[发明专利]汽缸外燃烧式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，具体地是涉及一种适用于火车、汽车、船舶等机械设备上，可以使用多种燃料的轴功率内燃机。

背景技术

现在的轴功率内燃机，如活塞式柴油机，它的汽缸充气率和压缩比不可改变，所以只能使用柴油等燃料。它的压缩比和充气率还会因运行状况和工作环境而变小，造成油耗升高，并且它的燃料燃烧还随着发动机的运转周期而时断时续，即发动机只有在燃烧冲程时，供给燃料并燃烧。燃烧产生的高温主要集中在汽缸中，所以要用冷却水等来降温，当发动机在另外三个冲程时，燃烧室内温度又会迅速下降。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，而提供一种效率高，可以使用多种燃料的轴功率内燃机。

本发明的技术解决方案是：汽缸外燃烧式内燃机包括气动马达，空气压缩机和燃烧室，其特征是：气动马达通过变速器与空气压缩机连接，在空气压缩机上连接有启动机；在燃烧室的进气口上安装有燃料喷嘴和空气喷嘴，空气喷嘴通过储气罐经管路与空气压缩机的出口连接，燃料喷嘴通过高压油管与燃料泵连接，燃烧室的出口通过燃气管与气动马达的进气口连接。

本发明技术方案中所说的变速器通过单向牙嵌式离合器与空气压缩机连接。

本发明技术方案中所说的燃料泵通过变速器与空气压缩机连接。

本发明技术方案中所说的燃料泵与可变速电动机连接。

本发明技术方案中所说的空气压缩机通过齿轮与启动机连接。

本发明技术方案中所说的燃料喷嘴螺纹连接安装在空气喷嘴的内部。

本发明技术方案中所说的燃烧室是一个似火焰状的圆筒形或圆形的腔体。

本发明由于空气压缩机和气动马达之间采用变速器连接，所以可以控制空气压缩机和气动马达的相对转数，进而控制进入燃烧室空气的压力和流量，达到不同燃料所需的压缩比和经济空燃比，从而也可弥补发动机因运行状况和工作环境造成的与所使用燃料的经济空燃比和压缩比的下降。由于燃烧室是一个相对独立的装置，由耐高温材料制作，可不用冷却水进行降温，燃料是持续供给的，燃烧不会出现时断时续，所以燃烧室内的温度更高、更集中、更利于燃料充分燃烧。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是图2的左视图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明主要由空气压缩机4、气动马达1和一个形状似火焰、圆筒形或圆形等的腔型燃烧室10组成，在空气压缩机4上连接有以齿轮方式传动的启动机6，以及与空气压缩机4通过变速器连接的燃料泵5，燃料泵5也可以通过变速装置与电动机连接，空气压缩机4与气动马达1之间通过连轴器的方式与变速器2连接，变速器2通过单向牙嵌式离合器3与空气压缩机4连接，燃烧室10的一端有供给其燃料和空气及为其点火的开口，在该开口上分别以螺纹形式安装有燃料喷嘴8、空气喷嘴9和火花塞11，空气喷嘴9通过单向阀18、储气罐7、输气管12、单向阀16以螺纹形式连接在空气压缩机4的出气口上，在储气罐7上装有安全阀14，输气管12上装有压力表17；燃料喷嘴8以螺纹形式安装在空气喷嘴9的内部，如图2、3所示，燃料喷嘴8通过高压油管13以螺丝形式与燃料泵5的出口连接，燃烧室10的另一端有一个排出燃气的出口，该出口通过燃气管15以螺纹的方式与气动马达1的进气口连接；本发明除上述主体外，还包括一些辅助装置，如为点火和启动发动机等提供电能的电器装置，燃料供给装置，防止过热的冷却装置，监测发动机运行状况的传感器等装置。

工作原理：本发明工作时，先由启动机6通过齿轮带动空气压缩机4转动，空气压缩机4又带动燃料泵5转动，由于单向牙嵌式离合器3不可反向传动，所以此时变速器2、气动马达1不工作，压缩的空气由输气管12、单向阀16、储气罐7、单向阀18，以及空气喷嘴9进入燃烧室10，与此同时，压缩的燃料由高压油管13、喷嘴8喷入燃烧室10内，并与喷入的空气形成混合气体，火花塞11此时由供电装置供给的高压电在燃烧室内放电产生电火花点燃混合气体，燃烧产生的高压气体经过燃气管15进入气动马达1，气动马达1便产生旋转轴动力，并通过变速器2、单向牙嵌式离合器3带动空气压缩机4及燃料泵5继续工作，如此持续运转。

如果使用汽油后又使用柴油，可调整由手动控制或自动控制的变速器2的挡位，提高空气压缩机4的相对转数，进而提高进入燃烧室10的空气的流量和压力，从而获得柴油所需的经济空燃比和压缩比等；当发动机因不同的运行状况和工作环境，达不到所使用燃料的经济空燃比和压缩比时，可调整变速器2，提高空压机的相对转数，从而获得所使用燃料的经济空燃比和压缩比；本发明的内燃机的燃料供给装置，由于要输送不同燃烧值的燃料，为使发动机能达到基本相同的功率，所以要求燃料供给装置有较宽的调节压缩流体流量和压力范围的能力，故在燃料泵5的传动系统中安装一个变速器，或单独用可控制转数的电动机直接带动燃料泵5工作。