專利名稱：內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)屬熱機(jī)領(lǐng)域。
蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)均屬外燃機(jī)對龐大而笨重的鍋爐有依賴性；沖程內(nèi)燃機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)磨擦系數(shù)大、振動(dòng)與熵增都不可避免，熱效率低；燃?xì)廨啓C(jī)仍有靜止燃燒室、工質(zhì)管道等裝置，給壓氣機(jī)帶來沉重的負(fù)擔(dān)內(nèi)能消耗大；噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱耗損嚴(yán)重， 參數(shù)不高。
本發(fā)明旨在克服上述諸熱機(jī)的缺點(diǎn)集中其優(yōu)點(diǎn)為一完整的新式、大功率、小巧靈籠的節(jié)能原動(dòng)力機(jī)械，本發(fā)明特別用水做輔助工質(zhì)截留余熱二次做功、加力，為緩解能源危機(jī)推遲現(xiàn)有能源利用年限和減少城市污染保護(hù)人類環(huán)境提供可行捷徑。
本發(fā)明是以如下方案實(shí)現(xiàn)本機(jī)是由多級軸流壓氣機(jī)(4)、燃?xì)廨啓C(jī)、尾噴口或汽輪機(jī)等四大部組成同軸一體化。
本機(jī)的燃燒室、旋轉(zhuǎn)爐即是內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)見圖四(一)，是內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子是本發(fā)明的核心部分。在盤車馬達(dá)(15)的啟動(dòng)下，空心軸(29)帶動(dòng)戧力性能良好的壓氣機(jī)(4)開始工作。將空氣壓比以一定底數(shù)逐級壓縮到壓氣機(jī)的充氣間(31)中形成滯止?fàn)顟B(tài)，可減輕上一級壓氣機(jī)負(fù)擔(dān)，又可為下一級壓氣機(jī)奠定氣密度基礎(chǔ)。多級壓氣機(jī)最后將高壓空氣從空心軸(29)進(jìn)氣孔(19)進(jìn)入空心軸的預(yù)燃室(47)中，與高壓油泵(22)送來的油霧匯合經(jīng)點(diǎn)火裝置(35)將混合氣變成欲燃?xì)?。在后續(xù)氣流的推動(dòng)下，欲燃?xì)饪焖購挠細(xì)鈬娍?33)噴出，經(jīng)欲燃?xì)馔ǖ?55)到燃燒室(58)中猛烈燃燒，形成燃?xì)馍杂袦範(fàn)顟B(tài)，這一過程與噴燈相似。高壓燃?xì)饨?jīng)噴咀(5)噴至汽缸中內(nèi)壁的遏葉(7)上，這時(shí)氣體對軸向葉柵流面會(huì)產(chǎn)生推力和反沖力及固面效應(yīng)力見圖9(C)。軸向葉柵在腹背受力不勻的情況下，再加有微元儒可夫斯基上舉效應(yīng)力這些力推動(dòng)軸向葉柵按一定軌跡運(yùn)動(dòng)便是軸力矩形成的起源。轉(zhuǎn)子長時(shí)間在高溫環(huán)境中工作為確保其安全在空心軸(29)的帶動(dòng)下，高壓水泵(21)通過高壓水管(8)經(jīng)霧化噴咀(9)將水以霧狀噴射在轉(zhuǎn)子(61)兩側(cè)和定子遏葉(7)上，迅即變成優(yōu)質(zhì)蒸汽與燃?xì)饣旌虾笫蛊變?nèi)汽體密度ρ和壓力P猛增，使推力增大數(shù)倍。這種強(qiáng)度和量度很高的工質(zhì)直接從尾噴口(30)排出體外，就會(huì)產(chǎn)生軸向的巨大推力成為航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，見

圖1、2。此航空發(fā)動(dòng)機(jī)小巧、靈籠、尺寸小、重量輕，可安在機(jī)翼下，也可安在機(jī)體尾部。如工質(zhì)通過多道定子葉柵和轉(zhuǎn)子葉柵即會(huì)產(chǎn)生徑向的強(qiáng)大力矩成為多級汽輪機(jī)見圖3，此為航機(jī)它用。在多級汽輪機(jī)中，汽流通過定子葉柵時(shí)噴出汽束首先噴在桶狀轉(zhuǎn)子的徑向動(dòng)葉柵(12)上作功，進(jìn)入桶狀轉(zhuǎn)子充汽間(13)，在充氣間(13)稍有停滯狀態(tài)，沿軸向動(dòng)葉柵(36)噴出，這時(shí)汽體對葉片流面會(huì)產(chǎn)生推力和反沖力。汽束噴至汽缸內(nèi)壁的遏葉(7)上，得到固面效應(yīng)力。氣體再經(jīng)過定子葉柵(10)進(jìn)入下一級轉(zhuǎn)子，如此連續(xù)作功。汽體最后從排汽口(30)排出。
有益效果本壓氣機(jī)有滯止空間，逐級壓縮空氣時(shí)，可減輕壓氣機(jī)負(fù)擔(dān)，在提高壓比的同時(shí)節(jié)省能耗。環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)本身會(huì)作功的同時(shí)有一定的吸氣功能，也可緩解壓氣機(jī)負(fù)擔(dān)，這一結(jié)構(gòu)優(yōu)于現(xiàn)行的靜止燃燒室。旋轉(zhuǎn)爐冷卻水截留余熱，變成工質(zhì)，二次作功、加力，可提高熱機(jī)熱效率和機(jī)械效率同時(shí)， 參數(shù)上升。節(jié)約燃料的同時(shí)還加大了功率，廉價(jià)水作輔助能源不污染環(huán)境，可推遲能源的利用年限。本機(jī)利用燃料種類寬限，在將來地球能源枯竭之日可將大自然植物捕捉來的太陽能轉(zhuǎn)化為燃料，使車船照常行駛，飛機(jī)照常上天。本機(jī)高壓冷卻水和高速氣流對垢的形成有一定的清除和排出功能，可自行延緩機(jī)械壽命。本機(jī)在結(jié)構(gòu)上無固面接觸性磨擦，工作壽命長，對空氣清潔度要求不高。做功的葉片大都是雙固頭，振顫小，噪音小。由于旋轉(zhuǎn)爐設(shè)在汽缸內(nèi)，其爐內(nèi)外壓差不很大，故爐壁無須笨重，這種結(jié)構(gòu)使推/重比、效/重比、效/體比均有提高?；旌蠚庾鳛楣べ|(zhì)在作工能力上優(yōu)于單一燃?xì)夂退羝櫥瓦h(yuǎn)離燃燒部位不污染環(huán)境，國防意義和社會(huì)效益大，可航機(jī)它用。
圖1內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)整體構(gòu)造示意圖(應(yīng)用在小型飛機(jī)上)圖2內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)整體構(gòu)造示意圖(應(yīng)用在大型飛機(jī)上)圖3內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)大扭矩整機(jī)示意圖(航機(jī)它用)圖4內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)轉(zhuǎn)子示意圖(一)轉(zhuǎn)子A向視圖(二)立體局剖示意5內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子剖示6內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子局剖示意7內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)B向剖示圖C向剖示8(一)內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)A向示圖(二)尾噴口加力噴咀D向示意9內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)軸向葉柵工作原理示意圖(一)圖10內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)軸向葉柵工作原理示意圖(二)1.加力噴咀2.壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.壓氣機(jī)匣4.壓氣機(jī)5.噴咀6.軸向葉柵7.遏葉8.高壓冷卻水管9.冷卻水噴咀10.定子葉柵11.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子密封口12.徑向動(dòng)葉柵13.轉(zhuǎn)子充氣間14.汽缸15.盤豐馬達(dá)16.高壓油管17.電路18.高壓油管內(nèi)軸承19.空心軸進(jìn)氣孔20.軸承21.水泵22.油泵23.水箱24.高壓油管25.燃?xì)廨啓C(jī)外殼26.油箱27.冷卻水管28.汽輪機(jī)定子29.空心軸30.尾噴口(排汽口)31.壓氣機(jī)充氣間32.高壓油噴咀33.欲燃?xì)鈬姾?4.平衡孔35.點(diǎn)火裝置36.汽輪機(jī)軸向葉柵37.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子38.徑向動(dòng)葉柵39.汽輪機(jī)筒狀轉(zhuǎn)子支撐40.轉(zhuǎn)子卡盤41.進(jìn)氧道42.噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)支架43.軸承44.排汽整流尾錐45.排汽軸向葉柵46.軸尾錐支撐軸承47.預(yù)燃室48.軸承49.消音器50.預(yù)燃室51.欲燃?xì)鈬娍诇p壓軸向葉柵52.吸水孔53.高壓油管內(nèi)氣封54.預(yù)溫水套55.欲燃?xì)馔ǖ?6.冷卻水管57.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子空間58.燃燒室59.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子漸開線凸紋60.汽輪機(jī)充汽間內(nèi)殼61.內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子62.外盤面將戧力性能良好的壓氣機(jī)分級安裝在壓氣機(jī)機(jī)匣(3)內(nèi)，匣間連通，葉輪前有充氣間(31)，起承上啟下的作用?？招妮S(29)中有高壓油管(24)和電路(17)，高壓油管通過高壓油管內(nèi)軸承(18)起支撐作用，保持靜態(tài)，并有氣封(53)，電路(17)安裝在高壓油管(24)中，電路(17)的預(yù)燃室內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火裝置(35)。軸心進(jìn)氣有在旋轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動(dòng)離心力作用下進(jìn)氣容易減輕壓氣機(jī)負(fù)擔(dān)的作用。壓氣機(jī)(4)與內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(61)同軸一體化都與空心軸(29)固接。壓氣機(jī)與旋轉(zhuǎn)爐之間有軸承之點(diǎn)并有向外輸出扭矩軸段，可帶動(dòng)水泵、油泵工作。預(yù)溫水套(54)可給壓氣機(jī)(4)冷卻，所吸熱量自身儲(chǔ)備由水泵送往霧化噴咀(9)去冷卻旋轉(zhuǎn)爐，有汽化熱基礎(chǔ)。來于預(yù)溫水套(54)的溫水與氣化后燃?xì)饣旌蠟楣べ|(zhì)從尾噴口排出是原單一燃料所放能量工作效率的數(shù)倍，此燃后冷卻優(yōu)于燃前冷卻有防喘振作用，機(jī)身減小。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于含有多級軸流壓氣機(jī)(4)、內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)、空心軸(29)；所述空心軸(29)的一端嵌入內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)內(nèi)且與內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)的外盤面(62)封接；在所述空心軸(29)嵌入段為預(yù)燃室(47)并有欲燃?xì)鈬娍?33)；所述空心軸(29)通過其上面的欲燃?xì)鈬娍?33)經(jīng)欲燃?xì)馔ǖ?55)與內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)的燃燒室(58)相通；在所述空心軸(29)內(nèi)軸向設(shè)有高壓油管(16)；在所述高壓油管(16)中，有電路(17)；在所述電路(17)的預(yù)燃室(47)段中有點(diǎn)火裝置(35)；在所述內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)兩盤面間軸向設(shè)有平衡孔(34)；所述平衡孔(34)與欲燃?xì)馔ǖ?55)相分隔；所述內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)的外周部嵌有軸向葉柵(6)；所述軸向葉柵(6)間有與內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)的燃燒室(58)相通的噴咀(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中含有多級軸流壓氣機(jī)(4)，壓氣機(jī)匣(3)外部有預(yù)溫水套(54)經(jīng)導(dǎo)水管(8)與高壓冷卻水噴咀(9)相通，冷卻水霧是噴在內(nèi)燃動(dòng)噴式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子(61)外部。
全文摘要
本發(fā)明屬熱機(jī)領(lǐng)域。本機(jī)集內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等優(yōu)點(diǎn)輯為一體。熱源是空心輪周嵌有禽翼狀軸向葉柵(6)的環(huán)形轉(zhuǎn)子(61)置汽缸內(nèi)空心軸(29)上。整機(jī)的供氧、燃燒、汽化與作功裝置同軸一體化,略去了現(xiàn)行熱機(jī)靜止?fàn)t、燃燒室、工質(zhì)管道等不作功裝置,使力/體比、效/重比、推/重比提高。本機(jī)用與燃料一定比例的霧化水作輔助能源,截留余熱二次作功,將熱效率和參數(shù)提高,本機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、磨擦、散熱少是大型車、船、飛行器等節(jié)能原動(dòng)力。
文檔編號F02C6/00GK1331383SQ0011058
公開日2002年1月16日 申請日期2000年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月29日
發(fā)明者劉敬 申請人:劉敬