一种脉冲涡轮发动机的制作方法

本发明涉及发动机技术领域，具体是指一种脉冲涡轮发动机。

背景技术：

目前，现有技术中存在的汽车发动机构造较为复杂，部件之间的摩擦系数较大，这就会造成发动机的使用寿命降低，从而增加汽车的维修成本；而且，现有的发动机燃烧室内燃料燃烧效率较低，从而影响其输出功的大小；再者，由于其结构上的复杂性，导致其重量较大，从而影响了发动机的进一步优化使用。随着工业的发展，工作效率高且重量轻、使用寿命长的发动机有待研究。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种脉冲涡轮发动机，包括发动机壳体，所述发动机壳体上均布水冷孔，所述发动机壳体内设有动力叶轮；在所述发动机壳体上且靠近其中心位置设有排气口；

所述发动机壳体与燃烧室壳体连接，所述燃烧室壳体内设有燃烧室，所述燃烧室上部间隔设有延伸到其内部的主气门活塞、进气门活塞和火花塞，且所述主气门活塞、进气门活塞和火花塞互不连通，在所述主气门活塞上方设有气门顶杆和气门压杆；在所述燃烧室上部还设有与其连通的高压直喷油器；

所述燃烧室外部设有水冷腔，用于对燃烧室以及发动机壳体进行冷却；所述燃烧室外还设有与其连通的燃料箱，用于对燃烧室提供燃料；

所述发动机壳体通过皮带连接压气轮机，所述压气轮机的出口连通储气罐，所述储气罐连通燃烧室。

优选地，所述发动机壳体内设有传动轴，所述传动轴外套接轴承；所述传动轴上且位于发动机壳体的外部设有皮带轮，所述皮带轮通过皮带连接压气轮机；所述皮带轮还带连接发电机，所述发电机位于发动机壳体的外部。

优选地，所述压气轮机上轴接有电动辅助电机。

优选地，在靠近所述压气轮机的进气口位置设有空气滤芯，用于对进入压气轮机内部的空气进行过滤。

优选地，所述燃油箱电性连接电控系统，所述电控系统电性连接供电电源，所述供电电源设为电瓶。

优选地，所述发动机壳体设为环形开口式结构，所述水冷腔与发动机壳体的开口连通。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：

简化了现有技术中繁杂的发动机曲轴、活塞连杆等部件，从而尽量减少零件间的摩擦；设置了进气门活塞、主气门活塞、独立燃烧室、动力涡轮等，直接把热能转化为机械能，从而实现了降低发动机重量、达到提高发动机热效率的目的。

附图说明

图1是一种脉冲涡轮发动机中动力叶轮为涡轮动力轮的结构示意图；

图2是一种脉冲涡轮发动机中动力叶轮为叶片动力轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

实施例一

结合附图1，一种脉冲涡轮发动机，包括发动机壳体1，发动机壳体1上均布水冷孔101，发动机壳体1内设有动力叶轮2；在发动机壳体1上且靠近其中心位置设有排气口3；其中，动力叶轮2为涡轮动力轮；

发动机壳体1与燃烧室壳体4连接，燃烧室壳体4内设有燃烧室401，燃烧室401上部间隔设有延伸到其内部的主气门活塞5、进气门活塞6和火花塞7，且主气门活塞5、进气门活塞6和火花塞7互不连通，在主气门活塞5上方设有气门顶杆8和气门压杆9，即为现有技术中柴油机上通用的气门顶杆和气门压杆，从而起到控制进气门活塞的打开和关闭的作用；在燃烧室401上部还设有与其连通的高压直喷油器10；

燃烧室401外部设有水冷腔11，用于对燃烧室401以及发动机壳体1进行冷却；燃烧室401外还设有与其连通的燃料箱12，用于对燃烧室401提供燃料；

发动机壳体1通过皮带连接压气轮机13，压气轮机13的出口连通储气罐14，储气罐14连通燃烧室401。

发动机壳体1内设有传动轴，传动轴外套接轴承；传动轴上且位于发动机壳体1的外部设有皮带轮15，皮带轮15通过皮带连接压气轮机13；皮带轮15还带连接发电机16，发电机16位于发动机壳体1的外部。

在发动机壳体外设有飞轮22，与动力涡轮2连接。

在本发明中，储气罐14内存储有一定量的压缩空气，用于提供燃烧室401内燃料燃烧的气体供给；本发明中的燃料箱12内设有用于发动机的燃烧室401内燃料燃烧的燃料(例如常见的汽油、氢气、甲烷等气体)；根据发动机的工作原理可知，当混合有燃油和压缩空气的混合燃料在限定空间内时，对其进行点火，则会迅速燃烧，并产生较大的冲击力；而后，在冲击力的作用下，对发动机的动力涡轮施加作用力，从而输出机械能，而后继续循环此过程，实现连续机械能的输出；在这个过程中，燃料的热能转化成了机械能，剩余产生的废气从排气口排出。

本发明的工作过程如下：

在本技术方案中，从储气罐14提供发动机所需的压缩空气，燃料箱12提供发动机所需的燃烧燃料。此时，进气门活塞6和主气门活塞5门均打开，压缩空气将燃烧室401内燃烧剩余废气从主气门活塞处5排出；接着进气门活塞6打开，主气门活塞5关闭，从而使得燃烧用压缩空气充满燃烧室401；而后，进气门活塞6和主气门活塞5均关闭，燃烧室401充满压缩空气并高压直喷油器10喷入燃料，从而和位于其内部的空气形成易燃混合气体；接着，火花塞7点火，位于燃烧室401内的混合燃料在遇到火花之后开始迅速燃烧，从而产生较大的热能；然后，热能迅速膨胀开来，推动主气门活塞5打开，并延伸到动力叶轮2位置，产生的脉冲气流推动动力涡轮2运动，动力涡轮2带动位于其中心位置的传动轴转动，传动轴带动飞轮22运动，脉冲气流做功后废气从排气口3排出，实现了热能向机械能的转化，从而继续下一个做功循环。

在燃料燃烧的过程中，由于会产生大量的热能，可能会影响发动机壳体1的耐热性能参数，故设置了与水冷腔11连通且位于发动机壳体1上的水冷孔101，从而通过热交换来避免发动机壳体1过热；在经过一段时间之后，对水冷腔11内的冷却水进行更换，从而起到持续冷却发动机壳体1的目的。

在动力叶轮2转动的过程中，带动带连接的压气轮机13转动，并带动带连接的发电机16转动，产生电能；在这个过程中，压气轮机13、发电机16均通过皮带与动力叶轮2上的皮带轮15连接。

在本发明的发动机运行的过程中，皮带带动压气轮机13工作，将外界的空气压缩并储存在储气罐14中，作为发动机运行所需的压缩空气。当启动储气罐14压缩空气压力没有或不足时，通过电动辅助电机17带动轴接的压气轮机13运动，从而储存发动机工作所需要压缩空气，作为本发明中的燃烧室401燃烧用的压缩空气。

在靠近压气轮机13的进气口位置设有空气滤芯18，用于对进入压气轮机13内部的空气进行过滤。

空气滤芯18采用现有技术中发动机的进气口前方普遍使用的滤芯即可，在本发明中，将空气滤芯18设置在压气轮机13的进气口位置即可，从而起到过滤最终进入到燃烧室401内的空气，防止出现空气中的悬浮颗粒由于进入到其内部造成的发动机磨损问题。

燃油箱12电性连接电控系统19，电控系统19电性连接供电电源20，供电电源设为电瓶。

电控系统19即可现有技术中普遍存在的发动机用控制系统，并设置供电电源20，作为电源的供应。且为了进一步实现对电能的利用，将其电性连接供电电源20，从而将产生的多余电能存储起来。

发动机壳体1设为环形开口式结构，水冷腔11与发动机壳体1的开口连通。

在发动机壳体外飞轮22，与动力涡轮2连接，用于实现机械能的储存和输出。

实施例二

结合附图2，一种脉冲涡轮发动机，包括发动机壳体1，发动机壳体1上均布水冷孔101，发动机壳体1内设有动力叶轮2；发动机壳体1将发动机排气口3设置在发动机上部，燃烧室401的另一端。其中，动力叶轮2为叶轮动力轮。其他技术方案与实施一相同。

本发明可以把单个动力单元进行组合，组合成两个或多个动力单元，形成动力总成，达到提高发动机整体性能目的。