专利名称：组合式发动机的制作方法
技术领域：
本发明属于二次燃烧(以下简称双燃)往复滑阀式发动机与燃气轮机组合式发动机。
目前普遍采用的热动力机械主要有蒸气机、气轮机、煤气机、燃气轮机、转子发动机、柴油机和汽油机等。汽油机具有功率高、噪声低等优点，但其燃料昂贵且消耗率高;柴油机是广泛采用的热动力机械，但其工作粗暴、噪声大、排气污染环境;燃气轮机热效率低、噪声大、寿命短、加速性能差、制动困难;转子发动机具有结构简单、尺寸小重量轻等优点，由于密封困难，可靠性差、寿命短。这些热动力机械不能换向、没有离合传动装置。
本发明的目的在于设计一种组合式发动机、使其具有功率高、噪声低、热效率高、燃料消耗低、排放性好、寿命长、可调速、换向、离合传动等优点。
本发明是这样实现的采用四组双燃往复滑阀式发动机与燃气轮机组合，即在燃气轮机的侧面纵向设有四组双燃往复滑阀式发动机，在每组双燃往复滑阀式发动机的燃气筒两端设有进气门、喷油枪和电炽热引火塞，燃气筒内设有滑阀，组成两个工作腔。滑阀行程下止点处设有可换向的排气门，此排气门又为燃气轮机的喷嘴。滑阀通过工字头、摇连杆与曲柄轮相连，与曲柄轮同轴的齿轮与燃气轮机主轴上的齿轮啮合，在曲柄轮和与之同轴的齿轮外侧设有离合器，动力由燃气轮机主轮上的功率输出器输出。
每组双燃往复滑阀式发动机具有两个工作腔，在一个循环过程中，每个工作腔都进两次气，喷油枪喷两次油，腔内形成两次可燃混合气，燃烧、膨胀并推动滑阀做功两次;通过排气门(喷嘴)向燃气轮机的叶片喷两次燃气(工作腔做功后的)。燃气在叶片内旋转半周后进入废气涡轮增压器，然后排放。
本发明所述的组合式发动机具有体积小、功率大噪声低、热效率高、燃料消耗低、排放性好、可靠性好和寿命长等优点。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明
图1、2、3分别为组合式发动机的主视、俯视和侧视结构示意图。
图4、5、6、7、8为两组双燃往复滑阀式发动机示意图。
在图1、2、3中，(1)定压贮气瓶，(2)配气与燃料供应凸轮，(3)喷油枪，(4)传动平衡滑道(压缩机)，(5)滑阀，(6)工字头，(7)燃气筒，(8)燃气轮机叶片，(9)转换阀，(10)冷却喷油口，(11)排气门;(12)摇连杆，(13)曲柄轮，(14)斜坡式方头轴离合器，(15)燃气轮机主轴，(16)进气门，(17)滤清器，(18)柱塞式输油泵，(19)离心调速器，(20)横向传动轴，(21)离合器，(22)冷却风扇，(23)润滑冷却油道，(24)电炽热引火塞，(25)硅整流发电机，(26)柱塞式空气压缩机，(27)拔动离合器，(28)凸轮套筒调节轴，(29)双转子机油泵，(30)冷却机油池，(31)散热器，(32)废气涡轮增压器，(33)空气滤清器，(34)电位器，(35)二级空气压缩机，(36)输油道，(37)功率输出连结器，(38)、(39)齿轮。
从图1、2、3中可以看出本发明主要由四组双燃往复滑阀式发动机和燃气轮机两部分组成，即在燃气轮机的一侧纵向设有四组双燃往复滑阀式发动机。在每组双燃往复滑阀式发动机的燃气筒(7)两端设有进气门(16)、喷油枪(3)和电炽热引火塞(24)，定压贮气瓶(1)，配气供油凸轮(2)，燃气筒内设有滑阀(5)，滑阀行程下止点处设有可换向的排气门(11)，此排气门又为燃气轮机的喷嘴。滑阀通过工字头(6)、摇连杆(12)与曲柄轮(13)相连;传动平衡滑道(4)与工字头(6)相连。与曲柄轮同轴的齿轮(38)与燃气轮机主轴(15)上的齿轮(39)啮合，在齿轮(38)外侧设有离合器(14)，在齿轮(39)与功率输出连结器之间设有离合器(21)，发动机的动力由功率输出连结器(37)输出。
发动机的配气系分为低压、高压两套系统，分别完成双燃往复滑阀式发动机的两次进气。低压配气系由空气滤清器(33)、废气涡轮增压器(32)、柱塞式空气压缩机(26)，进气门(16)和凸轮(2)组成，高压配气系由二级空气压缩机(35)、定压贮气瓶(1)、进气门(16)和凸轮(2)组成。它的工作过程是先由电机(25)驱动空气压缩机(26)供给定压贮气瓶(1)一定数量的空气，通过转换阀(9)连通气路，驱动燃气轮机的叶片(8)旋转而联动全机运转，实现双燃往复滑阀式发动机初始工作的扫气、充气和压缩过程。第二次燃烧为强化充气，是经二级空气压缩机(35)向定压贮气瓶(1)供气，在滑阀第一次燃烧做功后至1/2行程时，由凸轮(2)控制进气门(16)连通定压贮气瓶(1)向工作腔进气。
发动机的燃料供给系也是低、高两套，由柱塞式输油泵(18)、调速器(19)、喷油枪(3)即喷油泵与喷油器联体，凸轮(2)组成。凸轮(2)与曲柄轮轴为动配合，并由一拨轮传动，拨轮与曲柄轮轴为滑链连结。按凸轮形线驱动压铁实现供油和配气。
发动机的冷却系采用水冷和油冷两种形式，由机油滤清器(17)、双转子油泵(带定向离合器)(29)、油池(30)、电位器(34)、输油道(36)、与离心式水泵同轴的冷却风扇(22)、(水与油)散热器(31)和冷却喷油口(10)组成。离心式水泵驱动冷却水强制循环，经散热器从燃气筒的端头流入带走燃气筒表面的余热，经燃气轮机机壳流回散热器构成水质冷却循环。油质冷却由双转子油泵(29)与油道(36)、喷油口(10)实现滑阀内腔的冷却，冷却后机油流回油池经泵入散热器构成一循环。
发动机的起动是由电机(25)驱动空气压缩机(26)向定压贮气瓶(1)供气，通过转换阀(9)连通气路，驱动燃气轮机的叶片(8)旋转而联动全机运转。
发动机的传动系是由滑阀(5)、工字头(6)、摇连杆(12)、曲柄轮(13)、离合器(14)、主轴(15)、齿轮(38)、(39)、离合器(21)和功率输出连结器(37)等组成。滑阀的往复直线运动通过工字头、摇连杆转换为曲柄轮的旋转运动，再通过齿轮啮合最后输出。离合器(14)通过离合齿轮(38)、(39)控制双燃往复滑阀式发动机工作组数，并可实现分组起动。调速器(19)的拉杆齿条与喷油枪的齿轮啮合，实现制动与操作相结合的调速工作。传动平衡滑道(压缩机)(4)与工字头(6)相连，并随工字头(6)及滑阀一起往复运动，有导向、平衡之功能，并提供压缩空气。
在图4、5、6、7、8中，(40)、(41)为一组双燃往复滑阀式发动机的两个工作腔。两组双燃往复滑阀式发动机共用一个工字头(6)，在燃气筒(7)两侧分别设有曲柄轮(13)，(在图中只画出一个)，两个曲柄轮相位角为180°。图4中，工作腔(41)已进气并压缩结束，此腔的喷油枪开始喷油，工作腔内的燃气燃烧、膨胀推动滑阀(5)做功;工作腔(40)完成排气、进气并开始压缩。图5中，工作腔(41)的进气门打开并进入高压气(由定压贮气瓶提供)，喷油枪第二次向工作腔(41)内喷油，腔内形成第二次可燃混合气，由电炽热引火塞(13)引燃或压燃。燃烧推动滑阀做功;工作腔(40)处于进一步压缩状态。图6中，工作腔(40)已完成压缩，喷油枪(3)开始喷油，此腔内燃气燃烧推动滑阀做功;工作腔(41)开始排气、进气并开始压缩。图7中，工作腔(40)的进气门(16)再次打开并进入高压气，喷油枪(3)开始第二次喷油，工作腔(40)内形成第二次可燃混合气，燃烧、膨胀推动滑阀做功;工作腔(41)处于进一步压缩状态。图8中，工作腔(40)做功结束，开始排气、进气并将压缩;工作腔(41)已压缩结束，将开始下一个工作循环，至此双燃滑阀式发动机的一工作循环结束。
权利要求
1.一种组合式发动机，主要由燃气轮机、废气涡轮增压器、机油泵，冷却风扇、散热器组成，本发明的特征在于在燃气轮机的侧面纵向设有四组双燃往复滑阀式发动机，每组双燃往复滑阀式发动机主要包括燃气筒(7)，设在燃气筒两端的进气门(16)、喷油枪(3)和电炽热引火塞(24)，定压贮气瓶(1)，供油配气凸轮(2)，设在燃气筒内的滑阀(5)，设在滑阀行程下止点处的排气门(11)，与滑阀连结的工字头(6)，设在工字头(6)、曲柄轮(13)之间的摇连杆(12)，与曲柄轮同轴的齿轮(38)，安装在主轴(15)上并与齿轮(38)啮合的齿轮(39)，设在齿轮(38)外侧的离合器(14)，设在齿轮(39)与功率输出连结器(37)之间的离合器(21)。
2.如权利要求1所述的组合式发动机，其特征在于气门(11)为燃气轮机的喷嘴。
全文摘要
本发明采用四组双燃往复滑阀式发动机与燃气轮机组合，在每组往复滑阀式发动机的燃气筒两端设有进气门、喷油枪、电炽热引火塞，燃气筒内设有滑阀，组成两个工作腔。滑阀行程下止点处设有排气门，此排气门又为燃气轮机的喷嘴。在一个循环过程中，每个工作腔都有两次进气、喷油、燃烧，并推动滑阀做两次功。本发动机具有体积小、功率大、噪声低、热效率高、排放性好、寿命长的优点。
文档编号F02B73/00GK1046583SQ8910931
公开日1990年10月31日 申请日期1989年12月20日 优先权日1989年12月20日
发明者隋喜顺 申请人:隋喜顺