相反的活塞氢发动机和用于操作的方法技术

系统包括相反的活塞发动机。活塞(1)由顶部活塞半部(la)、弹簧(lb)以及底部活塞半部(1c)组成。缸体(3)具有用于经压缩的空气的入口通道(8)以及出口通道(10)、燃料喷射器(12)、蒸汽喷射器(13)和点火元件(14)。两部分式曲轴(15)与经由离合器(20a、20b)与叶轮(22)连接的引出端轴(19a、19b)配合。环绕叶轮的转子缘(26)包含磁偶极子(28)，而定子缘(27)具有感应线圈(29)。一种方法涉及使用就位于活塞的两个半部之间的弹簧的回弹性，此外，活塞半部通过经压缩的空气的喷出而冷却。另一种方法涉及将叶轮的能量的某一部分转移到附接到叶轮的收集并且转移能量的系统，在叶轮轴上的转矩不足的情况下，从该系统取得能量。从该系统取得能量。从该系统取得能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相反的活塞氢发动机和用于操作的方法


[0001]本专利技术的目标是一种带有尤其针对氢燃料的发动机的混合推进系统和一种保护该发动机的活塞免于爆震燃烧的影响的方法以及一种在特别地关于由该发动机供能的直升机的叶轮轴上获得周期性的额外的转矩的方法。

技术介绍

[0002]从PCT申请的专利技术编号WO 2017/039464的公布获知的氢发动机(hydrogen engine)包括附接到发动机壳体的一对双室式缸体(其内表面以金刚石涂层覆盖)和就位于其中的双往复式活塞，同时缸体连同活塞在两部分式曲轴的旋转轴线中以180
°
C角彼此相反地指向，该两部分式曲轴使缸体和活塞共轭(conjugate)，并且就位于发动机壳体中，或它们一起形成字母V的位置。曲轴由两个完全相同的曲柄元件组成，所述两个曲柄元件沿着它们的共同旋转轴线彼此相反地指向，并且，所述两个曲柄元件在距离轴承的帮助下以可环绕所述轴线旋转并且反向旋转的方式彼此连接。此外，曲轴具有从其两侧伸出的用以转移驱动的两个轴。曲轴的联接功能借助于两对相同的连接杆来完成，同时每个连接杆通过其一端而与反向旋转的曲柄元件中的一个以可旋转的方式连接。所述成对的连接杆的另一端与两个横向轴中的一个以振荡方式连接，而它们的每个通过垂直于其的推杆而与来自成对的联接的活塞的一个活塞刚性地连接。在每个缸体的壁(其内表面以金刚石涂层覆盖)的中间，存在扫气空气(scavenging air)的入口通道以及燃烧产物连同扫气空气的出口通道。在每个缸体的头部中，并且在其底部分隔件中，存在燃料喷射器、蒸汽喷射器以及点火元件。分隔件的线性滑动轴承嵌入于每个底部分隔件的中间，推杆被引导穿过线性滑动轴承。分隔件的滑动轴承从下方与环形密封元件配合，在环形密封元件上方，在滑动轴承的剩余的长度上，在滑动轴承的壁与推杆的表面之间，存在微型润滑孔隙。被分配给每个缸体的燃料喷射器与用于通过燃料喷射器的蒸汽管路而投加蒸汽的装置连接，而所述装置由安装于对应的缸体的排气管上的蒸汽发电机供能。此外，存在安装于每个特定的排气管上的热电偶(thermocouple)，而根据通路，存在发电机涡轮和支持性风扇的涡轮。支持性风扇通过被分配给相反的缸体的主风扇而将扫气空气供应到所述缸体的经压缩的空气的入口通道。所有发电机的电引出端都与所有热电偶的电引出端并联地连接，并且，它们供应到给HHO发电机供能的蓄能器。来自HHO发电机的氧气管路被引导至紫外线电离器，氧气管路进一步从紫外线电离器前往三通气体连接器的进入端中的一个，氢气连接器从HHO发电机被传导(carried)到三通气体连接器的其它进入端。气体连接器的引出端通过压缩机而与所有单独的燃料投加装置的进入端都并联地连接，所有单独的燃料投加装置的引出端与被分配给它们的所有燃料喷射器都连接。
[0003]此外，由德国公司Airstier开发的空中无人机的推进系统(propulsion system,有时称为驱动系统)包括用于驱动无人机的四个螺旋桨的四个单独的燃烧发动机以及联接到所述燃烧发动机的四个支持性电发动机，所述发动机促进提高空气中的稳定性和机动性。
[0004]从专利描述US 6918382获知的由氢燃料供能的内燃发动机用于以受控制的量的喷射的氢给小型摩托车供能。考虑到多个参数(包括在用于利用微控制器以及与微控制器合作的许多传感器的使用来测量氢燃料的系统的帮助下控制的位于氢存储系统中的氢的量)，控制氢燃料的量的系统引起燃料喷射到发动机节流阀中。
[0005]此外，已知在使用HHO发电机的情况下产生并且利用氢燃料的方法，其中，在从交流发电机供应能量之后，发生来源于车罐的水的电解。作为该过程的结果，出现氢和氧的非爆炸性混合物。所述混合物与所吸入的空气和标准马达燃料一起直接地供应到发动机的燃料系统。已知的方法实现减少内燃发动机中的标准燃料的使用，但所述方法不排除该使用。
[0006]由氢混合物供能的已知的发动机的缸体的室中的燃烧过程的独特特征是在缸体的燃烧室中在高达7000
°
C的温度下的氢的爆震燃烧。这些现象对发动机元件的耐久性，特别地发动机元件的可移动部分(尤其活塞)的参数的持久性和稳定性造成负面影响。在根据本专利技术的混合推进系统和与其关联的方法的下文的描述中解决所指示的问题。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的混合推进系统包括尤其针对氢燃料的单冲程反向旋转式发动机，该发动机具有成对的双往复式活塞，成对的双往复式活塞就位于彼此相反地指向并且紧固到发动机壳体的双室式缸体中。缸体通过头部从外部部分封闭，而在其中缸体紧固到发动机壳体的部位中，缸体被分隔件封闭，其中，分隔件的线性滑动轴承位于其中，推杆穿过线性滑动轴承而被引导至发动机壳体。每个活塞由顶部活塞半部和通过补偿弹簧而从顶部部分分离的底部活塞半部组成。顶部活塞半部和底部活塞半部通过嵌入于其中的活塞的顶部滑动轴承和活塞的底部滑动轴承而以可滑动的方式就位于推杆上。此外，存在以不可移动的方式就位于推杆上的顶部限制器和底部限制器，并且，顶部限制器和底部限制器被调整到顶部活塞半部和底部活塞半部的外表面。在缸体的壁的中间存在入口通道，扫气空气从风扇的引出端以及出口通道供应到入口通道，入口通道用来对空气连同燃烧产物实行扫气通过排气管。在每个缸体的头部中以及在其分隔件中，存在燃料喷射器、蒸汽喷射器以及点火元件。放置于每一对缸体中的活塞在就位于发动机壳体中的两部分式曲轴的帮助下联接在一起。曲轴由曲轴的第一半部和曲轴的第二半部组成，曲轴的第一半部和曲轴的第二半部沿着它们的共同旋转轴线彼此相反地就位，并且，曲轴的第一半部和曲轴的第二半部在距离轴承的帮助下以环绕所述轴线可旋转并且反向旋转的方式彼此连接。曲轴相对于每一对活塞的联接功能借助于由第一连接杆和第二连接杆组成的两对相同的连接杆来完成。一对的第一连接杆和第二连接杆分别通过它们的一端而与曲轴的第一半部和曲轴的第二半部偏心地连接。该成对的连接杆的另一端与两个横向轴中的一个以振荡方式连接，而它们中的每个通过垂直于其的推杆而与放置于给定的对的相反的缸体中的两个活塞中的一个刚性地连接。第一引出端轴和第二引出端轴从曲轴的第一半部和曲轴的第二半部伸出，并且，第一引出端轴和第二引出端轴分别通过第一离合器和第二离合器而与第一叶轮系统和第二叶轮系统连接。
[0008]在本专利技术的第一实施例中，第一叶轮系统和相同的第二叶轮系统构成单独并且优选地多叶片式叶轮，所述叶轮固紧于第一离合器和第二离合器的对应的接纳轴上。
[0009]在本专利技术的另一实施例中，第一叶轮系统和相同的第二叶轮系统构成两对优选地
多叶片式叶轮。所述叶轮的驱动轴分别通过第一传动带和第二传动带而与嵌入于接纳轴上的第一离合器和第二离合器连接。
[0010]每个叶轮的叶片的端部固紧于转子的轮缘中，转子的轮缘偏心地放置于定子的轮缘中，同时维持它们之间的最小距离，这实现转子缘的自由旋转移动。在每个转子缘中，呈钕(neodymium)磁体的形式的磁偶极子(magnetic dipole)沿着其圆周均匀地放置，而在每个定子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种混合推进系统，其具有尤其针对氢燃料的发动机，包括与支持性的电机联接的单冲程反向旋转式内燃发动机和彼此相反地指向并且紧固到发动机壳体的就位于双室式缸体中的成对的双往复式活塞，所述双室式缸体的内部空间以金刚石涂层覆盖，同时所述缸体通过头部从外部部分封闭，而在所述缸体紧固到所述发动机壳体的部位中，所述缸体被分隔件封闭，其中，所述分隔件的线性滑动轴承位于中间，推杆被引导穿过所述线性滑动轴承至所述发动机壳体，此外，在缸体壁的中间，存在与风扇连接的扫气空气的入口通道和与排气系统连接的燃烧产物连同扫气空气的出口通道，而在每个缸体的所述头部中以及在其底部分隔件中，存在燃料喷射器、蒸汽喷射器以及点火元件，此外，放置于每一对缸体中的活塞在就位于所述发动机壳体中的两部分式曲轴的帮助下联接在一起，其特征在于，每个活塞(1)由顶部活塞半部(1a)和通过补偿弹簧(1b)而从所述顶部部分分离的底部活塞半部(1c)组成，同时所述顶部活塞半部(1a)和所述底部活塞半部(1b)通过嵌入于它们上的所述活塞的顶部滑动轴承(1d)和所述活塞的底部滑动轴承(1e)而以可滑动的方式就位于所述推杆(7)上，此外，存在以不可移动的方式就位于所述推杆(7)上的顶部限制器(1f)和底部限制器(1g)，并且，所述限制器被调整到所述顶部活塞半部(1a)和所述底部活塞半部(1g)的外表面。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，从所述两部分式曲轴(15)伸出的第一引出端轴(19a)和第二引出端轴(19b)分别通过第一离合器(20a)和第二离合器(20b)而与第一叶轮系统(21a)和第二叶轮系统(21b)连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一叶轮系统(21a)以及优选地相同的所述第二叶轮系统(21b)构成单独并且优选地多叶片式叶轮(22)，所述单独并且优选地多叶片式叶轮(22)分别固紧于所述第一离合器(20a)和所述第二离合器(20b)的接纳轴(23)上。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一叶轮系统(22a)以及优选地相同的所述第二叶轮系统(22b)构成至少两对优选地多叶片式叶轮(22)，所述至少两对...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃杰，
申请(专利权)人：沃杰，
类型：发明
国别省市：