熱流渦輪機的製作方法

2023-05-08 23:30:56 1

專利名稱：熱流渦輪機的製作方法
技術領域：
本發明為多工質、雙液體噴射式熱流作功渦輪發動機簡稱熱流渦輪機。它是熱機家族中新成員。結構有壓氣機、發火器、渦輪、集氣器及動力輸出裝置。工作原理是壓氣機送到發火器中高壓高溫空氣與噴入燃油，燃燒產生高溫高壓汽流在流經燃氣柱塞泵桶時同噴入水膨脹增大氣流量經噴嘴噴射渦輪葉片使熱能轉變為機械能連續作功。由幾十馬力至幾萬馬力，動力輸出結構型體是小動力機器的排列與組合，轉速保持2000-6000轉/分，大動力機器可以大範圍動力跨越。結構簡單，體積小，重量輕，扭力大，可靠耐久。一個機型同時用汽油、柴油、煤油、酒精、可燃氣體等，同活塞往復式內燃機同體積同樣燃油消耗熱流渦輪機可輸出動力高於活塞往復內燃機三倍至四倍。石油枯竭後機器仍能正常工作，經濟性好。燃料燃燒速度快，燃料燃燒時間長，效率高，燃燒完全，有效消除有害氣體排放和噪音，有利於環保。排出廢氣由渦輪旋轉風壓排出機體，氣體溫度能接近環境溫度。小動力、大動力輸出機器都有兩種啟動方法。一種是電啟動，一種是氣壓啟動。啟動設備簡單方便，保證性強；適應性好。本機可以全面替代現代活塞往復式內燃機所佔領航空、航海、陸路交通、農業國防等所有領域。
我們深信，進入二十一世紀的今天，在以胡錦濤為領導的黨中央正確領導下，以三個代表重要思想為基礎，實施科學可持續發展戰略，充分發揮科學技術作為第一生產力的作用，所有對經濟建設有發展前景的專利會儘快施實為人類造福。
1章 熱流渦輪發動機1節 熱流渦輪機總體構造總體可分為1.壓氣機、2.發火器、3.渦輪、4.集氣器、5.啟動及電系統。(

圖1、圖2、圖3、圖4、圖5)。
1.1.1壓氣機將空氣濾清器過濾的新鮮空氣，以一定壓力產生高溫及時送給發火器燃燒室。
它的結構有1.曲柄連杆機構、2.冷卻系、3.潤滑系、4.燃料供給系、5.啟動及電系統。
1.1.1.1.曲柄連杆機構包括活塞、活塞環、活塞銷、連杆、曲軸、氣缸及缸體。
1.1.1.2冷卻系自然冷卻用的氣缸散熱片，必要時加入風泵。或水冷卻。
1.1.1.3.潤滑系機油泵、限壓閥、潤滑油道，集濾器，機油濾清器。
1.1.1.4.供給系油箱，輸油泵，燃油濾清器，高壓油泵，噴油器。
1.1.1.5.啟動系電動馬達，壓縮空氣啟動機構，蓄電池，發電機，儀表。
1.1.2.發火器將壓氣機送來的高壓高溫新鮮空氣和噴入的燃油產生膨脹，流經燃氣柱塞泵桶時和噴入的水霧再一次膨脹，經噴咀噴射渦輪葉片促使渦輪旋轉作功。
1.1.2.1.供水系有微型活塞泵，進出水控制器，燃燒室水冷卻腔，空氣濾清機油水冷器、溫度控制器及噴水咀。
1.1.2.2.配氣系進通氣柱塞泵，燃氣柱塞泵，燃燒室。
1.1.2.3.機構傳動系統，主傳動杆，付傳動杆，曲軸傳動齒輪進通氣柱塞泵傳動器，燃氣柱塞泵傳動器。
1.1.3渦輪將噴咀噴射葉片的熱能變為渦輪旋轉，將熱能轉變為機械能，並產生慣性穩定機器轉速。
它的結構是活塞往復內燃機的飛輪變化而產生的，在頂部加了一圈葉片，前端連接壓氣機，後端帶動其它機械作功。
1.1.4集氣器將衝出渦輪葉片的氣體再次噴射渦輪葉片。集氣器是兩個，一個裝在噴咀的對面，另一個裝在第一個集氣器的對面，第一個集氣器的噴口裝入氣壓啟動裝置和內腔裝入阻尼設備。
它的構造是個漸縮的半圓喇叭型，輸入處口徑大、噴出口小。
第二個集氣器裝入，有兩個作用，一是順利排出廢氣，二是增加熱能作功。充分發揮熱能效率。
2節 型體系列分類1.2.1.按壓氣機的轉速和渦輪轉速可分為異步和同步，兩個轉速不相等為異步，兩個轉速相等為同步。
1.2.2.按壓氣機的氣缸分，可分一缸同步異步發動機，二缸同步異步V型發動機，同步、異步雙缸對置發動機，三缸星型同步、異步發動機。(圖11，圖12，圖13，圖14)1.2.3.按輸出功率分1千馬力以下動力輸出熱流渦輪機壓氣機為前置臥式單渦輪單層葉片、U型雙置多層葉片，側嵌臥式內外置單層雙層壓氣機熱流渦輪發動機。
1萬馬力以下的為雙渦輪或多渦輪串聯U型雙置多層葉片壓氣機為內嵌臥式內外置多層壓氣機熱流渦輪發動機。兩渦輪中間的壓氣機的活塞連杆在同一個曲軸的連杆軸徑上。特大動力可根據實用空間需要可以用一萬馬力以上輸出動力熱流渦輪機串聯和並連達到動力需求(圖15，圖16)。
1.2.4.1.大動力和特大動力熱流渦輪發動機，轉速高，體積小，耗油少，噪音小，零排放。
1.2.4.2.壓氣機成三角分布臥式V型結構，作功工質為蛇形穿行作功，在渦輪葉片間可形成整圓，受高壓氣衝擊連續作功，輸出功率可數倍增加。現代大馬力輸出功率的往復式活塞內燃機因體積大，活塞、連杆、曲軸、飛輪，都增大體積和重量，因而機器轉速就變得很低了。而熱流渦輪機的壓氣機和旋轉渦輪為分體結構並和渦輪轉速為異步或同步的，在渦輪兩側成三角形結構渦輪上圓邊兩側加入可調距離的雙V對口圓滾柱固定裝置既減少旋轉渦輪軸向的力使主軸軸承使用可靠和增長使用壽命，轉速一般可達2000 6000轉/分，具備單缸異步熱流渦輪機所有性能。結構是單缸壓氣機的排列，組合為基型，只是改變了配氣系統為發火器，飛輪為作功渦輪和離合器配合可以根據實際動力需要輸出動力實現大馬力跨越。
3節 熱流渦輪機的工作原理熱流渦輪機是以代有渦流室的壓燃式柴油發動機為結構構思的，只是改變了工作方式和動力傳遞方式。和現代活塞往復式內燃機的結構基本一樣，現代活塞往復式內燃機是經過活塞在氣缸內四步行程完成一個工作循環(進氣行程，壓縮行程，工作行程，排氣行程)，曲軸旋轉兩周，經過飛輪把熱能變為機械能連續工作的四行程發動機。
熱流渦輪機在結構上仍然有活塞、連杆、曲軸、氣缸，只是配氣系統加以全面改變為發火器，飛輪變為代葉片的渦輪，在渦輪兩側設制集氣器。
而熱流渦輪機的活塞、連杆、氣缸、曲軸只是完成進氣行程，壓縮行程(純空氣)燃油經噴油泵將油壓提高到100公斤/釐米2以上，經過噴油器噴入發火器燃燒室內燃氣柱塞打開燃燒室噴口，膨脹氣流在燃氣柱塞泵的泵桶內與噴入的水霧形成高壓高溫氣流經過噴咀以最佳角度噴向飛輪頂部的葉片，促使渦輪連續旋轉作功。(圖10)列舉現代活塞式往復內燃機的各行程的壓力與溫度情況(表1)
4節 熱流渦輪機具體工作過程1.4.1上止點活塞在離曲軸中心最遠處，即活塞最高位置下止點活塞離曲軸中心最近處，即活塞最低位置活塞行程上、下止點間距離壓縮比壓縮前氣缸中氣體的最大容積與壓縮後的氣體最小容積之比。
1.4.2我們以單缸異步渦輪機作例。
1.4.2.1單缸異步渦輪機作例由於渦輪不停運轉活塞在曲軸連杆帶動下，不停的作直線運動，進氣行程，壓縮行程這樣循環往復運動。活塞由下止點向上止點運行，開始壓縮行程全機工作方塊。(圖6、圖67)。
1.4.2.2從圖中可以看出活塞在壓縮行程是給渦輪機準備有足夠的新鮮空氣和集氣器有作功過程，而活塞進氣行程渦輪機熱能作功，這兩張圖說明熱流渦輪機的具體工作過程方塊圖。熱流渦輪機作功優予活塞往復內燃機。(圖7、圖68)1.4.3熱流渦輪機具體工作過程再舉一個例子，雙缸對置同步渦輪機工作過程。(圖8、圖69)從兩圖的例子可以看出雙缸對置同步渦輪機，可以在渦輪旋轉360度作功。(圖9、圖70)1.4.4為了充分利用熱負荷和慣性力作功，還可以另一種作功功方式這樣更節約燃料。
熱流渦輪發動機可以一次噴油、噴水作功，一次單獨噴水作功，這樣連續循環作功。
如果是大動力多個壓氣機結構就必須作好排序，這樣有利於機器工作穩定。
2章 可達到性能指標1節 熱流渦輪機熱能利用率與活塞往復式內燃機比較2.1.1.我們用X195型柴油機和單缸異步渦輪機比較列表如下(表2)
上表明顯看出單缸渦輪機作功和四缸往復式活塞內燃機一樣，雙缸對置同步渦輪機等於八缸活塞往復式內燃機作功。那麼耗油量又怎樣呢，單缸渦輪機為了使燃燒室消除殘留廢氣，它的工作方式是一次用燃油和水共同作功，一次單獨噴水作功連續循環工作(能否實施下面介紹)這樣不難看出單缸渦輪機用活塞往復式內燃機單缸的油料，作活塞往復內燃機的四缸發動機的工作。雙缸同步渦輪機用兩缸活塞往復式內燃機油料作八個氣缸往復式活塞內燃機的工作。
2.1.2單缸渦輪機一次噴油，噴水作功和一次噴水作功的實施根據解釋如下，單缸渦輪機作功360°的實施技術方案劃圖解釋。(圖6、圖67、圖7、圖68)(從圖中可以看出渦輪機工作不受壓氣機工作循環影響)。
從表1可以看到四行程柴油發動機壓縮比為16～22，壓縮終了的壓力為35～40公斤/釐米2，溫度為500℃～700℃，在噴咀處水霧產生膨脹足可以辦到的。
2.1.3活塞往復式內燃機的工作過程中，活塞頂部的溫度超過370℃～400℃就會產生疲勞熱裂現象，而第一環環槽溫度超過200℃～220℃會使潤滑油變質甚至碳化，從這一點說明燃氣的最高溫度2000℃～2500℃在活塞往復式內燃機只用1/10左右，其餘部分都用冷卻水帶走了。而熱流渦機確把燃氣的最高溫度儘可能的利用。利用這樣高的溫度的技術依據，材料應用方面我們找到，內燃機理論與設計(1977年7月北京第一版)吉林工業大學內燃機教研室編第62頁，(二)環的表面鍍覆，現在應用最廣泛的是鍍多孔性鉻，鍍鉻層硬度很高(HV900-1000)能抵抗磨料、磨損、鉻熔點高(1770℃還有一段摘錄如下)。
2.1.4由於鍍鉻的熔著性能不能滿足發動機強化發展的需要，近年來發展一種新的覆層——噴鉬，以取代鉻，一般用氧乙炔火焰將鉬系熔化成細粒，用壓縮空氣噴射在環面上，由於鉬層硬度高(HV900——1100)，熔點高(2640℃)。在熱流渦輪機燃燒室內噴鉬，使覆層承受高熱負荷，為節省原材料和燃燒迅速完全我們把壓縮比提高到22-26。
2.1.5為使渦輪機有效的工作使機件不受熱負荷的破環保證正常運行使用了如下措施，第一，在噴咀前噴入水霧吸熱膨脹這樣一舉兩得。第二，一次燃氣和水共同參與工作一次水單獨工作這樣即有利機件在高熱負荷工作有了低溫間隔有利冷卻又可清除殘留廢氣。(燃燒室)工作新鮮空氣有保證(因為有渦輪慣性存在)不用在技術結構上設制方案。第三，有冷卻水冷卻機器高溫集中的燃燒室和柱塞受熱的頭部。為防止高溫影響柱塞止常工作在設計上也採用了特別形式。(在發火器的原件中給予說明)。
2.1.6往復式活塞內燃機的轉速為2000轉/分時，從噴油開始到絕大部分燃油燃燒完畢相應曲軸轉角只有30°～40°這段時間為0.012～0.002秒，而且排氣行程汽油機為1.05～1.1公斤/釐米2，溫度為500℃～800℃柴油機為500℃～650℃。在技術上努力達到有害氣體零排放辦不到。
而熱流渦輪機可燃混合氣的燃燒時間不受壓氣機工作循環影響又有集氣器延長膨脹燃燒作功時間。
熱流渦輪機和單缸活塞式往復內燃機比較零件結構數量基本相同，但在作功方式就有差別了，作功方式上熱流渦輪機是把熱能直接變為曲線運動，而活塞內燃機的作功方式是將活塞接受熱能經連杆曲軸飛輪間接的變為機械能。
如果馬力加大的環境中，兩種機械的體積和零件結構數目就有了很大的差別了。我們(表2、表3)就可以看出大功率輸出的熱流渦輪機體積具有活塞往復式內燃機小於1/2左右，零件數量也少了許多，易磨、易碎、易損的零件也少了很多。
2.1.7綜上所述我們可以總結出熱流渦輪機可達到如下性能指標和活塞往復內燃機比較。
2.1.7.1熱流渦輪機，體積要比現代使用的活塞式往復內燃機小於1/2左右。在相等氣缸總容積條件下，用活塞往復內燃機1個缸的燃料消耗可得到活塞往復內燃機三至四個缸的動力輸出，如果雙缸對置壓氣機的熱流渦輪機，用活塞往復式內燃機兩個缸的燃料消耗可以達到六至八個缸活塞往復式內燃機的動力輸出，如果用星型三個缸壓氣機的熱流渦輪機，用活塞往復式內燃機三個缸燃料消耗可達到十至十二個缸的活塞往復式內燃機輸出動力。
2.1.7.2一機可以多燃料同時可以用汽油、柴油、煤油、酒精可燃氣體等1/3用燃油2/3用水作動力工質。最好用生活處理過的水。
2.1.7.3易損、易磨、易碎零件少於活塞往復式內燃機，減少了維護量，增加了保證性，增長使用壽命。
2.1.7.4輸出功率，可以由幾拾馬力，幾百馬力，幾千馬力，幾萬馬力自成系列，而機器轉速仍可保持2000～6000轉/分。
2.1.7.5製造成本低，節約原材料，節約人力、物力，容易智能化生產，應用廣泛，適用性強，啟動方便，保障性、機動性、商業性好，可以達到有害氣體零排放，噪音小，有利於環境保護。
3章 發火器發火器在熱流渦輪結構中是很重要的組合，由於全部機件都安裝在壓氣機缸蓋上，對機件要求，結構簡單、工作可靠，能按著熱機不同需要，及時完成可燃混合氣形成。很好形成熱流源，這種熱源不受環境影響，具備高壓高溫，使作功流體有足夠高壓力和流量，能及時生成和小阻力消耗得到充足動力熱能。
發火器是一個由小功率輸出熱流渦輪機到大功率輸出結構只是安裝在氣缸蓋上位置和機件的大小尺寸變化。(圖18、圖19、圖20、圖21)1節 發火器的結構1、水供給系統 2、氣體分配系統 3、機械傳動系統3.1.1水供給系統。1.有水泵 2.磁控閥 3.噴水咀及溫控部分組成。
作用水供給系是及時將水供給噴水咀，準確及時參予熱流作功。
工作原理機器工作溫升達到60℃～90℃(這是指燃氣泵桶溫度)，溫控觸點接通，(因為現代所有車輛的電路都是單線制)發電機，磁通閥線圈繞組，使閥門開啟，水從冷卻腔，通過磁控閥門給水泵控制閥門到水泵活塞前空間，當水泵受凸輪驅動，使活塞前面空間逐步縮小，水泵控制閥受凸輪驅動關閉進水通道，打開噴水器通道，使水由噴水器噴咀向燃氣柱塞泵桶以霧狀噴出，使水霧和燃燒氣體形成混合氣由噴咀以一定角度噴向渦輪葉片，促使渦輪旋轉作功。
設置溫控系統，主要是當發動機在冬季啟動時，好啟動，一般機器溫度在60℃以下，溫控系統不接通電磁閥線圈電路，使之水泵進水通路阻住而噴水器沒有水噴出。
3.1.1水供給系的原件及構造3.1.1.1水泵的構造及作用(圖25)水泵是一個直杆柱塞式並代有柱塞式控制閥，有柱塞，柱塞環(環作密封用組合環型式)彈簧及鎖腳。
作用是及時準確的供給燃氣泵的水霧，使水和膨脹熱流混合一起參與作功。
3.1.1.2熱控制閥的構造及作用(圖26、圖28)熱控制閥是由汽油發動機的火花塞變化而構成的，它同時裝有兩套設置由發電機專門繞組接入電源，熱合閉觸點、電容器，還有水泵的高低壓水管接頭及噴水咀(噴水咀有限壓器的珠子及彈簧)組成。
3.1.1.2.1它的作用，主要是在寒冷的環境中機器的冷卻水不參與作功，發動機工作溫度達到正常後，使水參與作功。
3.1.1.2.2具體方案熱控制閥是安裝在燃氣泵桶內，熱控制閥上裝有水霧噴咀，當燃氣柱塞後退打開噴咀時，熱氣流經噴咀時，熱流體和擰入的熱控制器接觸當有足夠熱溫度的熱量使控制閥觸點關閉，接通發電機繞組，磁控制器線圈(因為現代機器的電路大多採用單線制)獲得電源，使磁控閥工作開啟閥門使冷卻腔的水流經水泵，水泵將水壓向水控制閥的高壓水道(同時控制閥阻住低壓給水道)供給熱控制器的噴水咀，當燃氣柱塞後退熱流衝向噴咀的同時噴水咀噴出水霧參與熱流一起噴向渦輪葉片參與熱能作功。
3.1.1.2.3電容器是保護觸點不燒損並有利於觸點閉合
3.1.2氣體分配系統3.1.2.1氣體分配系統構造及作用1.有進通氣柱塞泵 2.燃燒室 3.冷卻腔 4.燃氣柱塞泵。
作用它是熱流渦輪機的心臟，它負責壓氣機的進氣，當壓氣機壓縮行程時，防止氣體進入進氣系統，而是把新鮮空氣密封在燃燒室裡，當密封在燃燒室裡的空氣，以500℃～700℃高溫時和噴入的燃油，混合成可燃混合氣，形成膨脹產生高壓高溫氣流，當燃氣柱塞打開燃燒室時氣流衝出燃燒室在泵桶內和水霧膨脹後生成強大氣流，經噴咀衝動渦輪葉片，促使渦輪旋轉作功。
3.1.2.1.1進通氣柱塞泵(圖23).進通氣柱塞泵是控制壓氣機進氣行程有充足的新鮮空氣經空氣過濾器，泵桶及壓氣機通氣口無阻力的進入氣缸，當壓氣機在壓縮行程時，將新鮮空氣順利壓入和密封在燃燒室。
3.1.2.1.1.1構造1.泵桶，泵桶上鑄有連接空氣濾清器的進氣口(為橢圓型為減少泵的總長度)；2.圓形通氣口，口邊成弧型並有連接條為防止柱塞環卡住；3.前端有螺紋和燃燒室連接，加入螺母和金屬墊防止冷卻腔漏水。前端的圓徑大於柱塞頭部直徑，為防止熱衝掃柱塞，保證柱塞與泵桶有足夠的潤滑和足量的潤滑油冷卻柱塞頭部。另一點防止機械傳動部分的潤滑油竄入泵桶。
3.1.2.1.1.2柱塞，柱塞頭有柱塞組合環和環槽及洩油孔(注意洩油孔在下方和上方沒有設置，只是在左右設置，防止潤滑油串入壓氣機氣缸和上方的進氣口增大油耗和影響柱塞冷卻)尾部有進退傳動機構。
3.1.2.1.4燃氣柱塞泵(圖22)3.1.2.1.4.1燃氣柱塞泵是在壓氣機進氣行程開啟，使在燃燒室內的高壓高溫氣流和噴入的水霧在泵桶內合成強大氣流衝擊渦輪葉片，使渦輪旋轉作功。將熱能變為機械能。
3.1.2.1.4.2燃氣柱塞泵的結構1.泵桶內有噴咀，在噴咀上端裝有和空氣濾清器連通的空氣管道，以防止產生負壓時形成鳴鳴聲，在後端蓋加有空氣平衡孔，使柱塞前進時和後退不受空氣阻力影響而順利迅速。泵桶內在設計時儘可能避免直角應保證有一定弧度(因為氣體有附壁效應)，泵桶前面有螺紋以保證和燃燒室連接，以壓緊燃燒室和冷卻腔的防水漏金屬圈。在外面加入螺母，防止冷卻水外漏。泵桶前埠徑大於柱塞頭部直徑儘可能多的承當熱負荷(因為燃燒室直接和冷卻水接觸，而柱塞是間接的)泵桶噴咀通道要儘可能短並要求有弧度和角度(在氣輪機中噴嘴一般為15°左右)以減少熱損失(這裡還包括噴咀與渦輪葉片的空隙)冷卻水的進水接頭和出水接頭都在靠近燃氣柱塞泵的冷卻腔上方和下方接入。供水系統的給水也是由下方接頭引入的。
3.1.2.1.4.3柱塞，燃氣柱塞由三部分組成，頭部、杆部、尾部、頭部有組合環，環槽、油孔、油孔上端和下端設置，兩面不設置，防止流入噴咀和噴水咀，保證冷卻和潤滑，由毛細孔防止碳化(潤滑油在金屬表面超出至220℃就會碳化變質)尾部有和進通氣柱塞泵一樣的驅動機構。
3.1.2.1.2.3燃燒室及冷卻腔(圖20)3.1.2.1.2.3.1燃燒室在活塞往復內燃機中用很大的一些篇幅介紹和研究，應用最廣泛的和經研究最理想的球型，而近年U型發展為主流，我們在圖上看到是一個雞蛋型的，為了加工方便，工藝簡單又實用還可以用全封閉球型。
熱流渦輪機壓縮比最好用現代壓燃式柴油機壓縮比的上限，(現代壓燃式柴油機的壓縮比為16～22)為保證新鮮空氣壓縮後，保持600℃溫度以上(壓縮比提高到22-26)，對燃油燃燒速度和完全燃燒有利，並為有害氣體的零排放和啟動發動機有利。
3.1.2.1.2.3.2燃燒室的固定和進通氣柱塞泵，燃氣柱塞泵的連接與固定，燃燒室和進通氣柱塞泵，燃氣柱塞泵用螺紋L型連接，進通氣柱塞泵桶和燃氣柱塞泵用螺栓固定在氣缸蓋內襯鋼板上。(襯板要10mm以上，散熱片為鋁合金)3.1.2.1.2.3.3冷卻腔。冷卻腔是負責燃燒室用水冷卻介質的容器，同時給噴水咀水源，它的結構分為上蓋和下蓋兩部分組成，下蓋有進通氣柱塞泵和燃氣柱塞泵接燃燒室的進端圓型孔，還有出水接頭和供水泵的磁通閥連接，為密封冷卻水，泵桶和燃燒室接口處金屬水封圈和外螺母雙重密封措施，防止水漏出。
上蓋下蓋用多個螺絲和凸凹上下口連接和密封，有噴油器緊固螺栓和進水口接頭(冷卻水來源於水箱)。
3.1.2.1.2.3.4空氣濾清器(圖24)熱流渦輪機用空氣濾清器最好，水箱，潤滑油冷卻器，空氣濾清器合為一體，因而壓氣機體積小了，所以三位一體按機器體積要求也是必要的。
3.1.3機械傳動系(圖18、圖22、圖23、圖27)有主傳動杆，包括曲軸前端扇型齒輪，曲拐和帶動水泵的凸輪，橫向連接杆，調正螺絲、鎖緊螺母、軸承。
副傳動杆有兩個，一個是進通氣柱塞泵傳動杆，另一個是燃氣柱塞泵傳動杆，它們的結構基本一樣，它們共同有曲拐，凸輪，雙U型對稱器止位滾珠軸承和傳動杆上下端滾珠軸承。還可以是兩軸承中間隔一圓軸式連杆軸銷的結構和安裝方式。
傳動系的作用是準確的完成進通氣柱塞泵的進氣，通氣。燃氣柱塞泵和進通氣柱塞泵配合完成可燃混合氣形成和膨脹，高壓高溫氣流和水的再一次膨脹，形成強有力的氣流經噴咀，噴向渦輪機的葉片，促使渦輪旋轉。
3.1.3.1 A主驅動杆，它是一個由兩個扇型齒輪改變方向180°傳動的，主扇型齒輪安裝在壓氣機曲軸前端，改變180°角的從動扇型齒輪是和壓氣機曲軸前端扇型主齒輪嚙合。從動扇型齒輪和主動扇型齒輪軸用花鍵連接，用螺母鎖定，以調整傳動系統正時為目的，主驅動杆通過滾珠軸承固定的。分別帶動進通氣柱塞泵和燃氣柱塞泵曲拐，並帶動水泵和水泵控制器的兩個凸輪。
3.1.3.2 a傳動主從扇型齒輪和曲軸的轉速和轉角必須一致而主驅動杆上的曲拐和付驅動杆的轉速和轉角也必須一致。也就是當曲軸旋轉360°它們是同步的。這樣才有保證發火器和機器正常工作。
3.1.3.3 b進通氣柱塞泵，燃氣柱塞付傳動杆上的曲拐，這兩個傳動杆上的曲拐都是以主傳動杆連接橫杆上有調整螺紋和固定螺母，保證主從動曲拐和壓氣機曲軸同角度同速度，(不過起微調作用)。這些調整部位在設計時要重視。
3.1.3.4 c我們重點介紹和付驅動杆直接帶動的進通氣柱塞泵和燃氣柱塞泵的進退裝置。它的結構有半圓型體凸輪，凸凹在兩個裝有雙U型對稱器上的兩個滾珠軸承中旋轉，用凸輪的不同凸凹不同的弧度控制雙U型對稱器前進時間，角度和後退時間及角度，並負責兩個時間角度的變化。
3.1.3.5 a.b的弧長必須是壓氣機活塞的一個行程距離(因為圓是直線的3.14倍)，付軸曲拐旋轉360°正好是主驅動杆軸及曲拐旋轉360°，同時也是壓氣機曲軸旋轉360°，這兩個180°也剛好完成雙U型對稱器前進一次，後退一次，同時也帶動柱塞在泵桶內前進一次和後退一次連續運轉。
3.1.3.6 e.b這兩個滾珠軸承的選擇必須滿足如下要求，第一，每分鐘轉速要滿足如下要求，第一每分鐘轉速要滿足凸輪轉速的2-3倍以上，第二要求旋轉靈活，體積小，這樣雙U型對稱器空間距離小，但是必須滿足凸輪的接近角和離去角的要求，第三保證凸輪運行的貼合，防止過緊而產生熱量影響軸承使用壽命，防止過松產生不必要的機械雜音和軸承轉動不正常，破壞發火器的正常工作。主要是軸承的定位，間隙，凸輪a.B弧的流暢和弧和弧的銜接要很注意。
3.1.3.7 F此軸的長度正是雙U型對稱器控心總長度，這個長度要滿足。
3.1.3.8 C-0°-D-0°這即是兩軸承的對稱距離，又是兩軸承的凸輪旋轉中的接近角和離去角(以中心線為0°而言)為了有這個角度存在我們把兩個軸承分別設置偏離中心線的左右而形成角度，同時凸輪的弧線分別超前中心線和滯後中心線來實現這個接近角和離去角(主要是以旋轉方向而形成的)這個角度正是壓氣機活塞兩個行程的交替過程也就是進氣行程和壓縮行程的上止點向下止點或由下止點向上止點的兩個交替過程，這個交替在發火器的工作中也必須準確的配合好和必須的，而且又要在很短的時間內完成。因為凸輪向一個方向不停的旋轉，轉速和角度都與壓氣機的轉速和角度絕對一致。這也是一個要必需滿足機器工作的條件之一。
3.1.3.9 c.曲拐軸向連接中圖上端為大小頭螺絲固定，這種螺絲不但節約料還體積小，保證各種轉速不脫扣，下端正用十字凸凹外套連接，省時省料，加工方便，工藝簡單，結構強度和剛度好，(如果有滾珠軸承內徑可代替外套)。
4章 壓氣機壓氣機是熱流渦輪機的主要一部分，它不但要及時供給發動機的新鮮空氣，而且本身負責發火器的驅動傳遞，潤滑，燃料供給，所有機件的組合基體。(圖29，圖30)1節 機體與氣缸(圖31、圖32、圖34)4.1.1機體構成熱流渦輪機的骨架，機體內安裝所有的主要零部件和附件，為了保證活塞連杆，曲軸，氣缸等主要零件工作可靠耐久，它們互相之間必須保持精確的相對位置。機體的表面尺寸，幾何形狀，相互位置都很嚴格，在設計時必須有嚴格的公差要求。
由於結構複雜，尺寸較大，壁又較薄，毛坯鑄造，機面加工面多，精度和光潔度要求就會很高，因而機械加工很費時。
熱流渦輪機的機體採用氣缸，曲軸箱分體結構，因為曲軸是組合式。採用滾珠軸承支撐曲軸，我們選用黃河JN150型汽車、6135Q型發動機機體結構，為了便於安裝用滾動主軸承支撐的曲軸，採用隧道式氣缸體。
氣缸體內部鑄有隔板和若干個加強筋，用來增大剛度，支撐曲軸主軸承和渦輪，驅動傳遞機件。
為了風冷卻目的，氣缸和曲軸箱兩體結構。氣缸蓋和氣缸也是兩體結構，熱流渦輪機的固定，我們覺得以渦輪外殼和渦輪軸承做固定點，壓氣機固定在渦輪外殼上，這樣壓氣機可以減少體積和充分利用輕質合金。也有利於冷卻(圖33、圖35)。
我們可以把壓氣機曲軸箱和渦輪外殼兩體分開成型，這樣成型體積小容易利用先進工藝，減少人力、物力消耗，降低生產成本，產品率高。(吉林工業大學內燃機教研室編《內燃機理論與設計》下冊第六頁)。
最近出現一種新的成型方法，稱為液態模鍛法，這種方法就是向流入鑄型中的金屬液，在其液態或半液態情況下施加壓力，一直保持到鑄件凝固終了。它是一種介於鑄造和鍛造之間的方法，不需要複雜的鍛造設備，也不需要複雜的壓鑄設備，可以去除鑄造缺陷，改善機械性能，擴大合金的使用範圍，對壁厚的活塞類零件特別適用。
4.1.2氣缸筒上帶有很多散熱片，為了簡化製造工藝和減少熱變形，採用單體氣缸結構。
氣缸蓋(發火器)氣缸及曲軸箱的連接方式有兩種，如圖36一種用長螺栓直接把氣缸蓋、氣缸體及曲軸箱連接，為簡化工藝，降低成本採用的另種直接連接方式。
氣缸外表面布置了很多散熱片，以增加散熱表面，氣缸的鑄造有兩種一種為鑄鐵氣缸代散熱片的；另一種為了冷卻需要雙金屬用灰鑄鐵做氣缸原料，外表面用鋁製散熱片。(圖37)或以水冷卻形式。
2節 曲柄、連杆機構(圖38、圖39、圖41、圖42、圖43、圖44、圖45、圖46)4.2.1活塞連杆組活塞連杆組由活塞、活塞環、活塞銷、連杆等機件組成。
活塞的基本構造可分為三部分頂部、頭部、裙部，對它的要求強度高，重量小，導熱性好。
活塞頂部為平頂，它主要承受壓縮空氣壓力；頭部有若干個活塞環槽，安裝密封環和刮油環，組合環，環槽低部有若干個小孔，使多餘的潤滑油洩入曲軸箱；裙部是用來引導活塞在缸內運動，裙部還有活塞銷座用於連接連杆。
為了減輕活塞的重量在鑄造上，在不影響強度和硬度的允許範圍，儘可能薄一些，為導熱性好，要選擇熱膨脹係數小的材料。
為了使活塞有一定剛度和強度在銷座部位要加大一些厚度，而在裙部要有一定的橢圓度(見圖40)使用材料見下表
活塞環活塞環可分密封環(又稱氣環或壓縮環)和刮油環(又稱油環)。密封環(進通氣柱塞泵，燃氣柱塞泵都用密封環)第一保證氣體不洩漏，第二保證將柱塞上的熱量傳給泵桶。
由於密封環要完成密封氣體和導熱任務，因此它應有足夠的彈力，使環的外圓柱面緊壓在氣缸壁上，端面應很平整光滑。能與環槽的端面良好貼合。由於柱塞在高溫下工作，環的潤滑條件很差，其彈性容易下降，磨損也很嚴重。因而環的材料選擇和結構改進主要是為了提高其工作壽命。
密封環一般都用優質灰鑄鐵製成，為提高其性能，可在灰鑄鐵中加入少量的鉻、鎳、鉬、鎢等合金元素或鍍鉻、噴鉬等工藝。
壓氣機的環用一道密封環和二道組合式刮油環，做密封和刮油，組合式刮油環的結構有上下兩個刮片和主環組成。刮片與氣缸壁接觸，刮下的潤滑油由主環油孔流回油底殼，刮油性能好。主環是用薄鋼皮衝壓卷制而成，工藝簡單，便於自動化生產。
活塞銷是用來連接活塞和連杆小頭，裝配時，它的中間穿過連杆小頭孔，兩面支承活塞銷孔中，因承受往復衝擊力和慣性力，要求重量輕，採用較好的鋼材，製成中空表面進行工藝性處理。
活塞銷採用浮式安裝法，在活塞銷座兩端用卡環嵌在銷座凹槽中進行軸向定位。
連杆與連杆軸承連杆是將活塞承受的力傳給曲軸，並和曲軸配合把軸同運動變為活塞直線往復運動，為保證足夠剛度和強度的原則下，儘可能保持小的重量，保證結構剛度和強度要減輕重量，大端小端都用。軸承做封閉式結構，桿身兩面用支撐筋中間空的結構，材料用優質灰鑄鐵液態模鍛法製造。
曲軸曲軸是壓氣機主要機件之一，由渦輪產生的動力是由曲軸傳遞給壓氣機的，同時壓氣機的工作情況也是由曲軸反映給渦輪的，消耗主機動力的大小、多少都由曲軸反映出來。
熱流渦輪機使用的曲軸是全支承組合式曲軸，它分主軸頸和連杆軸頸，它的結構是按著黃河JN150型汽車、6135Q型發動機，曲軸上裝用滾動主軸承。氣缸體採用隧道式結構，曲軸是組合式的，它的優點是曲軸旋轉阻力小，易於起動，功率消耗小，採用隧道式氣缸體剛度大；缺點是結構複雜，製造成本高。
連杆軸頸連杆軸頸採用中空和活塞銷一樣的結構，因為連杆大端是滾珠軸承的，所以連杆軸頸是和主軸頸為分體連接的，這樣組合式曲軸就成為開體式，不能閉合型。
曲軸前端，有帶動燃料系統和潤滑系統的齒輪，還有帶動發火器的驅動扇形齒輪，後端有和渦輪嚙合的齒輪，異步和同步就是齒輪比決定的。
製造曲軸的材料用鑄鐵、軸頸作工藝處理。
3節 壓氣機相關的理論敘述壓氣機是熱流渦輪機的最關鍵的組成部分，它佔全部機體組合的1/2還要強，因而以一定的篇幅敘述其理論部分，以探討它的運用可行程度和實際應用的理論依據。
4.3.1壓氣機的理想過程壓氣機是用來製造壓縮氣體的機器。根據熱流渦輪機的特殊需要，我們在諸多的壓氣機中，選擇了活塞往復式壓氣機，為了實用可靠，我們從基礎理論手段論證設計總體要求的基礎數據，最基本的計算方式。
根據1957年上海科學技術出版社出版《工程熱力學機器學》上冊第146頁。
圖71壓氣機的簡圖和它的理想示功圖。
P壓力(坐標系坐標) V容積(坐標系坐標) Pνm密度、比容、質量為常數c c氣體狀態不變，僅是位移 Pνk密度、比容k為排氣過程常數b b排氣過程不是熱力過程 Pν密度、比容為常數a a壓氣機工作過程不是封閉過程。
4.3.1.1進氣過程活塞向右移動時，氣體在初壓P1下經過進氣門進入氣缸。
活塞達到右端點時，進氣門關閉。V-P圖上線1-24.3.1.2壓縮過程活塞重新向左移動，壓縮氣體沿曲線1-2使氣體壓力升高到終壓P2。此時排氣閥開，活塞繼續向左移動，壓送氣體進入貯氣器，在V-P圖上線1-2，線2-3表示排氣過程，而面積1-2-3-4-1就可以度量壓氣機所消耗的機械功。A、壓氣機工作過程不是封閉過程；B、示功圖中線4-1進氣過程和圖2-3所表示的排氣過程也不是熱力過程；C、這兩個過程氣體狀態不變，僅僅發生位移；E、示功圖中僅僅只能記錄功量變化；不能判斷工質的狀態變化。
F氣缸活塞面積P1進氣壓力S1活塞移動距離壓氣機進氣過程氣體作功P1FS1進氣為1公斤 FS1＝υ1氣體作功P1υ1圖71中面積1-4-5-7-1就代表這份功。
氣體壓縮壓力P1上升到P2這個過程，可按1、等溫過程；2、絕熱過程；3、多變過程。
等溫過程氣體克服外力作功w=RTlnv2v1]]>絕熱壓縮過程，氣體克服外力作功w=1k-1(1v1-2v2)]]>多變壓縮過程氣體克服外力作功w=1n-1(1v1-2v2)]]>這份功在圖中可用面積1-2-6-7-1來表示，由式可知W實際是負值。
排氣過程，氣體消耗功P2FS2因排出氣體1公斤，FS2＝ν2氣體消耗機械功P2V2圖中面積2-3-5-6-2表示。
可以確定壓氣機中氣體作功W0(W0為負值，消耗功)如果壓氣機進行的是等溫壓縮，因為P1V1＝P2V2所以w0=1v1+RTLnv2v1-2v2=RTLnv2v1]]>如果壓氣機進行的是絕熱壓縮，那麼，W0=1v1+1k-1(1v1-2v2)-2v2=kk-1(1v1-2v2)]]>如果壓氣機進行的是多變壓縮，那麼，W0=1v1+1n-1(1v1-2v2)-2v2=nn-1(1v1-2v2)]]>這份功在圖中就可用面積1-2-3-4-1來表示。
為了便於比較這三種不同壓縮過程的壓氣機消耗機械功，將這三種不同壓縮過程的示功圖描繪在同一坐標系上(圖72)。
由此可見，等溫壓氣機所消耗的機械功少；絕熱壓氣機壓縮所消耗的機械功最多。
圖中線1-2等溫曲線1-2″絕熱曲線1-2′多變曲線多變指數值n介於K與1之間K＞n＞1為了希望壓氣機的工作情況最為有利，要求它能按著等溫過程進行壓縮工作，因此就必須設法冷卻氣缸。
實際這種情況下，壓氣機是按照指數N＝1.2-1.25的多變過程進行工作。
P—氣體對容器壁的絕對壓力 U—氣體比容n—容積內氣體分子數V—物體體積T—絕對溫度B—比例常數BT—分子直線運動平均動能 R—氣體常數L—數學運算對數
K—定壓比熱跟定容比熱的比值單原子組成的分子氣體K＝1.667。雙原子分子組成的氣體K＝1.4例題計算單級壓氣機中，每公斤空氣所消耗的機械功。
已知空氣的初態P1＝1絕對大氣壓 t1＝17℃終態壓力 P2＝8絕對大氣壓；壓縮過程按指數n＝1.3的多變過程進行工作。
T1＝273+t＝273+17＝290°K氣體常數R＝29.27因為T2T1=(P2P1)n-1n,]]>所以 消耗機械功為w0=nn-1(1v1-2v2)=nn-1(RT1-RT2)]]> 摘自1976年2月第一版《吉林工業大學汽車教研室汽車構造》(上冊)16頁。
4.3.2往復慣性力與離心力(圖73，a是進氣行程，b是壓縮行程)圖73(d)P1沿連杆方向作用在曲柄銷上的力；P2活塞與氣缸壁間的側壓力；R曲軸主軸頸與軸承間壓緊力；T曲柄垂直方向分力。(b)P1′和P2合成壓縮行程氣體總壓力P′；P1′分解為兩個分力R′和T′；P2活塞壓向氣缸另一側的力；R′曲軸主軸頸與主軸承間壓緊力；T′阻止曲軸旋轉阻力。圖74(a)F活塞在上半行程慣性力；Fcy離心力在垂直方向分力；Fcx水平方向分力；n曲軸旋轉方向。(b)F活塞在下半行程慣性力；Fcy′離心力在垂直方向分力；Fcx′水平方向分力；n曲軸旋轉方向。
往復運行的物體，當運動速度大小和方向變化時，就要產生往復慣性力。物體繞某一中心作旋轉運動時，就會產生離心力。這兩種力在曲柄連杆機構的運動中都是存在的。
活塞和連杆大頭在氣缸中作往復直線運動時，速度很高而且數值在不斷變化。當活塞由上止點向下止點運動時，其速度變化規律是從零開始逐漸增大，臨近中間達最大值，然後在逐漸減小到零。也就是說當活塞向下運動時，前半行程是加速運動慣性力向上，以F表示後半行程是減速運動，慣性力向下，以F′表示；同理，當活塞向上時前半行程慣性力向下，後半行程慣性力向上。
活塞活塞銷和連杆小頭的質量越大，曲軸轉速愈大，則往復慣性力也愈大，它使曲軸連杆機械的各零件和所有的軸頸承受周期性的附加負荷，加快軸承磨損；未被平衡的變化著的慣性力傳到氣缸體後，還會引起發動機的振動。
偏離曲軸軸線的曲柄，曲柄銷和連杆大頭繞曲軸軸線旋轉，產生旋轉慣性力，即離心力，其方向沿曲柄半徑向外，其大小與曲柄半徑旋轉部分的質量及曲軸轉速有關。
曲柄半徑長，旋轉部分質量大，曲軸轉速高，則離心力大，離心力FC在垂直方向分為FCY與往復慣性力F方向總是一致。因而加劇了發動機的上下振動。而水平方向分力為FCX則使發動機產生了水平方向的振動。離心力使連杆大頭的軸承和曲軸銷、曲軸主軸頸及其軸承受到又一個附加載荷，增加它們的變形和磨損。
4.3.3摩擦力(a活塞上半行程慣性力，b活塞下半行程慣性力)摘自1975年2月第一版《吉林工業大學汽車教研室構造》(上冊)17頁。
摩擦力是任何一對互相壓緊並作相對運動的零件表面之間必定存在的，其最大值決定於上述各種力對磨擦而形成的正壓力和磨擦係數。
上述各種力，作用在曲柄連杆機構和機體的各有關零件上，使它們受到壓縮、拉伸、彎曲和扭轉不同形式的載荷。為了保證工作可靠，減少磨損，在結構上必須採取相應的潤滑措施，詳見下面各節。然後，使用這些潤滑油組合物，製造Watch MovementsTM(No.2035，從CitizenWatch Co.Ltd.，購得，齒輪部件金屬製成(主要由黃銅和鐵構成))，觀察手錶的運轉。
結果，使用各自含金屬型抗磨劑、硫醚型抗磨劑、酸性亞磷酸酯型抗磨劑或酸性磷酸酯胺鹽型抗磨劑的潤滑油組合物的手錶中，發生腐蝕和膠凝，出現運轉故障。在使用含酸性磷酸酯型抗磨劑的潤滑油組合物的手錶中，高溫下發生腐蝕和膠凝，出現運轉故障。使用各自含大於0％(重量)至不大於8％(重量)的中性磷酸酯型抗磨劑或中性亞磷酸酯型抗磨劑的潤滑油組合物的手錶，沒有磨損，運轉良好。然而，在加入0％(重量)情況，發生磨損，手錶停止。加入超過8％(重量)的中性磷酸酯型抗磨劑或中性亞磷酸酯型抗磨劑時，與加入8％(重量)的情況相比，未觀察到磨損傾向的任何變化。由上面的結果可以確定宜加入0.1-8％(重量)抗磨劑中性磷酸酯或中性亞磷酸酯。結果列於表9。
表9
按照下面方式進行試驗，找出潤滑油組合物總酸值的合適範圍。
在有30個碳原子，-30℃的運動粘度小於1500cSt鏈烷烴油(PAO4，商品名PAO401，從Chevron Co.購得)和有多個30個碳原子，-30℃的運動粘度小於1500cSt鏈烷烴油(PAO5，商品名PAO501，從Chevron Co.購得)中，各自加入0.1-15％(重量)粘度指數改進劑(乙烯/α-烯烴共聚物，商品名Lucant HC2000，從Mitsui Chemicals，Inc.購得，商品名Lucant HC100，從Mitsui Chemicals，Inc.購得)。製得-30℃的運動粘度不大於1500cSt，80℃運動粘度不小於13cSt的潤滑油組合物。
4.4.1.潤滑系組成油底殼，機油泵、集濾器、噴嘴等組成。
4.4.1.1.機油泵有齒輪式和轉子式兩種。
機油泵是將潤滑油產生壓力，使之潤滑油在油路中不斷流動，潤滑各零件表面，齒輪機油泵結構簡單，製造容易，工作可靠，應用最廣。
4.4.1.2.轉子式機油泵轉子式機油泵工作原理，圖48主動的內轉子和從動外轉子都裝在油泵殼體內，內轉子固定在主動軸上，外轉子在油泵殼體內可自由轉動，二者之間有一定的偏心距。當內轉子旋轉時，帶動外轉子旋轉。轉子齒形齒廓設計得使轉子轉到任何角度時，內、外轉子每個齒的齒形齒廓線上總能互相成點接觸。這樣，內、外轉子間便形成四個工作腔。某一個工作腔從進油口轉過時，容積增大，產生真空，機油便經進油孔吸入。轉子繼續旋轉，當該工作腔與出油口相通時，腔內容積減少，油壓升高，機油經出孔壓出。
轉子式機油泵結構緊湊，吸油真空度較高，泵油量較大，且供油均勻。可以安裝在油底殼外而且位置可以高一些。
4.4.1.3.機油濾清器機油通到磨擦面之前，經過濾清器濾清的次數愈多，則機油愈清潔。但濾清次數愈多，機油的流動阻力也愈大。為解決濾清與油路通暢的矛盾，在潤滑系中一般裝用幾個不同濾清器增加濾清能力(與主油流串聯的濾清路稱為全流式濾清器，與主油道並聯的則稱為分流式濾清器)如上節所述。這樣既能使機油有較好的濾清，而又不至於造成很大的流動阻力。
4.4.1.4.機油濾清器的種類1浮式集濾清器 2固定式集濾器 3粗濾器 4細濾器 5離心式細濾器6複合式濾清器。(圖49)
4.4.1.5.複合式濾清器，以供採用。上海SH760，SH130型汽車採用細濾器與粗濾器串聯，面設置在同一外殼內的複合式機油濾清器，構造粗濾芯為線繞式，帶有凸起的銅線與5a繞在波紋狀的繞絲簡5Bh，形成0.04-0.09毫米的濾清縫隙。細濾芯為紙質的，折狀濾紙4a用粘合劑固定在濾芯端蓋上，由機油泵進來的機油，從孔D進入，經過粗濾芯銅絲縫隙，再經過濾紙進入中心腔，然後沿中心腔上流，經孔E進入主油道。濾油器蓋壓緊螺母13的螺紋孔H與出油孔E相通，油壓力表油管接頭旋於螺紋孔H上，當細濾芯堵塞，該濾芯前後壓力差超過1.2公斤/釐米2時，旁通閥20打開，經粗濾的機油便經孔G和孔E供入油道。當粗濾芯堵塞，進油孔D和出油孔E油壓差超過2公斤/釐米2時，安全閥q打開機油則不經濾芯，直接供入主油道。
4.4.1.6.機油散熱器，為了使機油保持在最好的溫度範圍內工作，除靠油底殼內自然冷卻，我們將(6120型柴油機)機油散熱器裝在冷卻環路中，當油溫較高時，靠冷卻水降溫；而起動暖車期間較低時，則從冷卻水吸熱迅速提高機油溫度。我們把機油、冷卻水、空氣濾清器三位一體設計在一起。(圖50)5節 燃料供給系(圖51)熱流渦輪機所用的燃料為多種，汽油、柴油、煤油、酒精可燃氣體等。因此可燃混合氣的形成和燃燒運用壓燃式柴油機的形成是可行的，也是比較有可實施的最佳方案。在操作方式上從原理與結構和參考現有結構全部實用可行。
4.5.1.燃料供給系的組成燃油箱、輸油泵、低壓高壓回油供油管、燃油濾清器、高壓油泵、噴油器等組成。
4.5.2.柱塞式噴油泵的整體結構隨著高功率強化柴油機的不斷發展，近十多年來國外出現了一種P型噴油泵。它與原有傳統的柱塞式噴油泵結構有所不同。其主要特點是泵體採用箱式封閉結構，且在泵體上不開窗口，以增大泵體的剛度，使噴油泵能隨更高的噴油壓力而不致變形，以適應高速高功率柴油機動性要求由柱塞套出油閥偶件以及出油閥底座等用一個法蘭套裝在一起，成為一個整體部件用螺釘直接固定在泵件上；供油量和供油始點時間的調整，分別從外面轉動法蘭套和從法蘭套下面加減墊片的辦法進行的；噴油泵採用了強制式潤滑系統，並與發動機潤滑系統相連接。
4.5.3.國產高速柴油機噴油泵系列(圖53)我國設計的噴油泵系列就是這樣形成的。
國產噴油泵I、II、III號系列的主要參數如表所示。它基本上能滿足我國目前生產的中小功率高速柴油機的需要，因此應用比較廣泛。這個系列各號噴油泵的結構大致相同，其共同特點是國產噴油泵系列的主要係數
4.5.3.1噴油泵體分成上下兩部分，拆裝和維修比較方便；4.5.3.2採用撥叉式油量調節機構，與常見的齒條式機構對比，結構簡單，材料利用率高。
4.5.3.3滾輪體部件採用了墊塊調整的方法，代替調節螺釘的結構，這樣可以克服調節螺釘。頂平面硬度不易提高而造成容易磨損的缺陷
4.5.3.4考慮了加強密封和潤滑的餘地，增加個別部件，可以適應多種燃料的需要；4.5.3.5噴油泵結構緊湊，體積小，重量輕。如4125型柴油機改為II號泵後，噴油泵重量從原30公斤降低到14公斤，4146型柴油機改用III號泵後，噴油泵重量從原80公斤減輕到16公斤左右。這樣不僅節約了大量的原材料，而且減輕了生產和使用人員的勞動強度。
此外國產系列泵還具有零件數目較少，通用性和互換性較好的優點。但是國產系列泵還存在著外形尺寸過分緊湊，適應增大功率的潛力較小，泵體剛度差易於變形，調節機構不夠靈活，個別零件磨損較大，使用壽命不夠長等缺點。這些缺點，要求我們在今後的生產實踐中努力地加以改進和提高。
4.5.4.軸針式噴油器通常用於渦流室和預燃室柴油機中，近年來也開始應用於少數帶有強烈地氣渦流的直接噴射式柴油機。它的噴注形狀呈空心的錐形或柱形。噴孔斷面大小與噴注的角度開頭取決於軸針的形狀和升程。軸針頭部的形狀有柱形和錐形兩種。當要求噴霧錐角不大時，宜將軸針頭部做成柱形，而要求噴霧錐角很大時，軸針的頭部應做成具有兩個相對的截錐體的形狀。改變軸針頭間的形狀，就可以得到各種不同的噴霧錐角，一般可在4°～45°度範圍內變化。軸針式噴油器的噴孔直徑都在1毫米以上。因為噴孔直徑較大，孔內雙面軸針上下活動起自潔作用，噴孔不易積炭，工作可靠。(圖55)4.5.5.泵噴油器結構(圖52)泵噴油器GMC二衝程柴油機上得到了應用(如圖所示)。其優點主要是因為柱塞與噴油器噴孔之間的高壓燃料容積大大地減小了，基本上消除了噴油過程中由於燃料可壓縮性而引起的壓力波動的影響，使高速運轉時實際噴油的始點和終點比較近於噴油泵所確定的理論供油始點和終點。
泵體12上用上套螺帽10緊固著柱子塞套25和噴嘴頭2，柱塞套上有上下兩個孔，這兩上孔定期地使柱塞套壓油腔和環狀空腔26相通。柱塞套內安裝有柱塞24，柱塞下部有環形切槽。切槽上下端是兩個螺旋形切邊，上切螺旋角比下邊大。環形切槽通過柱塞上的徑向孔和軸向孔與柱塞套壓油腔相通。柱塞上端有凸肩伸入導向套16上。導向套被彈簧17壓向上方。柱塞上部裝有齒輪11，並與齒條22相嚙合。
噴嘴上有6個直徑為0.165毫米的噴孔，並在內部裝的單向閥4和片閥6，單向閥可以保證噴油開始和終了時比較迅速。片閥可防止燃燒室進入泵-噴油器內腔。單向閥開啟壓力約為115公斤/釐米2。
在泵-噴油器工作時燃料在輸油壓力作用下經油管接頭進入，通過金屬濾芯13與油道9送入環形空腔26，一部分燃料又從這裡經油道23與第二個濾芯21不斷流回燃料箱。燃料在環形空腔內循環，可以使泵-噴油器的冷卻，促使空氣和蒸氣泡的排出。當柱塞位於最上面的位置時，燃料從環形空腔通柱塞套上孔、環形切槽與柱塞孔，並直接通過柱塞套下孔進入並充滿柱塞壓油腔。當柱塞向下運動時，柱塞套下孔被遮蓋，一部分燃料從柱塞套內壓出經柱塞孔與柱塞套的上孔返迴環形空腔。當柱塞的上螺旋切邊遮蓋住柱塞套的上孔時，燃料開始通過單向閥而從噴嘴噴出。這個時刻對應理論供油始點，而當柱塞繼續向下運動，下螺旋切邊開始將柱塞套的下孔流迴環形腔。雖然此時柱塞仍繼續向下運動，但供油已經終止。通過齒條轉動柱塞時，可以改變柱塞上螺旋切邊與柱塞上孔的相對位置，使供油量和供油始點終點都發生改變。供油量增加時，供油始點提前，供油終點延遲。這樣可使變工況工作的車用柴油機工作比較柔和。
GMC泵-噴油器柱塞在直徑6.35毫米，行程8.75毫米，在全負荷工況下，轉速n＝2000轉/分時最高噴油壓力Pmax＝1320公斤/釐米2。
4.5.6柴油機使用調速器的必要性目前所有的柴油機上都裝有調速器，這是柴油機工作過程的特點所要求的。汽車拖拉機等高速柴油機大多數在變工況下運轉，經常會遇到突變負荷的情況，如汽車從上坡過渡到下坡行駛，拖拉機懸掛的農具突然卸去了負荷，就會引起轉速很快上升。柴油機以超過標示的最高轉速工作是不允許的。因為這時燃燒過程劇烈惡化，排氣冒煙，而且也對於運動零件的慣性力大為增加，嚴重時可能引起零件損壞。因此柴油機有必要防止超速。熱流渦輪機在汽車、拖拉機的應用上也同樣有這些實際情況，有使用柴油機調速器的必要性。
4.5.7.全速調速器(圖54)全速調速器不僅能限制柴油機的最高和最低轉速，而且在柴油機的所有工作轉速下都能起作用。也就是說，在任何的速度工況下，供油量都由調速器自動控制。
全速調速器還可以採用其他不同的結構型式，如圖表示的結構，具有單排飛球和一根強力的扭簧。調速器扭簧套在調速操縱軸上；兩端壓在搖架上。操縱調速手柄，就可轉動操縱軸從而改變扭簧的扭轉程度，就是改變了扭簧壓緊在搖架上的力。因此調速手柄一定位置，對應一定的速度形成扭簧壓力，也即對應於一定的調速器起作用於轉速。只有當轉速升高到某一轉速以後，飛球產生的離心力才能通過推力盤克服扭簧的壓力，使搖架帶動噴油泵調節杆向左移動，減小供油量；使轉速降下來，直到飛球的離心力又是與扭簧的壓力平衡時為止。
調速器殼上還裝有起動加濃手柄。起動時，拉動手柄，使噴油泵調節杆的供油量加大。
4.5.8.燃料濾清器(圖57)為了保證發動機不間斷工作，從燃料箱流出的燃料，必須仔細地消除機械雜質和水，如果燃料濾清不良，噴油系統的精密偶件便會發阻滯和加速磨損，從而引起柴油機各缸供油不均勻，功率下降，燃料消耗增加。因此燃料濾清器對保證噴油泵和噴油器的可靠工作對提高它們的使用壽命有重要的作用。
高度10釐米，柴0708型，為柴油濾清器濾芯，外徑7釐米，高8.5釐米。
4.5.9.近年來，國產柴油機上使用紙質柴油濾清器日益增多。紙質濾芯的使用，可以了省大量的毛氈及棉紗，而且紙濾芯的使用實踐證明，它的性能是相當好的。紙濾芯的阻力比毛氈式和棉紗纏繞式濾芯小得多。紙濾芯對引起噴油系統精密偶件磨損較嚴重的機械雜質(顆粒直徑為6～20微米點85％的石英砂)的過濾效率可達95％以上，完全可以滿足實際使用的要求。而且紙濾芯的堵塞壽命在各種流量下試驗，都證實要比毛氈式和棉紗纏繞式高得多。此外紙質柴油機濾清器還具有重量輕、體積小、成本低的優點。設計新發動機選用柴油濾清器時，根據功率的不同，可按紙柴油濾芯系列選擇。如圖為紙質柴油濾清器的結構。
4.5.10.輸油泵(圖56)輸油泵的作用是保證燃料在低壓油路內循環，克服管路及濾清器的阻力，並保證供油油量有足夠數量及一定壓力的燃料給噴油泵。一般輸油泵的供油量要比噴油泵的需要量大10倍左右。活塞式輸油泵因為結構簡單，使用可靠，加工安裝方便，應用得比較廣泛。它的結構如圖所示。
輸油泵裝於噴油泵的一側，由手泵，滾輪傳動輸油機構，單向閥，殼體及進出油管接頭等組成。當噴油泵凸輪轉動時，通過挺杆機構(或滾輪機構)，使活塞作往復運動，由於單向閥的作用，不斷地向濾清器輸送燃料。輸油泵的供油量大於噴油泵的需要時，油路中壓力上升，這壓力作用在活塞的後面。如壓力大於活塞彈簧壓力。油泵便停止供油。為了在發動機起動前使噴油泵內充滿燃料，輸油泵上還帶有手泵。
Q＝(ηvyπd2hnt/4)×10-6升/分式中d——輸油泵活塞的直徑(毫米)；h——輸油泵活塞的行程(毫米)；nt——輸油泵的轉速一般等於凸輪軸轉速(轉/分)；ηvy——輸油泵的容積效率，一般可取0.7～0.75。
5章 渦輪(圖58，圖59)渦輪是熱流渦輪機將熱能變為機械能的主要元件。它是以活塞往復內燃機飛輪為構思變化的。以單輪為主，有一層葉片、一層U型兩面雙葉片、兩層葉片、兩層U型兩面雙葉片、多層U型兩面雙葉片。增加一組葉片輸出動力就成倍增加，作為動力增加主件只是型體增大，結構沒有變化，這樣製造、材料、工藝也減化了許多，製造時主輪葉片可以分體或一體製造。
1節 葉片的型體熱流渦輪機的渦輪葉片型體用衝動式汽輪機葉片型體，下面我們用查到的資料一一介紹。(摘自1957年3月版，科學技術出版社出版的《工程熱力學與機器學》下冊。第336頁至338頁)。
在噴管中蒸汽壓力降到P2，沿著葉片流動過程中保持為定值。蒸汽絕對速度在噴管中增高到C1，而通過葉片降低到C2。一公斤蒸汽的動能可以轉換為功的理論值，可用動能方程式求得， 為了充分地利用蒸汽動能，就必須使進入汽輪葉片的絕對速度為最大，而出口絕對速度則應接近於零。
蒸汽對靜止葉片的作用力值，可以用力的衝量來確定，衝量等於動量的幾何增加。
P=Gg(C1-C2)]]>τ——汽流作用的時間，秒數；G——在時間τ秒內，從噴管中流出的蒸汽量(公斤)。
C1——蒸汽進入葉片的絕對速度；G2——蒸汽在葉片出口處的絕對速度；P=G1g(C1-C2)]]>為了確定葉片型式對汽輪機的功能的影響，氣流對兩種不動表面的作用。
為了使研究簡便，假定蒸汽流量為1公斤，蒸汽初速度為98.1公尺/秒。作用於平板後蒸汽的最終速度等於零。
對於平板的作用力 如作用於曲線表面上時，如不計算磨擦，則氣流的最終速度可取為等價初速度，但符號相反，即C2＝-C1，此時， 因此，使氣流方向改變直線反方向的半圓形是最有利的葉片型式。
2節 工作轉輪最有利的圓周速度決定(圖75)衝動式汽輪機葉片蒸汽速度變化圖，工程熱力學與機器學338頁。
(圖76)單級衝動式汽輪速度三角圖，工程熱力學與機器學339頁。
在實際的汽輪機中，使氣流方向和葉片逆動方向相重合是不可能的。通常氣流與轉輪成某一個角度而進入葉片的。在汽輪機葉片上的蒸汽速度值和方向，可以用編制速度三角形的方法來求得。
圖75，圖76d1噴咀與轉輪平面夾角；β1蒸汽相對速度與工作轉輪平面間夾角也稱進氣角；C1蒸汽進入工作葉片進口絕對進氣速度；U圓周速度；W1相對與葉片速度方向值；d2排汽與轉輪平面夾角；β2排汽速度與工作轉輪平面夾角也稱排氣角；C2蒸汽排出工作葉片出口的絕對排氣速度；W2排汽相對速度方向值W2＝φW1。U圓周速度方向量。i1進入熱機蒸汽焓值。i2離開熱機蒸汽焓值。式中703，627兩焓值是從工程熱力學與機器學上冊表1X224頁，水及過熱蒸汽表和表X236頁水蒸汽焓——熵圖查得。
相對於葉片而言的速度W1的數值和方向，作用由蒸汽進入葉片時的速度C1，幾何減去圓形速度u的方法來確定。蒸汽的相對速度與工作轉輪平面間的夾角度β1。
相對排氣速度W2葉片間的磨擦及形成渦流而常小於相對進口速度。相對排氣速度可由下式確定W2＝表2-2
第一個集氣器加入活塞阻尼設備，由集氣器活動內腔、彈簧、活塞、半月形軸向活動連杆、缸筒等組成。它的作用環節第一次噴射強大壓力而造成的機器不穩定因素，因壓力加固外殼結構要求，可以做壓氣機使用感應設備，觀測機器動力情況，啟動機器時的壓力氣體。
製造方式可用液鍛鑄造，衝壓，工作表面鍍覆。這樣工藝簡便，省工，省料。
7章 起動系(圖61、圖62、圖63、圖64、圖65、圖66)熱流渦輪機由靜止狀態進入工作狀態，起動系就是創造這一條件。對起動系的主要要求，是迅速可靠地起動渦輪機。起動系的工作性能對渦輪機的工作可靠性，使用方便和使用燃料經濟性等有很大影響。起動不可靠也是渦輪機工作不可靠的重要表現之一。一般要求發動機在氣溫-40℃下仍然可靠起動，要求發動機起動快，而且起動後很快過波到正常運轉。好的起動系不僅應保證可靠起動，而且保證起動磨損小。如果發動機起動性不良，有時即使暫不工作，往往也不敢停機，增加燃料使用消耗。
當氣溫在0℃以上時，直接噴射柴油機的起動轉速為80-100轉/分，球形燃料室和渦流室，預燃室柴油機，起動轉速為100-200轉/分，當氣溫更低時，必須利用某種起動輔助手段。
7.1.常用起動方式7.1.1.人力起動小型發動機一般用人力起動。人力起動雖然具有結構簡單、工作可靠等優點，但由操作不便、力量有限，在中等以上功率的發動機上已基本不用。
7.1.2.電動機起動現代高速內燃機廣泛應用串激低壓直流電動機作為起動機，因為它有起動機結構緊湊、外形尺寸小、操縱方便等優點。在設計電動機起動時，應當要求電動機以足夠高的起動轉速的容量、電機功率和齒輪傳動比等，使它的工作點保證發動機足夠高的起動轉速旋轉。例如發動機起動阻力為50公斤·米，那麼此電動機配上150安時蓄電池，在電流為560安的時候，扭矩3.1公斤·米，轉速1850轉/分。所以如果選擇起動減速比50/3.1≈16的話，則得發動機起動轉速1850/16＝115轉/分，應該認為是足夠了。此外，電起動時，不僅電動機本身，而且蓄電池容量也對電動機的工作能力有很大影響。
電起動的主要缺點在於目前常用的酸性鉛蓄電池使用壽命短、重量大、耐震性弱、使用麻煩(要經常充電)、當溫度降低時放電能力急劇下降等。電起動機無力能發動機進行長期拖動(一般以三次為限，每次不超過連續15秒鐘)，否則有損蓄電池壽命。因此在氣溫很低時，要對蓄電池採取各種保溫措施。
蓄電池容量50～150安時，電壓12伏柴油機電起動機功率為Nq＝(0.05～0.1)Ne馬力蓄電池容量100～200安時，電壓12～24伏熱流渦輪機的起動還有一個方便條件，第一次起動後，在行路過程中間歇停車過程，可以用壓縮空氣直接衝動渦輪起動。
圖1 單缸異步熱流渦輪機動力傳動圖 圖39 拖鞋式橢圓單錐度短裙活塞左視圖2 單缸異步熱流渦輪機結構剖面圖 圖40 拖鞋式橢園單錐度短裙活塞裙數據圖3 單缸異步熱流渦輪機結構剖面圖 圖41 拖鞋式橢園單錐度短裙活塞底視圖4 單缸異步熱流渦輪機前視剖面結構圖 圖42 柔性切向彈性襯簧的三件組合鋼片環圖5 單缸異步熱流渦輪機左視剖面結構圖 圖43 柔性切向彈性襯簧的三件組合鋼片環正面圖6 單缸異步熱流渦輪機作功壓縮行程傳動圖 圖44 全滾珠軸承封閉式連杆圖7 單缸異步熱流渦輪機噴水作功進氣行程傳動圖 圖45 活塞銷及安裝方式圖8 雙缸對置同步熱流渦輪機180°作功動力傳動46 組合式曲軸圖9 雙缸對置同步熱流渦輪機180°作功動力傳動47 潤滑系統及限壓閥工作原理圖10 渦輪、噴咀、葉片、集氣器工作示意圖 圖48 轉子式機油泵原理及結構圖11 星型三缸同步熱流渦輪發動機示意49 機油複合式濾油器結構圖12 單缸異步熱流渦輪發動機示意50 6120型車用機油散熱器結構圖13 V型雙缸異步熱流渦輪發動機示意圖 圖51 燃料供給系統圖14 雙缸對置同步熱流渦輪發動機示意52 泵-噴油器結構圖15 數千馬力輸出動力熱流渦輪發動機示意53 三壓縮缸高壓噴油泵結構圖16 數萬馬力輸出動力熱流渦輪發動機示意54 扭簧式全速調速器圖17 活塞往復式四缸內燃發動機曲拐布置圖 圖55 6120型車用長型孔式噴油器圖18 發火器動力傳動56 輸油泵原理圖與結構19 發火器前視剖面57 燃料濾清器圖20 發火器頂視剖面58 熱流渦輪機渦輪葉片剖面21 發火器側視部分剖面59 熱流渦輪機渦輪葉片22 燃氣柱塞泵剖面60 熱流渦輪剖面及集氣器23 進通氣柱塞泵剖面圖 圖61 水溫表結構24 空氣濾清器62 鉛蓄電池25 微型水泵及控制器剖面圖 圖63 發電機調節器26 溫度控制器三視64 電啟動機27 雙U型進退器工作原理圖 圖65 交流發電機28 控制水電磁閥產品圖 圖66 燃油表結構29 單缸異步熱流渦輪機壓氣機側視圖67 單缸熱流渦輪機壓縮行程工作方塊30 單缸異步熱流渦輪機壓氣機前視圖68 單缸熱流渦輪機進氣行程工作方塊31 隧道式氣缸體圖69 雙缸對置式熱流渦輪機第一個180°工作方塊32 單缸異步熱流渦輪機缸體結構 圖70 雙缸對置式熱流渦輪機第二個180°工作方塊33 單缸異步熱流渦輪機缸體與渦輪外殼圖71 壓氣機理想示功34 氣缸與氣缸蓋圖72 壓氣機作功最佳曲線35 鑄鐵缸套與散熱片圖73 壓氣機氣體壓力作用示意36 氣缸，氣缸蓋，曲軸箱固定方式圖74 壓氣機往復慣性力、離心力作用示意37 鋁合金散熱片與鑄鐵缸套 圖75 衝動式氣輪機葉片蒸汽速度變化38 拖鞋式橢圓單錐度短裙活塞前視圖76 單級衝動式汽輪機速度三角圖
權利要求
熱流渦輪機也稱熱流渦輪發動機，繁稱多工質、雙液體噴射式熱流作功渦輪發動機。1.熱流渦輪機總體結構1.壓氣機 2.發火器 3.渦輪 4.集氣器 5.啟動及電系統
2工作原理2.1壓氣機送到發火器中的高壓高溫空氣同噴入的燃油燃燒產生高壓高溫氣流，在流經燃氣柱塞泵桶時同噴入的水霧產生膨脹，增大氣流量，經噴咀噴射渦輪葉片，促使渦輪旋轉，衝動葉片的氣流由集氣器收集多次噴射渦輪葉片，將熱能轉換為機械能連續作功。2.2在連續作功過程，一次用燃油空氣燃燒和水產生膨脹，高溫高壓氣流衝動葉片促使渦輪旋轉作功。還可用渦輪慣性，壓氣機送到燃燒室高溫空氣在流經燃氣柱塞泵桶時同噴入水產生膨脹，經噴咀噴射渦輪葉片促使渦輪旋轉作功。不但節省燃料，又使燃燒室殘留廢氣清除，有利於燃料完全燃燒。但在渦輪旋轉作功過程中是1+1有規律交替循環進行的。在多個壓氣機工作時注意噴油噴水和單獨噴水作功的排序，在交替過程中使渦輪旋轉爭取均勻受力以穩定轉速。
3.熱流渦輪機分類3.1按壓氣機轉速和渦輪轉速可分為異步和同步，如果兩個轉速不相等為異步，兩個轉速相等為同步。3.2按壓氣機的氣缸數量分可分為一缸，二缸V型，雙缸雙置，三缸星型(既可以異步，也可以同步)。3.3一千馬力以下輸出動力為單渦輪單層葉片或U型兩側雙葉片、多層U型兩側多層葉片，壓氣機為側嵌臥式或立式內外置單層多層壓氣機熱流渦輪發動機。一千馬力至一萬馬力以上動力輸出為雙渦輪或多渦輪多層U型兩側多葉片，壓氣機為內外嵌臥式組合結構，內置壓氣機的兩連杆同在一個軸徑上，內外置多層壓氣機熱流渦輪發動機。壓氣機為三角分布，V型臥式，作功工質在渦輪葉片和集氣器之間為蛇形穿行作功。形成渦輪在整圈受高壓、高溫氣流衝擊作功。轉速可達2000-6000轉/分，同時具備1千馬力以下熱流渦輪機形體結構和性能。動力需求可根據實用空間可形成整機並聯或串聯，在離合器的配合下可達到動力跨越式輸出並可以方便的分機啟動。
4.可達到性能指標性能指標是和現代廣泛應用活塞往復式內燃機比較4.1熱流渦輪機體積要比現代使用活塞往復內燃機小1/2左右，如果同樣體積對比和同等燃料消耗，熱流渦輪機輸出動力是活塞往復內燃機3-4倍。如果同等氣缸總容積，渦輪機一個缸壓氣機用活塞往復式內燃機一個缸燃料消耗可以得到四個缸活塞往復式內燃機動力輸出。如果熱流渦輪機用二個缸壓氣機用活塞往復式內燃機二個缸的燃料消耗就可以得到活塞往復式內燃機8個缸的動力輸出。4.2一機可多燃料，汽油、柴油、煤油、酒精、可燃氣體等，1/3用燃油，2/3用水(用處理過的生活用水蒸餾後才能保證發動機正常工作，其它水也必須蒸餾後才能使用)。4.3易損、易磨、易碎零件少於活塞往復式內燃機，減少維護量，增加保證性，增長使用壽命。4.4輸出功率可由幾拾、幾百、幾千馬力，數萬馬力自成系列，而機器轉速能保持2000-6000轉/分。4.5製造成本低，節約原料，節約人力、物力、啟動設備簡單可靠，可以電啟動壓縮空氣啟動，充分利用新材料、新工藝容易智能化組織大規模生產，可達到有害氣體零排放，噪音小，排出氣體溫度接近環境溫度，有利環保。
5.發火器發火器全部機件都安裝在壓氣機缸蓋上，小功率輸出熱流渦輪機到大功率輸出基本結構相同，只是在氣缸蓋位置和機件尺寸大小變化。5.1發火器的結構1.水供給系統 2.氣體分配系統 3.機械傳動系統5.1.1水供給系統，有水泵，水控制器、磁控閥，噴水咀及溫控部分組成。水供給系統是及時將水供給噴水咀，準確及時參與熱流作功。溫控是解決冬季發動機好啟動，一般要求發動機溫升到60℃以上時水參與作功。5.1.1.1水泵是一個柱塞式有控制閥、泵桶、柱塞、柱塞環，彈簧及鎖腳。5.1.1.2熱控制器是由汽油發動機火花塞為結構構思的。由發電機供給電源的熱控制觸點控制磁控閥開和關使水通和斷。有電容保護觸點，前端用螺紋擰入燃氣柱塞泵的泵桶內。熱控制器噴水咀一體結構。5.1.2氣體分配系統1.進通氣柱塞泵 2.燃燒室 3.冷卻腔 4.燃氣柱塞泵。5.1.2.1進通氣柱塞泵，當壓氣機進氣行程時保證新鮮空氣順暢無阻力進入壓氣機氣缸。當壓氣機在壓縮行程時，將新鮮空氣順利壓入和密封在燃燒室內。5.1.2.2構造1泵桶，泵桶上連接空氣濾清器進氣口；2.代條筋通氣口；3.前端有螺紋和燃燒室連接，加入螺母金屬墊防止冷卻腔漏水。後端蓋，防止潤滑油進入壓氣機氣缸，並保證平行運行；4.柱塞由三部分組成，頭部、杆部、尾部。頭部有壓縮環和組合環，環槽油孔，(油孔在下方和上方設有設置)，燃氣柱塞上下設置，兩面不設置，燃氣柱塞泵沒有通氣口，而增加了噴咀和空氣平衡孔。其它結構都一樣，燃氣柱塞泵是將燃燒室內噴入泵桶內高溫高壓氣流和水膨脹衝擊葉片，使渦輪連續作功。並要滿足氣流對葉片噴射最佳角度和噴口形體口徑，噴水形式是截流式還是順流式通過實驗，進通氣柱塞泵，燃氣柱塞泵尾部有機械傳動機構。5.1.2.3燃燒室及冷卻腔。燃燒室為球型或其它形體為保證燃油燃燒溫度用現代壓燃式柴油機壓縮比上限(16～22)以保證壓縮終了燃燒室內介質溫度600℃-700℃，以保證燃料燃燒速度和完全燃燒，壓縮比最好提高到(22～26)。燃燒室冷卻是冷卻腔中的水散去多餘熱量，冷卻腔的水循環是水泵。水箱產生循環，燃燒室和冷卻腔由燃氣柱塞泵和進通氣柱塞泵實用結構連接在壓氣機氣缸蓋上用螺栓固定，並裝入燃油噴油器。燃燒室內腔噴鉬，鉬層硬度為(HV900-1100)，熔點(2640℃)，進通氣柱塞泵桶和燃氣柱塞泵桶鍍多孔性鉻，鍍鉻層硬度為(HV900-1100)，鉻熔點高(1770℃)，燃氣柱塞泵和進通氣柱塞泵壓縮環和柱塞頭部和第一道密封環噴鉬和利用其它耐高溫新材料、新工藝。5.1.2.4空氣濾清器，水箱，潤滑油冷卻器一體結構。根據使用情況及空間要求也可以分體結構。5.1.3機構傳動系、曲拐和凸輪組合式，凸輪和齒輪組合式。5.1.3.1有主傳動杆，包括曲軸前端扇型齒輪，齒輪或曲拐和帶動水泵的凸輪，橫向連接杆，調正螺絲，鎖緊螺母，軸承。通過軸承和殼體固定。5.1.3.2副傳動杆有兩個一個是進通氣柱塞泵傳動杆，另一個是燃氣柱塞泵傳動杆，它們的結構基本一樣，它們共同有曲拐或齒輪，凸輪，雙U型對稱器，止位滾珠軸承或連杆軸銷及固定卡簧方式固定，傳動杆上端與下端軸承。通過軸承和殼體固定。5.1.3.3主驅動杆，它是由兩個扇型齒改變180°角傳動。主扇型齒輪由壓氣機曲軸代動，通過滾珠軸承固定，分別帶動進通氣柱塞泵和燃氣氣柱泵曲拐或齒輪，並帶動水泵和水泵控制器的兩個凸輪。5.1.3.4付驅動杆直接帶動的進通氣柱塞泵和燃氣柱塞泵的進退裝置。它的結構代有凸凹始點和終點的半圓型凸輪，在兩個裝在雙U型對稱器上的兩個滾珠軸承中旋轉，用凸輪的不同凸凹和弧度控制雙U型對稱器前進時間角度和後退時間角度，並負責兩個變化時間變化角度的變化。5.1.3.5 a.b的弧長必須是壓氣機活塞的一個行程距離(因為圓是直線的3.14倍)付軸曲拐或齒輪旋轉360°，同時也是壓氣機曲軸旋轉360°，也是壓氣機活塞的一個進氣行程和一個壓縮行程，那麼也正好是付軸曲拐或齒輪和凸輪旋轉360°，這兩個180°也剛好完成雙U型對稱器前進一次，後退一次，同時也帶動柱塞在泵桶內前進一次和後退一次連續運轉。5.1.3.6 E.B這兩個軸承和軸的選擇必須滿足如下要求，第一每分鐘轉速要滿足凸輪轉速的2-3倍以上，第二要求旋轉靈活，體積小，這樣雙U型對稱器空間距離小，但是必須滿足凸輪的接近角和離去角的要求，第三保證凸輪運行的貼合，防止過緊而產生熱量影響軸承使用壽命，防止過松產生不必要的機械雜音和軸承轉動不正常，破壞發火器的正常工作。主要是軸承的定位，間隙，凸輪a.b弧的流暢和弧的銜接要有精密的公差與配合。5.1.3.7 F此軸的長度正是雙U型對稱器總長度，這個長度餘量要滿足。5.1.3.8 G-0°，D-0°這即是兩軸承或軸的對稱距離，又是兩軸承或軸在凸輪旋轉中的接近角和離去角，(以中心線為0°而言)為了有這個角度存在我們把兩個軸承或軸分別設置偏離中心線的左右而形成角度，同時凸輪的弧線也分別超前中心線和滯後中心線實現這個接近角和離去角(主要是固定旋轉方向而形成的)這個角度是壓氣機活塞兩行程交替過程也是進氣行程和壓縮行程的上止點向下止點或由下止點向上止點的兩個交替過程，這個交替在發火器的工作中精密準確，而且很短時間內完成。因為凸輪向一個方向不停的旋轉，轉速和角度都與壓氣機的轉速和角度絕對一致。也是一個必需滿足機器工作正常的條件之一。5.1.3.9曲拐軸或齒輪軸向連接上端為大小頭螺絲固定，這種螺絲不但節約原料還體積小，保證各種轉速不鬆動，下端用十字凸凹外套連接，省時省材料，加工方便，工藝簡單，結構強度和剛度好。
6.壓氣機壓氣機是熱流渦輪機的主要部分根據需求可以多種結構形式，他不但要及時供給發動機的新鮮空氣，而且本身負責發火器的驅動傳遞，潤滑，燃料供給，所有機件的組合基體。6.1機體與氣缸6.1.1機體構成熱流渦輪機的骨架，機體內安裝所有的主要零部件和附件，為了保證活塞連杆、曲軸、氣缸、發火器等主要零件工作可靠，耐久，它們互相之間必須保持精確的相對位置。機體的表面尺寸，幾何形狀，相互位置都很嚴格，在設計時必須有嚴格的公差要求。由於結構複雜，尺寸較大，壁又較薄，毛坯鑄造，機面加工面多，精度和光潔度要求就會很高，因而機械加工很費時。熱流渦輪機的機體採用氣缸，曲軸箱分體結構，因而曲軸是組合式，採用滾珠軸承支承曲軸，我們選用黃河JN150型汽車發動機，曲軸結構方式，為了便於安裝用滾動主軸承支承的曲軸，選用隧道式氣缸體。氣缸體內部鑄有隔板和若干個加強筋，用來增大剛度，支承曲軸主軸承和渦輪，驅動傳遞機件。氣缸用風冷卻，氣缸和曲軸箱兩體結構。氣缸蓋和氣缸也是兩體結構，熱流渦輪機的固定，以渦輪外殼和渦輪軸承做固定點，壓氣機固定在渦輪外殼上，這樣壓氣機可以減少體積和充分利用輕質合金。也有利於冷卻。壓氣機曲軸箱和氣缸，氣缸蓋，渦輪外殼分體成型，這樣成型體積小容易利用先進材料和工藝，減少人力、物力消耗，降低生產成本，成品率高。採用新的成型方法和工藝，液態模鍛法等。6.1.2氣缸筒上帶有很多散熱片，為了簡化製造工藝和減小熱變形，採用單體氣缸結構。氣缸蓋(發火器)氣缸及曲軸箱的連接方式有兩種，一種用長螺栓直接把氣缸蓋、氣缸及曲軸箱連接，為簡化工藝，降低成本採用自體結構連接方式。氣缸外表布置了很多散熱片，以增加散熱表面，氣缸的鑄造有兩種一種為鑄鐵氣缸代散熱片的；另一種為了冷卻需要雙金屬用灰鑄鐵做氣缸原料，外表面用鋁製散熱片。因發火器用水冷卻氣缸也可以用水冷卻。6.1.3曲柄、連杆機構6.1.3.1活塞連杆組6.1.3.1.1活塞連杆組有活塞、活塞環、活塞銷、連杆等機件組成。活塞的基本構造可分為三部分頂部、頭部、裙部。對它的要求強度高，重量輕，導熱性好。活塞頂部，主要承受壓縮空氣壓力；頭部有若干個活塞環槽，安裝氣環，油環，環槽底部有若干個小孔，使多餘的潤滑油洩入曲軸箱；裙部是用來導引活塞在缸內運動，裙部有活塞銷座用於連接連杆。為了減輕活塞重量鑄造上，在不影響強度和硬度的允許範圍，儘可能薄一些，為導熱性好，要選擇膨脹係數小的材料。為了使活塞有一定剛度和強度在銷座部位要加大一些厚度，而在裙部要有一定的橢圓度和較短的裙部。6.1.3.1.2活塞環活塞環可分為密封環(又稱氣環或壓縮環)和刮油環(又稱油環)。(進通氣柱塞泵，燃氣柱塞泵都用密封環)第一保證氣體不洩漏，第二保證將柱塞上的熱量傳給泵桶。由於密封環要完成封氣和導熱任務，因此它應有足夠的彈力，使環的外圓柱面緊壓在氣缸壁上，斷面應很平正光滑。能與環槽的端面良好貼合。由於柱塞在高溫下工作，而且潤滑條件很差，其彈性容易下降，磨損也很嚴重。因而環的材料選擇和結構改進主要是為了提高其工作壽命。密封環一般都用優質灰鑄鐵製成，為提高其性能，可在灰鑄鐵中加入少量的鉻、鎳、鉬、鎢等合金元素或鍍鉻、噴鉬等其它新材料及新工藝。組合式刮油環，做密封和刮油，它有上下兩個刮片和主環組成。刮片與氣缸壁接觸，刮下的潤滑油由主環油孔流回，刮油性能好，主環是用薄鋼皮衝壓卷制而成，工藝簡單，便於自動化生產。活塞銷採用浮式安裝法，在活塞銷座兩端用卡環嵌在銷座凹槽中。連杆與連杆軸承連杆是將活塞承受的力傳給曲軸，並和曲軸配合把由軸向運動變為活塞直線往復運動，為保證足夠剛度和強度的原則下，在結構上要減輕重量，大端小端都用。軸承做封閉式或其它形式結構，桿身兩面用支撐筋中間空的結構，材料用優質灰鑄鐵液態模鍛製造。6.1.3.2曲軸曲軸是壓氣機主要機件之一，由渦輪產生的動力由曲軸傳遞給壓氣機，同時壓氣機的工作情況也是由曲軸反映給渦輪，消耗主機動力的大小、速度都由曲軸反映出來。熱流渦輪機使用的曲軸是全支承組合式或其它結構形式曲軸，它分主軸頸和連杆軸頸，它的結構是按著黃河JN150型汽車、6135Q型發動機，曲軸上裝用滾動主軸承。氣缸體採用隧道式結構，曲軸是組合式的，它的優點曲軸旋轉阻力小，易於起動，功率消耗小，採用隧道式氣缸體剛度大；缺點是結構複雜，製造成本高。連杆軸頸連杆軸頸採用中空和活塞銷一樣的結構，因為連杆大端是軸承，所以連杆軸頸是和主軸頸為分體連接的，這樣組合式曲軸就成為開體式。曲軸前端，有帶動燃料系統和潤滑系統的齒輪，還有帶動發火器的驅動扇形齒輪，後端可以直接或齒輪和渦輪齒輪嚙合。製造曲軸的材料用鑄鐵、軸頸作工藝處理。6.2熱流渦輪機的潤滑系潤滑系的基本任務是將機油不斷供給各零件磨擦表面，減小零件的磨擦與磨損。流動的機油可以清除磨擦表面上的磨屑等雜質，並冷卻磨擦表面。此外，氣缸壁和活塞環上的油膜能提高氣缸的密封性。6.2.1潤滑系的組成由油底殼，機油泵，集濾器，噴嘴等組成。6.2.1.1機油泵有齒輪式和轉子式兩種。6.2.1.2轉子式機油泵轉子式機油泵工作原理，主動的內轉子和從動外轉子都裝在油泵殼體內，內轉子固定在主動軸上，外轉子在油泵殼體內可自由轉動，二者之間有一定的偏心距。當內轉子旋轉時，帶動外轉子旋轉。轉子齒形廓設計使轉子轉到任何角度時，內、外轉子每個齒的齒形齒廓線上總能互相成點接觸。這樣，內、外轉子間便形成四個工作腔。某一個工作腔從進油口轉過時，容積增大，產生真空，機油便經進油孔吸入。轉子繼續旋轉，當該工作腔與出油口相通時，腔內容積減小，油壓升高，機油經出孔壓出。轉子式機油泵結構緊湊，吸油真空度較高，泵油量較大，且供油均勻。可以安裝在油底殼外面位置高一些。6.2.1.3機油濾清器在潤滑系中一般裝用幾個不同濾清能力的濾清器，(與主油道串聯的濾清器稱為全流式濾清器，與主油道並聯的則稱為分流式濾清器)。這樣既能使機油有較好的濾清，而又不至於造成很大的流動阻力。6.2.1.4機油濾清器的種類1.浮式濾清器 2.固定式濾器 3.粗濾器 4.細濾器 5.離心式細濾器 6.複合式濾清器6.2.1.4.1複合式濾清器，以供採用。上海SH760，SH130型汽車採用細濾器與粗濾器串聯，而設置在同一外殼內的複合式機油濾清器，構造粗濾芯為線繞式，帶有凸起的偏銅絲與5a繞在波紋狀的繞絲筒5Bh，形成0.04-0.09毫米的濾清縫隙。細濾芯為紙質的，折狀濾紙4a用粘合劑固定在濾芯端蓋上，由機油泵進來的機油，從孔D進入，經過粗濾芯銅絲縫隙，再經細濾紙進入中心腔，然後沿中心腔上流，經孔E進入主油道。濾油器蓋壓緊螺母的螺紋孔H與出油孔E相通，機油壓力表油管接頭旋於螺紋孔H上。當細濾芯堵塞，該濾芯前後壓力差超過1.2公斤/釐米2時，旁通閥打開，經粗濾的機油便經孔G和孔E供入主油道。當粗濾芯堵塞，進油孔D和出油孔E油壓差超過2公斤/釐米2時，安全閥q打開機油則不經濾芯，直接供入油道。6.2.1.5機油散熱器，為了使機油保持在最好的溫度範圍內工作，除靠油底殼內自然冷卻外，我們將(6120型柴油機)機油散熱器裝在冷卻水路中，當油溫較高時，靠冷卻水降溫；而在起動暖車期間較低時，則從冷卻水吸熱迅速提高油溫度。我們把機油、冷卻水、空氣濾清器三位一體設計在一起。也可以根據實用分體設計。6.3燃料供給系熱流渦輪機所用的燃料為多種，汽油、柴油、煤油、酒精，可燃氣體等。可燃混合氣的形成和燃燒採用帶有預燃室壓燃式柴油機的形成方式。從原理與結構採用現有的結構方式。6.3.1燃料供給系統組成燃油箱、輸油泵、低壓高壓回油管、燃油濾清器、高壓油泵、噴油器等組成。6.3.2國產高速柴油機噴油泵系列。國產噴油泵I、II、III號系列。它基本上能滿足我國目前生產的中小功率高速柴油機的需要，因此應用比較廣泛。這個系列各號噴油泵的結構大致相同，其共同的特點是6.3.3噴油泵體分成上下兩部分，拆裝和維修比較方便；6.3.4採用撥叉式油量調節機構，與常見的齒條式機構相比，結構簡單，材料利用率高；6.3.5滾輪體部件採用了墊塊調整的方法，代替調節螺釘的結構，這樣可以克服調節螺釘。頂平面硬度不易提高而造成容易磨損的缺陷；6.3.6考慮了加強密封和潤滑有餘地，增加了個別部件，可以適應多種燃料的需要；6.3.7噴油泵結構緊湊，體積小，重量輕。如4125型柴油機改為II號泵後，噴油泵重量從原30公斤降低到14公斤，4146型柴油機改用為III號泵後，噴油泵重量從原80公斤減輕到16公斤左右。這不僅節約了大量的原材料，而且減輕了生產和使用人員的勞動強度。此外國產系列泵還具有零件數目較少，通用性和互換性較好的優點。6.3.8軸針式噴油器通常用於渦流室和預燃室柴油機中，近年來也開始應用於少數帶有強烈進氣渦流的直接噴射式柴油機。它的噴注形狀呈空心錐形。噴孔斷面大小與噴注的角度開頭取決於軸針的形狀和升程。軸針頭部的形狀有柱形和錐形兩種，當要求噴霧錐度不大時，宜將軸針頭部做成柱形，而要求噴霧錐角很大時，軸針的頭部應做成且有兩個相對的截錐體的形狀。改變軸針頭間的形狀，就可以得到各種不同的噴霧錐角，一般可在4°～45°度範圍內變化。軸針式噴油器的噴孔直徑都在1毫米以上。因為噴孔直徑較大，孔內又有軸針上下活動起自潔作用，噴孔不易積炭，工作可靠。6.3.9泵噴油器結構泵噴油器GMC二衝程柴油機上得到了應用。其優點主要是因為柱塞與噴油器噴孔之間的高壓燃料容積大大地減小了，基本上消除了噴油過程中由於燃料可壓縮性而引起的壓力波動的影響，使高速運轉接近實際噴油的如願點和終點比較近於噴油泵所確定的理論供油始點和終點。泵體上用外套螺帽緊固著柱塞套和噴嘴頭，柱塞套上有上下兩個孔，這兩個孔定期地使柱塞套壓油腔內環狀空腔相通。柱塞套內安裝有柱塞，柱塞下部有環形切槽。切槽下是兩個螺旋形切邊，上切螺旋角比下邊大。環形切槽通過柱塞上的徑向孔和軸向孔與柱塞套的壓油腔相通。柱塞上端有凸肩伸入導向套上。導向套被彈簧壓向上方。柱塞上部裝有齒輪，並與齒條相嚙合。噴嘴上有6個直徑為0.165毫米的噴孔，並在內部裝的單向閥和片閥，單向閥可以保證噴油開始和終了時比較迅速。片閥可能防止燃燒室氣體進入泵-噴油器內腔。單向閥開啟壓力約為115公斤/釐米2在泵-噴油器工作時燃料在輸油壓力作用下經油管接頭進入，通過金屬濾芯與油道送入環形空腔，一部分燃料又從這裡經油道與第二個濾芯不斷流回燃料箱。燃料在環形空腔內循環，可以使泵-噴油器的冷卻，促使空氣和蒸汽泡的排出。當柱塞位於最上面的位置時，燃料從環形空腔過柱塞套上孔、環形切槽與柱塞孔，並直接通過柱塞套下孔進入並充滿柱塞套的上孔返迴環形空腔。當柱塞的上螺旋切邊遮蓋柱塞套的上孔時，燃料開始通過單向閥而從噴嘴噴出。這個時刻對應理論供油始點，而當柱塞繼續向下運動，柱塞壓油腔，經柱塞孔和柱塞套下孔流迴環形腔。雖然此時柱塞仍繼續向下運動，但供油量和供油始點都發生改變。供油量增加時，供油始點提前，供油終點延遲。這樣可使變工況工作的柴油機工作比較柔和。GMC泵-噴油器柱塞的直徑6.35毫米，行程8.75毫米，在全負荷工況下，轉速n＝2000轉/分時最高噴油壓力Pmax＝1320公斤/釐米2。6.3.10全速調速器。全速調速器不僅能限制柴油機的最高和最低轉速，而且在柴油機的所有工作轉速下都能起作用。在任何速度工況下，供油量都由調速器自動控制。全速調速器還可以採用其他不同的結構型式，具有單排飛球和一根強力的扭簧。調速扭簧套在調速操縱軸上，兩端壓在搖架上。操縱調速手柄，就可轉動操縱軸從而改變扭簧的扭轉程度，也就是改變了扭簧壓搖架上的力。因此調速手柄一定位置，對應一定的調速扭簧壓力，也即對應於一定的調速器起作用的轉速。只有當轉速升高到某一轉速，飛球產生的離心力才能通過推力盤克服扭簧的壓力平衡時為止。調速器殼上裝有起動加濃手柄。起動時，拉動手柄，使噴油泵調節杆的供油量加大。6.3.11燃料濾清器為了保證發動機不間斷工作，從燃料箱流出的燃料，必須仔細地清除機械雜質和水分。如果燃料濾清不良，噴油系統的精密偶件便會發生阻滯和加速磨損，從而引起柴油機各缸供油不均勻，功率下降，燃料消耗增加。因此燃料濾清器對保證噴油和噴油器的可靠工作及提高它們的使用壽命有重要的作用。近年來，國產柴油機上使用紙質柴油濾清器日益增多。紙濾芯對引起噴油系統精密偶件磨損較嚴重的機械雜質(顆粒直徑為6～20微米佔85％的石英砂)過濾效率可達95％以上，完全可以滿足實際使用的要求。此外紙質柴油濾清器還具有重量輕、體積小、成本低的優點。6.3.12輸油泵輸油泵的作用是保證燃料在低壓油路內循環，克服管路及濾清器的阻力，並保證供應足夠數量及一定壓力的燃料給噴油泵。一般輸油泵的供油量要比噴油泵的需要量大10倍左右。活塞式輸油泵因為結構簡單，使用可靠，加工安裝方便，應用得比較廣泛。為了在發動機起動前使噴油泵內充滿燃料，輸油泵上還帶有手柄。Q＝ηvyπd2h nt/4×10-6升/分式中d-油泵活塞的直徑(毫米)；h-輸油泵活塞的行程(毫米)；nt-輸油泵的轉速一般等於凸輪轉速(轉/分)；ηvy-油泵的容積效率，一般可取0.7～0.75。
7.渦輪7.1渦輪是熱流渦輪機將熱能變為機械能的主要元件。它是以活塞往復內燃機飛輪為構思變化的。中小輸出功率發動機以單輪為主，大型和特大型是單渦輪串聯和並聯結構形式，有一層葉片、一層U型兩側雙葉片、二層U型兩側雙葉片、三層U型兩側雙葉片。增加一組葉片輸出動力就成倍增加，作為動力增加元件只是型體增大，結構沒有變化，這樣給先進位造、先進材料、先進工藝提供有利條件，可以一體鑄造，還可以分體鑄造。小半圓與半圓形邊緣帶有弧度葉片的結構形式。應保證有足夠的承受衝擊壓力的結構強度與剛度。7.2渦輪是一個上圓大，有輪輻型狀的圓型，在上圓部是葉片，軸前端有齒輪軸後端裝入齒套連接離合器作動力輸出，材料用灰鑄鐵，軸和外圓以輪輻為支撐結構，輪輻之間留有一定空間，防止熱量過多傳給軸。保證軸在正常溫度下工作。輻流式汽輪機渦輪也是採用的結構方式，它分單面、雙面兩種，它可以有集氣器也可以不用集氣器。7.3 A，B，C為雙向三對滾珠軸承，大動力和特大動力用調距雙V對口滾柱調正裝置。增強旋轉穩定性，軸承的安裝位置應選擇在支撐筋的位置，並在軸向有意的加強結構剛度和強度。增長主軸軸承壽命。選擇軸承工作能力係數，每分鐘極限轉速容許靜負荷應有2-3倍的承受能力為基本工作條件。
8.集氣器在熱流渦輪中，它負責熱能再利用壓氣機和發火器噴出的第一次作功熱流，第二次作功和第三次作功。集氣器有兩個，分別設置在渦輪上的葉片兩側，在渦輪外殼固定，與渦輪葉片的空間距離越小越好，不影響渦輪旋轉速度要求，儘量縮短兩者空間距離，這樣熱流損失小，增大熱流作功效率。距離的調整方式是用加減墊片來實施。8.1內弧度要大，工質經過距離儘量短，熱工質損失少，接口處上下半圓，左右為直線設置凸邊，進口徑大，出口處口徑小，噴口與渦輪葉片有一定角度，噴口有一定斜角，使噴出流體有導向作用，漸縮型、漸放型或縮放型，按實際應用環境而定，出口要注意散射流體要全部做功，增高熱效率。集氣器噴口燃氣柱塞噴咀，噴口面積設計時要使流體在超音速和亞音速範圍工作，不能在音速範圍工作，防止引發噪音。外形為半圓形，渦輪旋轉過程會使空氣產生對流，能否滿足全機冷卻效果或加入散熱裝置實驗中再思考。8.2第一個集氣器內腔加入活塞阻尼設備，由集氣器活動內腔、彈簧、活塞半月型活動杆、活塞，缸筒等組成。它的作用環節第一次噴射強大壓力而造成的機器不穩定因素，環節壓力防止損壞外殼結構，可以做附助壓氣機使用，用傳感設備，觀測機器動力情況，活動內腔要在噴口處留出1/3空間，缸筒連接一個儲氣裝置作為啟動機器用壓縮氣源。製造方式可用液態模鍛鑄造，衝壓，工作表面鍍覆。這樣工藝簡便，省工，省料。
9.起動系9.1常用起動方式9.1.1人力起動小型發動機一般用人力起動。人力起動雖然具有結構簡單，工作可靠等優點，但由操作不便、力量操縱有限等缺點，在設計電動機起動系時，應當要注意電動機的特性來選擇電源的容量、電機功率和齒輪傳動比等，使它的工作點能保證發動機以足夠高的起動轉速。蓄電池容量50～150安時，電壓12伏柴油機電起動機率為Nq＝(0.05～0.1)Ne馬力蓄電池容量100～200安時，電壓12～24伏。以供發電機、儀表及其它電器。大動力和特大動力熱流渦輪機用24V電壓分級啟動。熱流渦輪機的起動還有一個方便條件，如果第一次起動後，在行路過程和間歇停車過程，可以用壓縮空氣直接衝動渦輪起動(如果有氣壓制動系統用本系統的氣壓起動)。大動力和特大動力熱流渦輪機可分級用氣壓啟動。(還可以用火藥啟動發動機，還可以用作發動機燃料，但必須嚴加控制在極特殊需求和特殊群體才可設置)
全文摘要
熱流渦輪機。是熱機家庭新成員。結構有壓氣機、發火器、渦輪、集氣器及動力輸出裝置。工作原理壓氣機送到發火器中高壓高溫空氣和噴入燃油，燃燒產生高溫高壓汽流在流經燃氣柱塞泵桶時同噴入水膨脹增大氣流量經噴嘴噴射渦輪葉片連續作功，轉速2000－6000轉/分。結構簡單，體積小，重量輕，扭力大，可靠耐久。一個機型同時用汽油、柴油、煤油、酒精可燃氣體等，1/3用燃油，2/3用水，石油枯竭後機器仍能正常工作。效率高，燃燒完全，消除有害氣體排放和噪音，有利環保。小動力、大動力用兩種啟動方法。電啟動，氣壓啟動。結構簡單、方便可靠，適應性好。全面替代活塞往復式內燃機所佔領航空、航海、陸路交通、農業國防等領域。
文檔編號F01D25/08GK1651734SQ20051000665
公開日2005年8月10日 申請日期2005年1月17日 優先權日2005年1月17日
發明者韓鳳琳, 張顯榮 申請人:韓鳳琳, 張顯榮