三通式节油内燃机制造技术

本实用新型专利技术涉及三通式高效率节油内燃机。现有四冲程内燃机只有进气门和排气门而且都在汽缸顶上，因此排气阻力太大和废气带走的能量比较多，同时也影响了转速和浪费了较多的燃料。针对现有技术的缺陷而发明专利技术了汽缸下部一侧添设放气门和机体一侧添设副机的内燃机，它包括三通式柴油机、汽油机和燃气机，六缸的三通式柴油机如图。由于７０％的废气从放气门非常顺利的自行喷到副机里再次做功；剩余的废气排到副机里也再次做功，因此比同功的现有四冲程内燃机节油１４％以上而且转速明显提高。副机的涡壳１２—３上覆盖着保温层，涡壳里是构造特殊的３个径流式叶轮，烟筒１４在副机上。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及活塞式四冲程柴油机、四冲程汽油机、四冲程燃气机和小型气轮 机机技术，特别是这些内燃机的汽缸构造和节油原理。
技术介绍
现有四冲程活塞式柴油机、汽油机和燃气机都是内燃机，这些内燃机的汽缸上只 有圆形的进气口和排气口及与此配套的进气门和排气门。这些气门的头部是一个具有圆锥 斜面的圆盘，呈直杆状的一条阀身称杆身，它与头部结为一体，气门的头部处在汽缸里面， 由汽缸盖上的压缩弹簧向外拉紧使它关闭，由汽缸盖上的摇臂将它推开。进气门和排气门 都设在汽缸盖上，功率小的汽缸只设2个气门；一些功率比较大汽缸设3个及3个以上气 门，多设的进气门和排气门和原来进气门和排气门同时开、闭。进气门和排气门是控制汽缸里气体进、出的阀门，在排出废气时都是活塞到达下 止前提前打开排气门，这时活塞距下止点的距离是曲轴在40——80度之间的角度，如图8 所示。排气门打开时，由于还处在爆发冲程而且活塞到下止点的运行时间还比较长，因此那 些能量还比较多的废气就以音速急剧向外喷射，温度还高达600——900°C和压力接近2个 大气压喷射到外面时就急剧膨胀；活塞到达下止点后，大量废气靠活塞以1/50——1/40秒 的极短时间强制性向外高速推出，在拆下烟筒时发出那“叭、机”的刺耳响声就是废气急剧 膨胀和高速冲击产生的。排气过程是在爆发冲程还没有结束就开始的，推动活塞向下止点 高速运动的燃气在活塞到达下止点前就开始由排气门向外自行喷射；活塞到达下止点后又 靠活塞强制性向外排挤，那些向下止点高速运动的燃气是撞击在活塞项上后才急剧改变运 动方向的，这样就产生很大的力反压在活塞上，所以大大增大了排气阻力，同时也使剩余能 量比较多的燃气白白浪费掉，现有四冲程柴油机、汽油机和燃气机的热机效率都没有超过 50%就是此因。再是多数多缸柴油机上设有涡轮增压器，涡轮增压器是将做功后的燃气再推动小 型涡轮机和小型压气机的装置，使进入汽缸的空气进行预先压缩，同时也利用了废气的一 部分能量。柴油机以柴油为燃料；汽油机以汽油为燃料；燃气机以天然气或者煤气为燃料， 都是汽油机改装的。这些内燃机在燃料供给系统也利用了电子技术，节能方式是自动调节 燃料和空气的混合比例、在汽缸盖上增加气门个数及改变气门内部结构上。现有内燃机附加涡轮增压器、改变局部结构和利用了电子技术，虽然也有节能作 用，但是节能不多，主要原因是①增压器的涡轮太小和汽缸的排气管散热太多，这样就使 燃气的做功能力大大减小；②电子技术对回收排气时的能量损失无法发挥作用；③现有内 燃机的汽缸结构排气不够顺利和排气时消耗的机械能也比较多。这①②③三个因素就影响 了热机效率，在石油蕴藏量年年减少和石油用量年年增大的形势下，现有的柴油机、汽油机 和燃气机技术已经到了不能很好的满足节能需要和环境保护需要的时候，因此在基本构造 方面快快进行技术大改进才是进一步解决问题的唯一方法。
技术实现思路
为了进一步节省能源、减轻环境污染和使用更方便，本技术针对现有内燃机技术中存在的问题进行大改进，同时也充分利用了最后剩余的技术空白区。如上所述，现有内燃机排气不够顺利、排气时消耗的机械能比较多和废气带走的 能量也比较多的缺陷，是需要彻底改进的，改进方式是将汽缸的下部一侧增添放气口、放 气门和控制放气门的装置，再增添高效率回收废气能量的副机，使燃气先、后做功两次。副机是转子别异的径流式小型气轮机，做功后的废气从叶轮的轴筒里流出；主机 就是内燃机本身，在构造方面比现有内燃机多了放气口、放气门和控制放气门的装置及抽 烟机。控制放气门的装置设在汽缸侧盖上，迫动式放气门由侧凸轮轴和侧摇臂控制，这样就 排气非常顺利，做功后的废气也能高效率推动叶轮运转，所以就大大提高了燃料的利用率； 自动式放气门靠放气口里、外两侧的气压差开、闭。由于改进后的汽缸有进气门、排气门和 放气门而且三个气门都与汽缸相通，这样就大大减小了能量消耗，因此称改进后的内燃机 为三通式节油内燃机。三通式节油内燃机的燃料供应和点火有多种方式，以柴油、汽油、天然气和煤气为 燃料的三通式节油内燃机，分别称为三通式柴油机、三通式汽油机、三通式燃气机。由于本技术彻底改进了汽缸结构而且与高效率的副机配套，所以在空燃比相 同的情况下比同功率的现有内燃机节油14%左右，这样对进一步节省能源和减轻环境污染 就作用重大，现有汽车、火车、船舶、拖拉机等机动工具改用本技术后就使动力成本大 幅度降低。附图说明图1是三通式6缸柴油机主机1个汽缸图6是放气门打开时的情形。的工作原理示意图。图7是排气冲程后期的情形。图2是压缩冲程初期的情形。图8是现有内燃机爆发冲程后期的情形。图3是爆发冲程刚开始的情形。图9是三通式6缸柴油机主机汽缸套的图4是爆发冲程中期的情形。外形图。图5是爆发冲程后期的情形。图10是三通式6缸柴油机主机机体和图19是一段心轴的构造图。汽缸侧盖局部结构图。图20是1个叶轮的剖面图。图11是有轴式汽缸侧盖体的外形。图21是径流式叶轮的叶片分布示意图。图12是扁口密封圈外形。图22是三通式6缸柴油机副机的涡壳图13是迫动式放气门的构造图。组构造原理图。图14是门把构造图。图23是副机转子的外形图。图15是抽烟机的构造原理示意图。图24是副机前、后两部的构造原理图。图16是抽烟机机壳剖面图。图25是1段轴筒的剖面图。图17是三通式节油内燃机副机的工作 图26是副机后端的结构图。原理示意图。图27是灰刮器的构造原理图。图18是三通式内燃机副机的1个径流图28是刮灰器前器臂构造图。式叶轮的外形图。图29是三通式6缸柴油机外形图。具体实施方式首先弄清三通式节油内燃机的工作原理，在此基础上在弄清汽缸、放气门、汽缸侧盖及副机的基本构造。单机型是只有主机没有副机，而主机就是单机型三通式节油内燃机， 其构造和双机型三通式节油内燃机主机的基本上一样。三通式节油内燃机分为三通式柴油 机、三通式汽油机和三通式燃气机三大系列，每系列的内燃机又因汽缸的个数及汽缸的排 列方式不同而分为多种。双机型三通式6缸柴油机很有代表性，以下结合附图对本实用新 型的具体实施作详细说明。图1是三通式6缸柴油机机主机1个汽缸的初始工作原理示意图，汽缸由汽缸套 2①、汽缸盖及汽缸侧盖组成，汽缸盖上有进气门2①-1和排气门2①-2 ；汽缸套的下部一 侧有放气口 2①-00 ；汽缸侧盖上有与放气口配套的放气门2①-3。在进气过程初期，活塞3①由上止点向下止点运行，进气冲程开始，汽缸的进气门 打开，排气门和放气门阀都关闭。放气口是汽缸下部一侧的气孔，外面盖着放气门，放气口 的外面由放气门来开、闭；放气口的里面由活塞的侧面开、闭，只有里、外两面都打开时气体 才能从放气口通过；放气道6-02是与副机的涡壳相通的气道，上次喷射到副机里还没有用 完的燃气也暂时储存在放气道里。气口与气门的结合和门口与门扇的结合一样。图里的G 点是曲轴柄5①外端经过的上高点，活塞由连杆4①与曲轴5连接。排气管5-2与排气门 相通。a点是进气门开始打时曲轴柄外端所处的位置，是1个工作循环的始点。图2是压缩冲程初期的情形，活塞到达下止点后又开始向上止点运行的初期， 排气门和放气门都继续关闭，直到曲轴5上的曲柄5①的外端转过下低点D后再转动 40° -80本文档来自技高网...

【技术保护点】
一套三通式节油内燃机，它的主机汽缸顶上不但有进气门和排气门，而且汽缸套的下部一侧有放气口（２①－００），主机属于活塞式四冲程内燃机；副机是主机的附加部分，主要由叶轮和涡壳组成；副机有多个进气口并且分别与主机的放气口和排气口通过气道连接，副机通过传动装置与主机联合而且使产生的动力由主机曲轴的后端输出，整套三通式节油内燃机的特征是：（ａ）主机的汽缸顶上有进气门、排气门，汽缸套的下部一侧有放气口（２①－００）并且与放气门（２①－３）配套，放气门（２①－３）的头部盖在放气口的外面，放气门的门杆套在汽缸侧盖（６）的放气门导管里；（ｂ）汽缸上的放气门有迫动式和自动式两种，但是只能选择使用其中的一种；放气门设在汽缸侧盖上，汽缸侧盖设在主机汽缸体的一侧；（ｃ）燃料供应和点火有多种方式，以柴油为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式柴油机；以汽油为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式汽油机；，以天然气和煤气为燃料为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式燃气机；（ｄ）主机的机体外面设一个抽烟机，抽烟机的抽气管与曲轴箱的内部相通；（ｅ）副机由涡壳和里面的叶轮组成，叶轮的轴里设有刮灰器，烟筒（１４）设在副机的后部；（ｆ）不设副机的三通式节油内燃机，烟筒的下部直接与排气管和放气道连通。...

【技术特征摘要】
一套三通式节油内燃机，它的主机汽缸顶上不但有进气门和排气门，而且汽缸套的下部一侧有放气口(2①-00)，主机属于活塞式四冲程内燃机；副机是主机的附加部分，主要由叶轮和涡壳组成；副机有多个进气口并且分别与主机的放气口和排气口通过气道连接，副机通过传动装置与主机联合而且使产生的动力由主机曲轴的后端输出，整套三通式节油内燃机的特征是(a)主机的汽缸顶上有进气门、排气门，汽缸套的下部一侧有放气口(2①-00)并且与放气门(2①-3)配套，放气门(2①-3)的头部盖在放气口的外面，放气门的门杆套在汽缸侧盖(6)的放气门导管里；(b)汽缸上的放气门有迫动式和自动式两种，但是只能选择使用其中的一种；放气门设在汽缸侧盖上，汽缸侧盖设在主机汽缸体的一侧；(c)燃料供应和点火有多种方式，以柴油为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式柴油机；以汽油为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式汽油机；，以天然气和煤气为燃料为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式燃气机；(d)主机的机体外面设一个抽烟机，抽烟机的抽气管与曲轴箱的内部相通；(e)副机由涡壳和里面的叶轮组成，叶轮的轴里设有刮灰器，烟筒(14)设在副机的后部；(f)不设副机的三通式节油内燃机，烟筒的下部直接与排气管和放气道连通。2.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是内燃机主机汽缸体的一侧有与 汽缸套的放气口(2①-00)相通的开口和固定汽缸侧盖的螺栓孔。3.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是汽缸的放气口由1至3个矩形 孔组成，矩形孔横排在汽缸套下部的一侧，湿式汽缸套的放气口周围配有密封圈；与放气口 配套的放气门，迫动式放气门的门杆装配在有轴式汽缸侧盖上而且...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱先利，
申请(专利权)人：朱先利，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]