[發(fā)明專利]活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310053228.2
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103967652A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢金虎;錢子昂
• 申請（專利權(quán)）人: 錢金虎;錢子昂
• 主分類號: F02K7/02
• 分類號: F02K7/02;F02K7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)，具體的說是一種活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)在使用的各種發(fā)動機(jī)，都是將油、氣轉(zhuǎn)化為動力的功能。同時也都存在著燃油效率低，功率密度小等缺點(diǎn)和嚴(yán)重大氣污染。一種高效率、大轉(zhuǎn)矩、低油耗、低排放是未來發(fā)動機(jī)發(fā)展的趨勢和人們多年的夢想；在當(dāng)前能源逐步枯竭的形勢下，對發(fā)動機(jī)的高效低耗要求更為迫切，特別是航空、航天、以及火箭等在民用和軍用領(lǐng)域?qū)Υ笸浦乇取⒏咝Оl(fā)動機(jī)的要求更加緊迫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于滿足當(dāng)前航空航天的迫切需要，提供一種活塞沖壓自燃脈沖噴氣發(fā)動機(jī)，與爆振發(fā)動機(jī)相比具有幾倍到十幾倍的工質(zhì)密度和更高的噴氣壓力。結(jié)構(gòu)簡潔、重量輕、推重比大、比沖大、熱循環(huán)效率高、等容循環(huán)效率為0.47、單位燃油消耗率低、工作范圍寬，可零速啟動，啟動加速性能好。并且只要把能產(chǎn)生一定壓力的高壓氣體氧化劑切換到低壓氣體分配控制器就成了火箭運(yùn)行模式，也可在氧氣不足時補(bǔ)充部分氧氣進(jìn)行混合模式工作；是軍用和航空航天運(yùn)輸領(lǐng)域的新概念發(fā)動機(jī)。自增壓(階梯自由活塞沖壓)關(guān)聯(lián)(先后順次)燃燒枝術(shù)。更是有效解決了目前發(fā)動機(jī)燃燒枝術(shù)方面的不足，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)可靠的氣體增壓，完全高效的油氣燃燒，是傳統(tǒng)概念發(fā)動機(jī)換代、航海、航空、航天、火箭等理想的高效環(huán)保發(fā)動機(jī)燃燒枝術(shù)。

本發(fā)明包括發(fā)動機(jī)的機(jī)體，所采用的具體方案如下：

將技術(shù)目的核心放在氣缸上面，即在氣缸的缸體內(nèi)安裝一個階梯自由活塞，由此使缸體形成兩個燃燒室，即一個先燃燃燒室和一個主燃燒室，并在主燃燒室的下端設(shè)置一個帶壓力控制開關(guān)的噴口，在缸體一側(cè)設(shè)置燃油管和低壓氣管，在先燃燃燒室進(jìn)氣口和主燃燒室進(jìn)氣口，均安裝有止回閥和燃油供給裝置并由低壓氣體分配控制器控制，同時在缸體的下端內(nèi)側(cè)設(shè)置通氣道。

上述技術(shù)方案包括：在低壓氣管的前端設(shè)有一個氣體分配控制器。

在缸體外側(cè)的階梯自由活塞上套裝一個磁性控制塊，該磁性控制塊可讓階梯自由活塞工作時位于前端能夠與缸體相吸保證先燃燃燒室內(nèi)的氣體初始壓力。

本發(fā)明通過上述這樣一種方案的設(shè)置，由于將氣缸的缸體通過階梯自由活塞分隔成兩個燃燒室，并在兩個燃燒室的側(cè)邊各設(shè)一個進(jìn)氣口，工作狀態(tài)時，先給先燃燃燒室內(nèi)充滿一定量的油氣混合氣，再給主燃燒室內(nèi)充油氣混合氣；由于作用于先燃燃燒室活塞的有效面積S1小于主燃燒室活塞的有效面積S2(S1/S2＝1/3-3/4左右)，因此給主燃燒室充較低壓力的氣體先燃燃燒室內(nèi)油氣混合氣即可達(dá)到點(diǎn)燃或壓燃的條件即起到壓氣機(jī)增壓的作用。一旦先燃燃燒室被點(diǎn)燃或壓燃，就會通過階梯自由活塞壓燃主燃燒室內(nèi)的油氣混合氣；當(dāng)主燃燒室內(nèi)壓力超過設(shè)定值后打開噴口噴出氣體，完成一個循環(huán)過程。當(dāng)循環(huán)達(dá)到一定次數(shù)，大于80赫茲，產(chǎn)生持續(xù)的推力。

由于主燃燒室內(nèi)的壓力可達(dá)到15-20MP以上，噴流工質(zhì)可直接提供推力而無需動力渦輪，因此發(fā)動機(jī)對前端氣體壓縮比要求有所降低，結(jié)構(gòu)簡化、重量輕、推重比大、比沖大、熱循環(huán)效率高、等容循環(huán)效率為0.47、單位燃油消耗率低、工作范圍寬，可零速啟動，啟動加速性能好。并且只要把能產(chǎn)生一定壓力的高壓氣體氧化劑切換到低壓氣體分配控制器就成了火箭運(yùn)行模式，也可在氧氣不足時補(bǔ)充部分氧氣進(jìn)行混合模式工作；并且啟動和停止非常簡單，可多次啟動和停止。由于自燃速度快、效率高、可實現(xiàn)富氧稀薄燃燒，燃燒溫度低，因而污染物低。并可使用汽油、柴油、醇類、氫氣、天燃?xì)獾榷喾N燃料，多方解決能源問題，保障能源安全。也可以在二個燃燒室噴入不同的燃油，以解決單一燃油的缺點(diǎn)。沖擊力減小，階梯活塞基本是一個自由活塞，在一定程度可起到緩沖作用；分二次燃燒也大大降低了沖擊和噪聲。多個發(fā)動機(jī)組合時可兩兩對置，進(jìn)一步降低振動。簡化結(jié)構(gòu)并小型化即可與現(xiàn)有多型通用發(fā)動機(jī)組合，構(gòu)成高效節(jié)能、尾氣排放低的新型發(fā)動機(jī)廣泛應(yīng)用。也可以與現(xiàn)在的燃?xì)廨啓C(jī)組合，充當(dāng)燃燒室部分，既可降低前端壓氣機(jī)的氣體壓縮比，簡化結(jié)構(gòu)，又提高了燃油效率和功率。當(dāng)主燃燒室不加燃油，改變先燃燃燒室排氣口，就成了一臺高壓壓氣機(jī)。因此有效解決了目前發(fā)動機(jī)燃燒枝術(shù)方面的不足，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)可靠的氣體增壓，完全高效的油氣燃燒。是航海、航空、航天、火箭等理想的全新高效環(huán)保發(fā)動機(jī)燃燒枝術(shù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、缸體，2、階梯自由活塞，3、先燃燃燒室，4、主燃燒室，5、噴口，6、壓力開關(guān)，7、燃油管，8、進(jìn)氣口，9、低壓氣管，10、氣體分配控制器，11、通氣口，12、磁性控制塊。

具體實施方式