汽車發動機和發動的製造方法
2023-09-13 06:03:10 2
汽車發動機和發動的製造方法
【專利摘要】本發明涉及動力裝置，公開了一種汽車發動機及發動機。所述汽車發動機包括燃燒室、氣缸、活塞、連杆和曲軸，所述氣缸設有多個，氣缸位於所述燃燒室的同一側，每個氣缸都與燃燒室相通。所述發動機包括燃燒室、氣缸和安裝在氣缸中的活塞，在燃燒室外設有渦輪增壓機，渦輪增壓機中的多級葉輪的轉軸伸入燃燒室內並連接有中空轉筒，渦輪增壓機通過增壓出氣口與燃燒室相通，所述氣缸設有多個，氣缸位於燃燒室的同一側，每個氣缸都與燃燒室相通。其有益效果是：較大的燃燒室有利於燃料充分燃燒，通過一個燃燒室驅動多個氣缸，不僅能簡化製造工藝，且有利於減小發動機的體積和重量，結構更合理，產品更節能。
【專利說明】汽車發動機和發動機
【技術領域】
[0001]本發明涉及動力裝置，尤其涉及汽車發動機和發動機。
【背景技術】
[0002]現在的動力裝置，如汽車發動機，由多個氣缸構成，各氣缸內燃燒室的空間很小，在發動機工作時，燃料瞬間燃燒，不能使油料充分燃燒，所以汽車的能源浪費很大，未充分燃燒的燃料將生成大量的碳排放和PM2.5排放，對環境造成嚴重汙染。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術問題是提供一種汽車發動機和發動機。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用第一技術方案是:提供一種汽車發動機，包括燃燒室、氣缸、活塞、連杆和曲軸，所述氣缸設有多個，氣缸位於所述燃燒室的同一側，每個氣缸都與燃燒室相通。
[0005]其中，所述活塞與所述連杆連接，連杆共同連接所述曲軸，所述燃燒室在汽車發動機工作中產生的膨脹氣體可同時驅動所有氣缸內的活塞，從而通過活塞帶動連杆和曲軸運動。
[0006]其中，所述氣缸共設有六個，六個氣缸並列排布於所述燃燒室下方。
[0007]其中，所述汽車發動機呈圓柱體狀，對應地，所述燃燒室為空心的柱狀燃燒室，所述氣缸的排布方式為，在汽車發動機內燃燒室下方的中心處設有一個氣缸，以該氣缸為中心，其周圍均布有其他五個氣缸。
[0008]其中，所述燃燒室內設有啟閉可控的噴嘴、進氣口和出氣口，在氣缸上部設有啟閉可控的氣缸進氣口和氣缸出氣口。
[0009]其中，所述燃燒室內還設有啟閉可控的第二出氣口和第二進氣口，所述第二出氣口和第二進氣口之間連接有一容器，所述容器上設有啟閉可控的尾氣排出口。
[0010]本發明米用第二技術方案是:提供一種發動機，包括燃燒室、氣缸和安裝在氣缸中的活塞，在所述燃燒室外設有渦輪增壓機，所述渦輪增壓機中的多級葉輪的轉軸伸入燃燒室內並連接有中空轉筒，渦輪增壓機通過增壓出氣口與燃燒室相通，所述氣缸設有多個，氣缸位於燃燒室的同一側，每個氣缸都與燃燒室相通。
[0011]其中，所述中空轉筒包括兩條弧形、直線形或螺旋形的擾流條，所述擾流條固定在套接於所述轉軸上的套圈上，所述擾流條以轉軸為中心對稱設置。
[0012]其中，所述中空轉筒由多孔相通的輕質材料或輕質實心材料製成。
[0013]其中，該發動機還包含第一技術方案中所述的汽車發動機的技術特徵。
[0014]本發明的有益效果是:在燃燒室的一側設有多個具有不同排布方式的氣缸，氣缸內設有活塞，燃燒室內部空間比傳統發動機的氣缸空間更大，有利於燃料的充分燃燒，但又比傳統發動機各個獨立氣缸的容積總和小，有利於減小發動機體積和重量。顯而易見的是，燃料在具有較大空間的燃燒室內的充分燃燒程度必然大於傳統發動機，而充分的燃燒能夠節約更多能源。通過燃燒室內燃燒產生的膨脹氣體同時驅動四周各氣缸內的活塞，改變了傳統發動機多個氣缸各自設置燃燒室的複雜結構，用一個燃燒室驅動多個氣缸，簡化製造工藝，結構更合理，產品更節能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的第一實施方式的結構示意圖；
[0016]圖2是本發明的第二實施方式的結構示意圖；
[0017]圖3是本發明的第二實施方式的中空轉筒的剖面圖；
[0018]圖4是本發明的第二實施方式的中空轉筒的另一結構示意圖；
[0019]圖5是本發明的第二實施方式的中空轉筒的又一結構示意圖；
[0020]圖6是本發明的第三實施方式的結構示意圖；
[0021]圖7是圖6的A-A向視圖；
[0022]圖8是本發明的第四實施方式的結構示意圖。
[0023]主要元件符號說明:10、燃燒室；11、噴嘴；12、進氣口 ；13、出氣口 ；14、第二出氣口 ；15、第二進氣口 ；16、容器；17、尾氣排出口 ；20、氣缸；21、氣缸進氣口 ；22、氣缸出氣口 ；30、活塞；40、連杆；50、曲軸；60、渦輪增壓機；61、多級葉輪；62、增壓進氣口 ；63、中空轉筒；631、套圈；632、擾流條；64、轉軸；65、增壓出氣口。
【具體實施方式】
[0024]為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。
[0025]請參閱圖1，圖1為本發明的第一實施方式。
[0026]本實施方式為一種汽車發動機，包括燃燒室10、氣缸20、活塞30、連杆40和曲軸50，所述氣缸20設有六個，氣缸位於所述燃燒室10的下側，(同理各氣缸也可在燃燒室的上側、左側或右側)每個氣缸20都與燃燒室10相通。所述活塞30與連杆40連接，連杆40共同連接曲軸50。燃燒室10內設有啟閉可控的噴嘴11、進氣口 12和出氣口 13。
[0027]燃燒室10在汽車發動機工作中產生的膨脹氣體可同時驅動所有氣缸20內的活塞，從而通過活塞30帶動連杆40和曲軸50運動。
[0028]當發動機工作時，噴嘴11噴出油料或天然氣等燃料，與進氣口12排入的氣體混合後燃燒，由於燃燒室10的空間比傳統發動機的燃燒室大很多，所以使燃料更能充分燃燒，膨脹產生的壓力均勻地進入四周多個氣缸20內並轉化為推力以推動多個活塞30運動，活塞30將該推力通過連杆40帶動曲軸50旋轉以轉化為扭矩來驅動汽車行駛。
[0029]優選地在每個氣缸20上部設有啟閉可控的氣缸進氣口 21和氣缸出氣口 22，使燃燒或排氣狀態不同，實現二衝程或四衝程工作循環是本領域常見技術。
[0030]本發明的構造比傳統的發動機結構更簡單合理，同時體積縮小，重量減輕。另外，較大的燃燒室使燃料得到充分燃燒，相對傳統發動機內較小的燃燒室導致的燃料燃燒不充分更節約能源，有利於減少碳排放及PM2.5的排放。
[0031]請參閱圖2，圖2為本發明的第二實施方式。
[0032]本實施方式為一種發動機，該實施方式與第一實施方式在結構上的不同之處在於，在燃燒室10外還設有渦輪增壓機60與之相通；所述渦輪增壓機60包括多級葉輪61以及與多級葉輪61設於同一轉軸64上的中空轉筒63，所述中空轉筒63通過伸出渦輪增壓機60的轉軸64設於燃燒室10中，渦輪增壓機60上對應轉軸64的末端處設有啟閉可控的增壓進氣口 62，在渦輪增壓機60和燃燒室10之間通過增壓出氣口 65相通來控制燃燒室的進氣量，中空轉筒63與多級葉輪61同軸不同心或同軸同心設置。
[0033]請參閱圖3，中空轉筒63包括套筒狀的套圈631和兩條的擾流條632，所述套圈631套裝在轉軸64上，所述擾流條632的上下兩端固定在套圈631上並以套圈631為中心對稱布置，擾流條632的截面外表面為弧形、內表面為平面，或內外表面均為平面或弧面，或擾流條為螺旋形以更多沿長流體經過路徑。所述擾流條632的外形可以是如圖2所示的橢圓形、圖4所示的菱形、圖5所示的多段曲線組合型，還可以是圓形或三角形，以及直線或弧線構成的其它幾何形狀。
[0034]優選地，中空轉筒63還可由多孔相通的輕實材料構成或用輕實心材料製成圖2、圖4或圖5中所示的形狀，以及圓形或三角形，以及直線或弧線構成的其它幾何形狀，其外表面用螺旋形也能延長更多流體經過的路徑。
[0035]當流體從增壓進氣口 62被吸入渦輪增壓機60後，經過多級葉輪61的壓縮成為高壓流體，所述高壓流體從增壓出氣口 65經控制進入燃燒室10內，與噴嘴11噴出的燃料混合後燃燒，燃燒的流體圍繞在中空轉筒63周圍，隨著中空轉筒63高速轉動形成橢圓外部形狀一圈又一圈地高速轉動，在運動中經過很長的路徑，所述路徑甚至遠遠長於傳統汽車發動機六個氣缸內燃燒室的容積所能容納的行程，在此過程中油料得到充分燃燒並膨脹，膨脹的氣體產生更大推動力來驅動氣缸20內的活塞30運動，從而驅動連杆40帶動曲軸50轉動。
[0036]中空轉筒63的工作原理如下:由於中空轉筒的兩條擾流條重量很輕，所以轉動時負載很小，轉速很快，高速轉動的中空轉筒產生由內向外很大離心力，同時擾流條內外表面的弧面和平面之間也產生壓力差，在離心力和壓力差的共同作用下把中空轉筒內的流體高速拋向外部四周，在中空轉筒的內部形成中空區域，在此狀態中非常利於燃料充分燃燒，而圍繞中空區域四周轉動的燃燒流體一圈又圈地繞著中空轉筒的四周高速轉動，其行程增加很多，尤其中擾流條用螺旋形使路徑增加更多，行程的增加則是變相地使燃燒室總容積擴大，這樣綿長的行程使油料得到足夠充分的燃燒。當處於在這種狀態時，噴嘴11不論是間斷噴出燃料或連續噴出燃料都能得到充分燃燒，優選合理設計的間斷燃燒可以更多節約能源。
[0037]進一步地，通過控制增壓出氣口 65、進氣口 12、出氣口 13及噴嘴11噴出的燃料體積，從而使各氣缸20產生不同的工作狀態，進一步對氣缸進氣口 21，和氣缸出氣口 22控制，來控制發動機四衝程或多衝程的工作循環。該實施例的發動機可用於驅動其它運動裝置。
[0038]請參閱圖6和圖7，圖6和圖7為本發明的第三實施方式。
[0039]該實施方式與第一實施方式不同之處在於，所述汽車發動機呈圓柱體狀，對應地，所述燃燒室10為空心的柱狀燃燒室，氣缸20位於柱狀燃燒室的下方，氣缸的排布方式為:位於燃燒室10下方的中心處設有一個氣缸20，以該氣缸20為中心，周圍均布有其他五個氣缸20。氣缸內設有活塞30，活塞30連接有連杆40，所述連杆40共同連接一曲軸50。同理發動機還可為其它幾何形狀。[0040]請參閱圖8，圖8為本發明的第四實施方式。
[0041]該實施方式與第三實施方式不同之處在於，所述燃燒室10內還設有啟閉可控的第二出氣口 14和第二進氣口 15，所述第二出氣口 14和第二進氣口 15之間通過導管連接有一容器16，所述容器16上設有啟閉可控的尾氣排出口 17。
[0042]第二出氣口 14通過控制把燃燒室10產生的廢氣排入容器16內，這些廢氣經控制通過容器16的另一側導管連接的第二進氣口 15重新排入燃燒室10內，該未充分燃燒的廢氣與進氣口 12輸入的氣體和噴嘴11噴出的燃料合理混合後，再次充分燃燒，然後把二次充分燃燒後的尾氣通過控制從出氣口 13向外排放。其中，還可以通過控制出氣口 13關閉，把經二次循環燃燒的廢氣從容器16的尾氣出氣口 17排出。
[0043]優選地，所述容器16可設有多個，進行二次或多次燃燒，通過第二進/出氣口對廢氣的輸入量進行控制，通過合理配合進氣口 12輸入的氣體以及第二進氣口 15輸入的未充分燃燒氣體之間的比例可保證混合氣體的性能。
[0044]由於發動機排出的尾氣大多都是未充分燃燒的，因此存在較大的浪費和汙染問題。而本實施方式針對該問題設置有回收容器，使廢氣重回燃燒室進行二次燃燒，最終使得該發動機尾氣的碳排放量和PM2.5含量大大減少，不僅有利於油料的節省，更大的好處在於對環境的汙染大大減小了。
[0045]本發明的有益效果是:1、在燃燒室的一側設有多個氣缸，氣缸內設有活塞，燃燒室內部空間比傳統發動機的氣缸空間更大，使燃料充分燃燒，有利於減小發動機體積和重量。顯而易見的是，燃料在具有較大空間的燃燒室內的燃燒程度必然大於傳統發動機中的燃燒室，而充分的燃燒能夠節約更多能源。通過燃燒室內燃燒產生的膨脹氣體同時驅動四周各氣缸內的活塞，改變了傳統發動機的氣缸單獨設置燃燒室的複雜結構，用一個燃燒室驅動多個氣缸，簡化製造工藝，結構更合理，產品更節能。
[0046]2、把燃燒室燃燒後排出的氣體，導入外部的容器內，再合理配合進氣口輸入的可燃空氣的比例，又在燃燒室內進行二次或多次充分燃燒，使發動機排碳及pm2.5大大減少；而傳統汽車發動機多個較小氣缸內的燃燒室，很難把廢氣進行二次或多次充分燃燒。
[0047]3、燃燒室內設置有高速轉動的中空轉筒，在運動狀態中使舉杯經過很長路徑充分燃燒，意味著燃燒室的體積不變的條件下擴大若干倍，產生更大推動力；用一個燃燒室產生的膨脹氣體，同時更合理的驅動周圍多個氣缸內的活塞運動，來驅動不同的動力裝置，使各類發動機產生更大的推動效率，也更節能。
[0048]以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種汽車發動機，包括燃燒室、氣缸、活塞、連杆和曲軸，其特徵在於，所述氣缸設有多個，氣缸位於所述燃燒室的同一側，每個氣缸都與燃燒室相通。
2.根據權利要求1所述的汽車發動機，其特徵在於:所述活塞與所述連杆連接，連杆共同連接所述曲軸，所述燃燒室在汽車發動機工作中產生的膨脹氣體可同時驅動所有氣缸內的活塞，從而通過活塞帶動連杆和曲軸運動。
3.根據權利要求2所述的汽車發動機，其特徵在於:所述氣缸共設有六個，六個氣缸並列排布於所述燃燒室下方。
4.根據權利要求2所述的汽車發動機，其特徵在於:所述汽車發動機呈圓柱體狀，對應地，所述燃燒室為空心的柱狀燃燒室，所述氣缸的排布方式為，在汽車發動機內燃燒室下方的中心處設有一個氣缸，以該氣缸為中心，其周圍均布有其他五個氣缸。
5.根據權利要求2所述的汽車發動機，其特徵在於:所述燃燒室內設有啟閉可控的噴嘴、進氣口和出氣口，在氣缸上部設有啟閉可控的氣缸進氣口和氣缸出氣口。
6.根據權利要求5所述的汽車發動機，其特徵在於:所述燃燒室內還設有啟閉可控的第二出氣口和第二進氣口，所述第二出氣口和第二進氣口之間連接有一容器，所述容器上設有啟閉可控的尾氣排出口。
7.一種發動機，包括燃燒室、氣缸和安裝在氣缸中的活塞，在所述燃燒室外設有渦輪增壓機，所述渦輪增壓機中的多級葉輪的轉軸伸入燃燒室內並連接有中空轉筒，渦輪增壓機通過增壓出氣口與燃燒室相通，其特徵在於，所述氣缸設有多個，氣缸位於燃燒室的同一偵牝每個氣缸都與燃燒室相通。
8.根據權利要求7所述的發動機，其特徵在於:所述中空轉筒包括兩條弧形、直線形或螺旋形的擾流條，所述擾流條固定在套接於所述轉軸上的套圈上，所述擾流條以轉軸為中心對稱設置。
9.根據權利要求8所述的發動機，其特徵在於:所述中空轉筒由多孔相通的輕質材料或輕質實心材料製成。
10.根據權利要求7所述的發動機，其特徵在於:該發動機還包含權利要求1至6任意一項所述的汽車發動機的技術特徵。
【文檔編號】F02B75/22GK103470371SQ201310414987
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】朱曉義 申請人:朱曉義