燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠用于水中的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的船舶推進(jìn)系統(tǒng)，從動(dòng)力裝置來(lái)看，主要有內(nèi)燃動(dòng)力裝置、蒸汽動(dòng)力裝置、核動(dòng)力裝置、燃料電池等，內(nèi)燃動(dòng)力裝置又包括柴油機(jī)、汽油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等；從傳動(dòng)裝置看，主要有機(jī)械式變速箱和傳動(dòng)軸，發(fā)電機(jī)、變配電和電機(jī)系統(tǒng)；從推進(jìn)裝置看，主要有螺旋槳燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、噴水燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、直翼燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、明輪燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)等。
[0003]噴水燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)是利用噴出的水反作用來(lái)產(chǎn)生推力的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。噴水燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)由水栗、吸水管道、噴水管道所組成，利用水栗作動(dòng)力，將水從船底孔吸入，經(jīng)舷部管子，把水從船后方向排出，靠水的反作用力來(lái)推進(jìn)船舶。其機(jī)械部分裝于船內(nèi)，得到良好保護(hù)。噴管方向可變，便于船舶操縱。但噴管因直徑受限制、管路及水栗效率不高，所以整個(gè)系統(tǒng)效率較低，又因水栗及噴管中有水增加了船舶重量，所以很少使用。在噴水推進(jìn)系統(tǒng)中，栗和管道的各種功率損失較大，隨著供水壓力的提高，水栗的效率會(huì)降低，因此，內(nèi)燃機(jī)-噴水推進(jìn)系統(tǒng)總的推進(jìn)效率和能量利用率也較低。
[0004]CN101927823A公開(kāi)了一種船舶推進(jìn)器，主要由氣缸和噴管組成，氣缸設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口、燃料噴嘴和點(diǎn)火裝置；特點(diǎn)是:推進(jìn)器的氣缸和噴管均工作于水中，壓縮空氣和燃料分別通過(guò)壓縮空氣進(jìn)口和燃料噴嘴進(jìn)入氣缸并在點(diǎn)火裝置作用下燃燒爆炸，燃燒爆炸產(chǎn)物直接將噴管中的水柱噴射出去，利用反作用力形成推力。與公知船舶推進(jìn)系統(tǒng)相比，該推進(jìn)器的氣缸部分是動(dòng)力裝置，噴管部分是推進(jìn)裝置，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力裝置和推進(jìn)裝置的一體化，雖然提高了推進(jìn)效率，但噴管與氣缸相連通，且噴管內(nèi)充滿(mǎn)水，部分水會(huì)因?yàn)樨?fù)壓的影響容易進(jìn)入氣缸內(nèi)，導(dǎo)致氣缸內(nèi)的燃料不能燃燒完全，影響能源利用率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燃料燃燒完全、能源利用率高的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0007]燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，包括傾斜設(shè)置的氣缸和水平設(shè)置的噴管，噴管的一端與氣缸的下端聯(lián)接，氣缸頂部設(shè)有進(jìn)氣口、點(diǎn)火裝置，其特征在于:所述氣缸下部設(shè)有閥門(mén)和排氣管，所述閥門(mén)設(shè)置在氣缸內(nèi)部，所述排氣管的一端設(shè)置在閥門(mén)下方的氣缸上側(cè)壁上，排氣管內(nèi)設(shè)有排氣單向閥，所述噴管的上壁上設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口處設(shè)有進(jìn)水單向閥。
[0008]在氣缸的下端設(shè)有閥門(mén)，能夠阻止噴管內(nèi)的水由于氣缸內(nèi)的負(fù)壓作用而進(jìn)入氣缸，影響氣缸內(nèi)燃料的燃燒效率。該燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)，噴管位于水面以下，噴管內(nèi)充滿(mǎn)水，從氣缸頂部的進(jìn)氣口向氣缸內(nèi)充入燃油和空氣的混合氣體，點(diǎn)火裝置將混合氣體點(diǎn)燃，混合氣體在氣缸有限的體積內(nèi)爆炸，產(chǎn)生大量高溫高壓氣體，高溫高壓氣體通過(guò)閥門(mén)進(jìn)入噴管，將噴管內(nèi)的水噴出，產(chǎn)生推動(dòng)力。噴管內(nèi)的水噴出后，噴管和氣缸內(nèi)產(chǎn)生短暫的負(fù)壓環(huán)境，水在負(fù)壓的影響下重新進(jìn)入噴管，將噴管和氣缸內(nèi)剩余的空氣從排氣管中排出，噴管內(nèi)充滿(mǎn)水，開(kāi)始第二個(gè)工作循環(huán)。噴管設(shè)有出水單向閥，阻止水通過(guò)噴管的另一端進(jìn)入噴管，抵消噴水時(shí)產(chǎn)生的推動(dòng)力，水只能通過(guò)噴管上壁上的進(jìn)水口進(jìn)入噴管，提高了整個(gè)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
[0009]所述氣缸上部設(shè)有至少一個(gè)燃燒室，燃燒室與氣缸相連通，燃燒室上設(shè)有進(jìn)氣口和點(diǎn)火裝置，燃燒室與氣缸之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥門(mén)。
[0010]燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)旋轉(zhuǎn)閥門(mén)關(guān)閉，混合氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入燃燒室?；旌铣錆M(mǎn)燃燒室后，點(diǎn)火裝置點(diǎn)火，同時(shí)將燃燒室與氣缸之間的旋轉(zhuǎn)閥門(mén)打開(kāi)，混合氣體燃爆產(chǎn)生的高溫高壓氣體瞬間通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥門(mén)進(jìn)入氣缸，通過(guò)氣缸下端的閥門(mén)進(jìn)入噴管，將噴管內(nèi)的水通過(guò)噴管另一端的出水單向閥噴出噴管。
[0011]所述氣缸上部設(shè)有多個(gè)燃燒室，所述燃燒室的一端設(shè)有進(jìn)氣口和點(diǎn)火裝置，所述燃燒室的另一端與氣缸側(cè)壁相連接，多個(gè)燃燒室圍繞氣缸側(cè)壁均布設(shè)置。
[0012]多個(gè)燃燒室可以輪流工作，從而提高整個(gè)裝置的工作效率。
[0013]所述旋轉(zhuǎn)閥門(mén)包括旋轉(zhuǎn)軸、電機(jī)和閥門(mén)芯，閥門(mén)芯為與氣缸相配合的圓柱體，閥門(mén)芯可旋轉(zhuǎn)的安裝在氣缸上部，閥門(mén)芯的上端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)相連，閥門(mén)芯的下部側(cè)壁上設(shè)有與燃燒室相配合的凹槽，凹槽的上端與燃燒室相齊平。
[0014]旋轉(zhuǎn)閥打開(kāi)時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥門(mén)芯使閥門(mén)芯上凹槽的位置與燃燒室相配合，燃燒室中的高溫高壓氣體通過(guò)氣缸與閥門(mén)芯凹槽之間的間隙進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閥下端的氣缸中。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)閥門(mén)芯，閥門(mén)芯圓柱體側(cè)壁與燃燒室相配合時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥關(guān)閉。
[0015]氣缸的上端外表面上設(shè)有外螺紋，閥門(mén)芯通過(guò)鎖緊螺母安裝在氣缸內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有卡環(huán)，鎖緊螺母的孔徑小于卡環(huán)的直徑大于旋轉(zhuǎn)軸的直徑，卡環(huán)位于鎖緊螺母上方。
[0016]所述氣缸上部設(shè)有至少四個(gè)偶數(shù)個(gè)燃燒室，所述閥門(mén)芯的下部側(cè)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)與燃燒室相配合的凹槽。
[0017]閥門(mén)芯下部側(cè)壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)與燃燒室相配合的凹槽，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，相對(duì)的兩個(gè)燃燒室同時(shí)打開(kāi)，加大了氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)，提高了燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
[0018]所述進(jìn)水口的上方設(shè)有水箱，所述水箱與進(jìn)水口通過(guò)管路相連。
[0019]水箱位于水面以下，水箱內(nèi)充滿(mǎn)水，噴管內(nèi)的水噴出以后，在噴管內(nèi)負(fù)壓的影響和水箱內(nèi)水位重力的影響下，水迅速充滿(mǎn)噴管。
[0020]噴管的另一端設(shè)有出水單向閥。
[0021]所述噴管內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)的設(shè)有渦輪，噴管的一端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口，噴管另一端端部密封，噴管另一端側(cè)壁上設(shè)有出水口。
[0022]燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)噴管內(nèi)部設(shè)有渦輪可以將噴管?chē)姵鏊姆醋饔昧Ω淖優(yōu)闇u輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，由渦輪旋轉(zhuǎn)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。
[0023]所述出水口處設(shè)有出水單向閥，出水口通過(guò)出水管與水箱相連。
[0024]水箱、進(jìn)水管、噴管和出水管依次相連構(gòu)成一個(gè)閉合回路，噴管和水箱內(nèi)的水可以循環(huán)利用。
[0025]所述噴管包括依次相連的第一直管段、文丘里收縮段、文丘里擴(kuò)張段和第二直管段，第一直管段的一端與氣缸下端相連接，第一直管段的上側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口，第二直管段端部密封，第二直管段的側(cè)壁上設(shè)有出水口，所述渦輪可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置與文丘里擴(kuò)張段內(nèi)部。
[0026]噴管內(nèi)的水流經(jīng)文丘里收縮段后水流速度加快，流量增大，推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)速增大，能夠提高整個(gè)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能輸出效率。
[0027]所述渦輪為與文丘里擴(kuò)張段相配合的圓錐形。
[0028]圓錐形渦輪與文丘里擴(kuò)張段之間的間隙較小，水能夠完全作用于渦輪葉輪上，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步提高了水流動(dòng)能的利用率，提高了整個(gè)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能輸出效率。
[0029]所述渦輪包括圓錐形殼體、多個(gè)渦輪葉輪和渦輪軸，所述渦輪軸沿圓錐形殼體軸心設(shè)置，渦輪軸與圓錐形殼體內(nèi)側(cè)壁之間通過(guò)輻條相連接，所述多個(gè)渦輪葉輪沿圓錐形殼體表面均勻分布，多個(gè)渦輪葉輪的總體外部輪廓為與文丘里擴(kuò)張段相配合的圓錐形，所述渦輪葉輪呈螺旋形圍繞圓錐形殼體表面設(shè)置，渦輪可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于文丘里擴(kuò)張段內(nèi)部。
[0030]所述第二直管段外部同軸設(shè)有支撐轂，支撐轂內(nèi)同軸設(shè)有軸承，軸承與支