[发明专利]燃气发动机

说明书

一，技术领域

本发明属于机械工程领域，特别是属于发动机领域，国际分类表主分类号位置是(F02)。

二，背景技术

公知的发动机，广泛使用的是活塞发动机和燃气发动机。活塞发动机主要由活塞，活塞环，气缸，连杆，曲轴，化油器，空气滤清器，燃料喷射器，点火器，冷却器，消声器等等组成，制造工艺和结构非常复杂，材料强度要求高，成本高，气缸损耗大寿命短，冷却散热要求高，进气洁净度要求高，容易产生燃烧不完全不充分，积炭，爆震，熄火，热效率较低，尾气排放温度高，一般有摄氏数百度，大量能源白白浪费。燃气发动机主要由燃烧室，燃气透平，燃料/空气喷管，点火器等组成，比较活塞发动机，具有结构简单，单位功率重量比轻，输出功率大的优点，广泛运用于航空器，但是，尾气排放温度高，热效率还是太低，一般只有40％——60％。有些发动机，采用了涡轮增压器，活塞发动机是利用排放的尾气作涡轮增压器动力，燃气发动机是利用涡轮的部分输出功率作涡轮增压器动力，将大量空气压送进气缸或燃烧室，从而降低燃气排放温度，提高熟效率，但是，涡轮增压器本身需要功耗，热效率的提高，本质上是牺牲了一部分功率作代价，而且，尾气排放温度还是很高，所以，发动机热效率一般也只有60％——75％。

三，发明内容

本发明的任务和目的是，针对公知的发动机，热效率较低，燃烧不完全不充分，尾气排放温度高，大量能源白白浪费，提出了新的技术解决方案：

燃气发动机，其特别之处是：在燃烧室[1]出气口沿气流前进方向贯通布置一个增气降压管[3]，增气降压管[3]呈喇叭状，管截面按气流前进方向由大到小逐步收缩，增气降压管进气口[14]截面积大于增气降压管出气口[15]截面积，燃烧室[1]出气口截面积小于增气降压管进气口[14]截面积，燃烧室[1]出气口位于增气降压管进气口[14]内，燃烧室[1]出气口和增气降压管进气口[14]之间是敞开式通道，增气降压管[3]内部和大气连通。

燃气发动机，其特别之处是：在燃烧室[1]出气口沿气流前进方向贯通布置数个增气降压管[3]，增气降压管[3]呈喇叭状，管截面按气流前进方向由大到小逐步收缩，增气降压管进气口[14]截面积大于增气降压管出气口[15]截面积，燃烧室[1]出气口截面积小于增气降压管进气口[14]截面积，燃烧室[1]出气口位于增气降压管进气口[14]内，燃烧室[1]出气口和增气降压管进气口[14]之间是敞开式通道，前增气降压管出气口[15]和后增气降压管进气口[14]之间是敞开式通道，增气降压管[3]内部和大气连通。

利用高速流体压强变小而产生的空吸作用原理，等压高温低密度燃气从燃烧室[1]出气口进入增气降压管[3]，在喇叭状增气降压管[3]中运动，流速加快，压强降低，大气压强大于燃气压强，大量常压常温空气从敞开式进口被吸入增气降压管[3]中，达到无功耗进气的完美境界，燃气和空气相互碰撞混合交换能量，平均温度降低，同时密度和质量上升，从而降低燃气热能密度和温度，提高燃气质量密度和动能，也就是将内能转化为动能，然后进入扩气管[4]膨胀，速度下降，压强上升，温度进一步降低，最后推动燃气透平[2]工作，最终降低尾气排放温度，使热效率提升。

燃气发动机，其特别之处是：在燃烧室[1]内壁有一个圈状涡旋室[16]，燃料/空气喷管[9]出口布置于圈状涡旋室[16]内。燃料/空气喷管[9]出口和圈状涡旋室[16]内壁圆周相切。

燃气发动机，其特别之处是：燃烧室[1]内底部的中心凸出，底部的环形圆圈凹进，形状如环形山，点火器[10]布置于燃烧室[1]内底部的中心凸出处。

利用高速流体在冲击管壁时会发生涡旋的原理，使燃料/空气混合体在燃烧室内形成涡旋气流，使油气混合更均匀，燃烧更充分，提高燃烧效率，同时，燃料/空气喷管[9]出口布置于圈状涡旋室[16]内，能够避免高温燃气对燃料/空气喷管[9]出口的直接冲击，点火器[10]布置于燃烧室[1]内底部的中心凸出处，能够使点火器[10]和燃料/空气混合体充分接触。