專利名稱：聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種新型的發(fā)動機(jī)，它將內(nèi)燃和蒸氣兩種驅(qū)動方式聯(lián)合在一起而形成的動力設(shè)備。
背景技術(shù)：
石油產(chǎn)品燃燒產(chǎn)生能量主要有兩部分， 一是燃燒分解產(chǎn)生氣體導(dǎo)致空間膨脹的動能，二 是燃燒釋放的熱能。目前，現(xiàn)有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)只利用了空間膨脹的動能，石油產(chǎn)品燃燒所產(chǎn)生 的熱能基本沒有利用，而且為了預(yù)防發(fā)動機(jī)過熱，在發(fā)動機(jī)外部還添加冷卻系統(tǒng)，使熱能成 為發(fā)動機(jī)的負(fù)擔(dān)。發(fā)動機(jī)的熱能利用是發(fā)動機(jī)改進(jìn)的一個方向。另外，有相關(guān)發(fā)明提出的內(nèi)燃蒸氣發(fā)動機(jī)，它是在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒缸內(nèi)增加噴水器， 在燃燒膨脹的一瞬間噴入水霧，石油產(chǎn)品燃燒的熱量被水霧吸收產(chǎn)生水蒸氣，增強(qiáng)活塞的推 動力度。這些內(nèi)燃蒸氣發(fā)動機(jī)均是在燃燒缸內(nèi)添加噴水裝置，吸收燃燒石油所產(chǎn)生的熱量， 以達(dá)到吸熱降溫和增加動力的目的。這種在燃燒缸內(nèi)增加噴水系統(tǒng)的缺點是極易導(dǎo)致發(fā)動機(jī) 熄火，水中雜質(zhì)和噴水后導(dǎo)致的腐蝕嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的壽命。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種外置噴水吸熱，實現(xiàn)真正意義上的內(nèi)燃/蒸氣聯(lián) 合動力的發(fā)動機(jī)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)是在燃燒缸的外圍，增加一個蒸氣發(fā)生缸，蒸氣發(fā)生缸再連接 一個活塞。該活塞與燃燒缸的活塞保持在同一方向， 一方面減小發(fā)動機(jī)的體積，另一方面便 于同燃燒缸活塞共同推動同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。同時考慮到蒸氣的推動力小于燃燒膨脹的推動力， 蒸氣發(fā)生缸的活塞的截面積要小于燃燒缸的活塞截面積，減小比例為10~20%，使其達(dá)到最 佳推動效果。蒸氣發(fā)生缸的內(nèi)壁上下各安裝一個水霧化器，它由霧化噴嘴和電磁閥組成，噴水頻率由 電磁閥控制。霧化器的水由高壓水泵提供。燃燒缸缸壁使用鐵合金或者導(dǎo)熱性能好的材料制作，使其具有良好的導(dǎo)熱性能，增加蒸 氣發(fā)生缸的水氣化所需的熱能。設(shè)計時要考慮內(nèi)燃缸的防爆性。啟動發(fā)動機(jī)，燃燒缸活塞完成第一沖程后，燃燒后的高溫廢氣從高溫廢氣口排出，經(jīng)高 溫廢氣導(dǎo)管進(jìn)入蒸氣發(fā)生缸的尾部。燃燒缸壁外側(cè)及進(jìn)入的高溫廢氣使蒸氣發(fā)生缸產(chǎn)生高達(dá) 200GC以上的高溫。此時，蒸氣發(fā)生缸內(nèi)壁上下安裝的水霧化器噴入水霧，水霧在高溫下瞬 間氣化，蒸氣推動蒸氣缸活塞進(jìn)行蒸氣動力的推動。由于燃燒缸活塞與蒸氣缸的活塞設(shè)計在
發(fā)動機(jī)的同一側(cè)，所以增加高溫廢氣導(dǎo)管，使高溫廢氣由蒸氣發(fā)生缸的一側(cè)進(jìn)入，完成水氣 化后降溫，從另一側(cè)的蒸氣缸活塞的排氣口…-低溫廢氣/水蒸氣排氣口排出，使高溫廢氣和 低溫廢氣、水蒸氣進(jìn)出蒸氣發(fā)生缸更加順暢。 在整個發(fā)動機(jī)運動過程中，保持二個一致1、 燃燒缸活塞與蒸氣缸的活塞的沖程順序一致，及同時完成第一或第二沖程。這樣使 燃燒缸的高溫廢氣能夠順利進(jìn)入蒸氣發(fā)生缸，更換掉該缸內(nèi)的低溫廢氣和水蒸氣， 使該缸的內(nèi)部再次達(dá)到高溫狀態(tài)，為第二次運動循環(huán)做好準(zhǔn)備。2、 燃燒缸活塞與蒸氣缸的活塞內(nèi)的噴油嘴和水霧化氣的電磁閥控制噴水，噴油的時間 和頻率保持一致。這樣才能保證燃燒缸活塞與蒸氣缸的活塞的沖程順序一致。由于燃燒缸外是蒸氣發(fā)生缸，故無需發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明的有益特征是，在燃燒缸的外部利用內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的熱能，使熱能轉(zhuǎn)換為動能，實 現(xiàn)內(nèi)燃和蒸氣雙驅(qū)動，避免了燃燒缸內(nèi)部利用熱能易導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火和腐蝕發(fā)動機(jī)的問題。 且免去了一般發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)。同時由于它利用了高溫廢氣和燃燒缸壁的兩部分熱能，使 熱能利用率提高。另外，聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)設(shè)計時可以是單缸組合，也可以是雙缸組合和多缸組合。該發(fā)動 機(jī)在應(yīng)用于汽車驅(qū)動時，在發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)軸的兩端可各連接一部直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)。當(dāng)發(fā)動 機(jī)空轉(zhuǎn)過程中，在轉(zhuǎn)軸的一端接上直流發(fā)電機(jī)，將所發(fā)的電存儲在儲電池里。汽車在行駛途 中，在轉(zhuǎn)軸的另一端接上直流電動機(jī)，電動機(jī)輔助推動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)內(nèi)燃，蒸氣，電動三 力驅(qū)動，成為真正意義上的聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)，將能源利用率再次提高。


附圖l為聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)的側(cè)/俯/正視圖，其中(1)為上下水霧化器，(2)為蒸氣發(fā)生 缸，(3)為燃燒缸活塞，(4)為蒸氣缸活塞，(5)為燃燒缸，(6)為高溫廢氣出口，(7)為低溫廢氣/水蒸氣排氣口， (8)為轉(zhuǎn)軸，(9)為高溫廢氣導(dǎo)管，(10)為燃燒缸火 花塞和噴油嘴。附圖2為聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)噴水控制系統(tǒng)，其中(1)為高壓水泵，(2)為水箱，(3)為水 霧化器，(4)為聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)，(5)為水過濾器。附圖3為內(nèi)燃/蒸氣/電力三力聯(lián)合發(fā)動機(jī)示意圖，其中(1)為直流發(fā)電機(jī)，(2)為直流 電動機(jī)，(3)為轉(zhuǎn)軸，(4)為聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)。
具體實施方式
在附圖1中，聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)啟動后，燃燒缸活塞完成第一沖程，高溫費氣從高溫廢氣出 口 (6)排出，經(jīng)高溫廢氣導(dǎo)管(9)，進(jìn)入到蒸氣發(fā)生缸(4)的尾部。此時，上下水霧化器 (1) 在電磁閥的控制下向蒸氣發(fā)生缸(4)噴出水霧，水霧在高溫作用下瞬間氣化，高壓蒸 氣推動蒸氣缸活塞(2)運動，從而帶動轉(zhuǎn)軸(8)轉(zhuǎn)動。內(nèi)燃缸火花塞和噴油嘴(10)在電 磁闊控制下噴油燃燒，推動燃燒缸活塞(3)運動，從而帶動轉(zhuǎn)軸(8)轉(zhuǎn)動。蒸氣缸活塞(2) 和燃燒缸活塞(3)共同作用于同一轉(zhuǎn)軸(8)，實現(xiàn)蒸氣，內(nèi)燃雙動力驅(qū)動。 在附圖2中，高壓水泵(1)從水箱(2)中泵出水，經(jīng)過水過濾器(5)過濾后，在水霧化器(3)的控制下，向聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)(4)的蒸氣發(fā)生缸噴出水霧，水霧受高溫氣化，缸內(nèi) 氣體體積突增，推動蒸氣缸活塞運動。蒸氣在實現(xiàn)推動后通過低溫廢氣/水蒸氣排氣口排出。 在附圖3中，當(dāng)聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)(4)應(yīng)用于汽車驅(qū)動時，在聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)(4)空轉(zhuǎn)過 程中，在轉(zhuǎn)軸(3)的一端接上直流發(fā)電機(jī)(1)進(jìn)行發(fā)電，所發(fā)的電儲存到儲電池里。在汽 車行駛途中，在轉(zhuǎn)軸的另一端再接上直流電動機(jī)(2)，用儲電池的電驅(qū)動電動機(jī)(2)輔助 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，實現(xiàn)內(nèi)燃/蒸氣/電力三力聯(lián)合驅(qū)動。
權(quán)利要求
1、本發(fā)明的聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)是在燃燒缸的外圍增加一個蒸氣發(fā)生缸，蒸氣發(fā)生缸再連接一個活塞。發(fā)動機(jī)發(fā)動后，燃燒缸缸壁及進(jìn)入的高溫廢氣使蒸氣發(fā)生缸產(chǎn)生高達(dá)200℃以上的高溫，此時，蒸氣發(fā)生缸內(nèi)壁上下安裝的水霧化器噴入水霧，水霧在高溫下迅速蒸氣化，推動蒸氣缸活塞往復(fù)運動，從而實現(xiàn)內(nèi)燃/蒸氣雙驅(qū)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求(1)，聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)的特征是在燃燒缸的外圍增加一個蒸氣發(fā)生缸， 蒸氣發(fā)生缸再連接一個活塞。該活塞與燃燒缸的活塞保持在同一方向。且設(shè)計時可以 是單缸組合，也可以是雙缸組合和多缸組合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求(l)，聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)的特征是它利用了高溫廢氣和燃燒缸壁的兩部分 熱能。
4、 根據(jù)權(quán)利要求(l)，聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)的特征是蒸氣缸活塞和燃燒缸活塞共同作用于同 一轉(zhuǎn)軸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求(l)，聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)的特征是燃燒缸活塞與蒸氣缸的活塞內(nèi)的噴油嘴 和水霧化器的電磁閥，控制噴水、噴油的時間和頻率保持一致，使得燃燒缸活塞與蒸 氣缸的活塞的沖程順序一致，及同時完成第一或第二沖程。
6、 根據(jù)權(quán)利要求(l)，聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)的特征是高溫廢氣排出后，經(jīng)高溫廢氣導(dǎo)管，使 高溫廢氣由蒸氣發(fā)生缸的一側(cè)進(jìn)入，完成水氣化后降溫，從另一側(cè)蒸氣缸活塞的排氣 口 一-低溫廢氣/水蒸氣排氣口排出。
全文摘要
本發(fā)明是一種新型的發(fā)動機(jī)，它將內(nèi)燃和蒸氣兩種驅(qū)動方式聯(lián)合在一起而形成的動力設(shè)備。本發(fā)明的聯(lián)合動力發(fā)動機(jī)是在燃燒缸的外圍，增加一個蒸氣發(fā)生缸，蒸氣發(fā)生缸再連接一個活塞。該活塞與燃燒缸的活塞保持在同一方向。發(fā)動機(jī)發(fā)動后，燃燒缸壁及高溫廢氣使蒸氣發(fā)生室產(chǎn)生高達(dá)200℃以上的高溫，此時，蒸氣發(fā)生缸內(nèi)壁上下安裝的水霧化器定時噴入水霧，水霧在高溫下迅速蒸氣化，實現(xiàn)蒸氣動力的推動。本發(fā)明的有益特征是，在燃燒缸的外部利用內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的熱能，使熱能轉(zhuǎn)換為動能，實現(xiàn)內(nèi)燃和蒸氣雙驅(qū)動，避免了燃燒缸內(nèi)部利用熱能易導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火和腐蝕發(fā)動機(jī)的問題。
文檔編號F02B41/00GK101113686SQ200710029020
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者鋒 巴 申請人:鋒 巴