專利名稱：渦輪增壓的活塞式燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種以氫為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種以廢氣推動(dòng)的渦輪增壓的活塞式燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，屬于動(dòng)力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前使用的內(nèi)燃機(jī)多以常規(guī)能源為燃料。為消除環(huán)境污染，克服常規(guī)能源短缺的困難，可代之以氫氣這一清潔能源為燃料，驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。已有技術(shù)中專利號為01229147.1的“甲醇——?dú)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)”和專利號為01229269.9的“加熱甲醇——?dú)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)”，都是采用甲醇和氫兩種燃料，系統(tǒng)復(fù)雜。專利號為99216837.6的“一種裝有燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)的雙體氣墊船”中的燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，是簡單地將常規(guī)內(nèi)燃機(jī)改裝為燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，安全性差和輸出功率低下。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種渦輪增壓的活塞式燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，主要包括增壓器，點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪機(jī)，電磁三通閥，加熱夾層，儲(chǔ)氫筒，控制器，壓力傳感器，針閥和阻火器。儲(chǔ)氫筒內(nèi)裝有可釋放氫氣的金屬氫化物，阻火器采用碳鋼體不銹鋼絲網(wǎng)阻火器。增壓器的進(jìn)口與大氣相通，出口與點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道相連，點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道與渦輪機(jī)的進(jìn)口相通，渦輪機(jī)的出口與電磁三通閥的進(jìn)口相連，電磁三通閥的一個(gè)出口與大氣直接相通，另一出口與加熱夾層相通，加熱夾層的出口與大氣相通。電磁三通閥的控制端與控制器電連接。儲(chǔ)氫筒的出口與阻火器相通，阻火器的出口通過針閥與點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料進(jìn)口相通。儲(chǔ)氫筒中放出的氫氣經(jīng)過阻火器后，再經(jīng)過針閥調(diào)節(jié)其壓力，進(jìn)入點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒。燃燒產(chǎn)生的廢氣首先進(jìn)入渦輪機(jī)，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由渦輪機(jī)流出后經(jīng)過三通閥進(jìn)入儲(chǔ)氫筒的加熱夾層，對儲(chǔ)氫筒加熱，以促進(jìn)儲(chǔ)氫筒內(nèi)的氫氣釋放。然后廢氣再流入大氣。儲(chǔ)氫筒外側(cè)面裝有一壓力傳感器，當(dāng)筒內(nèi)壓力達(dá)到某一限度時(shí)，控制器根據(jù)接收到的壓力傳感器信號，發(fā)出指令控制三通閥切換，使渦輪機(jī)排出的廢氣直接排入大氣，而不再進(jìn)入儲(chǔ)氫筒加熱夾層產(chǎn)生加熱作用，以降低氫氣的釋放速度。由大氣吸入的空氣，經(jīng)過渦輪增壓器增壓，再進(jìn)入點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸與氫一起燃燒。增壓器與渦輪機(jī)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由廢氣推動(dòng)的渦輪來帶動(dòng)葉輪式增壓器工作。
本發(fā)明的燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，不僅可以杜絕氫燃料的回火點(diǎn)燃儲(chǔ)氫筒內(nèi)氫氣發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，又可以利用廢氣渦輪增壓明顯提高發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的功率，克服氫燃料單位容積發(fā)熱量較低的缺陷；利用廢氣的余熱加熱儲(chǔ)氫筒，使釋放氫的速度加快。


圖1是本發(fā)明的燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖。
圖中，1是增壓器，2是點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，3是渦輪機(jī)，4是電磁三通閥，5是加熱夾層，6是儲(chǔ)氫筒，7是控制器，8是壓力傳感器，9是針閥，10是阻火器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。如圖1所示，本發(fā)明主要包括增壓器1，點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)2，渦輪機(jī)3，電磁三通閥4，加熱夾層5，儲(chǔ)氫筒6，控制器7，壓力傳感器8，針閥9和阻火器10。儲(chǔ)氫筒6內(nèi)裝有可釋放氫氣的金屬氫化物，阻火器10采用碳鋼體不銹鋼絲網(wǎng)阻火器。增壓器1和渦輪機(jī)3同軸安裝，并以渦輪機(jī)3來帶動(dòng)增壓器1。增壓器1的進(jìn)口與大氣相通，出口與點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)2的進(jìn)氣道相連。點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)2的排氣道連接渦輪機(jī)3的進(jìn)口。渦輪機(jī)3的出口與電磁三通閥4的進(jìn)口相連。電磁三通閥4的一個(gè)出口與大氣直接相通，另一出口與加熱夾層5的進(jìn)口相通。加熱夾層5的出口與大氣相通。電磁三通閥4的控制端與控制器7電連接。
儲(chǔ)氫筒6與加熱夾層5連為一體，使加熱夾層中流過的廢氣可以直接將熱量傳給儲(chǔ)氫筒6中的金屬氫化物。儲(chǔ)氫筒6的出口與阻火器10的進(jìn)口相通。阻火器10的出口與針閥9的一端相通。針閥9的另一端與點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)2的燃料進(jìn)口相通。儲(chǔ)氫筒6外側(cè)面安裝了一個(gè)壓力傳感器8，壓力傳感器8輸出端與控制器7電連接。
工作時(shí)，儲(chǔ)氫筒6中放出的氫氣經(jīng)過阻火器10后，再經(jīng)過針閥9調(diào)節(jié)其壓力，進(jìn)入火花點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)2的氣缸燃燒。燃燒產(chǎn)生的廢氣首先進(jìn)入渦輪機(jī)3，推動(dòng)渦輪機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，由渦輪機(jī)3排氣道流出后，經(jīng)過電磁三通閥4進(jìn)入儲(chǔ)氫筒6的加熱夾層5，對儲(chǔ)氫筒6加熱，以促進(jìn)儲(chǔ)氫筒6內(nèi)的金屬氫化物釋放出氫氣，對儲(chǔ)氫筒6加熱后的廢氣再流入大氣。當(dāng)儲(chǔ)氫筒6內(nèi)壓力達(dá)到某一限度時(shí)，控制器7接收到此時(shí)壓力傳感器8發(fā)出的信號后，發(fā)出指令控制電磁三通閥4切換，使渦輪機(jī)3排出的廢氣直接流入大氣，而不再進(jìn)入儲(chǔ)氫筒6的加熱夾層5產(chǎn)生加熱作用，以降低氫氣的釋放速度。由大氣吸入的空氣，經(jīng)過增壓器1增壓，再進(jìn)入火花點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)2的氣缸與氫一起燃燒。增壓器1與渦輪機(jī)3同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，廢氣推動(dòng)的渦輪機(jī)3帶動(dòng)增壓器1工作。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓的活塞式燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，主要包括增壓器(1)，點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(2)，渦輪機(jī)(3)，電磁三通閥(4)，控制器(7)，壓力傳感器(8)，針閥(9)，其特征在于還包括加熱夾層(5)，儲(chǔ)氫筒(6)和阻火器(10)，增壓器(1)和渦輪機(jī)(3)同軸安裝，增壓器(1)的進(jìn)口與大氣相通，出口與點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的進(jìn)氣道相連，點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的排氣道連接渦輪機(jī)(3)的進(jìn)口，渦輪機(jī)(3)的出口與電磁三通閥(4)的進(jìn)口相連，電磁三通閥(4)的一個(gè)出口與大氣直接相通，另一出口與加熱夾層(5)的進(jìn)口相通，加熱夾層(5)的出口與大氣相通。電磁三通閥(4)的控制端與控制器(7)電連接，儲(chǔ)氫筒(6)與加熱夾層(5)連為一體，儲(chǔ)氫筒(6)的出口與阻火器(10)的進(jìn)口相通，阻火器(10)的出口與針閥(9)的一端相通，針閥(9)的另一端與點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的燃料進(jìn)口相通，儲(chǔ)氫筒(6)外側(cè)面安裝了一個(gè)壓力傳感器(8)，壓力傳感器(8)輸出端與控制器(7)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓的活塞式燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征還在于儲(chǔ)氫筒(6)內(nèi)裝有可釋放氫氣的金屬氫化物，阻火器(10)采用碳鋼體不銹鋼絲網(wǎng)阻火器。
全文摘要
渦輪增壓的活塞式燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)，主要包括增壓器，點(diǎn)火式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪機(jī)，電磁三通閥，加熱夾層，儲(chǔ)氫筒，控制器，壓力傳感器，針閥和阻火器。儲(chǔ)氫筒中放出的氫氣經(jīng)過阻火器后，再經(jīng)過針閥調(diào)節(jié)其壓力，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入渦輪機(jī)推動(dòng)渦輪機(jī)做功，然后經(jīng)三通閥進(jìn)入儲(chǔ)氫筒的加熱夾層，對儲(chǔ)氫筒加熱，再流入大氣。儲(chǔ)氫筒側(cè)面裝有壓力傳感器，當(dāng)筒內(nèi)壓力達(dá)到某一限度時(shí)，控制器根據(jù)接收到的壓力傳感器信號，發(fā)出指令控制電磁三通閥切換，使渦輪機(jī)排出的廢氣直接排入大氣，不對儲(chǔ)氫筒進(jìn)行加熱，以降低氫氣的釋放速度?？諝饨?jīng)過渦輪增壓器增壓，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸與氫一起燃燒。增壓器與渦輪機(jī)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由廢氣推動(dòng)的渦輪來帶動(dòng)增壓器工作。
文檔編號F02C6/12GK1556309SQ20031012161
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者馬捷, 郝振良, 馬 捷 申請人:上海交通大學(xué)