專利名稱：一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)，具體指一種對直列型活塞式發(fā)動機(jī)廢氣從氣缸內(nèi)排出時(shí)，所產(chǎn)生反沖力利用的發(fā)動機(jī)，尤其是一種適用于軍、民兩用的直列型活塞式發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)行的汽車、艦船，螺旋槳推進(jìn)的飛機(jī)上的發(fā)動機(jī)，多有采用二沖程或四沖程，直列型單缸或多缸的活塞式發(fā)動機(jī)，利用燃料在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，推動活塞，再通過連桿、曲軸獲得轉(zhuǎn)動而推動機(jī)車。如現(xiàn)在汽車上使用的發(fā)動機(jī)，汽油機(jī)燃燒產(chǎn)生的能量中最多只有30 %的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，柴油機(jī)也只有40 %的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，燃油燃燒所產(chǎn)生的能量中，還有很大一部分能量通過廢氣排放，散失到大氣之中。這類發(fā)動機(jī)在做功沖程結(jié)束后，廢氣從氣缸經(jīng)氣門排出，進(jìn)入排氣歧管內(nèi)，散熱降溫，體積增大后，壓強(qiáng)有3 5個(gè)大氣壓，溫度達(dá)60(TC 70(TC，可見仍含有較多能量，此能量就是現(xiàn)行廢氣渦輪增壓利用的能量源。且這些廢氣的所含的能量還具有溫度高，壓強(qiáng)大，流速快的特點(diǎn)，由此可以反推，廢氣在從氣缸內(nèi)排出時(shí)具有的能量溫度更高，壓強(qiáng)更大，流速更快。現(xiàn)行的直列型活塞式發(fā)動機(jī)的廢氣都是斜向上噴出的，噴出時(shí)產(chǎn)生的反沖力，則是斜向下的，此反沖力不但未能利用來推動機(jī)車，反而成了引起發(fā)動機(jī)的振動(低轉(zhuǎn)速時(shí))或扭動(高轉(zhuǎn)速時(shí))的力量。
發(fā)明內(nèi)容—是利用廢氣從氣缸內(nèi)排出時(shí)獲得反沖力直接推動機(jī)車。二是將直列型活塞式發(fā)動機(jī)廢氣排出時(shí)，引起的發(fā)動機(jī)振動和扭動的反沖力，變?yōu)闄C(jī)車前進(jìn)的推力，從而減小整個(gè)機(jī)車的振動。三是發(fā)動機(jī)變成水平放置，降低了機(jī)車的重心，提高機(jī)車的行駛穩(wěn)度。技術(shù)實(shí)施方案如下本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)，由拉瓦爾噴管(I)，排氣門控制總成(2)，火花塞(或噴油嘴)(3)，進(jìn)氣門(4)，進(jìn)氣道(5)，氣缸蓋￠)，氣缸體
(7)，活塞(8)，連桿(9)組成，所述的活塞⑶設(shè)置在氣缸體(7)內(nèi)，氣缸體(7)與氣缸蓋(6)連接，氣缸蓋(6)與拉瓦爾噴管(I)連接。所述的氣缸蓋上設(shè)置有排氣門，進(jìn)氣門，火花塞(或噴油嘴)，其中排氣門居中，進(jìn)氣門和火花塞(或噴油嘴)分居兩側(cè)。所述的排氣門控制總成設(shè)置于拉瓦爾噴管內(nèi)，排氣門控制總成通過外殼密閉，且外殼與拉瓦爾噴管內(nèi)壁連接固定，并置于拉瓦爾噴管內(nèi)中間。本實(shí)用新型一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)具有以下有益效果:—是將氣缸水平放置，排氣門向后，利用廢氣從氣缸內(nèi)經(jīng)排氣門向后噴出時(shí)，如同氣球的反沖力，槍炮發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的后坐力一樣，產(chǎn)生反沖力，推動機(jī)車向前運(yùn)動，獲得一個(gè)不需要中間傳動環(huán)節(jié)的高品位推動力量，在不增大發(fā)動機(jī)排氣背壓，不損失發(fā)動機(jī)功率的如提下，獲得推力，提聞效率。二是能有效兼容現(xiàn)行直列型活塞式發(fā)動機(jī)，只需要對發(fā)動機(jī)的缸蓋、油底殼、固定支座、進(jìn)排氣門道等進(jìn)行改進(jìn)即可，且改進(jìn)成本低。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是排氣門控制總成右視圖。其中:I為拉瓦爾噴管，2為排氣門控制總成，3為火花塞(或噴油嘴)，4為進(jìn)氣門，5為進(jìn)氣道，6為氣缸蓋，7為氣缸體，8為活塞，9為連桿。201為拉瓦爾噴管，202為排氣門控制總成外殼，203為凸輪軸。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中，其中汽油機(jī)燃?xì)鈮簭?qiáng)可達(dá)到3050個(gè)大氣壓，溫度達(dá)2000-25000C ;柴油機(jī)的燃?xì)鈮簭?qiáng)可達(dá)50-100個(gè)大氣壓，溫度達(dá)1700-2000°C，緊接著的排氣沖程中，排出的廢氣具有的能量，形式上表現(xiàn)為溫度高，壓強(qiáng)大，流速快。就在廢氣從附圖1所示中的氣缸內(nèi)噴出時(shí)，必然要對活塞產(chǎn)生一個(gè)反沖力，此反沖力會經(jīng)連桿傳遞給曲軸，曲軸再傳給支撐它的發(fā)動機(jī)外殼，再傳遞給機(jī)車，從而直接推動機(jī)車前進(jìn)。此反沖力的產(chǎn)生與火箭產(chǎn)生反沖推力的原理相同，根據(jù)火箭推力計(jì)算公式:推力=推進(jìn)劑流量X噴氣速度+(噴管出口壓力-外界壓力)X噴管出口面積廢氣噴出時(shí)產(chǎn)生的這個(gè)反沖力，與從輪胎獲得的推力形成同方向的合力，共同推動機(jī)車，如同汽車開動時(shí)，有人拉或推一樣。而且這個(gè)反沖力，對于推動機(jī)車來說，是直接的，沒有中間傳動環(huán)節(jié)損耗的，高品位的推動力量。對于直列型活塞式多缸發(fā)動機(jī)，其中的每個(gè)氣缸在排氣沖程時(shí)都要產(chǎn)生一個(gè)反沖力，推動機(jī)車前進(jìn)。上述內(nèi)容，僅為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，并非用于限制本實(shí)用新型的實(shí)施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思，所作出的適當(dāng)變通或修改，都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)，其特征是由拉瓦爾噴管(I)，排氣門控制總成(2)，火花塞或噴油嘴(3)，進(jìn)氣門(4)，進(jìn)氣道(5)，氣缸蓋￠)，氣缸體(7)，活塞(8)，連桿(9)組成，所述的活塞(8)設(shè)置在氣缸體(7)內(nèi)，氣缸體(7)與氣缸蓋(6)連接，氣缸蓋(6)與拉瓦爾噴管(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述的氣缸蓋上設(shè)置有排氣門，進(jìn)氣門，火花塞或噴油嘴，其中排氣門居中，進(jìn)氣門和火花塞或噴油嘴分居兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述的排氣門控制總成設(shè)置于拉瓦爾噴管內(nèi)，排氣門控制總成通過外殼密閉，且外殼與拉瓦爾噴管內(nèi)壁連接固定 ，并置于拉瓦爾噴管內(nèi)中間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用廢氣能量的直列型活塞式發(fā)動機(jī)，具體指一種對直列型活塞式發(fā)動機(jī)廢氣排出時(shí)反沖力利用的發(fā)動機(jī)，尤其是一種適用于軍、民兩用的直列型活塞式發(fā)動機(jī)。由拉瓦爾式噴管，排氣門總成，火花塞(或噴油嘴)，進(jìn)氣門，進(jìn)氣道，氣缸蓋，氣缸體，活塞，連桿組成。本實(shí)用新型的有益效果一是將氣缸水平放置，排氣門向后，利用廢氣從氣缸內(nèi)經(jīng)排氣門向后噴出時(shí)，產(chǎn)生的反沖力，推動機(jī)車向前運(yùn)動，在不增大發(fā)動機(jī)排氣背壓，不損失發(fā)動機(jī)功率的前提下，獲得推力，提高效率；二是能有效兼容現(xiàn)行活塞式直列型發(fā)動機(jī)，只需要對發(fā)動機(jī)的缸蓋、油底殼、固定支座、進(jìn)排氣門道等進(jìn)行改進(jìn)即可，改進(jìn)成本低。
文檔編號F01N5/04GK203161329SQ20132012467
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者黃聲會 申請人:黃聲會