[实用新型]燃气发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于燃气发动机领域，尤其是涉及一种能够用于水中的燃气发动机。

背景技术

公知的船舶推进系统，从动力装置来看，主要有内燃动力装置、蒸汽动力装置、核动力装置、燃料电池等，内燃动力装置又包括柴油机、汽油机和燃气轮机等；从传动装置看，主要有机械式变速箱和传动轴，发电机、变配电和电机系统；从推进装置看，主要有螺旋桨燃气发动机、喷水燃气发动机、直翼燃气发动机、明轮燃气发动机等。

喷水燃气发动机是利用喷出的水反作用来产生推力的燃气发动机。喷水燃气发动机由水泵、吸水管道、喷水管道所组成，利用水泵作动力，将水从船底孔吸入，经舷部管子，把水从船后方向排出，靠水的反作用力来推进船舶。其机械部分装于船内，得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操纵。但喷管因直径受限制、管路及水泵效率不高，所以整个系统效率较低，又因水泵及喷管中有水增加了船舶重量，所以很少使用。在喷水推进系统中，泵和管道的各种功率损失较大，随着供水压力的提高，水泵的效率会降低，因此，内燃机-喷水推进系统总的推进效率和能量利用率也较低。

CN101927823A公开了一种船舶推进器，主要由气缸和喷管组成，气缸设有压缩空气进口、燃料喷嘴和点火装置；特点是：推进器的气缸和喷管均工作于水中，压缩空气和燃料分别通过压缩空气进口和燃料喷嘴进入气缸并在点火装置作用下燃烧爆炸，燃烧爆炸产物直接将喷管中的水柱喷射出去，利用反作用力形成推力。与公知船舶推进系统相比，该推进器的气缸部分是动力装置，喷管部分是推进装置，实现了动力装置和推进装置的一体化，虽然提高了推进效率，但喷管与气缸相连通，且喷管内充满水，部分水会因为负压的影响容易进入气缸内，导致气缸内的燃料不能燃烧完全，影响能源利用率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、燃料燃烧完全、能源利用率高的燃气发动机。

本实用新型的技术方案是：

燃气发动机，包括倾斜设置的气缸和水平设置的喷管，喷管的一端与气缸的下端联接，气缸顶部设有进气口、点火装置，其特征在于：所述气缸下部设有阀门和排气管，所述阀门设置在气缸内部，所述排气管的一端设置在阀门下方的气缸上侧壁上，排气管内设有排气单向阀，所述喷管的上壁上设有进水口，进水口处设有进水单向阀。

在气缸的下端设有阀门，能够阻止喷管内的水由于气缸内的负压作用而进入气缸，影响气缸内燃料的燃烧效率。该燃气发动机使用时，喷管位于水面以下，喷管内充满水，从气缸顶部的进气口向气缸内充入燃油和空气的混合气体，点火装置将混合气体点燃，混合气体在气缸有限的体积内爆炸，产生大量高温高压气体，高温高压气体通过阀门进入喷管，将喷管内的水喷出，产生推动力。喷管内的水喷出后，喷管和气缸内产生短暂的负压环境，水在负压的影响下重新进入喷管，将喷管和气缸内剩余的空气从排气管中排出，喷管内充满水，开始第二个工作循环。喷管设有出水单向阀，阻止水通过喷管的另一端进入喷管，抵消喷水时产生的推动力，水只能通过喷管上壁上的进水口进入喷管，提高了整个燃气发动机的工作效率。

所述气缸上部设有至少一个燃烧室，燃烧室与气缸相连通，燃烧室上设有进气口和点火装置，燃烧室与气缸之间设有旋转阀门。

燃气发动机工作时旋转阀门关闭，混合气体从进气口进入燃烧室。混合充满燃烧室后，点火装置点火，同时将燃烧室与气缸之间的旋转阀门打开，混合气体燃爆产生的高温高压气体瞬间通过旋转阀门进入气缸，通过气缸下端的阀门进入喷管，将喷管内的水通过喷管另一端的出水单向阀喷出喷管。

所述气缸上部设有多个燃烧室，所述燃烧室的一端设有进气口和点火装置，所述燃烧室的另一端与气缸侧壁相连接，多个燃烧室围绕气缸侧壁均布设置。

多个燃烧室可以轮流工作，从而提高整个装置的工作效率。

所述旋转阀门包括旋转轴、电机和阀门芯，阀门芯为与气缸相配合的圆柱体，阀门芯可旋转的安装在气缸上部，阀门芯的上端通过旋转轴与电机相连，阀门芯的下部侧壁上设有与燃烧室相配合的凹槽，凹槽的上端与燃烧室相齐平。

旋转阀打开时，旋转阀门芯使阀门芯上凹槽的位置与燃烧室相配合，燃烧室中的高温高压气体通过气缸与阀门芯凹槽之间的间隙进入旋转阀下端的气缸中。继续旋转阀门芯，阀门芯圆柱体侧壁与燃烧室相配合时，旋转阀关闭。

气缸的上端外表面上设有外螺纹，阀门芯通过锁紧螺母安装在气缸内，旋转轴上设有卡环，锁紧螺母的孔径小于卡环的直径大于旋转轴的直径，卡环位于锁紧螺母上方。

所述气缸上部设有至少四个偶数个燃烧室，所述阀门芯的下部侧壁上对称设有两个与燃烧室相配合的凹槽。