聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的節(jié)油原理是：發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部既有燃汽缸，又有蒸汽缸，燃汽缸燃燒完全后產(chǎn)生的包含豐富熱量的廢氣不直接排入大氣，而是全部進(jìn)入蒸汽缸內(nèi)部用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力蒸汽，當(dāng)蒸汽汽缸充滿包含豐富熱能的廢氣后再少許噴入水霧使水瞬間迅速翻騰膨脹產(chǎn)生動(dòng)力蒸氣，或者高溫火焰直接噴入蒸汽缸內(nèi)部深處加熱水或汽化好了的低溫蒸汽，使蒸汽缸內(nèi)的水或者低溫蒸汽瞬間沸騰膨脹增大變化成大于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部壓力10倍左右的超超臨界動(dòng)力蒸氣推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)做功，周而復(fù)始，本發(fā)動(dòng)機(jī)就達(dá)到大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和大幅度節(jié)約發(fā)動(dòng)機(jī)能源的目的了。
【專利說(shuō)明】聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明的聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)屬于多【技術(shù)領(lǐng)域】的發(fā)動(dòng)機(jī)，如汽輪機(jī)、蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等，本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的新的一種燃燒方式，及兩汽缸同時(shí)內(nèi)燃的雙內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】:
[0002]傳統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的熱量是要用水冷或風(fēng)冷去冷卻掉、特別是要通過(guò)廢氣排放、排放浪費(fèi)掉的，而含熱量最豐富的恰巧就是在廢氣中間，在所謂的尾氣中間。
[0003]傳統(tǒng)的氣輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，由于受鍋爐材料的耐熱性能的限制，對(duì)熱能的利用有限。傳統(tǒng)的氣輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，是要把鍋爐燒到相應(yīng)的溫度，是要通過(guò)鍋爐鍋體材料的傳熱加熱其內(nèi)部中間的蒸汽，這樣加熱的蒸汽溫度就受到了鍋爐材料的耐熱性質(zhì)的限制，所以到目前為止，傳統(tǒng)的超超臨界的汽輪機(jī)，使用的蒸汽溫度很少敢超過(guò)700°C。而700°C——2800°C動(dòng)力更加大得多，還會(huì)成幾何的倍增。傳統(tǒng)的氣輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，一般鍋爐的很耐熱溫度不超過(guò)650°C。我國(guó)一般這樣的特殊的耐熱鋼材都有通過(guò)進(jìn)口的。700°C以上的溫度產(chǎn)生的蒸汽動(dòng)力已經(jīng)十分驚人，但是根據(jù)蒸汽動(dòng)力曲線的拋物線特征，蒸汽溫度在超過(guò)超臨界溫度后，動(dòng)力還很更加成倍數(shù)的快速上升，加速度上升。
[0004]通過(guò)燃料的熱值表和蒸汽的動(dòng)力表可以明確看出，被傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)浪費(fèi)的是能源資源的大頭，因?yàn)槠淅速M(fèi)的熱能可以產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燃料燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的10之巨。1、傳統(tǒng)曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)汽油燃燒中心溫度達(dá)2000多度(據(jù)統(tǒng)計(jì)是2800 °C左右)時(shí)才產(chǎn)生30-100個(gè)大氣壓力，而本發(fā)動(dòng)機(jī)的水蒸汽汽缸溫度只需達(dá)到650°C以后就可產(chǎn)生高達(dá)330—1000 (或者更高)個(gè)大氣壓力的動(dòng)力蒸汽。2、燃料的熱值表顯示:汽油的熱值高達(dá)44000kj/kg，柴油的熱值高達(dá)42652kj/kg。該熱值數(shù)字，就是測(cè)量廢氣中包含的熱量得到的。就是說(shuō)一公斤汽油或柴油燃燒后產(chǎn)生的熱量能夠把10公斤水加燃熱到1000°C多度的高溫。3、根據(jù)美國(guó)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示，水只要能夠加熱它的超超臨界的816°C溫度，它蒸汽的體積將猛烈膨脹到是它液體體積的1600倍之巨，同時(shí)產(chǎn)生動(dòng)力蒸汽表只對(duì)應(yīng)的巨大膨脹壓力。據(jù)此計(jì)算傳統(tǒng)的汽車(chē)1.6升排量發(fā)動(dòng)機(jī)，每秒產(chǎn)生的動(dòng)力氣體只有4.8升，而且每升只有30——100個(gè)大氣壓力，而如果將此熱量用來(lái)產(chǎn)生蒸汽，1.6升排量的蒸汽缸每秒產(chǎn)生的動(dòng)力氣體高達(dá)32升，且每升都高達(dá)300——1000個(gè)大氣壓力，整整還多出6倍多。
[0005]本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，熱交換、熱傳遞方式不再通過(guò)中間介子傳熱，不再受鍋爐材料的限制，大股高溫度火焰可直接噴射到蒸汽汽缸的內(nèi)部深處，不管火焰是1000多度，還是2000多度等，都可以直接噴射到蒸汽汽缸的內(nèi)部深處，直接加熱蒸汽，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)蒸汽汽缸材料能夠忍耐普通300°C——400°C溫度就可以將蒸汽加到1000或者2000多度。根據(jù)資料顯示，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的中心溫度可以達(dá)到2800°C。本發(fā)動(dòng)機(jī)可以輕松的使用這樣溫度的蒸汽，所以本發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力十分巨大，節(jié)能也就十分顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]1、本發(fā)明的聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)其特征是:一頭是燃汽缸，另外一頭是新蒸汽缸，燃汽缸的廢氣管道與蒸汽缸的進(jìn)氣口相連接，蒸汽缸的廢氣口通過(guò)管道連接大氣。
[0007]2、根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的燃汽缸(16)其特征是，一個(gè)燃汽缸可以只帶一個(gè)蒸汽缸，也可以同時(shí)帶幾個(gè)蒸汽缸。
[0008]3、根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸汽缸(18)其特征是，蒸汽缸(18)內(nèi)有水噴霧器(13)。
[0009]4、根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的連接管道(10)其特征是，保溫材料盡量覆蓋燃汽缸與蒸汽缸連接管道(10)的散熱表面。
[0010]5、根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸汽缸(18)其特征是，蒸汽缸的表
面，盡量有保溫層。
[0011]6、根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)其特征是，兩者可以是合體也可以是分體。
[0012]解決的技術(shù)問(wèn)題是:
[0013]1、加熱蒸汽打破了鍋爐材料的耐熱性限制，火焰或高溫度的廢氣可以直接噴發(fā)到蒸汽缸內(nèi)部深處加熱蒸汽，無(wú)需中介體傳遞熱量加熱蒸汽，可直接使用超高溫動(dòng)力蒸氣。2、燃汽缸燃燒后產(chǎn)生的熱量得到了全部的利用，包含豐富熱量的廢氣和需要加熱的蒸汽可實(shí)現(xiàn)兩氣直接混合的熱交換形式，使本發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了雙內(nèi)燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是使用上了超超臨界高溫度動(dòng)力蒸氣做功。3、有的方案結(jié)構(gòu)還消除了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)活塞式內(nèi)燃式“夾角”能源自耗現(xiàn)象。
[0014]特別說(shuō)明:本發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種方案是:在傳統(tǒng)的活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，全部是活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，及燃汽缸的廢氣管不排入大氣，而是連接在下一系列活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣氣門(mén)上。以前是燃汽缸燃燒后廢氣直接排入大氣，現(xiàn)在是燃汽缸燃燒后廢氣進(jìn)入下面一個(gè)或者一系列汽缸的內(nèi)部，以前是后面一系列活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)吸收的是帶空氣和燃料的混合氣體，現(xiàn)在吸入是是豐富的熱量(燃汽缸的廢氣)，以前后面一系列活塞式內(nèi)噴入的是燃料，現(xiàn)在噴入是水。這種方案由于水蒸汽產(chǎn)生的壓力巨大，通常常一個(gè)燃汽汽缸通過(guò)一帶多，或者多帶動(dòng)更多的方式設(shè)計(jì)產(chǎn)生本發(fā)動(dòng)機(jī)。注意，如果一個(gè)燃汽缸帶動(dòng)多個(gè)蒸汽汽缸，最好有調(diào)節(jié)閥，否則一個(gè)燃汽汽缸產(chǎn)生的熱量不僅不能夠用完，而且還容易因?yàn)闊崃窟^(guò)大蒸汽汽缸里的壓力過(guò)高而炸壞蒸汽汽缸。本發(fā)動(dòng)機(jī)的最大特征是，比如四汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，以前四個(gè)汽缸都要噴油，現(xiàn)在可能只需要一個(gè)汽缸需要噴油，其它三個(gè)汽缸只需要少許噴水就可以了，噴發(fā)的時(shí)間點(diǎn)位置可以不變化，當(dāng)然到底具體帶幾個(gè)有待準(zhǔn)確的測(cè)試。本發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種方案是，一頭是傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，另外一頭是帶一氣輪機(jī)，這樣可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。本方案可以只帶動(dòng)一個(gè)氣輪機(jī)就可以了，這種方案可以放心使用超超面臨界的或超高壓力的動(dòng)力蒸氣。第二種方案在的蒸汽缸可以做小點(diǎn)，以方便成為動(dòng)力蒸汽的蒸氣排出，噴火焰的同噴發(fā)廢氣加熱的蒸汽缸可以考慮分開(kāi)設(shè)計(jì)。當(dāng)然在工作的周期中如果是蒸汽缸里的水是點(diǎn)噴發(fā)(有節(jié)奏的在火焰和廢氣都噴發(fā)后噴發(fā)就沒(méi)有必要分開(kāi)設(shè)計(jì)生產(chǎn)了)。本發(fā)動(dòng)機(jī)的第三種方案是:單一的全新的雙汽缸結(jié)構(gòu)，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)更加小，并且火焰可以直接噴入蒸汽缸，可以使用更高溫度的動(dòng)力蒸氣。本發(fā)動(dòng)機(jī)的第一種方案是，燃汽缸和蒸汽汽缸結(jié)構(gòu)基本上是一樣的，只是蒸汽缸里的噴嘴不一樣，以前是噴油嘴，現(xiàn)在是噴水嘴。3、本發(fā)動(dòng)機(jī)的第二種和第三種方案中，燃汽缸和蒸汽缸之間的連接管道有單向閥連接，這樣燃汽缸產(chǎn)生的火焰可以直接噴入蒸汽缸內(nèi)部深處燒熱蒸汽，蒸汽缸內(nèi)部的水可以被燃汽缸排放的高溫廢氣和燃汽缸噴入的高溫度火焰加熱，或者待汽缸中有豐富的高溫度廢氣后再噴入水霧，使其與加熱到超超臨界溫度的動(dòng)力蒸氣有更高的溫差，產(chǎn)生更的壓差。這里單向閥的作用和流動(dòng)方向就是火焰只能夠進(jìn)入蒸汽缸內(nèi)部，而蒸汽缸內(nèi)部的蒸氣不能夠倒進(jìn)燃汽缸內(nèi)部。蒸汽汽缸內(nèi)部?jī)蓺?一是火焰，二是廢氣)的進(jìn)入口(氣門(mén))，既可以開(kāi)在其底部，也可以開(kāi)在燃汽缸的兩側(cè)或后面，這樣空氣在壓入時(shí)就可以把最后的真正廢氣從汽缸的深處壓干凈。進(jìn)入氣體的氣門(mén)可以是單氣門(mén)，也可以是多氣門(mén)，多氣門(mén)的一般噪音要小些。5、渦輪的正面可以是直平面，也可以是凹面。6、方案三的蒸汽缸(18)里的渦輪(2)可以直接連接在傳統(tǒng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸上，也可以間接的連接，通過(guò)一定的裝置后再將兩汽缸的動(dòng)力合二為一輸出。本發(fā)動(dòng)機(jī)的第三種方案中，雖然雙汽缸機(jī)構(gòu)中燃汽缸內(nèi)也有噴水嘴，但是并不影響燃料的正常燃燒，因?yàn)橐粋€(gè)是在先，一個(gè)在后，燃料燃燒在先，噴水霧在后，燃料燃燒完成以后，燃汽缸里盡是熱量豐富的廢氣后，才再噴出水霧。而當(dāng)下一個(gè)行程時(shí)，燃汽缸的廢氣和水氣被都會(huì)被排出干凈后才會(huì)噴燃料，才會(huì)進(jìn)入下一個(gè)行程噴入燃料，進(jìn)入下一個(gè)工作周期。說(shuō)明附圖中空氣泵，只是象征作用，空氣泵的形狀是多種多樣，這里不便具體畫(huà)出，所以具體形狀并非一定是圖中所示。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0015]1、主軸，2、渦輪，3、火花塞，4、油門(mén)，5、增壓器，6、輸油道，7、調(diào)節(jié)閥，8(噴火)連接
管道，9、廢氣排氣口，10、(活塞汽缸廢氣)連接管道，11、活塞，12、氣門(mén)，13、水噴霧器，14、圓盤(pán)倉(cāng)，15、空氣進(jìn)氣口，16、燃汽缸，17單向閥，18、蒸汽缸，20、水增壓器，22、連桿，23、空氣泵，24、隔熱保溫層。
[0016]圖1是本發(fā)明的示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)動(dòng)機(jī)配小氣輪機(jī)的示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)動(dòng)機(jī)雙汽缸機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0019]燃汽缸(16)主要是指燃燒燃料產(chǎn)生熱能和燃料膨脹氣體的汽缸，蒸汽缸(18)主要是指產(chǎn)生動(dòng)力蒸汽的汽缸。當(dāng)然方案三的燃汽缸(16)也可以產(chǎn)生動(dòng)力蒸汽，但是在不是它的只要功能。
[0020]本發(fā)明有三種初步的結(jié)構(gòu)方式。1、傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)式，改造成本最少，但是振動(dòng)最大。2、傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)配小氣輪機(jī)結(jié)構(gòu)式，振動(dòng)比較小。3、雙汽缸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，估計(jì)最能夠發(fā)揮本發(fā)明的作用，火焰都可以直接噴入蒸汽缸的中心加熱蒸汽。本發(fā)明有三種初步的結(jié)構(gòu)方式方案各有利弊，看如何選擇。
【具體實(shí)施方式】:
[0021]當(dāng)啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，排出廢氣、進(jìn)入空氣、瞬間噴入燃料，此時(shí)火花塞打火或者壓燃使燃料爆燃，燃汽缸(16)產(chǎn)生的膨脹力首先推動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，燃汽缸(16)做功完成后產(chǎn)生廢氣不排入大氣，而是被下一組或者一系列的汽缸蒸汽缸(18)吸入內(nèi)部，當(dāng)一系列的汽缸蒸汽缸(18)內(nèi)部充滿包含豐富熱能的廢氣后，水分別瞬間噴人蒸汽缸(18)，蒸汽缸(18)里的水遭遇豐富熱量的廢氣時(shí)迅速沸騰加熱成具有特別巨大膨脹的動(dòng)力蒸氣繼續(xù)推動(dòng)主軸(I)再次旋轉(zhuǎn)，從而輸出動(dòng)力。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明的聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)其特征是:一頭是燃汽缸，另外一頭是新蒸汽缸，燃汽缸的廢氣管道與蒸汽缸的進(jìn)氣口相連接，蒸汽缸的廢氣口通過(guò)管道連接大氣。
2.根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的燃汽缸(16)其特征是，一個(gè)燃汽缸可以只帶一個(gè)蒸汽缸，也可以同時(shí)帶幾個(gè)蒸汽缸。
3.根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸汽缸(18)其特征是，蒸汽缸(18)內(nèi)有水噴霧器(13)。
4.根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸汽缸(18)其特征是，保溫材料盡量覆蓋燃汽缸與蒸汽缸連接管道的散熱表面。
5.根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的蒸汽缸(18)其特征是，蒸汽缸的表面，盡量有保溫層。
6.根據(jù)權(quán)利I中所述聯(lián)合式超節(jié)能發(fā)動(dòng)機(jī)的燃汽缸(16)和蒸汽缸(18)其特征是，兩者可以是合體也可以是分體。
【文檔編號(hào)】F02B53/14GK103527311SQ201210230722
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】楊興隆 申請(qǐng)人:楊興隆