[实用新型]一种气泡聚集发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，尤其涉及一种气泡聚集发动机。 

背景技术

现有活塞式内燃机多使用化石燃料，通过燃烧时产生的高温高压推动活塞进行做功。由于在工作过程中，其缸内的温度较高，所以要求发动机缸体的材料使用耐高温材料（多为金属材料）并且在发动机内部配备有冷却水道进行冷却。这就使得发动机整体体型大，重量重。在常规发动机工作过程中，涉及到热能向机械能的转换，很大一部分的热量通过缸体和水道向外散失，造成了很大的能量损失，降低了热效率。金属间的机械摩擦降低了发动机的机械效率。常规发动机使用化石燃料，燃烧后会排放出一定的有害气体，对人体和环境造成危害。在燃烧过程中,化石燃料的燃烧较为剧烈，会造成较大的噪音。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种气泡聚集发动机。 

气泡聚集发动机包括正负变换超声波脉冲发生器、负压超声波脉冲发生器、液位传感器、液体注入口、排气口、活塞、输出轴、气泡聚集室、位置传感器、发动机缸体、气缸；气泡聚集室底部设有正负变换超声波脉冲发生器、负压超声波脉冲发生器，气泡聚集室内灌装有液体工质，气泡聚集室一侧内壁设有液位传感器，气泡聚集室另一侧壁设有液体注入口，气泡聚集室上部设有气缸，气缸侧壁设有排气口、位置传感器，气缸内设有活塞，活塞与输出轴相连。 

常规发动机使用化石燃料，其工作过程中的温度和压力都很高，这就要求发动机缸体的材料耐高温耐高压，所以目前的发动机多采用金属材料进行铸造，这就使得发动机体积大重量重，制造成本高，同时为了能够将发动机的温度维持在一个比较适合的温度，发动机内部需要设置冷却水道进行冷却。而本实用新型由于采用气泡聚集发生方法，在工作工程中，气缸内的温度和压力较低，从而可以舍弃常用的发动机制造方法，可以使用高强度塑料等轻便材料进行铸造，这就使得制造成本降低，制造时间缩短，发动机小型轻量化。发动机内部的冷却水道也可以不铸造，从而大幅降低制造的难度。 

常规发动机使用化石燃料，燃烧后产生的尾气对环境会产生很大的影响。并且在燃烧的过程中，很大一部分的能量会以热量的形式散发出去，造成很大的能量损失。本实用新型工作温度低，散失的热量少，所以其热效率更高。并且本实用新型所述的发动机其内部形成一个循环，排气口排出的高温水蒸气经过冷凝后重新注入液体缸，不会排放出尾气对环境造成污染。并且由于该过程较为温和，大幅降低工作带来的噪音同时延长工作寿命。 

附图说明

图1是气泡聚集发动机结构示意图。 

具体实施方式

如图1所示，气泡聚集发动机包括正负变换超声波脉冲发生器1、负压超声波脉冲发生器2、液位传感器3、液体注入口4、排气口5、活塞6、输出轴7、气泡聚集室8、位置传感器9、发动机缸体10、气缸11；气泡聚集室8底部设有正负变换超声波脉冲发生器1、负压超声波脉冲发生器2，气泡聚集室8内灌装有液体工质，气泡聚集室8一侧内壁设有液位传感器3，气泡聚集室8另一侧壁设有液体注入口4，气缸11内设有活塞6，活塞6与输出轴7相连。 

本实用新型将活塞设置为上置式。这样更便于启动。同时，因为缸内温度较低，可以选择塑料作为活塞的主体材料。为了降低活塞与缸壁间的摩擦，使用多条环形橡胶圈进行密封。将此密封橡胶圈结合橡胶作为活塞的外部，可自由装卸，以方便维护。本实用新型设置有液位传感器，当液体工质下降到固定位置时，液体工质由液体注入口向气泡聚集室注入，当液体工质的液面达到原先位置时停止。 

气泡聚集发动方法是：在正负变换超声波脉冲发生器1的作用下，使灌装在气泡聚集室8的液体工质内部产生正负变换的压力场，在负压超声波脉冲发生器2的作用下，液体工质内部由于空化效应会使得液体工质内部产生小的气泡，逐渐长大，临近的气泡聚合形成更大的气泡，当活塞6经过气缸11侧壁上设置的位置传感器9，触发正负变换超声波脉冲发生器1，使发出的负向超声脉冲波转变为正向，液体工质内部的小气泡在正负变换超声波脉冲发生器1发出的正向超声脉冲的作用下，气泡边界层会失去稳定使得气泡破裂，伴随着温度的上升，放出内部气体，产生的推力推动活塞6，在活塞6上行过程中通过曲柄连杆机构推动输出轴7，在活塞6经过排气口5时，气缸11内的气体排出，气缸11内的压力恢复正常状态，活塞活塞6下行，形成一个循环，周而复始，实现气泡聚集发动方法。 

本实用新型最初由电机带动下行，当活塞经过气缸侧壁上设置的位置传感器，触发正负变换超声波脉冲发生器，从而启动发动机。在发动机缸内气体正常推动活塞做功时，电机关闭。