产生更大推力的汽车发动机和发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了产生更大推力的汽车发动机和发动机。产生更大推力的汽车发动机包括燃烧室、气缸、活塞、连杆和曲轴，所述气缸设有多个并环绕于所述燃烧室的周围，且每个气缸都与燃烧室相通，较大的燃烧室有利于燃料充分燃烧，产品更节能，以一个燃烧室驱动多个气缸，简化了制造工艺，有利于减小发动机的体积和重量；产生更大推力的发动机包括燃烧室、气缸和安装在气缸中的活塞，在燃烧室外设有涡轮增压机，涡轮增压机中的多级叶轮的转轴伸入燃烧室内并连接有转筒，涡轮增压机通过增压出气口与燃烧室相通，围绕燃烧室的周围设有多个气缸，气缸与燃烧室相通，燃烧室内设置的转筒使流体经过更长路径充分燃烧，变相使燃烧室扩大若干倍来产生更大推动力。
【专利说明】产生更大推力的汽车发动机和发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及动力装置，尤其涉及产生更大推力的汽车发动机和发动机。
【背景技术】
[0002]现在的动力装置，如汽车发动机，由多个气缸构成，各气缸内燃烧室的空间很小，在发动机工作时，燃料瞬间燃烧，不能使油料充分燃烧，所以汽车的能源浪费很大，未充分燃烧的燃料将生成大量的碳排放和PM2.5排放，对环境造成严重污染。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题是提供一种产生更大推力的汽车发动机和发动机。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用第一技术方案是:提供一种产生更大推力的汽车发动机，包括燃烧室、气缸、活塞、连杆和曲轴，所述气缸设有多个并环绕于所述燃烧室的周围，且每个气缸都与燃烧室相通。
[0005]其中，所述活塞与所述连杆连接，连杆连接所述曲轴，所述燃烧室在汽车发动机工作中产生的膨胀气体可同时驱动环绕其设置的所述气缸内的活塞，从而通过活塞带动连杆和曲轴运动。
[0006]其中，所述燃烧室设置在汽车发动机的中间位置，燃烧室的形状与汽车发动机的形状相对应或不相对应。
[0007]其中，所述汽车发动机为六边形发动机，对应地，所述燃烧室为六边形燃烧室，所述六边形燃烧室设于所述六边形发动机的中心，六边形燃烧室的六边分别连接有所述气缸。
[0008]其中，所述燃烧室内还设有启闭可控的喷嘴、进气口、出气口、废气进气口，第二排气口、容器及设于容器上的尾气排出口，所述进气口输入的气体和所述喷嘴喷出的燃料在燃烧室内混合并点燃，产生的膨胀气体推动所述活塞运动后，剩余的废气从所述出气口排至设于燃烧室外部的所述容器内，再经废气进气口进入燃烧室内进行二次燃烧或多次燃
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[0009]其中，所述燃烧室内经多次燃烧的废气，从所述第二排气口或所述容器上的尾气排气口向外排出。
[0010]为解决上述技术问题，本发明采用的第二技术方案是:提供一种产生更大推力的发动机，包括燃烧室、气缸和安装在气缸中的活塞，在所述燃烧室外设有涡轮增压机，所述涡轮增压机中的多级叶轮的转轴伸入燃烧室内并连接有转筒，涡轮增压机通过增压出气口与燃烧室相通，围绕所述燃烧室的周围设有多个所述气缸，气缸与燃烧室相通。
[0011]其中，所述转筒包括两条弧形、直线形或螺旋形的扰流条，所述扰流条固定在套接于所述转轴上的套圈上，所述扰流条以转轴为中心对称设置，转筒为多孔相通的轻质材料或轻质实心材料构成。
[0012]其中，所述发动机为外形为球形的球形发动机，对应地所述燃烧室为球形燃烧室，球形发动机在纵横截面上各设有多个气缸围绕在球形燃烧室周围，气缸内的活塞在左右两侧分别与连杆连接，通过多个连杆与对应方向的曲轴相连接，多个曲轴部分连接或全部连接产生更大推动力。
[0013]其中，该发动机还包含第一技术方案中所述的汽车发动机的技术特征。
[0014]本发明的有益效果是:在燃烧室的四周设有多个气缸，气缸内设有活塞，燃烧室内部空间比传统发动机的气缸空间更大，有利于使燃料充分燃烧，但又比传统发动机各个独立气缸的容积总和小，有利于减小发动机体积和重量。显而易见的是，燃料在具有较大空间的燃烧室内的燃烧程度必然大于传统发动机中的燃烧室，而充分的燃烧能够节约更多能源。通过燃烧室内燃烧产生的膨胀气体同时驱动四周各气缸内的活塞，改变了传统发动机多个气缸排列的复杂结构，用一个燃烧室驱动多个气缸，简化制造工艺，结构更合理，产品更节能。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的第一实施方式的结构示意图；
[0016]图2是图1的A-A向视图；
[0017]图3是本发明的第二实施方式的结构示意图；
[0018]图4是本发明的第三实施方式的结构示意图；
[0019]图5是本发明的第四实施方式的结构示意图；
[0020]图6是本发明的第五实施方式的结构示意图；
[0021]图7是本发明的第六实施方式的结构示意图；
[0022]图8是本发明的第六实施方式中的转筒的剖面图；
[0023]图9是本发明的第六实施方式的转筒的另一结构示意图；
[0024]图10是本发明的第六实施方式的转筒的又一结构示意图。
[0025]主要元件符号说明:10、圆形发动机；11、圆形燃烧室；13、椭圆形发动机；14、椭圆形燃烧室；15、六边形发动机；16、六边形燃烧室；17、喷嘴；18、球形发动机；19、球形燃烧室；20、气缸；30、活塞；41、进气口 ；42、废气进气口 ；51、排气口 ；52、容器导气管；53、容器；54、容器排气管；55、第二排气口 ；56、尾气排气口 ；60、连杆；70、曲轴；80、涡轮增压机；81、多级叶轮；82、增压进气口 ；83、转筒；831、套圈；832、扰流条；84、转轴；85、增压出气口。
【具体实施方式】
[0026]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0027]请参阅图1和图2，图1和图2为本发明的第一实施方式，本实施方式为一种圆形发动机10，其内为圆形燃烧室11，圆形燃烧室11内设有喷嘴17。在圆形燃烧室11的连通有多个均布在四周的气缸20，气缸20内设有活塞30，活塞连接有连杆60，各连杆60连接有曲轴70 ;因为各气缸20均匀分布在圆形发动机10四周，各气缸20内活塞30在圆形发动机分布的位置不同，所以各活塞30上连接的连杆60的长度也不同，本领域技术人员很容易根据不同长度的连杆60分别连接活塞30，然后各连杆60共同连接曲轴70，从而实现通过活塞的运动来带动连杆60从而驱动曲轴70的转动进而驱动汽车行驶。在圆形燃烧室11的四周，设有可控制开启或关闭的与圆形燃烧室内相通的进气口 41和排气口 51。
[0028]当发动机工作时，喷嘴17喷出油料或天然气等燃料，与进气口41排入的气体混合后燃烧，由于燃烧室的空间比传统发动机的燃烧室大很多，所以使燃料更能充分燃烧，膨胀产生的压力均匀地进入四周多个气缸20内并转化为推力以推动多个活塞30运动，活塞30将该推力通过连杆60带动曲轴70旋转以转化为扭矩来驱动汽车行驶。
[0029]具体地，圆形发动机10的周围设有六个气缸20，六个气缸20以圆形燃烧室11为轴心均匀环绕其四周，通过圆形燃烧室11内燃烧产生均匀的膨胀气体，驱动六个气缸20内的活塞30运动，从而通过连杆60驱动曲轴70进而驱动汽车行驶。由于圆形发动机10、圆形燃烧室11和四周均布的气缸20的结构都很合理的利用空间，也合理使燃烧室内膨胀气体产生的压力均匀地进入四周多个气缸20内并转化为推力以推动多个活塞30运动，因此本发明的构造比传统并列的六缸发动机结构更简单合理，同时体积缩小，重量减轻。燃烧室还可为方形、椭圆形、球形或其他几何形状。较大的燃烧室使燃料得到充分燃烧，相对传统的六缸发动机内较小的燃烧室导致的燃料燃烧不充分更节约能源，有利于减少碳排放及PM2.5的排放。
[0030]优选地，气缸20和燃烧室设有共同的进气口 41和排气口 51与，通过控制进气口41和排气口 51的开关以及开关的持续时间，使各气缸20燃烧状态和排气状态不同，从而各连杆60在不同状态中共同驱动曲轴70转动。通过对圆形燃烧室11、排气口 51以及进气口41的控制，实现汽车行驶，或实现传统发动机二冲程或四冲程的工作循环，是本领域中最常见的技术。
[0031]请参阅图3，图3为本发明的第二实施方式，在本实施方式中，发动机为椭圆形发动机13，对应地其内设有椭圆形燃烧室14，椭圆形燃烧室14与二个气缸20相通。
[0032]请参阅图4，图4为本发明的第三实施方式，在本实施方式中，发动机为模仿蜂巢的六边形发动机15。蜂巢的六边形结构为最节能，结构最合理。六边形发动机15内设有六边形燃烧室16，六边形燃烧室16的六个边分别与气缸20相通。本实施方式可应用于不同领域的动力装置。
[0033]请参阅图5，图5为本发明的第四实施方式，本实施方式为一种球形发动机18，在球形发动机18的中间设有球形燃烧室19，球形发动机18的中心纵横截面各分布有多个与球形燃烧室19相通的气缸20，各气缸20内设活塞30，在活塞30的左右两侧分别与连杆60相连接。从图5左上角可见:在纵横面多个气缸20内的活塞30，分别通过连杆60相连接，多个活塞30分别连接连杆60，连杆60共同使曲轴70转动来驱动所需的动力装置。同理，在球形发动机18的右上方、左下方、右下方依照上述结构驱动所对应的曲轴转动，从而驱动所需的动力装置。
[0034]具体地，球形发动机18的右上方、左上方、右下方、左下方的曲轴，还可共同相连接或部分相连接，从而形成更大的曲轴，产生更大推动力来进行驱动。
[0035]请参阅图6，图6为本发明的第五实施方式，在本实施方式中，本实施方式为一种汽车发动机，与第一实施方式不同的是圆形燃烧室11内除设有所述的进气口 41和排气口51外，还设有可控制开关和开关持续时长的废气进气口 42和第二排气口 55，所述排气口 51通过容器导气管52连接至一容器53，所述容器53通过容器排气管54连接至所述废气进气口 42，所述容器53上设有一尾气排气口 56。排气口 51通过控制把圆形燃烧室11产生的废气从排气51经容器导气管52排入容器53内，又经控制从容器53另一侧的容器排气管54把废气从废气进气口 42重新排入圆形燃烧室11内，该未充分燃烧的废气与进气口 41排入的可燃气体和喷嘴17喷出的燃料合理混合后，再次充分燃烧，然后把二次充分燃烧后的尾气通过控制从第二排气口 55向外排放。其中，还可以通过控制第二排气口 55关闭，把经二次循环燃烧的废气从容器53的尾气排气口 56排出。
[0036]优选地，所述容器53可设有多个，进行二次或多次燃烧，通过进/出气口对可燃气体和废气的输入量进行控制。通过合理配合进气口 41输入的可燃气体以及废气进气口 42输入的未充分燃烧气体之间的比例可保证混合气体的性能。
[0037]由于传统发动机排出的尾气都是未充分燃烧的，且传统发动机的结构很难把废气输入燃烧室内进行二次燃烧，因此存在较大的浪费和污染问题。而本实施方式中针对该问题设置有回收装置，使废气重回燃烧室进行二次燃烧，最终使得该发动机尾气的碳排放量和PM2.5含量大大减少,不仅有利于油料的节省，更大的好处在于对环境的污染大大减小了。
[0038]请参阅图7，图7为本发明的第六实施方式，本实施方式由第一实施方式进一步优化而来，与第一实施方式不同的地方在于:在圆形燃烧室11外还设有涡轮增压机80，所述涡轮增压机80包括多级叶轮81以及与多级叶轮81设于同一转轴84上的转筒83，所述转筒83通过伸出涡轮增压机80的转轴84设于圆形燃烧室11中，转筒83与转轴84的连接方式为同轴不同心连接或同轴同心连接，涡轮增压机80上对应转轴84的末端处设有增压进气口 82，在涡轮增压机80和圆形燃烧室11的接触面上设有连通至圆形燃烧室11内的增压出气口 85。
[0039]请参阅图8，转筒83包括套筒状的套圈831和两条的扰流条832，所述套圈831套装在转轴84上，所述扰流条832的两端固定在套圈831上并以套圈831为中心对称布置，扰流条832的截面外表面为弧形内表面为平面、或内外表面均为弧面或平面、或为螺旋形以增加流体经过的路径。所述扰流条832的外形可以是如图7所示的椭圆形、图9所示的菱形、图10所示的多段曲线组合型，还可以是圆形或三角形等不同几何形状的结构。
[0040]优选地，转筒83还可由多孔的轻质材料或轻质实心材料制成图7、9、10中的形状。
[0041]当流体从增压进气口 82被吸入涡轮增压机80后，经过多级叶轮81的压缩成为高压流体，所述高压流体从增压出气口 85经控制进入圆形燃烧室11内，与喷嘴喷出的燃料混合后燃烧，燃烧的流体围绕在高速转动的转筒83周围，随着转筒83高速转动形成椭圆形或螺旋形的外部形状一圈又一圈地高速转动，在运动中经过很长的路径，所述路径甚至远远长于传统汽车发动机六个气缸内燃烧室的容积所能容纳的行程，在此过程中燃料得到充分燃烧并膨胀，产生更大推动力驱动多个气缸20内的活塞30运动，从而驱动连杆60和曲轴70。
[0042]转筒83的工作原理如下:由于转筒的两条扰流条重量很轻，所以转动时负载很小，转速很快，高速转动的转筒产生由内向外很大离心力，尤其是转筒与多级叶轮同轴不同心时转时更快，同时扰流条内外表面之间也产生压力差，在离心力和压力差的共同作用下把转筒内的流体高速抛向外部四周，在转筒的内部形成中空区域，更利于充分燃烧，而围绕中空区域四周转动的燃烧流体一圈又圈地绕着转筒的四周高速转动，其行程增加很多(若用螺旋形扰流条又使流体经过路径增加更多)，行程的增加则是变相地使燃烧室总容积扩大，这样绵长的行程使油料得到足够充分的燃烧。当处于在这种状态时，喷嘴不论是间断喷油或连续喷油都能得到充分燃烧，优选合理设计的间断燃烧可以更多节约能源。
[0043]进一步地，通过控制增压出气口 85、进气口 41、排气口 51及喷嘴喷出的燃料体积，从而使各气缸20产生不同的工作状态，来控制发动机四冲程或多冲程的工作循环，或只对排气口 51来控制，也能实现上述控制。
[0044]本发明的有益效果是:1、在燃烧室的四周设有多个气缸，气缸内设有活塞，燃烧室内部空间比传统发动机的气缸空间更大，使燃料充分燃烧，有利于减小发动机体积和重量。显而易见的是，燃料在具有较大空间的燃烧室内的燃烧程度必然大于传统发动机中较小的燃烧室，而充分的燃烧能够节约更多能源。通过燃烧室内燃烧产生的膨胀气体同时驱动四周各气缸内的活塞，改变了传统发动机不能充分燃烧燃料，同时多个气缸结构复杂的缺陷，用一个燃烧室驱动多个气缸，简化制造工艺，结构更合理，产品更节能。2、把燃烧室燃烧后排出的气体，导入外部的容器内，再合理配合进气口输入的可燃空气的比例，又在燃烧室内进行二次或多次充分燃烧，使发动机排碳及pm2.5大大减少；而传统汽车发动机多个较小气缸内的燃烧室，很难把废气进行二次充分燃烧。3、在发动机的燃烧室中设置高速转动的转筒，在运动状态中使流体经过很长路径充分燃烧，用一个燃烧室产生更大的推动力驱动周围多个气缸内的活塞运动，进而驱动不同的动力装置，使各类发动机产生更大的推动效率，也更节能。
[0045]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种产生更大推力的汽车发动机，包括燃烧室、气缸、活塞、连杆和曲轴，其特征在于，所述气缸设有多个并环绕于所述燃烧室的周围，且每个气缸都与燃烧室相通。
2.根据权利要求1所述的产生更大推力的汽车发动机，其特征在于:所述活塞与所述连杆连接，连杆连接所述曲轴，所述燃烧室在汽车发动机工作中产生的膨胀气体可同时驱动环绕其设置的所述气缸内的活塞，从而通过活塞带动连杆和曲轴运动。
3.根据权利要求1所述的产生更大推力的汽车发动机，其特征在于:所述燃烧室设置在汽车发动机的中间位置，燃烧室的形状与汽车发动机的形状相对应或不相对应。
4.根据权利要求3所述的产生更大推力的汽车发动机，其特征在于:所述汽车发动机为六边形发动机，对应地，所述燃烧室为六边形燃烧室，所述六边形燃烧室设于所述六边形发动机的中心，六边形燃烧室的六边分别连接有所述气缸。
5.根据权利要求1所述的产生更大推力的汽车发动机，其特征在于:所述燃烧室内还设有启闭可控的喷嘴、进气口、出气口、废气进气口，第二排气口、容器及设于容器上的尾气排出口，所述进气口输入的气体和所述喷嘴喷出的燃料在燃烧室内混合并点燃，产生的膨胀气体推动所述活塞运动后，剩余的废气从所述出气口排至设于燃烧室外部的所述容器内，再经废气进气口进入燃烧室内进行二次燃烧或多次燃烧。
6.根据权利要求5所述的产生更大推力的汽车发动机，其特征在于:所述燃烧室内经多次燃烧的废气，从所述第二排气口或所述容器上的尾气排气口向外排出。
7.—种产生更大推力的发动机，包括燃烧室、气缸和安装在气缸中的活塞，在所述燃烧室外设有涡轮增压机，所述涡轮增压机中的多级叶轮的转轴伸入燃烧室内并连接有转筒，涡轮增压机通过增压出气口与燃烧室相通，其特征在于:围绕所述燃烧室的周围设有多个所述气缸，气缸与燃烧室相通。
8.根据权利要求7所述的产生更大推力的发动机，其特征在于:所述转筒包括两条弧形、直线形或螺旋形的扰流条，所述扰流条固定在套接于所述转轴上的套圈上，所述扰流条以转轴为中心对称设置，转筒为多孔相通的轻质材料或轻质实心材料构成。
9.根据权利要求7所述的产生更大推力的发动机，其特征在于:所述发动机为外形为球形的球形发动机，对应地所述燃烧室为球形燃烧室，球形发动机在纵横截面上各设有多个气缸围绕在球形燃烧室周围，气缸内的活塞在左右两侧分别与连杆连接，通过多个连杆与对应方向的曲轴相连接，多个曲轴部分连接或全部连接产生更大推动力。
10.根据权利要求7所述的产生更大推力的发动机，其特征在于:该发动机还包含权利要求I至6任意一项所述的汽车发动机的技术特征。
【文档编号】F02M29/02GK103470372SQ201310414990
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】朱晓义 申请人:朱晓义