内燃发动机工作方法及硝化物发动机与流程

本发明涉及一种内燃发动机工作方法及硝化物发动机，属于能源及机械动力领域。

背景技术：

目前，用于动力应用工具的内燃发动机主要有汽油机、柴油机、液化天然气及液化石油气发动机，其燃料为石化类燃料，石化类燃料在地球上储量有限，且由于其循环再生的周期极为漫长，且其生态链目前处于断裂状态，因此被列为不可再生能源，其他能源如水能、风能、核能目前不便于广泛应用于交通工具；硝化物，主要有硝酸甘油、硝酸纤维或硝酸淀粉，也俗称炸药，其主要原料为硝酸、甘油、纤维或淀粉，其中，自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮形成，人类活动也产生氮氧化物，这些氮氧化物也会形成硝酸，甘油、纤维及淀粉的来源也比较广泛，生产周期较短，因此硝化物的原料来源及工业生产较为方便，循环再生的周期短，但由于硝化物的燃爆时间短促、膨胀速率高，因此目前主要用于工业、军事的爆破，现有的发动机技术不采用、也不能适用于采用硝化物作为燃料。

技术实现要素：

鉴于上述原因及问题，本发明的目的在于提供一种内燃发动机工作方法及硝化物发动机，所述的硝化物发动机采用硝化物为燃料，能为发动机领域提供一种采用硝化物作为化学能源的技术方案，其结构简单，易于实施，且具有原料来源方便、循环再生周期短的特点。

为达到上述目的，本发明介绍一种内燃发动机工作方法，其特征在于采用硝化物为燃料，将硝化物燃爆产生的气压能予以缓冲，然后将气压能转换为机械动能予以输出。

本发明所述的内燃发动机工作方法，还可以是其特征在于采用硝化物为燃料，并将硝化物燃爆产生的热能转换为气压能，将硝化物燃爆所产生的气压能及硝化物燃爆热能转换得到的气压能转换为机械动能予以输出；这样，不但能对硝化物的燃爆环境进行降温，也可以对燃爆产生的高温予以利用，提高能源利用率。

本发明所述的内燃发动机工作方法，还可以是包含有燃爆气缸和气动转换机构，其特征在于将硝化物在燃爆气缸内燃爆及热转换得到气压能并予以缓冲，将缓冲后的气压能通过气动转换机构转换为机械动能；即将硝化物的燃爆及气动转换分开处理，这样有利于对硝化物的燃爆予以缓冲及热交换处理。

本发明所述的内燃发动机工作方法，还可以是包含有设置在燃爆气缸中的温度传感器、气压传感器、硝化物喷射阀、火花塞、高压气输出阀及进水阀，所述的温度传感器及气压传感器的输出方式为机械式或电子式，其特征在于根据温度传感器及气压传感器的输出状态控制硝化物喷射阀、火花塞、高压气输出阀、进水阀的工作状态；这样即可以使得所述的内燃发动机的各个部件能够协调工作，实现其燃爆硝化物、得到机械动力输出的功能。

本发明所述的内燃发动机工作方法，还可以是其特征在于所述的硝化物为液化硝化物或乳化硝化物，并予以钝化处理；这样即使得所述的硝化物更为安全，易于携带及使用。

本发明所述的内燃发动机工作方法，还可以是其特征在于所述的液化硝化物为硝酸甘油或液化硝酸纤维或液化硝酸淀粉；所述的乳化硝化物为为乳化硝酸甘油或乳化硝酸纤维或乳化硝酸淀粉；这样即使得所述的硝化物更为安全，易于携带、使用。

为实现上述内燃发动机工作方法，本发明还介绍一种硝化物发动机，其特征在于有一个燃爆气缸及一个气动转换机构；燃爆气缸上有一个硝化物喷射阀、一个火花塞、一个高压气输出阀、一个进水阀、一个水泵、一个水箱、一个带有活塞环的缓冲活塞、一个缓冲弹簧；进水阀与水泵通过管道相连接；水泵与水箱通过管道相连接；缓冲活塞的一端面对燃爆气缸内腔，在缓冲活塞的另一端设置缓冲弹簧；气动转换机构中有一个气动转换缸、一个高压气进气阀、一个排气阀、一个带有活塞环的气动活塞；高压气进气阀、排气阀、气动活塞设置在气动转换缸内；燃爆气缸的高压气输出阀通过管道与气动转换缸的进气阀相连接；这样，就可以实现上述的内燃发动机工作方法。

本发明所述的硝化物发动机，还可以是其特征在于有一个蒸汽水回收器，蒸汽水回收器上有一个进气口、一个出水口；蒸汽水回收器的进气口通过管道与气动转换缸内的排气阀相连接；蒸汽水回收器上的出水口通过管道与水箱相连接；这样，将硝化物发动机排出的气体中的蒸汽水予以回收，可以避免对水的浪费，方便使用。

本发明所述的硝化物发动机，还可以是其特征在于有一个温度传感器、一个气压传感器；温度传感器及气压传感器设置在燃爆气缸中，温度传感器及气压传感器的状态输出控制硝化物喷射阀、火花塞、高压气输出阀、进水阀的工作状态；所述的温度传感器及气压传感器的输出方式为机械式或电子式；所述气动活塞为转子式或往复式；这样即可以使得所述的硝化物发动机的各个部件能够协调工作，实现通过硝化物发动机燃爆硝化物、得到机械动力输出的功能。

为便于所述的硝化物发动机的应用，本发明还介绍一种硝化物动力应用工具，所述的动力应用工具为车辆或船舶或飞行器或发电机，其特征为包含有权利要求7至9中任意一项所述的硝化物发动机作为驱动动力装置的动力应用工具；这样，即本发明所述的硝化物发动机可以应用在车辆、船舶、飞行器或发电机上，使得本发明应用更为广泛。

工作原理及有益效果

由于硝化物的燃爆膨胀速度达到每秒几公里，属于高速燃爆膨胀气压，并且在燃爆时产生几千度的高温，常规的内燃发动机将燃爆及气动转换机构设置在同一个缸体内，不能为高速燃爆膨胀气压提供气动转换，在高速燃爆时会对缸体、活塞、曲轴等部件造成冲击损坏，并且各个部件也不适用于高温环境，因此现有的常规燃油发动机结构不能适用于硝化物作为燃料，本发明将将硝化物燃爆产生的气压能予以缓冲，即将燃爆缸与气动转换分开设置，在燃爆缸内设置缓冲机构，燃爆缸为硝化物的高速燃爆预留出膨胀空间及通过缓冲机构予以缓冲，并在燃爆室内充入水，在硝化物燃爆时水与热能进行热交换，吸收热能转换为水蒸气，既能降低温度，也能进一步提高气压，再将燃爆及热交换得到的高压气体导入气动转换机构中推动活塞，将高压气转换为机械动力予以输出；在所述的硝化物发动机中，由于采用硝化物作为燃料，而硝化物的原料来源广泛及生产方便，能够在一定程度上替代石化类燃料，为一种可再生能源，能够为人们的日常生活及生产活动带来便利。

附图说明

图1是本发明一实施例硝化物发动机的结构原理图。

具体实施方式

下面以附图为例说明本发明的实施例：

图1是本发明一实施例硝化物发动机的结构原理图；其中：

1为水泵；2为进水阀，进水阀通过管道与水泵出水口相连接；3为火花塞，火花塞的驱动电极与高电压发生器输出端相连接； 4为硝化物喷射阀；5为燃爆气缸的高压气出口阀，当燃爆气缸内腔压力达到设定范围时予以开启；6为气动转换机构的高压气入口阀，其开或关状态由曲轴上的凸轮驱动，并与曲轴位置相配合；7为气动转换缸的排气阀，其开或关状态由曲轴上的凸轮驱动，并与曲轴位置相配合；8为水箱，水泵进水口通过管道与水箱相连接；9为燃爆气缸；10为燃爆气缸内腔；11带有活塞环的缓冲活塞；12为缓冲弹簧；13为气动转换机构的气动转换缸；14为气动转换缸内腔；15为带有活塞环的气动活塞；16为活塞连杆；17为飞轮；18为曲轴，曲轴上还设置有控制气动转换机构的高压气入口阀及气动转换缸的排气阀开关的凸轮及顶杆；带有活塞环的气动活塞15、活塞连杆16、飞轮17、曲轴18、凸轮及顶杆的结构及相互位置安装关系与现有的内燃往复式发动机的结构及相互位置安装关系相同，；由于高电压发生器、凸轮及顶杆为常规技术，因此在图中未予以标示；

按照图示加工各个零件并按照图示关系、上述位置关系及结构连接说明装配各个零件，即可完成本发明的实施例。

本发明介绍了一种内燃发动机工作方法及硝化物发动机，所述的硝化物发动机采用硝化物为燃料，硝化物发动机由燃爆气缸、气动转机构、硝化物喷射阀、、火花塞、缓冲活塞、缓冲弹簧、高压气输出阀、进水阀、水泵、水箱、气动转换缸、高压气进气阀、排气阀、气动活塞所构成，硝化物发动机所采用的内燃发动机工作方法为发动机领域提供一种采用化学能源的技术方案，其结构简单，易于实施，且具有原料来源方便、循环再生周期短的特点。