直喷水发动的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直喷水发动机，其特征在于：本水发动机具有气缸盖、气缸体，曲轴、凸轮轴连杆机构、起动机和发电机；所述气缸盖为整体陶瓷式，每一个气缸对应气缸盖上的一个工作单元，每单气缸盖上有喷水嘴口、进气门、火花塞以及排气门；缸盖面向气缸体侧的气门座孔为凹陷圆台式，每个进气门对应的进气道内设调压喷水嘴，每单气缸的火花塞也在气缸的正中间；气缸体为轻质铝合金，铸有气缸，曲轴支撑座、凸轮轴座孔以及润滑油道等；气缸内镶陶瓷气缸套，气缸套和气缸壁在略高于活塞运行至上止点处有一小孔；曲轴以及凸轮轴连杆机构，曲轴部分包括曲轴、连杆、活塞、活塞销正时驱动齿轮和飞轮等组成；活塞为陶瓷体，上部边沿有活塞环槽，分密封槽和润滑油槽。本实用新型所述直喷水发动机结构设计合理，利用效率高，运行费用降低，功率可大可小、因无爆燃现象，所以噪音小无废气排出，对环境无污染，并可解除发动机对汽、柴油的依赖。
【专利说明】直喷水发动机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水发动机，具体来讲是一种直喷水发动机。
【背景技术】
[0002]以石油产品为燃料的发动机，在给人类带来光明、快捷的同时，也给人类带来了两大难题，即不可再生的石油资源的耗竭和环境污染。本设计以水为源，水、气并可循环使用、无污染。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于在此提供一种直喷水发动机；结构设计合理，利用效率高，运行费用降低，功率可大可小、因无爆燃现象，所以噪音小无废气排出，对环境无污染，并可解除发动机对汽、柴油的依赖。
[0004]本实用新型是这样实现的，构造一种直喷水发动机，其特征在于:本水发动机具有气缸盖、气缸体，曲轴、凸轮轴连杆机构、起动机和发电机；所述气缸盖为整体陶瓷式，每一个气缸对应气缸盖上的一个工作单元，每单气缸盖上有喷水嘴口、进气门、火花塞以及排气门；缸盖面向气缸体侧的气门座孔为凹陷圆台式，每个进气门对应的进气道内设调压喷水嘴，每单气缸的火花塞也在气缸的正中间；所述气缸体为轻质铝合金，铸有气缸，曲轴支撑座、凸轮轴座孔以及润滑油道等；气缸内镶陶瓷气缸套，气缸套和气缸壁在略高于活塞运行至上止点处有一小孔，小孔为高压电接收针或接收棒的穿插孔，接收针或接收棒为金属导电体，其内端悬于火花塞触点正下方一定距离，接收针或接收棒另一端穿过小孔与气缸外的低压线圈相连，低压线圈与电池负极相连；曲轴以及凸轮轴连杆机构包括曲轴部分和凸轮轴部分，曲轴部分包括曲轴、连杆、活塞、活塞销正时驱动齿轮和飞轮组成；活塞为陶瓷体，上部边沿有活塞环槽，分密封槽和润滑油槽；凸轮轴部分包括凸轮轴、正时齿轮、凸轮轴支撑轮43、45、凸轮、气门挺杆、挺杆架、气门弹簧组成；曲轴连杆机构的功用是将其他形式的能转换成动能输出，并通过正时驱动齿轮带动凸轮轴正时齿轮工作。
[0005]根据本实用新型所述直喷水发动机，其特征在于:还包括供电控制系统，由电源、开关、起动机、控制器、高压线圈、分爪多触点火花塞、高压电流拦截网、高压电流接收针或接收棒和低压线圈相互连接组成；控制器在有效放电后切断和连通电路，有效放电分为放电提前角和放电延时角，放电提前角指活塞从下止点向上止点运行，在未到达上止点时火花塞开始放电至活塞到达上止点的距离，活塞到达上止点时，提前角为零，放电延时角指活塞从上止点向下止点运行时，火花塞持续放电至放电结束时活塞运行的距离，上止点为零度角。
[0006]根据本实用新型所述直喷水发动机，其特征在于:还包括供水系统:由贮水箱、高压水泵、高压水管、控制器和喷水嘴组成；贮水箱可由不生锈的塑钢或玻钢铸成，喷水嘴出水口为多层扁平状。
[0007]根据本实用新型所述直喷水发动机，其特征在于:还包括润滑系统:润滑系由油底壳、机油滤清器、机油泵、机油管和润滑油道等组成。
[0008]根据本实用新型所述直喷水发动机，其特征在于:起动系统:由电源、起动机、发动机飞轮及飞轮齿圈等组成；起动时，由起动机带动曲轴中的飞轮运转。
[0009]直喷水发动机工作方式如下:
[0010](一)吸气冲程:在起动机的带动下，活塞向下止点运行、排气门关闭、进气门打开、喷水嘴喷入高压多层扁平状的水，水在进气道内的高速气流的作用下被迅速雾化，活塞运行至下止点；(二)压缩冲程:活塞到达下止点后，进排气门关闭，活塞开始向上止点运行，压缩水混合气；(三)做功冲程:活塞运行到放电提前角时(此角可为零度)，被压缩在密闭气缸内的水混合气变成高湿度的导电体，分爪多触点火花塞自动或在电脑控制下放出高压、强电流、持续至放电延时角(此角可为零度)的高压、强电流将高湿度的水混合气加热至汽化，形成膨胀做功，高压电流经接收针或接收棒及电流拦截网回到电源负极；(四)排气冲程:活塞在膨胀气体的作用下，从上止点向下止点运行至设计点位时，排气门打开，蒸汽经排气歧管排出，排出的气体在导气阀的作用下，可经暖气箱冷凝器至贮水箱，也可直接经冷凝器至贮水箱，贮水箱上可根据实际设消音器和防尘安全排气阀。
[0011]起动机俗称马达，它由电动机、电磁式起动开关、可轴向滑动的起动齿轮和回位弹簧等组成。轴向滑动的起动齿轮在电动机的电枢轴前端，为单向旋转齿轮，其工作情况是:打开电源开关(此开关为两档开关，一档为连通档，即连通整个供电系和充电系，二档为起动档)的二档起动档后，电磁式起动开关吸引轴向滑动齿向前滑动与飞轮上的飞轮齿啮合(飞轮外镶飞轮齿圈是为了飞轮齿磨损过度后更换时节约成本)从而带动曲轴、凸轮轴等机构工作，当发动机在因水被汽化而膨胀作功之后即发动机工作后，关上起动档(二档)，电磁式起动开关失去吸力，轴向滑动齿在回位弹簧的作用下与曲轴飞轮齿脱离。起动机停止工作；因此起动机只在水发动机起动时工作，当水发动机发动后的运行过程中起动机停止工作，不再耗能。将水直接喷入发动机气缸内并呈雾化状，而强电流要适时地将呈雾化状的水加热至汽化形式极强的气压。
[0012]气缸盖为整体陶瓷式。每一个气缸对应气缸盖上的一个工作单元，每单个气缸盖工作单元分别有喷水口、进气门。
[0013]本实用新型的优点在于:本实用新型所述的直喷水发动机经过改进，结构设计合理，利用效率高，运行费用降低，广泛用于诸多领域。功率可大可小、因无爆燃现象，所以噪音小无废气排出，对环境无污染，并可解除发动机对汽、柴油的依赖。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1本实用新型水发动机气缸盖示意图
[0015]图2是本实用新型水发动机气缸体示意图
[0016]图3是本实用新型水发动机曲轴连杆机构示意图
[0017]图4是本实用新型水发动机凸轮轴示意图
[0018]图5是本实用新型水发动机曲轴与凸轮轴组成的配气机构示意图
[0019]图6是本实用新型水发动机供电系统示意图
[0020]图7是本实用新型水发动机整体结构示意图
[0021]其中:气缸盖100、气缸体200、
[0022]单气缸缸盖11、喷水嘴12、进气门13、火花塞14、排气门15、
[0023]曲轴支撑座22、凸轮轴座孔23、高压电接收针或接收棒的穿插孔24、气缸25、
[0024]曲轴31、连杆32、活塞33、气缸体、缸套34、活塞环槽35、高压电接收针或接收棒36、低压线圈37、飞轮38、活塞销正时驱动齿轮39。
[0025]凸轮轴41、正时齿轮42、凸轮轴支撑轮43、凸轮44、凸轮轴支撑轮45、气门挺杆46、挺杆臂47、
[0026]电源51、开关52、起动机53、控制器54、高压线圈55、高压电流拦截网56、高压电流接收针或接收棒57、油底壳61。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合附图1-7对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]如图所示，本实用新型在此提供一种水发动机，通过改进之后按照如下方式实施，本水发动机具有气缸盖100、气缸体200，曲轴以及凸轮轴连杆机构300、供电系、供水系、润滑系、起动机和发电机等组成。
[0029]所述气缸盖100整体为陶瓷式由多个气缸缸盖11组成，如图1所示:每单气缸缸盖11上有喷水嘴口 12、进气门13、火花塞14、排气门15 ;缸盖面向气缸体侧的气门座孔为凹陷圆台式，根据实际进排气门座处可增设电流拦截网，每个进气门13对应的进气道内设调压喷水嘴12，每单气缸的火花塞14也在气缸的正中间。气缸缸盖11上还带有挺杆架，用于固定挺杆的架子，用螺丝固定在气缸盖上。
[0030]所述气缸体200为轻质铝合金，铸有气缸25、曲轴支撑座22、凸轮轴座孔23以及润滑油道等；气缸内镶陶瓷气缸套，气缸套和气缸壁在略高于活塞运行至上止点处有一小孔24，小孔为高压电接收针或接收棒的穿插孔，接收针或接收棒为金属导电体，其内端悬于火花塞14触点正下方一定距离，接收针或接收棒另一端穿过小孔24与气缸外的低压线圈相连，低压线圈与电池负极相连。
[0031]气缸套为陶瓷圆筒形，其外径等于或略大于气缸内径，气缸壁即气缸“内墙壁”，气缸套镶于气缸内，可为过盈配合。
[0032]曲轴以及凸轮轴连杆机构，曲轴部分包括曲轴31、连杆32、活塞33、活塞销正时驱动齿轮39和飞轮38等组成。活塞为陶瓷体，上部边沿有活塞环槽35，分密封槽和润滑油槽；曲轴连杆机构的功用是将其他形式的能转换成动能输出，并通过正时驱动齿带动凸轮轴正时齿轮工作。
[0033]凸轮轴部分包括凸轮轴41、正时齿轮42、凸轮轴支撑轮43和45、凸轮44、气门挺杆、挺杆架、气门弹簧等组成。
[0034]本实用新型所述水发动机，由电源51、开关52、起动机53、控制器54、高压线圈55、分爪多触点火花塞14、高压电流拦截网56、高压电流接收针或接收棒57和低压线圈37相互连接组成供电控制系统。
[0035]控制器54在有效放电压后切断和连通电路，有效放电分为放电提前角和放电延时角，放电提前角指活塞从下止点向上止点运行，在未到达上止点时火花塞开始放电至活塞到达上止点的距离，活塞到达上止点时，提前角为零，放电延时角指活塞从上止点向下止点运行时，火花塞持续放电至放电结束时活塞运行的距离，上止点为零度角。
[0036]本实用新型所述水发动机，由贮水箱、高压水泵、高压水管、电脑控制器54和喷水嘴12等组成供水系统。贮水箱可由不生锈的塑钢或玻钢铸成，喷水嘴出水口为多层扁平状。
[0037]本实用新型所述水发动机，由油底壳、机油滤清器、机油泵、机油管和润滑油道等组成润滑系统。
[0038]本实用新型所述水发动机，由电源、起动机、发动机飞轮(曲轴飞轮)及飞轮齿圈等组成起动系统。起动时，由起动机带动飞轮运转。
[0039]本水发动机为四冲程发动机，即吸气、压缩、做功和排气。本水发动机由气缸盖(图1)、气缸体(图2 )，曲轴连杆机构(图3 )，配气机构(图5 )供电系(图6 )、供水系、润滑系、起动机和发电机等组成。
[0040]发电机分为向本发动机电源(电瓶)充电的发电机和外输出发电机，充电发电机由在凸轮轴前端的皮带轮上的皮带带动充电发电机上电枢轴上的皮带轮旋转发电，外输发电机的电枢轴直接与曲轴末端用离合器连接。
[0041]气缸盖整体为陶瓷式，每单气缸缸盖上有进气门、排气门、火花塞和高压喷水嘴，缸盖面向气缸体侧的气门座孔为凹陷圆台式，根据实际进排气门座也处可增设电流拦截肉，每进气门对应的进气道内设调压喷水嘴口，每单气缸的火花塞也在气缸的正中间。
[0042]气缸体为轻质铝合金注有气缸，曲轴支撑座凸轮轴座孔以及润滑油道等。气缸内镶陶瓷气缸套，气缸套和气缸壁在略高于活塞运行至上止点处有一小孔，小孔为高压电接收针或接收棒的穿插孔，接收针或接收棒为金属导电体，其内端悬于火花塞触点正下方一定距离如图五，该距离以实际为准，可调整，接收针或接收棒另一端穿过小孔与气缸处的低压线圈相连，低压线圈与电池负极相连。
[0043]凸轮轴(图4)包括正时齿轮，进排气门、气门挺杆及框杆架、气门弹簧等组成，根据实际，凸轮轴上选没分电器驱动齿轮，进排气门有相对应的进排气歧管，配气机构的功用是实时地开启、关闭进排气门。
[0044]供电系指为做功的高压电放电系可以分为智能式和电或由分电器控制的放电系，智能式放电系由电源、电脑控制器高压线圈，分爪多触点火花塞、高压电流接收针或接收棒和高压电流拦截网组成。
[0045]电脑控制器在有效放电压后切断和连通电路，有效放电分为放电提前角和放电延时角，放电提前角指活塞从下止点上止点运行，在未到达上止点时火花塞开始放电至活塞至Li达上止点的距离，活塞到达上止点时，提前角为零，放电延时角指活塞从上止点向下止点运行时，火花塞持续放电至放电结束时，活塞运行的距离，上止点为零度角。
[0046]工作方式如下:
[0047](一)吸气冲程:在起动机的带动下，活塞向下止点运行、排气门关闭、进气门打开、喷水嘴喷入高压多层，扁平状的水，水在进气道内的高速气流的作用下被迅速雾化，活塞运行至下止点。
[0048](二)压缩冲程:活塞到达下止点后，进排气门关闭，活塞开始向上止点运行，压缩水混合气。
[0049](三)做功冲程:活塞运行到放电提前角时(此角可为零度)，被压缩在密闭气缸内的水混合气变成高湿度的导电体，分爪多触点火花塞自动或在电脑控制下放出高压、强电流、持续至放电延时角(此角可为零度)的高压、强电流将高湿度的水混合气加热至汽化，形成膨胀做功，高压电流经接收针或接收棒及电流拦截网回到电池负极。
[0050](四)排气冲程:活塞在膨胀气体的作用下，从上止点向下止点运行至设计点位时，排气门打开，蒸汽经排气歧管排出，排出的气体在导气阀的作用下，可经暖气箱冷凝器至贮水箱，也可直接经冷凝器至贮水箱，贮水箱上可根据实际设消音器和防尘安全排气阀。
[0051]本水发动机进气系统可根据实际增设涡轮增压器，进气系统并可根据实际成循环使用。本水发动机的水为纯净水或蒸馏水，以延缓气缸内水垢的形成。
[0052]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种直喷水发动机，其特征在于:本水发动机具有气缸盖(100)、气缸体(200)，曲轴、凸轮轴连杆机构(300)、起动机(53)和发电机； 所述气缸盖(100)为整体陶瓷式，每一个气缸对应气缸盖(11)上的一个工作单元，每单气缸盖(11)上有喷水嘴口( 12)、进气门(13)、火花塞(14)以及排气门(15);缸盖面向气缸体侧的气门座孔为凹陷圆台式，每个进气门(13)对应的进气道内设调压喷水嘴(12)，每单气缸的火花塞(14)也在气缸的正中间； 所述气缸体(200)为轻质铝合金，铸有气缸(25)，曲轴支撑座(22)、凸轮轴座孔(23)以及润滑油道；气缸内镶陶瓷气缸套，气缸套和气缸壁在略高于活塞运行至上止点处有一小孔(24)，小孔为高压电接收针或接收棒的穿插孔，接收针或接收棒为金属导电体，其内端悬于火花塞(14)触点正下方一定距离，接收针或接收棒另一端穿过小孔(24)与气缸外的低压线圈相连，低压线圈与电池负极相连； 曲轴以及凸轮轴连杆机构包括曲轴部分和凸轮轴部分，曲轴部分包括曲轴(31 )、连杆(32)、活塞(33)、活塞销正时驱动齿轮(39)和飞轮(38)等组成；活塞(33)为陶瓷体，上部边沿有活塞环槽(35)，分密封槽和润滑油槽； 凸轮轴部分包括凸轮轴(41)、正时齿轮(42)、凸轮轴支撑轮(43、45)、凸轮(44)、气门挺杆、挺杆架、气门弹簧组成。
2.根据权利要求1所述直喷水发动机，其特征在于:该直喷水发动机还包括供电控制系统，由电源(51)、开关(52)、起动机(53)、控制器(54)、高压线圈(55)、分爪多触点火花塞(14)、高压电流拦截网(56)、高压电流接收针或接收棒(57)和低压线圈(58)相互连接组成。
3.根据权利要求1所述直喷水发动机，其特征在于:该直喷水发动机还包括供水系统:由贮水箱、高压水泵、高压水管、控制器(54)和喷水嘴(12)组成；贮水箱由不生锈的塑钢或玻钢铸成，喷水嘴出水口为多层扁平状。
4.根据权利要求1所述直喷水发动机，其特征在于:该直喷水发动机还包括润滑系统:润滑系统由油底壳(61)、机油滤清器、机油泵、机油管和润滑油道组成。
5.根据权利要求1所述直喷水发动机，其特征在于:起动系统由电源(51)、起动机(53)、发动机飞轮及飞轮齿圈组成。
【文档编号】F01K25/04GK204098975SQ201420547631
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】董志全 申请人:董志全