[发明专利]叶轮发动机

说明书

本发明涉及一种叶轮发动机，是对现有发动机的一种改进。

发动机做功的核心部分是汽缸。当混合燃油或柴油被点燃后，燃烧的气体产生巨大的压力，推动汽缸中的活塞运动，活塞带动连杆和曲轴运动，使发动机做功。

现在使用的汽油机或柴油机，活塞通过连杆连接于曲轴的最凹处，当高压燃气进入汽缸后，活塞即推动曲轴运动。在整个做功过程中，连杆与曲轴之间的夹角不断变化，作用在曲轴上的力矩也随之变化，夹角越大，力矩越大。当夹角为90°，也就是力矩等于曲轴运转半径的长度时，燃气所做的功最大。燃气在做功过程中，活塞由上止点向下止点运动，连杆与曲轴之间的夹角从0°到90°，又从90°到0°。尽管燃气的作用力在上止点时最大，但由于此时力矩为零，因此所做功也为零。燃气所做功的规律是由上止点的零开始上升到连杆与曲轴成90°时的最大值，然后又降低到下止点的零。因此发动机的这种结构及做功方式使目前的汽油机和柴油机的机械效率很低。汽油机的机械效率约为20～30％，柴油机的机械效率约为28～40％。

本发明的目的是提供一种叶轮发动机，它可以显著提高发动机的功率，大大提高汽油机或柴油机的机械效率。

本发明的目的是这样实现的：它包括汽缸、活塞、连杆，连杆的一端与活塞连接，另一端与一曲轴连接，在曲轴的一端装设一叶轮；汽缸的底部有排气口，排气口连接一喷管，喷管的端部接一喷嘴，喷嘴的轴线方向与叶轮圆周相切。

由于本发明的叶轮发动机是在原有发动机的基础上装设了一叶轮，汽缸的排气口处连接了一喷管，喷管端部喷嘴的轴线方向与叶轮圆周相切，这种结构使排气口排出的高压气流通过喷管和喷嘴喷出，并冲击叶轮叶片，高压气流对叶轮叶片的冲击方向与叶轮旋转方向一致，使叶轮运转而做功。

在这个过程中，高压燃气对活塞的推力与排气过程中活塞对高压燃气的推力基本相等(机体内部的损耗忽略不计)，叶轮的半径即做功的力矩，而叶轮的半径大于曲轴运行的半径，力矩加大，因此通过叶轮做功可以大大提高活塞所做的功。

本发明的优点是：可以显著提高发动机的功率，结构简单，操作方便。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1的右视图。

参阅附图1、2，在叶轮发动机汽缸(5)中装有活塞(4)，活塞与连杆(7)的一端连接，连杆的另一端与曲轴(8)的最凹点连接，在曲轴(8)的一端装设一叶轮(1)；汽缸(5)的底部有排气口(6)，排气口连接一喷管(3)，喷管(3)的端部接一喷嘴(2)，喷嘴的轴线方向切于叶轮(1)的圆周，使喷嘴喷出的高压气流直接冲击叶片并与叶轮旋转方向一致。

本发明的叶轮发动机在做功时，高压燃气推动汽缸中的活塞运动，活塞将高压燃气从排气口排出，通过喷管从喷嘴(2)喷出，推动叶轮(1)做功。