蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，包括壓縮混合氣管道、燃燒室、混合通道、渦輪機和動力輸出系統(tǒng)，燃燒室設(shè)置有燃燒室進(jìn)氣口、打火器、噴水口和燃燒室出氣口，壓縮混合氣管道與燃燒室進(jìn)氣口相連，噴水口設(shè)置在燃燒室頂部，混合通道設(shè)置有混合通道進(jìn)氣口和混合通道出氣口，混合通道進(jìn)氣口與燃燒室出氣口相連，混合通道進(jìn)氣口與混合通道出氣口之間為螺旋形通道，渦輪機包括渦輪機進(jìn)氣口、輸出端和排氣口，混合通道出氣口與渦輪機進(jìn)氣口相連，輸出端與動力輸出系統(tǒng)相連。本發(fā)明能夠提高渦輪式內(nèi)燃機的工作效率，且整體體積小，能夠有效降低能耗。本發(fā)明適合在小型渦輪式內(nèi)燃機領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
【專利說明】
蒸汽増壓渦輪式內(nèi)燃機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的內(nèi)燃機主要有活塞式內(nèi)燃機和渦輪式內(nèi)燃機，由于活塞式內(nèi)燃機是利用力矩的反向扭力來完成三個輔助動作，故功率損失較大，且由于活塞式內(nèi)燃機的活塞連桿、曲軸三個傳動構(gòu)件連接成“之”字形結(jié)構(gòu)，在內(nèi)燃機做功爆發(fā)高壓力時，力臂沒有真正伸直過，都是斜歪推動，增加了摩擦和壓磨，大大降低了功率的有效利用，故雖然活塞式內(nèi)燃機機體積小，方便靈活，但效率較低，在30%左右;而目前的渦輪式內(nèi)燃機雖然熱效率高，但其結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜，體積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，包括壓縮混合氣管道、燃燒室、混合通道、渦輪機和動力輸出系統(tǒng)，所述燃燒室設(shè)置有燃燒室進(jìn)氣口、打火器、噴水口和燃燒室出氣口，所述壓縮混合氣管道與所述燃燒室進(jìn)氣口相連，所述噴水口設(shè)置在所述燃燒室頂部，所述混合通道設(shè)置有混合通道進(jìn)氣口和混合通道出氣口，所述混合通道進(jìn)氣口與所述燃燒室出氣口相連，所述混合通道進(jìn)氣口與所述混合通道出氣口之間為螺旋形通道，所述渦輪機包括渦輪機進(jìn)氣口、輸出端和排氣口，所述混合通道出氣口與所述渦輪機進(jìn)氣口相連，所述輸出端與所述動力輸出系統(tǒng)相連。
[0005]作為限定，還包括空氣壓縮機和可燃物混合管道，所述空氣壓縮機輸出的壓縮空氣與所述可燃物混合管道輸出的可燃物混合后進(jìn)入所述壓縮混合氣管道。
[0006]作為更進(jìn)一步的限定，所述可燃物混合管道內(nèi)為汽油、柴油、天然氣或酒精。
[0007]作為另一種限定，所述噴水口均勻設(shè)置在所述燃燒室頂部且噴出水為霧化水。
[0008]作為另一種限定，所述混合通道進(jìn)氣口設(shè)置在所述混合管道的下部，所述混合通道出氣口設(shè)置在所述混合管道的上部。
[0009]作為另一種限定，所述打火器設(shè)置在所述燃燒室靠近所述壓縮混合氣管道一側(cè)的側(cè)壁上，所述燃燒室進(jìn)氣口設(shè)置在所述燃燒室頂部且位于靠近所述打火器的一側(cè)。
[0010]作為另一種限定，所述排氣口設(shè)置在所述渦輪機上側(cè)。
[0011]作為更進(jìn)一步的限定，所述動力輸出系統(tǒng)為齒輪系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于: 本發(fā)明通過壓縮混合氣管道將混合后的壓縮混合氣噴入燃燒室，然后由打火器點燃，壓縮混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒，釋放大量熱能，然后由燃燒室內(nèi)的噴水口噴出霧化水，霧化水迅速蒸發(fā)并升溫，吸收大量熱能，體積迅速膨脹，并產(chǎn)生高溫水蒸氣，高溫水蒸氣和燃料燃燒后的高溫氣體進(jìn)入混合通道，由于混合通道為螺旋形，可充分混合，后高溫高壓氣體進(jìn)入渦輪機并推動渦輪機轉(zhuǎn)動，將氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動動力輸出系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，完成做功后的廢氣由排氣口排出。本發(fā)明通過采用上述結(jié)構(gòu)，可使內(nèi)燃機整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，通過將混合通道設(shè)置為螺旋形，可進(jìn)一步充分混合氣體，提高內(nèi)燃機工作效率，降低能源消耗，節(jié)能環(huán)保。
[0013]綜上，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠滿足體積小、效率高、污染低、耗油少的內(nèi)燃機的需求，并能達(dá)到很好的工作性能。
【附圖說明】
[0014]
附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0015]圖1為本發(fā)明實施例所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機的另一結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0016]圖中:1、壓縮混合氣管道;2、燃燒室；21、燃燒室進(jìn)氣口；22、燃燒室出氣口； 3、混合通道;31、混合通道進(jìn)氣口；32、混合通道出氣口；4、渦輪機;41、渦輪機進(jìn)氣口；42、輸出端；43、排氣口； 5、動力輸出系統(tǒng);6、空氣壓縮機;7、可燃物混合管道。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0018]在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。
[0019]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，包括壓縮混合氣管道1、燃燒室2、混合通道3、渦輪機4和動力輸出系統(tǒng)5。
[0020]燃燒室2設(shè)置有燃燒室進(jìn)氣口 21、打火器、噴水口和燃燒室出氣口 22，壓縮混合氣管道I與所述燃燒室進(jìn)氣口 21相連，噴水口設(shè)置在所述燃燒室2頂部，混合通道3設(shè)置有混合通道進(jìn)氣口 31和混合通道出氣口 32，混合通道進(jìn)氣口 31與燃燒室出氣口 22相連，混合通道進(jìn)氣口 31與混合通道出氣口 32之間為螺旋形通道，渦輪機4包括渦輪機進(jìn)氣口 41、輸出端42和排氣口 43，混合通道出氣口 32與渦輪機進(jìn)氣口 41相連，輸出端42與動力輸出系統(tǒng)5相連。
[0021]在本發(fā)明中，通過壓縮混合氣管道I將混合后的壓縮混合氣噴入燃燒室2，然后由打火器點燃，壓縮混合氣在燃燒室2內(nèi)燃燒，釋放大量熱能，然后由燃燒室2內(nèi)的噴水口噴出霧化水，霧化水迅速蒸發(fā)并升溫，吸收大量熱能，體積迅速膨脹，并產(chǎn)生高溫水蒸氣，高溫水蒸氣和燃料燃燒后的高溫氣體進(jìn)入混合通道3，由于混合通道3為螺旋形，可充分混合后高溫高壓氣體進(jìn)入渦輪機4并推動渦輪機4轉(zhuǎn)動，將氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動動力輸出系統(tǒng)5運轉(zhuǎn)，完成做功后的廢氣由排氣口43排出，如此設(shè)計，可使內(nèi)燃機整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，通過將混合通道3設(shè)置為螺旋形，可進(jìn)一步充分混合氣體，提高內(nèi)燃機工作效率，降低能源消耗，節(jié)能環(huán)保。
[0022]作為本實施例的另外一種結(jié)構(gòu)，如圖2所示，它還可以包括空氣壓縮機6和可燃物混合管道7?？諝鈮嚎s機6輸出的壓縮空氣與可燃物混合管道7輸出的可燃物混合后進(jìn)入壓縮混合氣管道I。
[0023]在本發(fā)明中，由空氣壓縮機6壓縮空氣，再將可燃物混合至壓縮空氣，混合后形成的混合物通過壓縮混合氣管道I進(jìn)入燃燒室2，可提高壓縮空氣與可燃物的混合效率，且混合均勻，燃燒效率高。
[0024]可燃物混合管道7內(nèi)為汽油、柴油、天然氣或酒精。
[0025]本發(fā)明的實施例中，汽油、柴油、天然氣或酒精具有較好的燃燒效果，可使燃燒室2內(nèi)高溫水蒸氣體積迅速膨脹，提高渦輪機4轉(zhuǎn)動效率。
[0026]噴水口均勻設(shè)置在所述燃燒室2頂部且噴出水為霧化水。這樣，通過在燃燒室2頂部均勻設(shè)置噴水口，且噴出霧化水，可使霧化水蒸發(fā)速度快，霧化水吸收大量熱能，體積膨脹迅速。
[0027]混合通道進(jìn)氣口31設(shè)置在混合管道3的下部，混合通道出氣口 32設(shè)置在混合管道3的上部。這樣，在混合通道3下部通入高溫水蒸氣和燃料燃燒后的高溫氣體，混合氣體通過螺旋形通道從混合通道3上部排出，可加長螺旋形混合通道長度，使混合氣體混合的更加均勻后排出至渦輪機4，進(jìn)一步提高渦輪機4工作效率。
[0028]打火器設(shè)置在所述燃燒室2靠近述壓縮混合氣管道I一側(cè)的側(cè)壁上，燃燒室進(jìn)氣口21設(shè)置在燃燒室2頂部且位于靠近打火器的一側(cè)。如此設(shè)置，可使燃燒室進(jìn)氣口 21通入的混合氣體直接通過打火器點燃，方便點燃。
[0029]排氣口43設(shè)置在所述渦輪機4上側(cè)。
[0030]動力輸出系統(tǒng)5為齒輪系統(tǒng)。
[0031]因此，本發(fā)明通過壓縮混合氣管道I將混合后的壓縮混合氣噴入燃燒室2，然后由打火器點燃，壓縮混合氣在燃燒室2內(nèi)燃燒，釋放大量熱能，然后由燃燒室2內(nèi)的噴水口噴出霧化水，霧化水迅速蒸發(fā)并升溫，吸收大量熱能，體積迅速膨脹，并產(chǎn)生高溫水蒸氣，高溫水蒸氣和燃料燃燒后的高溫氣體進(jìn)入混合通道3，由于混合通道3為螺旋形，可充分混合后高溫高壓氣體進(jìn)入渦輪機4并推動渦輪機4轉(zhuǎn)動，將氣體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動動力輸出系統(tǒng)5運轉(zhuǎn)，完成做功后的廢氣由排氣口43排出，可使內(nèi)燃機整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，通過將混合通道3設(shè)置為螺旋形，可進(jìn)一步充分混合氣體，提高內(nèi)燃機工作效率，降低能源消耗，節(jié)能環(huán)保。
[0032]本發(fā)明的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機體積小、效率高，同時污染低、耗潤滑油少，經(jīng)久耐用。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:它包括壓縮混合氣管道、燃燒室、混合通道、渦輪機和動力輸出系統(tǒng)，所述燃燒室設(shè)置有燃燒室進(jìn)氣口、打火器、噴水口和燃燒室出氣口，壓縮混合氣管道與燃燒室進(jìn)氣口相連，噴水口設(shè)置在燃燒室頂部，混合通道設(shè)置有混合通道進(jìn)氣口和混合通道出氣口，混合通道進(jìn)氣口與燃燒室出氣口相連，混合通道進(jìn)氣口與混合通道出氣口之間為螺旋形通道，渦輪機包括渦輪機進(jìn)氣口、輸出端和排氣口，混合通道出氣口與渦輪機進(jìn)氣口相連，輸出端與動力輸出系統(tǒng)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:它還包括空氣壓縮機和可燃物混合管道，空氣壓縮機輸出的壓縮空氣與可燃物混合管道輸出的可燃物混合后進(jìn)入壓縮混合氣管道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:所述可燃物混合管道內(nèi)為汽油、柴油、天然氣或酒精。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:噴水口均勻設(shè)置在燃燒室頂部且噴出水為霧化水。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:混合通道進(jìn)氣口設(shè)置在混合管道的下部，混合通道出氣口設(shè)置在混合管道的上部。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:打火器設(shè)置在燃燒室靠近壓縮混合氣管道一側(cè)的側(cè)壁上，燃燒室進(jìn)氣口設(shè)置在燃燒室頂部且位于靠近打火器的一側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:排氣口設(shè)置在所述渦輪機上側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽增壓渦輪式內(nèi)燃機，其特征在于:動力輸出系統(tǒng)為齒輪系統(tǒng)。
【文檔編號】F02C3/30GK106089436SQ201610634889
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610634889.8, CN 106089436 A, CN 106089436A, CN 201610634889, CN-A-106089436, CN106089436 A, CN106089436A, CN201610634889, CN201610634889.8
【發(fā)明人】李雷
【申請人】李雷