一种内燃蒸汽机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种内燃蒸汽机。
【背景技术】
[0002]现有的内燃蒸汽机，在不同的工作环境中需要满足不同的工作需求，所以内燃蒸汽机具有多种类型，并且不同类型的内燃蒸汽机的结构也不尽相同。但是，无论何种内燃蒸汽机都普遍存在着或多或少的缺陷，例如:由于受到燃油性能的限制，现有内燃蒸汽机在高压缩比时容易产生爆震，使内燃蒸汽机的压缩比受到限制;现有的内燃蒸汽机最高只能达到两冲程，比功率仍有待提高;现有内燃蒸汽机散热消耗了大量热能，使燃油热效率受到限制;现有发动机的气缸与活塞活动连接的结构使其容易磨损，导致内燃蒸汽机的使用寿命缩短;现有内燃蒸汽机的活塞与缸体摩擦面大，而且在运转时活塞的连杆对活塞有一个横向的分力，加大了活塞与气缸的磨损并增大了燃油消耗;安装有内燃蒸汽机的车辆在城市交通拥堵的情况下，需要经常刹车，这就使内燃蒸汽机的能量损耗无法得到有效回收，降低了燃油的利用率，并且车辆通常在停车时内燃蒸汽机仍在运转，从而加大了燃油的消耗。
[0003]因此，如何进一步优化内燃蒸汽机的工作性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型的内燃蒸汽机，其能够有效的防止爆震的发生，并能够提高燃油的利用率，从而令其工作性能得到了显著的提高。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]—种内燃蒸汽机，其包括:
[0007]双向做功气缸，所述双向做功气缸上设置有多个进气阀、多个排气阀、多个蒸汽阀和多个喷油器，所述进气阀、所述排气阀、所述蒸汽阀和所述喷油器分别与所述双向做功气缸的有杆腔和无杆腔连通；
[0008]与所述双向做功气缸的活塞杆连接的动力输出控制结构。
[0009]进一步的，上述内燃蒸汽机中，还包括与所述双向做功气缸并联设置并导通的双向压缩气缸，所述双向压缩气缸上设置有分别连通所述双向压缩气缸的有杆腔和无杆腔的多个进气阀、多个排气阀和多个蒸汽阀。
[0010]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述动力输出控制结构包括:
[0011]设置在所述双向做功气缸上的做功齿条；
[0012]动力输出轴，所述动力输出轴通过动力输出齿轮组与所述做功齿条啮合；
[0013]设置在所述动力输出轴上，以将动力传输出的动力输出结构。
[0014]进一步的，上述内燃蒸汽机中，还包括:
[0015]与所述双向做功气缸和所述压缩气缸连通，以储存所述双向做功气缸和所述双向压缩气缸导出的压缩空气，或向所述双向做功气缸和所述压缩气缸内输入压缩空气的第一储气气缸和第二储气气缸；
[0016]设置在所述动力输出控制结构中，用于实现所述双向做功气缸或所述双向压缩气缸与所述第一储气气缸、所述第二储气气缸同步联动的联动部件。
[0017]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述第一储气气缸的存储腔与所述双向做功气缸的有杆腔以及所述双向压缩气缸的有杆腔连通;所述第二储气气缸的存储腔与所述双向做功气缸的无杆腔以及所述双向压缩气缸的无杆腔连通。
[0018]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述第一储气气缸的存储腔与所述双向做功气缸的有杆腔和所述双向压缩气缸的无杆腔连通;所述第二储气气缸的存储腔与所述双向做功气缸的无杆腔和所述双向压缩气缸的有杆腔连通。
[0019]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述动力输出控制结构包括:
[0020]分别设置在所述双向做功气缸、所述双向压缩气缸、所述第一储气气缸和所述第二储气气缸的活塞杆上的做功齿条、压缩齿条、第一储气齿条和第二储气齿条；
[0021]连接所述双向压缩气缸、所述第一储气气缸和所述第二储气气缸的第一传动轴，所述第一传动轴通过设置在其上的滑动齿轮、第一储气齿轮和第二储气齿轮分别与所述压缩齿条、所述第一储气齿条和所述第二储气齿条啮合；
[0022]连接所述双向压缩气缸和所述双向做功气缸的第二传动轴，所述第二传动轴通过设置在其两端的两个动力输出齿轮组分别与所述压缩齿条和所述做功齿条啮合；
[0023]设置在所述第二传动轴上，以将动力传输出的动力输出结构。
[0024]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述第一储气齿轮和所述第二储气齿轮均配合所述联动部件设置在所述第一传动轴上；
[0025]所述第二传动轴包括两段能够连接的分段轴，每段所述分段轴分别连接不同的所述动力输出齿轮组，并且所述第二传动轴上还滑动设置有能够连接或分离两段所述分段轴的压缩比控制装置。
[0026]进一步的，上述内燃蒸汽机中，还包括控制所述滑动齿轮在所述第一传动轴上滑动，所述压缩比控制装置在所述第二传动轴上滑动，并控制所述联动部件与所述第一传动轴、所述第二传动轴锁紧、松开的控制器，所述控制器还能够控制不同气缸的连通管路上设置的开关阀、所述进气阀、所述排气阀、所述蒸汽阀和所述喷油器的开关。
[0027]进一步的，上述内燃蒸汽机中，还包括设置在所述双向做功气缸和所述双向压缩气缸的活塞杆上的导向槽；固定设置在所述内燃蒸汽机的固定部件上，并与所述导向槽滑动配合以保证所述活塞杆沿直线移动的导向块。
[0028]进一步的，上述内燃蒸汽机中，还包括固定设置的，能够防止所述双向做功气缸和所述双向压缩气缸的活塞杆与缸体的内壁碰撞，并将所述活塞杆做往复运动的动能储存为弹性势能的减振部件。
[0029]进一步的，上述内燃蒸汽机中，还包括第一储气气缸和第二储气气缸，并且:
[0030]所述双向做功气缸为两个，所述第一储气气缸的存储腔与第一双向做功气缸的无杆腔连通，并与第二双向做功气缸的有杆腔连通;所述第二储气气缸的存储腔与所述第一双向做功气缸的有杆腔连通，并与所述第二双向做功气缸的无杆腔连通。
[0031 ]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述动力输出控制结构包括:
[0032]分别设置在所述第一双向做功气缸、所述第二双向做功气缸、所述第一储气气缸和所述第二储气气缸的活塞杆上的第一做功齿条、第二做功齿条、第一储气齿条和第二储气齿条；
[0033]连接所述第二双向做功气缸、所述第一储气气缸和所述第二储气气缸的第一传动轴，所述第一传动轴通过设置在其上的滑动齿轮、第一储气齿轮和第二储气齿轮分别与所述第二做功齿条、所述第一储气齿条和所述第二储气齿条啮合；
[0034]连接所述第二双向做功气缸和所述第一双向做功气缸的第二传动轴，所述第二传动轴通过设置在其两端的两个动力输出齿轮组分别与所述第二做功齿条和所述第一做功齿条啮合；
[0035]设置在所述第二传动轴上，以将动力传输出的动力输出结构。
[0036]进一步的，上述内燃蒸汽机中，燃烧腔；
[0037]开设在所述燃烧腔顶部的进气口；
[0038]设置在所述燃烧腔底部的第一喷油嘴和火花塞；
[0039]—端与所述燃烧腔的底部连通，另一端与所述双向做功气缸的有杆腔或无杆腔连通的蒸汽喷出管；
[0040]设置在所述蒸汽喷出管上的第二喷油嘴。
[0041]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述双向做功气缸的圆柱形活塞与缸体之间设置有摩擦环，所述摩擦环上靠近所述圆柱形活塞的壁面设置有润滑油槽。
[0042]进一步的，上述内燃蒸汽机中，所述双向做功气缸的活塞杆上设置有散热管道和润滑油管道，所述散热管道和润滑油管道均沿轴向贯穿所述活塞杆的连杆，并与所述活塞杆的活塞内部连通，以令所述活塞杆得到降温和润滑。
[0043]进一步的，上述内燃蒸汽机中，还包括冷却循环系统，所述冷却循环系统包括水箱、热交换管道、栗和存储过热冷却水产生的水蒸气的蒸汽室，所述蒸汽室内设置有用于检测水温水压和水位的传感器。
[0044]本实用新型提供的内燃蒸汽机，包括双向做功气缸，其在工作的过程中，双向做功气缸在进气完毕后，双向做功气缸能够通过其上的蒸汽阀喷入蒸汽，喷油器开始工作，其内部会产生高温高压的燃油蒸汽，燃油蒸汽高速进入双向做功气缸内，双向做功气缸内因为混合了水蒸气所以其内部温度会降低，此时进入双向做功气缸内的燃油蒸汽与温度降低的压缩空气接触开始燃烧，且只在燃油蒸汽和低温的压缩空气的接触面燃烧，然后双向做功气缸内的两种气体高速旋转，逐步混合并逐步有序燃烧，从而有效防止了爆震的发生。并且，双向做功气缸采用喷入水蒸气的方法工作，减小了燃烧前的温度，使内燃蒸汽机可以进一步提高压缩比，增大输出功率和燃油的经济性，而且也能够增大双向做功气缸内的压力，增大了输出功率，提高了燃油的热效率，由于喷入了水蒸汽，降低了燃烧后的温度，所以也降低了 NOx的生成量，从而令内燃蒸汽机的工作性能得到了显著的提高。
[0045]另外，本实用新型提供的最优方案中，包括双向做功气缸、双向压缩气缸、第一储气气缸和第二储气气缸，其中，第一储气气缸的存储腔与双向做功气缸的有杆腔或无杆腔以及双向压缩气缸的有杆腔连通，第二储气气缸的存储腔与双向做功气缸的无杆腔以及双向压缩气缸的有杆腔。并且，双向做功气缸上设置有进气阀、排气阀、蒸汽阀和喷油器，且均为多个，以使双向做功气缸的有杆腔连通有进气阀、排气阀、蒸汽阀和喷油器，其无杆腔也连通有进气阀、排气阀、蒸汽阀和喷油器，同样的，双向压缩气缸的有杆腔和无杆腔上也均连通有进气阀和排气阀和蒸汽阀。并且，双向做功气缸、双向压缩气缸、第一储气气缸和第二储气气缸通过动力输出控制结构实现彼此间的联动及动力的输出。其在工作时，双向做功气缸和双向压缩气缸的活塞杆在不同阶段能够实现同步联动及异步联动，双向做功气缸或双向压缩气缸与第一储气气缸、第二储气气缸也能够在不同结构实现同步联动及异步联动，彼此通过不同方式的配合，实现动力的持续输出。其中，在双向做功气缸进气完毕后，双向做功气缸能够通过其上的蒸汽阀喷入蒸汽，喷油器开始工作，其内部会产生高温高压的燃油蒸汽，燃油蒸汽高速进入双向做功气缸内，双向做功气缸内因为混合了水蒸气所以其内部温度会降低，此时进入双向做功气缸内的燃油蒸汽与温度降低的压缩空气接触开始燃烧，且只在燃油蒸汽和低温的压缩空气的接触面燃烧，然后双向做功气缸内的两种气体高速旋转，逐步混合并逐步有序燃烧，从而有效防止了爆震的发生。并且，双向做功气缸采用喷入水蒸气的方法工作，减小了燃烧前的温度，使内燃蒸汽机可以进一步提高压缩比，增大输出功率和燃油的经济性，而且也能够增大双向做功气缸内的压力，增大了输出功率，提高了燃油的热效率，由于喷入了水蒸汽，降低了燃烧后的温度，所以也降低了 NOx的生成量，从而令内燃蒸汽机的工作性能得到了显著的提高。上述各个气缸中，缸体结构由内到外依次为耐高温内壁层、绝热层、散热层和抗压层，耐高温内壁层较薄，使内燃蒸汽机在启动时只用很小的热量就可以达到预热的目的。
[0046]上述最优方案，还能够在刹车时利用双向做功气缸或双向压缩气缸压缩空气，并将压缩空气储存在第一储气气缸或第二储气气缸内，使其具有驻车活塞复位与快速启停功能，停车后发动机停止运转，在发动机启动与加速时直接使用第一储气气缸或第二储气气缸内的压缩空气，快速启动发动机，在城市交通拥堵或等红绿灯的情况下，实现节省燃油的目的。
【附图说明】
[0047]为了更清楚地说明本实用新型实施例或