专利名称：发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机，尤其涉及一种部分是氢气内燃发动机和部分是水轮 发动机的发动机。
背景技术：
10 氢气作为燃料的内燃发动机早已存在，氢气是一种环境友好的燃料，作为在
燃烧的过程后排放的尾气主要是水蒸气。然而，氢燃料内燃发动机有一个缺点， 例如当它被运用在机动车辆中，需要储藏一个很大的体积的氢气，才能使得汽车 满足实际要求地行驶一定距离。另一方面，将要满足这些实际的需求的氢气加油 站的数量和氢气加油的器械的数量，是非常多的，这将使得既破费又不方便。
15 另一个关于许多现有的内燃发动机的问题是发动机的震动。 一般地，诸如这
样一个发动机的活塞与一个用于驱动汽车的曲柄轴相连接。由于活塞没有全部同 时燃烧，因而产生了一个固有的不均衡的运作导致了这种震动。
也有一种情况，当使用多个发动机，例如增加总动力或设立备用以应对其中 一个发动机失效的情况。如果这两个发动机被用来驱动一个共同的输出，如一个
20 推进轴，那么有一个固有的关于合适地使发动机同步，从而使得它们不会在轴上 产生不想要的压力的问题。 一个有效的这种同步的方式是使用一个液力变矩器， 但这一般会造成了能量和热量的损失。
本发明的一个目的是克服一个或更多现有技术的缺点，或提供一个可选择的 方案。
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供了一个内燃发动机包括至少一个燃烧室， 所述燃烧室具有一个配置用于被发生在燃烧室内的燃烧驱动的动力元件；一个曲轴，被配置用来上述动力元件驱动旋转的；
一个水泵，与曲轴连接且被配置用于通过曲轴的旋转在泵出口进行抽水；和 至少一个驱动水轮，具有一系列沿圆周分布的驱动面，所述驱动水轮被布置
与所述的泵出口有联系，使得从上述出口被抽出的水将作用于所述驱动面用来驱 5 动所述的驱动水轮旋转。
在一个优选的实施例中，燃烧室是一个圆柱体，并且动力元件是一个被布置
用来在圆柱体中来回移动的活塞，这个活塞被与曲轴连接，且此曲轴通过上述的
来回移动而旋转。
在一个优选的实施例中，驱动水轮被安装在一个通过旋转构成发动机推进输 10 出的推进杆上。
在一个优选的实施例中，发动机配置为所述的燃烧是由氢气提供燃料。。更 优选的，包括至少一个辅助与一个发电机相连接的水轮用于在旋转的辅助水轮上 产生电流。电流最好是直流电(DC)。
优选的，包括一个电解装置，与所述的发电机通电连接并被布置通过上述电 15 流启动以进行水的电解以形成氢气和氧气。更优选的，包括至少一个出入口，被 布置来引导形成的所述氢气至所述燃烧室里面作为燃烧燃料。进一步优选的，发 动机也包括至少一个出入口，被布置来引导形成的所述氧气至所述燃烧室来助燃 所述氢气。
在一个优选的实施例中，发动机包括一个主水出入口，用于引导被从所述泵 20 出口抽出的水进入作用于所述至少一个驱动水轮的驱动面。更优选地，至少一个 驱动水轮被放置与上述主水出入口相关联，使得驱动水轮的一部分突出进入主水 出入口，从而使得被布置在所述驱动水轮所述部分上的所述轮子的驱动面被放置 以使其被沿着主水出入口行进的水所作用。
同样优选地，至少一个辅助水轮被放置与上述主水出入口有关联，使得驱动 25 水轮的一部分突出进入主水出入口，从而使得被布置在所述驱动水轮所述部分上 的所述轮子的驱动面被放置以使其被沿着主水出入口行进的水所作用。
在一个优选的实施例中，至少一个驱动水轮有一根转动轴，并且包括一个第 一驱动面组和至少一个的其他驱动面组，每组驱动面被布置为与所述转动轴相对 于其他组的驱动面不同的径向距离距离，发动机被配置来选择性地引导上述被抽出的水来作用于任何所述驱动面组，以达到通过所述被抽出的水，取决于哪组驱 动面被作用，而在所述转动轴的驱动轮上施加不同的扭矩。
在一个优选的实施例中，发动机包括多个子出入口，每个与所述主水出入口 通过流体流动连接，用于选择性地引导水进入作用于至少一个驱动轮的各自不同 5 的驱动面组的驱动面上。
优选的，每个子出入口有一个切断阀，用于防止水从主水出入口进入子出入Q。
在一个优选的实施例中，发动机包括多个所述驱动水轮。在另一个优选的实 施例中，发动机包括多个上述辅助水轮。 10 在一个优选的实施例中，水轮相互呈交错队列的关系进行排列。。在另一个
优选的实施例中，发动机包括多个水轮，被布置为围绕着一个中央驱动水轮的基 本呈圆形排列。
在一个优选的实施例中，发动机包括多个上述燃烧室。
根据发明的另一个方面，提供了一种交通工具，包括一个根据发明第一方面 15 或任何其他优选实施例所述的发动机，交通工具为下述交通工具至少一个机动 车辆；水用交通工具；航空器。
20 本发明优选的实施描述如下，仅仅作为例子，并参照附图
图1是根据本发明一个实施例的一个发动机的一个部分的示意图； 图2是本发明的驱动轮的布置和图1发动机的水管的示意图； 图3是根据图2中沿着m-m线的横截面的部分排列示意图； 图4是根据图2的可选布置的示意25 图5是根据图1的不同实施例的发动机圆柱体布置的示意图； 图6是另一个圆柱形布置的示意图； 图7是活塞组和连接杆的透视图； 图8是根据本发明一个实施例的汽车车盘透视图9是一个根据本发明的一个实施例展示了图2的主要驱动轮的俯视图;图10是从侧面看的驱动轮和水管的另一种排列的示意图;
图11是图10排列俯视图12是又另一个驱动轮和水管的俯视而图13是从侧面看的又另一个驱动轮和水管的示意图。
具体实施例方式
下面将描述更多的细节，这个发明涉及一个发动机，根据一个优选的实施例， 其中一部分作为一个氢气内燃发动机运行。优选地，发动机包括由氢气作为燃料
10 的活塞驱动的水泵，且这些泵使水进入并作用于驱动轮。驱动轮由此构成水轮。 驱动轮轮流的提供给发动机驱动扭矩，并且也提供能量第二次使用，如产生电流。 这可能用来进行电解产生氢气和氧气作为燃料，并增强发动机的各自的燃烧。发 明的优选实施例在下文描述。
参照图1，展示了圆柱形的燃烧室的一种排列排列10，根据本发明的一个实
15 施例。排列IO构成了机动车辆14的发动机12的一部分(如图8中所示的部分)。 将要在下文中叙述更多相关细节，机动车辆14有一个水灌箱16， 一个氢气箱18， 和一个氧气箱20。
在排列10中，展示了 3个汽缸22以一个"Y"型布置。根据这种排列10， 包括汽缸汽缸22的汽缸柱可以被视为"Y型块"。 20 每个汽缸22包括一个以活塞形式的执行元件，这活塞通过一个连接杆与曲
柄轴连接。不像一个传统的内燃发动机，在其中活塞被布置通过连接杆被与一个 曲柄轴连接，在现有的实施例中。有三个曲轴28，每个对应一个汽缸22,被布 置朝着汽缸外部末端。
在一个优选的实施例中，发动机12为了汽缸22同时充分地燃烧而配置。结 25 果，当活塞24移向它们上止点位置，它们都相向移动，并且当他们移动至下止 点，它们互相背向移动。从而，由每个活塞24移动产生的反作用力，通过所有 活塞一起运行应该被平衡并因此失效。能够实现活塞24同时以这种方式同步运 行，或者至少通过使用分开的曲轴28使其更易于同步运行。
发动机12有一个干的机油箱用于装机油和提取空间(没有显示)，这提取空间用于引导把油积聚至根据实施例定位在一个或多个合适的位置的储油罐(没有 显示)。因而，根据现有实施例的特定形式的提取空间的位置，发动机12可以与 水平面成不同角度的情况下运行。
在一个优选的实施例中，汽缸22和活塞24以高温陶瓷制造。 5 相对于汽缸22的中央放置的是一个主推进轴30。每个汽缸22入口和排气
阀(没有显示)被与各自活塞相邻置放，也就是接近主推进轴30。
每个曲柄轴28被与各自的高压水泵32连接(其细节没有显示)并作为泵的 输入驱动。
每个泵32有一个进水口 34和出水口 36，且通过特定与泵连接的曲柄轴旋 10转驱动。每个入口 34布置用于接受从水箱16进入泵32的水的供应，且出口36 被布置引导在高压下从泵中被抽出的水。在一个优选的实施例中，收縮喷嘴(没 有显示)被设置在出口 36的上游或下游用于产生流动水的喷射流，并用于增加 水流的速度和调节水压。
更优选地，每个泵32能够在相对高压下以一个大的跨度范围内泵输入驱动 15回转速度进行抽水(如相关曲轴28的)。
发动机12在某种程度上是一个氢气内燃发动机，其是用氢气作为燃料的。 氢气能够从氢气箱中提供，在箱中氢气在被压縮以液体形式储存。氢气通过氢气 送风管38送入汽缸22。
同样向汽缸22供应，连同氢气的，是被储存的氧气，其同样是被以液体形 20式压缩，在氧气箱20中。氧气用于助燃氢气。氧气通过氧气送风管40提供给汽 缸。
参照图2，展示了一个驱动轮的排列42，是一个主要的，动力驱动水轮44， 一个辅助的第二驱动水轮46和一个辅助的第三驱动水轮48。第三驱动轮48，和 部分主要驱动轮44在假象线中展示。 25 每个驱动轮44， 46， 48有充分的重量使其可以作为调速轮。
排列42包括以供水管50形式一个主要水出入口，其与一个泵32的出口 36 连接。从而被泵沿着管50通过如图2所示的管的右侧末端52抽出的水，向着左 侧末端54依箭头56的方向所示地输送。水管50按箭头56方向引导从相关的泵 32的方向出发，然后回到水箱20。还提供了与在图2中排列42类似的排列(没有显示)，与图1中显示的另外 两个泵32相关联，且他们各自的水管50与那些泵的出口 36连接。在一个优选 的实施例中，与三个泵32有关的三个排列共享一个共用的主要驱动轮44，将参 照图4进一步讨论。
5 在排列42中，主驱动轮44包括多个驱动面58 (仅仅部分被表示)，其围绕
着驱动轮的外部圈分布且由侧壁60支撑。驱动面58的排列和侧壁60是这样的 主驱动轮44有一个圆周的"锯齿"形的表面。因此，外形由每对连续的驱动面 58形成且中间侧壁60大体上是一个"Z"字形布置。因而图2的排列42可以被 称为"Z型驱动"布置。 10 主驱动轮44的一个部件62通过一个夹缝65沿着如图2中所示的上方管道
突出进入管50。夹缝65可以足够宽以容纳管50的上半部分。
当被抽出的水沿着管50按箭头的方向56移动，水冲击主驱动轮44的部件 62突出进入管的驱动面58，并使得主驱动轮沿着箭头64的方向旋转。
主驱动轮44，与主推进轴30依次连接，可以直接连接，或通过一个变速箱 15 或液力变矩器(没有显示)与交通工具14 (见图8) —个或更多的车轮66连接， 以驱动交通工具。
主驱动轮44，作为驱动轮44， 46和48中最重要的一个，被水沿着管50流 动冲击，实质上有足够的潜在的水作为驱动力提供给它。
驱动面58具有足够的相当于管50的内部直径的宽度，并他们的末端被塑形 20 来符合管的内部直径。从而，如图3所示，那些驱动面58形成了主驱动轮44的 特定部件62中的一部分，其突出进入管子50在任何一个时间实际上穿越整个在 管子周围划开界定的区域。结果，实质上沿着管子50移动的水将不能绕开驱动 面58，如果将其如图所示最大程度地突出进入管子。所以，驱动面58受到水的 全面影响使得最大有效的力能够被施加在驱动面上的位置。 25 事实上，水在管子50中，在管子和驱动轮44之间有效地被困住，意味着水
力的让水的横向偏转的力量消散能够最小化。
驱动轮44的驱动面58是基本上平的且与管子50的轴68相垂直。当一个特 定的驱动面58在最大限度突出进入管子50的时候，它因此垂直于箭头56的水 流的方向。当主驱动轮44沿着方向64持续旋转且一个特定的驱动面58开始通过夹缝 65移出管子50时，通过夹缝延长的驱动面的表面减小，且驱动面的角度变得更 接近与管子的轴68平行。随着驱动面的扁平布置，使得可以水可以容易地和绕 过驱动面，并继续沿着管50流掉。 5 当水流最大程度突出进入管子50时，它们的方向与驱动面58垂直，同样意
味着水持续地与主驱动轮切向地的流动。这比本来有一个水的角度而不是切线的 情况，帮助在主驱动轮44上提供一个更大的转动力。
主驱动轮44被配置使得侧壁60的大部分直接临近夹缝65的内边缘。这导 致主驱动轮44防止大多数在管子50中的水通过夹缝65流出管子。然而，任何 10 来自管子50流出的水会流入一个放置管子的水箱70。这些水在下文进一步提到。
继续沿着主驱动轮44下游的水，包括作用于一个或多个主驱动轮驱动面58 的水，现在能以类似的方式作用于第二驱动轮72的驱动面。如上所述，第二驱 动轮46与主驱动轮44具有一个相似的构造，并与管50的有一个相似的关联， 其提供了又一个夹缝用于第二驱动轮突出进入管子。 15 主驱动轮44的下游水作用于第二驱动轮的驱动面72上，使得轮子按箭头
76方向旋转，以与主驱动轮44如箭头64所示的相似的方式旋转。
然而，由于主驱动轮受到阻碍的影响，至少沿着管子50的驱动力的部分可 能被消散，直到到水作用于第二驱动轮46为止。毫无疑问作为第二驱动轮46没 有被布置用于驱动汽车的主驱动轴，如主驱动轮与推进轴有关那样。第二驱动轮 20被用于驱动一个发电机或直流发电机(没有显示)用于产生直流电流。
由于这个因素，第二驱动轮46在主驱动轮44的下游且与管子50关联，水 在主驱动轮上的作用完全不受第二驱动轮，甚至第三驱动轮48的存在的影响。
电流由上述的发电器产生，依次用于一个与发电器连接的电解设备78。该 电解装置78被配置用来对来自水箱16沿着适当的通道(没有显示)引导入设备 25 的水进行电解。因此，它能够将水通过在一个合适的正负极(没有显示)间的电 流产生氢气和氧气，形成电解装置的一部分。由电解装置78形成的氢气因此沿 着适当的氢气返回出入口以通道80的形式被引导向汽缸22将其引入作为燃料。
相似地电解装置78产生的氧气同样沿着出入口以氧气返回通道的形式被引 导回汽缸22将其引入作为助燃氢气的。事实上，提供持续的纯氧气给燃烧过程应该很大程度上比提供空气更有利于这个过程。
由上述发电机产生的部分电流能够被用来给一个合适的抽取氢气和氧气至 汽缸22的泵(没有显示)提供动力，依靠这独特的实施例，如果由泵施加在这 些气体上的压力足够使得这气体改变转化为液体形式，随后为了控制这些液体的 5 温度，也可以采用适当的冷却或制冷单位(没有显示)。这些也可由发电器产生 的电流提供动力。此外，如果气体确实转为液体形式，那么相对于将它们引进汽 缸22的选择方案，他们也可被引入氢气和氧气箱18和20。
在一个优选的实施例中，发动机12被这样布置，如果来自电解装置78的氢 气可以用于汽缸22，则使用这个氢气，而不是来自氢气储存罐18的氢气。 一个 10影响这个的方法是关闭用来从氢气储存灌中抽取氢气的氢气泵(没有显示)，当 来自电解过程的氢气是可用的。 一个合适的流量表(没有显示)被用来控制保证 来自电解装置78的气体发送是以和来自氢气存储罐18的速率相同。
就主驱动轮来说，当第二驱动轮旋转，由于驱动面72的扁平的形状，驱动 第二驱动轮的水能容易的绕过这些面流掉，并并持续沿着管子50以向第三驱动 15 轮48的方向流动。
第三驱动轮48是必须与主次驱动轮44和46相同并且与管子50有一个相似 的关系，除此之外有一个不够平的驱动面，但凹或凸使得第三驱动面必须以佩尔 顿水轮机的形式运作。那么，大量冲击第三驱动轮驱动面84的水不能轻易的流 出驱动面84，而或多或少地在这些面上停留。这使得相对于原本使第三驱动轮 20 驱动面58是如主驱动面和次驱动面58和72 —样平时，给予沿着管子50移动的 水一个更大比例的动能。这个同样帮助驱散水的力使得这个力大部分不被消耗在 水作用于第三驱动轮48之后。
以同样的方法主驱动轮和第二驱动轮44和46延伸通过夹缝65和74突出伸 入管子50，第三驱动轮通过另一个在里面的夹缝88突出进入管子。 25 第三驱动轮48也用于驱动一个发电器或直流发电机(没有显示)来产生直
流电用于促使电解装置78或一个进一步的电解装置(没有显示)。
通过第三驱动轮48的水，再通过管子50的左侧末端54，如图2所示，返 回到水存储箱16。
在一个优选的实施例中，驱动轮44， 46和48在收集箱70上的气腔86中。气腔因此有排水孔90来使得水能够被排入收集箱70。它被从收集箱70抽回到 水存储箱16中。
在图4中，显示一个在图2中显示的布置42的展示可选择的实施例、这图 4的实施例包括3个驱动轮/水管排列92，虽然他们共享了一个共用的主驱动轮 5 44。
在这个实施例中展示的每个排列92，除了共用的共有主驱动轮44，同样包 括一个第二驱动轮46和一个第三驱动轮48。正如能够看见的，在这个实施例中 的水管50定向引导里面的水流使得它在位置94弯成弧形，并围绕着主驱动轮 44。这个布置可被用于节省空间。 10 有许多可能的发动机12的实施例，有可选择的不同组件的不同布置。
比如，关于图5，而不是有3个以"Y型"布置的汽缸，仅仅有两个布置在 一个直接反向的布置中的汽缸22。
图6的实施例有四个以"X型"形成的汽缸22。按照这个布置，这个包括 汽缸22的汽缸柱可以被视为"X块"。 15 在另一个实施例中，有多组汽缸如图1， 5或6所示的排列。从而，在图7
中显示了活塞24以及四个组96汽缸22 (汽缸本身未显示)的连接杆26，汽缸 如图1所示"Y"形布置。从而有总共12个汽缸。
在另一个实施例中，有两组六个汽缸22,三组9个汽缸等等。 作为进一步的选择，每个组可以有不同数量的汽缸22。然而，在一个优选 20 的实施例中，这个汽缸22被以平均的间隔在它们环形构造中置放为了帮助达到 抵消紊乱的由活塞24运动的反作用力并因此抵消震动。
正像有许多组汽缸，也可以有多组的驱动轮/水管排列。 因此例如有许多组汽缸如在图7中的组96所示排列，对每组汽缸可以有许 多独立的各自的驱动轮布置，如在图2中的排列42。 25 优选的，驱动轮/水管排列的数量能够根据用于发动机12的汽缸22的数量
设定。这种排列更适宜共享一个共有主驱动轮44,如在图4中显示的实施例。
作为另一个选择，可以有一个以上的驱动轮44在一套驱动轮/水管布置中。 如在一个实施例中(没有显示)可以有四组汽缸，每组成如图6结构例子所示成 "X型"。在这个实施例中，每组有一个各自的驱动轮/水管布置，比如以图2的排列42的形式。既然这样，因为有4个这样一起的轮子/水管排列，可以有2个 主驱动轮44， 一个由第一对排列共用，而另一个由其它对排列共用。
在这个实施例的一个形式中，两个主驱动轮44被布置在一个单个推进轴上 面，而在另一个形式中，他们被布置在分开的推进轴上。 5 当主驱动轮44，和因此安装好的推进轴30，被展示集中的置放在与如图1，
5和6的实施例所示的汽缸22中，在另一个实施例中(没有显示)主驱动轮被 布置在一个不同的与汽缸相关联的地方。然而，其他驱动轮/水管的排列在这个 实施例中与在另一个实施例中所描述的相同。确实，驱动轮、水管的位置的布置 (因此主驱动轮44和安装在上面的轴30)不需要依赖汽缸22的位置或方位， 10将来自水泵32的水合适地引至驱动轮。
如上所述，在图8中，展示了汽车14的一个部分。汽车14包括4个驱动轮 /水管布置92 (仅其中两个被显示，不是详细的)，直接临近车辆负重轮66。这 些排列42的每个中央驱动轮都是主驱动轮44，其被直接连入相邻负重轮66。 在这个实施例中，计算机控制器102用于调节来自泵32的水的供应给驱动 15 轮排列42并因此到达主驱动轮44。那么，能量供应给每个驱动轮44，并因此连 接到的负重轮66，能够被调整来实现一个负重轮间能量的均匀供应。
在一个优选的实施例中，被与氢存储灌连接的氢送风管38通过在发动机组 (没有显示)中的通道穿过。这使得发动机组积累的热量的部分能够被转移至沿 着这些通道流过的氢气。这个不仅仅能够帮助使得氢气从液体转换成气体来作为 20汽缸22的燃料，也能够帮助冷却发动机12。
一般没有这样的通道，或作为一个用于冷却的选择(取决于特定的实施例)， 传统发动机使用水或空气冷却。
确实，第二驱动轮和第三驱动轮46和48的旋转产生的部分能量如上述的可 以被用来作为能量的一个来源来控制氢气存储灌18的温度。这个能够通过合适 25 的使用由第二驱动轮或第三驱动轮44和46运行产生的能量运作的的冷却或制冷 单位实现(没有显示)。
在实际应用中，发动机12被用来驱动汽车14。无论驱动轮和水管的特别布 置，在每个情况下氢气作为燃料的汽缸22驱动水泵32，使得水喷射出并沿着水 管50行进。这水然后驱动主驱动轮44,第二驱动轮46和第三驱动轮48 (尽管在特定的实施例中第三驱动轮可以被忽略)。主驱动轮44的旋转使得用于在其上 安装它们的推进轴30旋转并用来借此驱动汽车，可以通过与推进轴如图8所示 直接连接的负重轮或通过变速箱或转矩变换器(没有显示)连接。
此驱动轮46 (和第三驱动轮48)驱动电解装置78用从水箱16供应的水来 5产生氢气和氧气。氢气以这个方法产生然后引入汽缸22作为燃料，而氧气以这 个方法产生用来帮助氢气燃料的燃烧。
正如上面提到的，驱动轮44， 46和48足够重来构成调速轮。它将适合于开 始一个重驱动轮的旋转运动， 一个相对高的扭转力是必须的。如图2中所示的排 列42可达到目的，由于水管50和因此沿着这根管子的水的驱动力，位于驱动轮 10 的周围。然而， 一旦驱动轮在运转中，需要较小的扭转力，水可以被用来维持一 个相对高的驱动轮的角速度。
为了实现这个目的，水需要在一个更接近他们转动的轴的位置驱动轮子44， 46和48。为了转移水到一个更接近转动的轴的位置，如图9 (在图2中以虚线 展示)实施例所示管子分支108和110能够被提供。这些管子分支108和110被 15 显示与主驱动轮44相关联。
管子分支108被放置用于在一个接近轮子旋转轴的位置穿过主驱动轮44的 驱动面58，并且管子分支110被放置用于在一个更接近轴的位置穿过驱动面。 这个在图2中被最好地展示。
这将是很好的，然而，为了达到这个构造，必须有三个驱动面58的环形的 20排列44.1， 44.2和44.3，这些排列与另一个沿着轴相分离。这使得这些布置44.1 中的一个能够突出进入水管50，下一个排列44.2进入管子分支108和第三排列 44.3进入管子分支110。
水从水管50转移进入支管108，或者另一个选择进入支管110，通过适合的 切断阀112， 114和116的运行来操作。因此，比如， 一旦主驱动轮44到达了一 25 个足够的旋转速度，当一个较小的加速转矩被要求被施加在轮子上，阀门112能 够被关闭且阀门114打开使得水转向沿着支管108通过在轮子下游与水管50在 结合。沿着管子108通过的水在一个更接近轴112的位置作用于驱动面58并因 此施加一个较低的扭转力在主驱动轮上。因此，旋转的主驱动轮44的加速率被 减少，尽管水能够维持轮子在一个较高的角速度。在主驱动轮44进一步加速之后(即使一个较低比率的加速)，这将使轮子的 转动速度将进一步增加。 一旦速度达到了最大想要的运转速度，切断阀114可以 被关上且阀门116打开。这使得水流被从支管108转移到分支管110在它与水管 50，在下流的水轮再结合之前。管子110引导水作用于更靠近主驱动轮44的转 5 动轴112驱动面58。因此，水在主驱动轮44上施加一个比在支管108中流动的 水施加的更低的扭矩。这个较低的扭矩能够被仅仅足够用来在一个有限的范围内 加速主驱动轮旋转，但是这个水所施加的力能够足够维持主驱动轮在其已经增加 转速下运行。
当需要降低主驱动轮44转速，比如为了让汽车慢下来，阀门116可以被关 10 闭且阀门112再次打开使得水再一次流动仅仅沿着水管50而不沿着支管108和 110。
本发明的一个优选实施例的优点是，如上述的，发动机14有助于一个每个 汽缸使用单独的曲轴。这个，依次，允许活塞同时运作直到活塞的位置被关联到。 相应地，假如活塞的朝向使得在一个圆形构造中间隔均匀的，或者相对于另一个
15 对称的，，任何活塞的不平衡的力都将有效地通过其他活塞一起运行相同的力被 抵消。实际上，发动机有助于每个汽缸配有一个单独的曲轴，被拥有所述的水轮 布置依次激活。这使得单独曲柄轴的驱动力转换成一个在主驱动轮单独的输出。 另一个优点是发动机的输出被用于产生进行电解的电流，而电解产生用于发 动机燃料的氢气。于是，发动机自己添加燃料。
20 如上述的，驱动轮的重量是这样使得他们构成调速论。此外，当旋转时，每
个显示陀螺效应。这组合的驱动轮同时旋转的陀螺效应可以帮助稳固发动机，和 进而一个安装这发动机的汽车。
尽管上述的发明关于特定实施例，这将通过对这些，但并不限于这些实施例 技巧的熟练运用，但可能以许多其他方式体现。
25 在一个进一步的实施例中，汽车14包括一个再次注水的进水口 (没有显示)
用于把水加入水箱16。此外，汽车14包括一个滤水器(也没有显示)用于过滤 水通过再注入进口加入水箱16。滤水器适合充分的过滤水使其是可饮用的(可 以喝的)质量。这是重要的因为根据发动机12的优选实施例的严格的容限和高 水压，否则被过滤出的污染物将形成一个污垢影响并损害发动机的运行。关于图10和11，展示了一个在图2和图4中进一步的实施例的驱动轮的布 置和水管的布置。在这些图中的相当于在图2中的组件有相似的参照数。除了主、 第二和第三驱动轮，有两个额外的驱动轮，成为第四驱动轮200和第五驱动轮 202。这些驱动轮200、202执行一个相似第二驱动轮46和第三驱动轮48的功能， 5 也就是，产生直流电。
在这个实施例中的驱动轮被布置成一个直线。
在这个实施例中，每个驱动轮，由于在主驱动轮44的正对面，有三个环形 的驱动面布置。对于每个驱动轮，驱动面的三个布置通过相当于每个轮子外加后 缀的参考数字的参考数字象征。这个后缀"l"指最大直径的环形布置，后缀"2" 10指第二大直径的环形布置，且后缀"3"指最小直径的环形布置。
因为在这个实施例中的每个驱动轮有三个驱动面的环形布置，支管108和 110在支管重返水管50之前以一个长度穿过所有驱动轮。
在这个实施例中第三驱动轮48有平的驱动面(没有在图10和11中显示) 当第五驱动轮202有佩尔顿水轮机型的驱动面(没有显示)如上文提及的。 15 驱动轮被显示与直流发电机204连接。
在这个实施例中每个驱动轮驱动面三个环形布置意味着应用于轮子上的扭 转力和维持一个更高转速之间的关系能够根据每个驱动轮改变，如上述关于图9 的关系能够变换仅仅根据主驱动轮44的实施例。在图10和11的实施例中，专 用切断阀门相当于图9切断阀门112、 114和116，能决定是否水流被引导通过 20管子50或分支108或110。
关于图12，显示了另一个在图10和11中展示的实施例的驱动轮的水管布 置。相对应的元件有相对应的参考数字。
这个实施例与图10和11的相似，除了第二和第四驱动轮46和200各自的 方向，关于他们最大和最小直径布置的位置，如所示是相反的。 25 这个布置帮助把临近的驱动轮一起放得更近，且因此更紧密。这因为它允许
在一个驱动轮的驱动面的环形布置的最大和最小直径之间一定程度的并列，每个 相邻的驱动轮各自都是，这些管子可能如图成编排布置。
然而，应当指出，为了水管50和支管IIO穿过驱动面最大和最小直径的环 形布置，每个驱动轮各自都是这样，这些管子可以如图所示成编排布置。然而，如驱动轮的驱动面第二最大的圆环布置以直线布置，管子分支108不需要编排且 确实足够直。
关于图12的实施例，如果驱动轮被以一个圆形布置放置如对面的线性布置 所示，这个实施例能够构成一个可选择的图4的实施例。 5 关于图13，还显示了另一个驱动轮和管子布置的实施例。相应的元件有相
应的图10至图12的参考数字。
在这个实施例中，如在图10至12的实施例中代替驱动轮被放置成直线，第 二和第四驱动轮46和200，被分别放置在主、第三和第五驱动轮44， 48和202 之下的地方。
10 尽管图13没有图10至12在垂直方向看的那么紧凑，它允许在水管50的轴
向更紧凑，因为在所示更高的驱动轮和较低的驱动轮之间可以有一定程度的重 叠。
在这个实施例中，每个驱动轮仅有2个驱动面的环形布置。由于所示各自驱 动轮的垂直位置，为了适当的横穿驱动面的最小布置，管子分支110是所示垂直
15 编排布置。然而，这布置允许水管50是直的。
代替发动机12被用来推动汽车14，它能够被用于另一个目的，如推动船或 航空器，如固定翼飞机或甚至一个直升机。当用于推动船，它可以用来驱动船的 螺旋桨，或者另一个船装有的推动系统的类型。当用于给飞机提供动力，它可以 被用来驱动飞机的推进器或直升机的螺旋桨。
20 作为选择的，发动机12能够被使用，不是为了运输的一个模式，而是用于
一个静态运用。比如有两个一起运行的发动机12，和驱动轮/水管布置一起被定 位使得在主驱动轮上被安装的杆30的轴在一个垂直的位置。这两个在实施例中 的发动机能够被定为使得在相反的旋转方向运行，使得达到转载的平衡。
在这个实施例中，和另一个实施例或使用两个发动机(包括运输方式)的方
25 案中，如果一个单一主驱动轮和轴由两个发动机共用，然后对于提供一些发动机 速度的变化这很重要，否则这变化可以使得发动机施加力在轴上其能够依次导致 杆的不良压力。然而通过提供在每个发动机和轴之间的"连接"，不是一个固定 的机械紧固连接法的事实，而是通过沿着管子50和主驱动轮的水的作用。这应 该提供足够的弹性来使适应两个发动机速度的变化。
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权利要求
1. 一种内燃发动机包括至少一个燃烧室，所述燃烧室具有一个配置用于被发生在燃烧室内的燃烧驱动的动力元件；一个曲轴，被配置用来上述动力元件驱动旋转的；一个水泵，与曲轴连接且被配置用于通过曲轴的旋转在泵出口进行抽水；和至少一个驱动水轮，具有一系列沿圆周分布的驱动面，所述驱动水轮被布置与所述的泵出口有联系，使得从上述出口被抽出的水将作用于所述驱动面用来驱动所述的驱动水轮旋转。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，燃烧室是一个圆柱体，并且动 力元件是一个被布置用来在圆柱体中来回移动的活塞，这个活塞被与曲轴连接， 且此曲轴通过上述的来回移动而旋转。
3.根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于，驱动水轮被安装在一个通 过旋转构成发动机推进输出的推进杆上。 15
4.根据权利要求1至3任何一项所述的发动机，其特征在于，配置为所述的燃 烧是由氢气提供燃料。
5. 根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，包括至少一个辅助与一个发电 机相连接的水轮用于在旋转的辅助水轮上产生电流。
6. 根据权利要求5所述的发动机，其特征在于，所述的电流是直流电(DC)。 20
7.根据权利要求5或6所述的发动机，其特征在于，包括一个电解装置，与所述的发电机通电连接并被布置通过上述电流启动以进行水的电解以形成氢气和 氧气。
8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，包括至少一个出入口，被布置 来引导形成的所述氢气至所述燃烧室里面作为燃烧燃料。 25
9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，包括至少一个出入口，被布置 来引导形成的所述氧气至所述燃烧室来助燃所述氢气。
10.根据权利要求5至9中的任意一项所述的发动机，其特征在于，包括一个主 水出入口，用于引导被从所述泵出口抽出的水进入作用于所述至少一个驱动水轮 的驱动面。
11.根据权利要求10所述的发动机，其特征在于，至少一个驱动水轮被放置与 上述主水出入口相关联，使得驱动水轮的一部分突出进入主水出入口，从而使得 被布置在所述驱动水轮所述部分上的所述轮子的驱动面被放置以使其被沿着主 水出入口行进的水所作用。
12.根据权利要求10或11所述发动机，其特征在于，至少一个辅助水轮被放置 与上述主水出入口有关联，使得驱动水轮的一部分突出进入主水出入口，从而使 得被布置在所述驱动水轮所述部分上的所述轮子的驱动面被放置以使其被沿着 主水出入口行进的水所作用。
13.根据权利要求10至12任意一项所述的发动机，其特征在于，所述至少一个 驱动水轮有一根转动轴，并且包括一个第一驱动面组和至少一个的其他驱动面组，每组驱动面被布置为与所述转动轴相对于其他组的驱动面不同的径向距离距离，发动机被配置来选择性地引导上述被抽出的水来作用于任何所述驱动面组，以达到通过所述被抽出的水，取决于哪组驱动面被作用，而在所述转动轴的驱动轮上施加不同的扭矩。
14.根据权利要求13所述的发动机，其特征在于，包括多个子出入口，每个与所述主水出入口通过流体流动连接，用于选择性地引导水进入作用于至少一个驱动轮的各自不同的驱动面组的驱动面上。
15.根据权利要求14所述的发动机，其特征在于，每个子出入口有一个切断阀， 用于防止水从主水出入口进入子出入口。
16.根据前述权利要求的任意一项所述的发动机，其特征在于，包括多个所述驱 动水轮。
17. 根据前述权利要求的任意一项所述的发动机，其特征在于，包括多个辅助水 轮。
18. 根据权利要求16或17所述的发动机，其特征在于，所述水轮相互呈交错队 25 列的关系进行排列。
19. 根据权利要求16或17所述的发动机，其特征在于，包括多个水轮，被布置 为围绕着一个中央驱动水轮的基本呈圆形排列。
20. 根据前述权利要求中的任意一项所述的发动机，其特征在于，包括多个所述 燃烧室。
21. —种根据前述权利要求中的任意一项所述的交通工具，所述交通工具至少是 一个机动车辆； 一个船舶；和一个航空器中的其中一个。
全文摘要
本发明提供了一种带有汽缸(22)的氢动力内燃发动机(12)用于驱动曲轴。曲轴被布置用来驱动水泵，这水泵是为了把水抽入与一个驱动水轮驱动面作用。这个水轮被连接并驱动一个主要的推进轴，其产生发动机主要的推进力，如用于为一辆汽车提供动力。一个或多个辅助的水轮由被抽的水驱动并与发电机连接，发电机用于产生电流为一个产生能被作为发动机燃料的氢气的电解装置提供能量。
文档编号F02B75/00GK101535612SQ200780034897
公开日2009年9月16日 申请日期2007年7月20日 优先权日2006年7月21日
发明者约瑟夫·格伊 申请人:约瑟夫·格伊