[实用新型]矢量叉乘发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种矢量叉乘发动机。

背景技术

现有的活塞式内燃机当活塞位于上止点附近时，燃料与空气燃烧爆炸生成高温高压燃气。此时缸内燃气的压力达到最大值，但是此时发动机曲轴获得的力矩却非常的小，甚至为零。不仅如此，燃气的高压除增加发动机的噪音外，还加大了对活塞、连杆、曲轴等运动件的冲击，使得这些运动件必须设计的庞大笨重，不仅提高了发动机的制造成本，同时也提高了发动机的总重量，运动件的笨重还提高了其旋转或摆动时的离心力，带来了一系列的问题。燃气的高温不仅影响接触面材料的性能和可靠性，还加大了热量向气缸套、气缸盖及冷却系统的热传递，从而降低了发动机的热效率。

为了解决上述问题，人们曾经尝试了许多技术方案，但是其效果往往并不明显，或者又带来了新的问题。比如，人们曾经将活塞和/或连杆设计成弹性的，这样在燃烧爆炸的瞬间，弹性的活塞和/或连杆被压缩，一部分燃气的能量被储存在了弹性的活塞和/或连杆中；同时燃气的体积瞬间膨胀，温度和压力迅速下降；储存在被压缩的弹性活塞和/或连杆中的能量在上止点过后、燃气的压力逐渐下降时，又逐渐的释放出来；从而解决了前述提到的问题。但是，这种设计不仅结构复杂、制造难度大、制造成本高，而且可靠性低，难于实现真正的量产化。

另外，众所周知，高温高压的燃气只有让其自由充分的膨胀做功，其中蕴含的能量才能最大限度的释放出来。具体到活塞式内燃机中就是，在其它条件已定的情况下，活塞的膨胀做功行程越大，从燃气中转化来的机械功就越多，即发动机的热功转换效率就越高。但是，在现有发动机的结构设计之下，单方面提高活塞的膨胀做功行程是十分的困难的。即使有些现有技术中的设计可以达到提高活塞的膨胀做功行程的目的，但也往往结构复杂、制造成本高、难于真正大规模应用。

如果能够把活塞爆炸瞬间所产生的高温高压气体储存起来，待处于作功冲 程中的活塞下行至一定距离(即有一定力矩)时，再将全部或部分高温高压气体释放出来，将有效地提高发动机的效率。采用部分释放高温高压气体的方案，可以在第一个作功冲程完了时进入第一个排气冲程，然后在此排气冲程完了时开始释放另一部分高温高压气体，使活塞进入第二个作功冲程，在第二个作功冲程完了时进入第二个排气冲程，这样可以使活塞在压气和吸气之间具有两个作功冲程，从而提高发动机的效率。

因此，急需发明一种结构简单、制造成本低、可靠性高的新设计来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述现有发动机中存在的问题，本实用新型的技术方案如下：

一种矢量叉乘发动机，包括燃烧室包络空间，所述矢量叉乘发动机还包括高压工质储罐，在所述燃烧室包络空间的外壁上设燃烧室通道，所述燃烧室包络空间经所述燃烧室通道与所述高压工质储罐连通。

在所述燃烧室通道内设置滑动结构体。

在所述滑动结构体上设置滑动结构体常通通道和滑动结构体单向通道，所述滑动结构体常通通道和所述滑动结构体单向通道在连通所述燃烧室包络空间和所述高压工质储罐的方向上贯通所述滑动结构体，所述滑动结构体和所述燃烧室通道密封配合或者非密封配合；

在所述燃烧室通道和所述燃烧室包络空间连接处附近的所述燃烧室通道内设置大内径端部密封环，在所述燃烧室通道和所述高压工质储罐连接处附近的所述燃烧室通道内设置小内径端部密封环；或者在所述燃烧室通道和所述燃烧室包络空间连接处附近的所述燃烧室通道内设置小内径端部密封环，在所述燃烧室通道和所述高压工质储罐连接处附近的所述燃烧室通道内设置大内径端部密封环。

在所述滑动结构体上设置滑动结构体悬空通道，所述滑动结构体悬空通道在连通所述燃烧室包络空间和所述高压工质储罐的方向上贯通所述滑动结构体，在所述燃烧室通道和所述燃烧室包络空间连接处附近的所述燃烧室通道内设置燃烧室密封座口，在所述燃烧室通道和所述高压工质储罐连接处附近的所 述燃烧室通道内设置储罐密封座口；

或在所述燃烧室通道和所述燃烧室包络空间的连接处附近的所述燃烧室通道内设置所述燃烧室密封座口，在所述燃烧室通道和所述高压工质储罐的连接处附近的所述燃烧室通道内设置所述储罐密封座口，在所述燃烧室密封座口和所述储罐密封座口之间的所述燃烧室通道内设置所述滑动结构体，所述滑动结构体和所述燃烧室通道之间设置间隙；