活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)體內(nèi)裝有階梯自由活塞，使構(gòu)成一個(gè)先燃燃燒室和一個(gè)主燃燒室，主燃燒室的前端有裝有壓力控制開(kāi)關(guān)的噴口，一側(cè)燃油管和低壓氣管均通過(guò)進(jìn)氣口分別與先燃燃燒室和主燃燒室相通，在缸體的前端內(nèi)側(cè)設(shè)有通氣道。可通過(guò)上述設(shè)置，使缸體分為兩個(gè)燃燒室，通過(guò)氣壓、機(jī)械或火花塞點(diǎn)燃以及光電、電磁波等一種或數(shù)種方式控制先燃燃燒室先燃隨即階梯自由活塞壓爆主燃燒室，形成的高溫高壓氣體沖開(kāi)噴口，產(chǎn)生推力，無(wú)需動(dòng)力渦輪。此結(jié)構(gòu)可換到火箭運(yùn)行模式是航空、航天、火箭等理想的雙模高效發(fā)動(dòng)機(jī)。并可使用多種燃料，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)組合構(gòu)成新型發(fā)動(dòng)機(jī)。
【專利說(shuō)明】活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，具體的說(shuō)是一種活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在使用的各種發(fā)動(dòng)機(jī)，都是將油、氣轉(zhuǎn)化為動(dòng)力的功能。同時(shí)也都存在著燃油效率低,功率密度小等缺點(diǎn)和嚴(yán)重大氣污染。一種高效率、大轉(zhuǎn)矩、低油耗、低排放是未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)和人們多年的夢(mèng)想；在當(dāng)前能源逐步枯竭的形勢(shì)下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效低耗要求更為迫切，特別是航空、航天、以及火箭等在民用和軍用領(lǐng)域?qū)Υ笸浦乇取⒏咝Оl(fā)動(dòng)機(jī)的要求更加緊迫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于滿足當(dāng)前航空航天的迫切需要，提供一種活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，與爆振發(fā)動(dòng)機(jī)相比具有幾倍到十幾倍的工質(zhì)密度和更高的噴氣壓力。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、重量輕、推重比大、比沖大、熱循環(huán)效率高、等容循環(huán)效率為0.47、單位燃油消耗率低、工作范圍寬，可零速啟動(dòng)，啟動(dòng)加速性能好。并且只要把能產(chǎn)生一定壓力的高壓氣體氧化劑切換到低壓氣體分配控制器就成了火箭運(yùn)行模式，也可在氧氣不足時(shí)補(bǔ)充部分氧氣進(jìn)行混合模式工作；是軍用和航空航天運(yùn)輸領(lǐng)域的新概念發(fā)動(dòng)機(jī)。自增壓(階梯自由活塞沖壓)關(guān)聯(lián)(先后順次)燃燒枝術(shù)。更是有效解決了目前發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒枝術(shù)方面的不足，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)可靠的氣體增壓，完全高效的油氣燃燒，是傳統(tǒng)概念發(fā)動(dòng)機(jī)換代、航海、航空、航天、火箭等理想的高效環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒枝術(shù)。
[0004]本發(fā)明包括發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體，所采用的具體方案如下:
[0005]將技術(shù)目的核心放在氣缸上面，即在氣缸的缸體內(nèi)安裝一個(gè)階梯自由活塞，由此使缸體形成兩個(gè)燃燒室，即一個(gè)先燃燃燒室和一個(gè)主燃燒室，并在主燃燒室的下端設(shè)置一個(gè)帶壓力控制開(kāi)關(guān)的噴口，在缸體一側(cè)設(shè)置燃油管和低壓氣管，在先燃燃燒室進(jìn)氣口和主燃燒室進(jìn)氣口，均安裝有止回閥和燃油供給裝置并由低壓氣體分配控制器控制，同時(shí)在缸體的下端內(nèi)側(cè)設(shè)置通氣道。
[0006]上述技術(shù)方案包括:在低壓氣管的前端設(shè)有一個(gè)氣體分配控制器。
[0007]在缸體外側(cè)的階梯自由活塞上套裝一個(gè)磁性控制塊，該磁性控制塊可讓階梯自由活塞工作時(shí)位于前端能夠與缸體相吸保證先燃燃燒室內(nèi)的氣體初始?jí)毫Α?br> [0008]本發(fā)明通過(guò)上述這樣一種方案的設(shè)置，由于將氣缸的缸體通過(guò)階梯自由活塞分隔成兩個(gè)燃燒室，并在兩個(gè)燃燒室的側(cè)邊各設(shè)一個(gè)進(jìn)氣口，工作狀態(tài)時(shí)，先給先燃燃燒室內(nèi)充滿一定量的油氣混合氣，再給主燃燒室內(nèi)充油氣混合氣；由于作用于先燃燃燒室活塞的有效面積SI小于主燃燒室活塞的有效面積S2 (S1/S2 = 1/3-3/4左右)，因此給主燃燒室充較低壓力的氣體先燃燃燒室內(nèi)油氣混合氣即可達(dá)到點(diǎn)燃或壓燃的條件即起到壓氣機(jī)增壓的作用。一旦先燃燃燒室被點(diǎn)燃或壓燃，就會(huì)通過(guò)階梯自由活塞壓燃主燃燒室內(nèi)的油氣混合氣；當(dāng)主燃燒室內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)定值后打開(kāi)噴口噴出氣體，完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程。當(dāng)循環(huán)達(dá)到一定次數(shù)，大于80赫茲，產(chǎn)生持續(xù)的推力。
[0009]由于主燃燒室內(nèi)的壓力可達(dá)到15-20MP以上，噴流工質(zhì)可直接提供推力而無(wú)需動(dòng)力渦輪，因此發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)前端氣體壓縮比要求有所降低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、重量輕、推重比大、比沖大、熱循環(huán)效率高、等容循環(huán)效率為0.47、單位燃油消耗率低、工作范圍寬，可零速啟動(dòng)，啟動(dòng)加速性能好。并且只要把能產(chǎn)生一定壓力的高壓氣體氧化劑切換到低壓氣體分配控制器就成了火箭運(yùn)行模式，也可在氧氣不足時(shí)補(bǔ)充部分氧氣進(jìn)行混合模式工作；并且啟動(dòng)和停止非常簡(jiǎn)單，可多次啟動(dòng)和停止。由于自燃速度快、效率高、可實(shí)現(xiàn)富氧稀薄燃燒，燃燒溫度低，因而污染物低。并可使用汽油、柴油、醇類、氫氣、天燃?xì)獾榷喾N燃料，多方解決能源問(wèn)題，保障能源安全。也可以在二個(gè)燃燒室噴入不同的燃油，以解決單一燃油的缺點(diǎn)。沖擊力減小，階梯活塞基本是一個(gè)自由活塞，在一定程度可起到緩沖作用；分二次燃燒也大大降低了沖擊和噪聲。多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組合時(shí)可兩兩對(duì)置，進(jìn)一步降低振動(dòng)。簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并小型化即可與現(xiàn)有多型通用發(fā)動(dòng)機(jī)組合，構(gòu)成高效節(jié)能、尾氣排放低的新型發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用。也可以與現(xiàn)在的燃?xì)廨啓C(jī)組合，充當(dāng)燃燒室部分，既可降低前端壓氣機(jī)的氣體壓縮比，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，又提高了燃油效率和功率。當(dāng)主燃燒室不加燃油，改變先燃燃燒室排氣口，就成了一臺(tái)高壓壓氣機(jī)。因此有效解決了目前發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒枝術(shù)方面的不足，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)可靠的氣體增壓，完全高效的油氣燃燒。是航海、航空、航天、火箭等理想的全新高效環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒枝術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1、缸體，2、階梯自由活塞，3、先燃燃燒室，4、主燃燒室，5、噴口，6、壓力開(kāi)關(guān)，
7、燃油管，8、進(jìn)氣口，9、低壓氣管，10、氣體分配控制器，11、通氣口，12、磁性控制塊。
【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1所示:發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)體I內(nèi)裝有一個(gè)階梯自由活塞2，使機(jī)體I構(gòu)成一個(gè)先燃燃燒室3和一個(gè)主燃燒室4，在主燃燒室4的前端的缸體I上有一個(gè)裝有壓力控制開(kāi)關(guān)6的噴口 5，缸體I 一側(cè)設(shè)有燃油管7和低壓氣管8均通過(guò)進(jìn)氣口 8分別與先燃燃燒室3和主燃燒室4相通，在缸體I的前端內(nèi)側(cè)設(shè)置有通氣道11。在低壓氣管9的前端設(shè)有一個(gè)氣體分配控制器10。在缸體I外側(cè)的階梯自由活塞2上套裝有磁性控制塊12。
[0014]本發(fā)明工作狀態(tài)情況下:先給先燃燃燒室內(nèi)3充滿一定量的油氣混合氣，再給主燃燒室4內(nèi)充油氣混合氣，由于作用于先燃燃燒室3活塞的有效面積SI小于主燃燒室4活塞的有效面積S2，(S1/S2 = 1/3-3/4左右)，因此給主燃燒室4充較低壓力的氣體先燃燃燒室3內(nèi)油氣混合氣即可達(dá)到點(diǎn)燃或壓燃的條件(起壓氣機(jī)的作用)；一旦先燃燃燒室3被點(diǎn)燃或壓燃，就會(huì)通過(guò)階梯自由活塞2壓燃主燃燒室4內(nèi)的油氣混合氣。當(dāng)主燃燒室內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)定值后打開(kāi)噴口 9噴出氣體，完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程。當(dāng)循環(huán)達(dá)到(大于80赫茲)時(shí)產(chǎn)生持續(xù)的推力。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體(1)，其特征在于:所述發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)體⑴內(nèi)裝有一個(gè)階梯自由活塞(2)，使機(jī)體⑴構(gòu)成一個(gè)先燃燃燒室(3)和一個(gè)主燃燒室(4)，在主燃燒室(4)的前端的缸體(I)上有一個(gè)裝有壓力控制開(kāi)關(guān)(6)的噴口(5)，缸體(I) 一側(cè)設(shè)有燃油管(7)和低壓氣管(8)均通過(guò)進(jìn)氣口(8)分別與先燃燃燒室(3)和主燃燒室(4)相通，在缸體(I)的前端內(nèi)側(cè)設(shè)置有通氣道(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:在低壓氣管(9)的前端設(shè)有一個(gè)氣體分配控制器(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:在缸體⑴外側(cè)的階梯自由活塞(2)上套裝有磁性控制塊(12)。
【文檔編號(hào)】F02K7/10GK103967652SQ201310053228
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】錢金虎, 錢子昂 申請(qǐng)人:錢金虎, 錢子昂