固体燃料发动机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种固体燃料发动机，包括曲轴（1）、连杆（2）、活塞（4）和气缸（7），所述活塞（4）通过连杆（2）与曲轴（1）相连接，所述活塞（4）设置在气缸（7）内，所述活塞（4）将所述气缸（7）中的一段分隔成燃烧室（10），所述气缸（7）上设置的排气阀（9）将所述燃烧室（10）与外界连通，所述气缸（7）上设置有进料孔，所述活塞（4）的内端面上设有耐高温硬质不锈钢针（6），所述气缸（7）的内部相对于所述活塞（4）的另一端设有垫板（8）。本实用新型专利技术固体燃料发动机可以在运行的过程中通过针刺起爆的方式自动引燃，推动活塞对外做功，而且还具有密封性能好、结构简单等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

固体燃料发动机
本技术涉及一种发动机，特别是涉及一种以固体为燃料的发动机。
技术介绍
现代社会中的发动机大多以燃油为燃料，但是石油是不可再生资源，并且随着经济的不断向前发展，石油的储量会越来越少，所以各种新型能源的发动机也就应运而生。中国专利说明书CN1075351A公开了上述这种固体燃料内燃机。这种固体燃料内燃机是针对传统内燃机的燃料为液体做出的改进，但是该内燃机的固体燃料的点火系统复杂，引燃难度大，而且其气缸与燃料补给系统连接处的密封性能差。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种弓I燃难度低、密封性能好、结构简单的固体燃料发动机。为解决上述技术问题，本技术固体燃料发动机，包括曲轴、连杆、活塞和气缸， 所述活塞通过连杆与曲轴相连接，所述活塞设置在气缸内，所述活塞将所述气缸中的一段分隔成燃烧室，所述气缸上设置的排气阀将所述燃烧室与外界连通，所述气缸上设置有进料孔，其中所述活塞的内端面上设有耐高温硬质不锈钢针，所述气缸的内部相对于所述活塞的另一端设有垫板。·与现有技术相比，本技术通过在活塞的内表面上设置的耐高温硬质不锈钢针，采用针刺起爆的原理，降低了固体燃料引燃的难度，而通过固体燃料燃烧产生的大量气体推并利用活塞在汽缸中的往复运动，从而带动曲轴旋转对外做功。本技术固体燃料发动机，其中所述活塞的外圆周侧壁上设置有垫片，所述垫片的长度大于所述耐高温硬质不锈钢针的长度，所述垫片的宽度大于进料孔的直径。本技术固体燃料发动机，其中所述垫板在与对应所述垫片的位置上设有与所述垫片相匹配的槽。通过这种结构，可以有效的提升发动机的密封性能，从而提高发动机的工作效率。本技术固体燃料发动机，其中所述垫板与对应所述耐高温硬质不锈钢针的位置上开设有圆锥形槽。本技术固体燃料发动机，其中所述耐高温硬质不锈钢针的针头为钝头。通过这种结构，是为了使固体推进剂被刺入槽内时受到挤压，增大针尖与固体推进剂间的摩擦，最大限度的提升引爆的成功率。本技术固体燃料发动机，其中所述连杆包括两根杆，两根杆通过缓冲装置连接。采用这种结构可以降低发动机对燃料和气缸的要求，能够在一定的直线距离上将瞬间强大的力转换成连续的增长的力，起到缓冲作用，延长发动机的使用寿命。本技术固体燃料发动机，其中所述排气阀与控制组件相连。本技术固体燃料发动机，其中所述控制组件包括主动轮和控制轮，所述主动轮与曲轴的轴承连接，所述控制轮包括小轮和大轮，所述小轮与主动轮的直径相同，所述大轮的一半是与小轮同心，另一半磨掉一些，两半平滑连接；所述排气阀与顶杆连接，所述顶杆上固定连接有一根横杆，所述横杆的表面紧贴控制轮的大轮的边缘，所述横杆上相对于控制轮的一侧固定连接有一个弹簧，弹簧的另一端与发动机固定连。采用这种结构可以使排气阀的开启关闭和活塞的运动周期保持一致，以提高发动机的整体性能。以下结合附图对本技术的固体燃料发动机作进一步说明。附图说明图I图2图3图4图5图6.图6.·图6.图7图8.图8.图8.为本技术固体燃料发动机的原理图；为本技术固体燃料发动机的工作循环图；为本技术固体燃料发动机缓冲装置工作原理图；为本技术固体燃料发动机控制气阀启闭的原理图；为本技术固体燃料发动机钢针与槽的局部放大图； a为本技术固体燃料发动机活塞的主视图 b为本技术固体燃料发动机活塞的侧视图 c为本技术固体燃料发动机活塞的俯视图为本技术固体燃料发动机钢针位置确定的网格法示意图； a为本技术固体燃料发动机垫板的主视图。 b为本技术固体燃料发动机垫板的侧视图； c为本技术固体燃料发动机垫板的俯视图；具体实施方式如图I、图2所示，本技术固体燃料发动机，包括曲轴I、连杆2、活塞4和气缸 7，活塞4通过连杆2与曲轴I相连接，活塞4设置在气缸7内，活塞4将气缸7中的一段分隔成燃烧室10，气缸7上设置的排气阀9将燃烧室10与外界连通，活塞4的内端面上设有耐高温硬质不锈钢针6，气缸7的内部相对于活塞4的另一端设有垫板8。在垫板8上开设有与耐高温硬质不锈钢针6相对应的圆锥形槽，气缸7上靠近垫板8端设置有进料孔，进料孔与进料通道连接，进料通道与燃料补给系统相连。在活塞4的外圆周侧壁上焊有与活塞4 为一体并具有良好密封性的垫片5，垫片5的长度大于所述耐高温硬质不锈钢针6的长度， 垫片5的宽度大于进料孔的直径，垫板8在与对应垫片5的位置上设有与垫片5相匹配的槽。垫片5可在活塞4往复运动到最左端时将燃料室12与燃烧室10连通，其余时间都将燃料室12和燃烧室10隔断。本技术的工作过程如下先置燃料输入齿轮11于离线状态，气阀9出于打开状态，用外力带动曲轴I逆时针转动，当达到一定转速后，把燃料输入齿轮11与飞轮的动力连接并撤去外力，当转动如图I位置时，燃料输入齿轮11的第一个槽与燃料输入通道正对， 一颗药丸落入进料通道，活塞4在曲轴I的带动下向左运动，当活塞4运动到左止点前，垫片5打开进料通道，药丸进入气缸内部，曲轴I继续转过左止点向右运动，垫片5与活塞4 一起向右运动，关闭进料通道，当耐高温硬质不锈钢针6与垫板8之间的距离为(20±3)mmCN 202732106 U书明说3/4页的时候气阀9关闭，活塞4运动到右止点，耐高温硬质不锈钢针6刺入药丸产生猛烈的燃烧并释放出大量的气体，推动活塞4和连杆2向左运动，带动曲轴I继续逆时针转动，又到图 I的位置时，燃料输入齿轮11的第二个槽与进料通道对应，第二颗药丸进入进料通道，活塞 4运动到左止点附近时，药丸进入燃烧室10，气阀9打开，曲轴I通过连杆2带动活塞4向右运动并向外排气，当耐高温硬质不锈钢针6与垫板8间的距离为(20±3) mm的时候气阀 9关闭，活塞4运动到右止点，针刺药丸燃烧，这样就完成了图2中的工作循环，使固体燃料发动机对外持续做功。如图3所示，连杆2包括两根杆，两根杆通过缓冲装置3连接，该缓冲装置类似于摩托车的减震装置。当药丸燃烧时曲轴I和连杆2几乎处于一条直线上，这样药丸燃烧产生的巨大的力的作用很容易对发动机产生破坏；当曲轴I按图3中①、②转动到图3中③时， 药丸的燃烧对连杆2右端有一个巨大的力的作用F，由于缓冲装置3的作用，此时力并没有瞬间全部传给曲轴1，而是按图3中④所示，从零开始逐渐增大到又增大到f2和f3，直至与连杆2右端的力相等(图3中⑤)，而在这个增长过程中，曲轴I已经转过一个角度，这样就有效的保护了发动机。如图4所示，该控制组件包括主动轮13和控制轮14，主动轮13与曲轴I的轴承连接，控制轮14包括小轮和大轮，小轮与主动轮13的直径相同，大轮的一半是与小轮同心， 另一半磨掉一些，两半平滑连接；排气阀9与顶杆16连接，顶杆16上固定连接有 一根横杆 17,所述横杆17的表面紧贴控制轮的大轮的边缘,横杆17上相对于控制轮13的一侧固定连接有一个弹簧15，弹簧15的另一端与发动机固定连。其工作过程为主动轮13逆时针转动，当针刺起爆时，活塞4运动到右止点，控制轮14的a点转动到最高点，阀门9关闭，接着活塞4运动到左止点，控制轮14的b点转动到最高点，弹簧卡是顶着阀门9向下运动，阀门9打开，进行排气。如图5、图6. a、图6. b、图6. c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体燃料发动机，包括曲轴（1）、连杆（2）、活塞（4）和气缸（7），所述活塞（4）通过连杆（2）与曲轴（1）相连接，所述活塞（4）设置在气缸（7）内，所述活塞（4）将所述气缸（7）中的一段分隔成燃烧室（10），所述气缸（7）上设置的排气阀（9）将所述燃烧室（10）与外界连通，所述气缸（7）上设置有进料孔，其特征在于：所述活塞（4）的内端面上设有耐高温硬质不锈钢针（6），所述气缸（7）的内部相对于所述活塞（4）的另一端设有垫板（8）。

【技术特征摘要】
1.一种固体燃料发动机，包括曲轴(I)、连杆(2)、活塞(4)和气缸(7)，所述活塞(4)通过连杆(2)与曲轴(I)相连接，所述活塞(4)设置在气缸(7)内，所述活塞(4)将所述气缸(7)中的一段分隔成燃烧室(10)，所述气缸(7)上设置的排气阀(9)将所述燃烧室(10)与外界连通，所述气缸(7)上设置有进料孔，其特征在于所述活塞(4)的内端面上设有耐高温硬质不锈钢针(6)，所述气缸(7)的内部相对于所述活塞(4)的另一端设有垫板(8)。2.根据权利要求I所述的固体燃料发动机，其特征在于所述活塞(4)的外圆周侧壁上设置有垫片(5)，所述垫片(5)的长度大于所述耐高温硬质不锈钢针(6)的长度，所述垫片(5)的宽度大于进料孔的直径。3.根据权利要求2所述的固体燃料发动机，其特征在于所述垫板(8)在与对应所述垫片(5)的位置上设有与所述垫片(5)相匹配的槽。4.根据权利要求3所述的固体燃料发动机，其特征在于所述垫板(8)与对应所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛建峰，王卫国，
申请(专利权)人：王卫国，
类型：实用新型
国别省市：