轴轮旋转带动发电机旋转，将电流输入到蓄电池中备存，在由涡轮机轴轮的另一侧所装的动力输出轮用于输出动力。

技术原理：

利用活塞进行混合气的吸气与压缩，通过喷嘴点燃形成高压气流，气流推动叶片在蜗壳内旋转，输出同一方向的旋转力，用于驱动负载运转。

涡轮机与喷孔位置呈切线方向，有利于气流推动叶片旋转。

由于叶片为弧形，当受到气流冲击时，向叶片凹面推动，一旦启动，使涡

轮向单一方向旋转，形成连续的推动力。

气缸内活塞运行到上止点时，进气门封闭，以活塞作为反作用力支点，将所吸入的油气混合气通过喷孔点燃膨胀后以高速推入涡轮机内，推动叶片旋转。当活塞向下运行时，再次吸入油气混合气，完成吸气过程。

所述进气阀为单向阀。

特点：

利用活塞气缸产生高压气流推动叶片与汽轮机轴轮旋转，结合了内燃机与涡轮机的优点，所以性能有所提高，而且输出动力只有单方向，所以能够利用惯性力，没有反向力，提高功率因数。

在发动机正常运行时，发电机将部分能量发电储存在蓄电池内，当没有燃

油供应时，能够利用蓄电池的电能驱动机动车运行，实现油电两用。

应用实例：

将该发动机作为汽车的动力，通过发电机驱动曲轴旋转，带动活塞完成吸气和压缩过程，经过点火所形成的高压气流不是做功后直接排出，而是直接作用在涡轮上，使其旋转，当发动机启动运转后因为没有爆发过程，所以没有振动，使车辆平稳运行，当刹车或下坡时，发动机集聚能量，重新加速时，利用涡轮的惯性，减少用油量，从而达到节能的效果，而且利用该种发动机驱动汽车运行平稳，振动力小。

Claims (3)

1.活塞与涡轮组合发动机，在底座（1）上固定有气缸（2），在气缸内装有曲轴（3）和活塞（4），在气缸上部连接有气化器（6），气化器一侧装有空气过滤器（7），另一侧与气缸之间装有进气阀（8），气化器下部与设置在底座上的油箱（5）通过吸油管连通，其特征是：

在气缸上部设有喷孔（9），喷孔内装有点火器（13），在喷孔上部装有蜗壳（14），蜗壳内通过涡轮机轴轮（16）装有若干叶片（15），在底座一侧装有蓄电池（10）和发电机支架（11），在发电机支架上安装有发电机（12），在发电机上引出电源通向点火器，在蜗壳一侧装有排气管（17），涡轮机轮轴一侧装有动力输出轮（18）。

2.根据权利要求1所述的活塞与涡轮组合发动机，其特征是：所述叶片为弧形。

3.根据权利要求1所述的活塞与涡轮组合发动机，其特征是：所述发电机为永磁发电启动两用机。

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