发明名称 低沸点介质蒸汽推动曲轴多缸活塞发动机
摘要 本发明公开了一种低沸点介质蒸汽推动曲轴多缸活塞发动机,它包括由曲轴、汽缸、活塞、曲轴连杆、曲轴连杆轴承等组成的曲轴传动多缸活塞飞轮作功系统,特征是曲轴的一组中有两组曲轴连杆轴颈关联U形平面相互垂直,同一平面内两曲轴连杆轴颈处于反相位置,驱动活塞运动的介质是低沸点介质蒸汽,由热源、低沸点介质蒸汽形成罐、低沸点介质蒸汽及其液体回流缓冲罐、送排汽开关、真空泵、管道、电磁铁、控制电路组成低沸点质蒸汽产生供应回收系统,活塞、送排汽开关、控制电路运作准确、灵活,当热源和控制电路开通,发动机献会发动,并且不消耗油气资源,也不排出废气。
申请公布号 CN102128052B 申请公布日期 2015.01.21
申请号 CN201010622519.5 申请日期 2010.12.28
申请人 章祖文 发明人 章祖文
分类号 F01B9/02(2006.01)I;F01B25/00(2006.01)I 主分类号 F01B9/02(2006.01)I
代理机构 江西省专利事务所 36100 代理人 张文
主权项 一种低沸点介质蒸汽推动曲轴多缸活塞发动机,其特征在于:本发动机是第1低沸点介质蒸汽推动曲轴四缸活塞发动机,包括曲轴四缸活塞飞轮做功系统,曲轴四缸活塞飞轮做功系统由第1曲轴(1‑2)、第2曲轴(1‑3)、第3曲轴(1‑4)、曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5)、汽缸(1‑6)、汽缸进汽口(2‑19)、汽缸出汽口(2‑20)、活塞(1‑7)、活塞环(1‑8)、活塞曲轴连杆(1‑9)、曲轴连杆轴承(1‑10)、连杆活塞联接装置(1‑11)、输出齿轮(1‑12)、飞轮(1‑13)、塑料轮(1‑14)和安装有传感器的塑料槽(1‑16)组成,在塑料轮(1‑14)上加工有透光孔(1‑15),第1曲轴(1‑2)又由从左至右依次排列的第1曲轴主轴颈(1‑2a)、第2曲轴主轴颈(1‑2b)、第3曲轴主轴颈(1‑2c)、第4曲轴主轴颈(1‑2d)、第5曲轴主轴颈(1‑2e)组成,第2曲轴(1‑3)由从左至右依次排列的第1曲轴连杆轴颈(1‑3a)、第2曲轴连杆轴颈(1‑3b)、第3曲轴连杆轴颈(1‑3c)、第4曲轴连杆轴颈(1‑3d)组成,第3曲轴(1‑4)由从左至右依次排列的曲轴主轴颈和连杆轴颈的第1联接块(1‑4a)、第2联接块(1‑4b)、第3联接块(1‑4c)、第4联接块(1‑4d)、第5联接块(1‑4e)、第6联接块(1‑4f)、第7联接块(1‑4g)、第8联接块(1‑4h)组成,第1曲轴(1‑2)、第2曲轴(1‑3)、第3曲轴(1‑4)通过可调螺纹加焊接构成曲轴中的一组(1‑1A),其中,本发动机的曲轴连杆轴颈(1‑3a、1‑3b、1‑3c、1‑3d)关联U形平面从左至右依次排列,四个曲轴连杆轴颈中的中间两个曲轴连杆轴颈即第2曲轴连杆轴颈(1‑3b)、第3曲轴连杆轴颈(1‑3c)关联U形平面与外边两个曲轴连杆轴颈即第1曲轴连杆轴颈(1‑3a)、第4曲轴连杆轴颈(1‑3d)关联U形平面垂直,第2曲轴连杆轴颈(1‑3b)、第3曲轴连杆轴颈(1‑3c)在一个平面内处于反相位置,第1曲轴连杆轴颈(1‑3a)、第4曲轴连杆轴颈(1‑3d)在一个平面内也处于反相位置,曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5)由从左至右依次排列的第1曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5a)、第2曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5b)、第3曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5c)、第4曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5d)、第5曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5e)组成,汽缸(1‑6)由从左至右依次排列的第1汽缸(1‑6a)、第2汽缸(1‑6b)、第3汽缸(1‑6c)、第4汽缸(1‑6d)组成,活塞(1‑7)由从左至右依次排列的第1活塞(1‑7a)、第2活塞(1‑7b)、第3活塞(1‑7c)、第4活塞(1‑7d)组成,活塞环(1‑8)由从左至右依次排列的第1活塞环(1‑8a)、第2活塞环(1‑8b)、第3活塞环(1‑8c)、第4活塞环(1‑8d)组成,活塞曲轴连杆(1‑9)由从左至右依次排列的第1活塞曲轴连杆(1‑9a)、第2活塞曲轴连杆(1‑9b)、第3活塞曲轴连杆(1‑9c)、第4活塞曲轴连杆(1‑9d)组成,曲轴连杆轴承(1‑10)由从左至右依次排列的第1曲轴连杆轴承(1‑10a)、第2曲轴连杆轴承(1‑10b)、第3曲轴连杆轴承(1‑10c)、第4曲轴连杆轴承(1‑10d)组成,连杆活塞联接装置(1‑11)由从左至右依次排列的第1连杆活塞联接装置(1‑11a)、第2连杆活塞联接装置(1‑11b)、第3连杆活塞联接装置(1‑11c)、第4连杆活塞联接装置(1‑11d)组成,塑料轮上的透光孔(1‑15)由第1透光孔(1‑15a)、第2透光孔(1‑15b)、第3透光孔(1‑15c)、第4透光孔(1‑15d)、第5透光孔(1‑15e)组成,装有传感器的塑料槽(1‑16)由第1光电传感器(1‑18a)、(1‑18b)、第2光电传感器(1‑19a)、(1‑19b)、第3光电传感器(1‑20a)、(1‑20b)、第4光电传感器(1‑21a)、(1‑21b)、第5光电传感器(1‑22a)、(1‑22b)组成,活塞装在汽缸中,连杆一头装在活塞的联接装置上,另一头通过轴承装在曲轴连杆轴颈上;第1曲轴主轴颈(1‑2a)、第2曲轴主轴颈(1‑2b)、第3曲轴主轴颈(1‑2c)、第4曲轴主轴颈(1‑2d)、第5曲轴主轴颈(1‑2e)分别装在第1曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5a)、第2曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5b)、第3曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5c)、第4曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5d)、第5曲轴主轴颈轴承支架和轴承(1‑5e)中,输出齿轮(1‑12)通过键装在曲轴右侧的第5曲轴主轴颈(1‑2e)上,飞轮(1‑13)和塑料轮(1‑14)上通过键装在曲轴左侧的第1曲轴主轴颈(1‑2a)上,塑料槽(1‑16)通过支撑装在塑料轮(1‑14)的上方,低沸点介质蒸汽产生供应回收系统由热源(2‑1)、水蒸汽管(2‑2)、低沸点介质蒸汽形成罐(2‑3)、汽表(2‑4)、低沸点介质蒸汽及其液体回流缓冲罐(2‑5)、阀门(2‑6)、送汽管(2‑7)、回汽液管(2‑8)、第1送汽开关(2‑9)、第2送汽开关(2‑10)、第1排汽开关(2‑11)、第2排汽开关(2‑12)、第1电磁铁(2‑13)、第2电磁铁(2‑14)、第3电磁铁(2‑15)、第4电磁铁(2‑16)、第1电磁铁控制电路(2‑17)、第2电磁铁控制电路(2‑18)、汽缸进汽口(2‑19)、汽缸出汽口(2‑20)组成,其中热源(2‑1)由太阳能或热尾汽或电炉加热水形成水蒸汽的热水器及管道组成,水或由其它低沸点介质代替,阀门(2‑6)由第1汽量调节阀(2‑6a)、第2汽量调节阀(2‑6b)、第3汽量调节阀(2‑6c)、第1单向阀(2‑6d)、第2单向阀(2‑6e)、第3单向阀(2‑6f)组成,送汽管(2‑7)由第1送汽管(2‑7a)、第2送汽管(2‑7b)、第3送汽管(2‑7c)、第4送汽管(2‑7d)、第5送汽管(2‑7e)、第6送汽管(2‑7f)组成,回汽液管(2‑8)由第1回汽液管(2‑8a)、第2回汽液管(2‑8b)、第3回汽液管(2‑8c)、第4回汽液管(2‑8d)、第5回汽液管(2‑8e)、第6回汽液管(2‑8f)组成,第1送汽开关(2‑9)由第1缸套(2‑9a)、第1带环活塞(2‑9b)、第1弹簧(2‑9c)、第1进汽口(2‑9d)、第1出汽口(2‑9e)、第2出汽口(2‑9f)组成,第2送汽开关(2‑10)由第2缸套(2‑10a)、第2带环活塞(2‑10b)、第2弹簧(2‑10c)、第2进汽口(2‑10d)、第3出汽口(2‑10e)、第4出汽口(2‑10f)组成,第1排汽开关(2‑11)由第3缸套(2‑11a)、第3带环活塞(2‑11b)、第3弹簧(2‑11c)、第5出汽口(2‑11d)、第3进汽口(2‑11e)、第4进汽口(2‑11f)组成,第2排汽开关(2‑12)由第4缸套(2‑12a)、第4带环活塞(2‑12b)、第4弹簧(2‑12c)、第6出汽口(2‑12d)、第5进汽口(2‑12e)、第6进汽口(2‑12f)组成,第1电磁铁(2‑13)由第1固定铁芯(2‑13a)、第1活动铁芯(2‑13b)、第1线圈(2‑13c)、第1推杆(2‑13d)、第1推杆支撑(2‑13e)、第1推板(2‑13f)组成,第2电磁铁(2‑14)由第2固定铁芯(2‑14a)、第2活动铁芯(2‑14b)、第2线圈(2‑14c)、第2推杆(2‑14d)、第2推杆支撑(2‑14e)、第2推板(2‑14f)组成,第3电磁铁(2‑15)由第3固定铁芯(2‑15a)、第3活动铁芯(2‑15b)、第3线圈(2‑15c)、第3推杆(2‑15d)、第3推杆支撑(2‑15e)、第3推板(2‑15f)组成,第4电磁铁(2‑16)由第4固定铁芯(2‑16a)、第4活动铁芯(2‑16b)、第4线圈(2‑16c)、第4推杆(2‑16d)、第4推杆支撑(2‑16e)、第4推板(2‑16f)组成,四个汽缸进汽口(2‑19)由从左至右依次排列的第7进汽口(2‑19a)、第8进汽口(2‑19b)、第9进汽口(2‑19c)、第10进汽口(2‑19d)组成,四个汽缸出汽口(2‑20)由从左至右依次排列的第7出汽口(2‑20a)、第8出汽口(2‑20b)、第9出汽口(2‑20c)、第10出汽口(2‑20d)组成;热源(2‑1)的水蒸汽管(2‑2)通过第1汽量调节阀(2‑6a)接低沸点介质蒸汽形成罐(2‑3)中的水蒸汽管(2‑2),低沸点介质蒸汽形成罐(2‑3)又接汽表(2‑4),又通过第2单向阀(2‑6e)、第2汽量调节阀(2‑6b)接送汽管(2‑7),又通过第3单向阀(2‑6f)接低沸点介质蒸汽及其液体回流缓冲罐(2‑5),低沸点介质蒸汽及其液体回流缓冲罐(2‑5)又通过第3单向阀(2‑6f)接低沸点介质蒸汽形成罐(2‑3),通过第3汽量调节阀(2‑6c)、第1单向阀(2‑6d)接回汽液管(2‑8),在第3汽量调节阀(2‑6c)和第1单向阀(2‑6d)中间插入真空泵或压缩机加速汽液回流,回汽液管(2‑8)在真空泵或压缩机输出端和第三汽量调节阀(2‑6c)之间的部份可以做得较长和弯曲,并置于和发动机做相对运动的高速气流中或外加循环流动低沸点介质冷却液中,第1送汽管(2‑7a)接第1送汽开关(2‑9)上的第1进汽口(2‑9d),第2送汽管(2‑7b)接第2送汽开关(2‑10)上的第2进汽口(2‑10d),第1送汽开关(2‑9)上的第1出汽口(2‑9e)、第2出汽口(2‑9f)通过第3送汽管(2‑7c)、第4送汽管(2‑7d)接第4汽缸(1‑6d)、第1汽缸(1‑6a)上的第10进汽口(2‑19d)、第7进汽口(2‑19a),第2送汽开关(2‑10)上的第3出汽口(2‑10e)、第4出汽口(2‑10f)通过第5送汽管(2‑7e)、第6送汽管(2‑7f)接第2汽缸(1‑6b)、第3汽缸(1‑6c)上的第8进汽口(2‑19b)、第9进汽口(2‑19c),第1回汽液管(2‑8a)接第1排汽开关(2‑11)上的第5出汽口(2‑11d),第2回汽液管(2‑8b)接第2排汽开关(2‑12)上的第6出汽口(2‑12d),第1排汽开关(2‑11)上的第3进汽口(2‑11e)、第4进汽口(2‑11f)通过第3回汽液管(2‑8c)、第4回汽液管(2‑8d)接第4汽缸(1‑6d)、第1汽缸(1‑6a)上的第10出汽口(2‑20d)、第7出汽口(2‑20a),第2排汽开关(2‑12)上的第5进汽口(2‑12e)、第6进汽口(2‑12f)通过第5回汽液管(2‑8e)、第6回汽液管(2‑8f)接第2汽缸(1‑6b)、第3汽缸(1‑6c)上的第8出汽口(2‑20b)、第9出汽口(2‑20c);第1电磁铁(2‑13)的第1固定铁芯(2‑13a)固定,第1活动铁芯(2‑13b)与第1推杆(2‑13d)下端成活动连接,第1推杆(2‑13d)上端与第1推板(2‑13f)成活动连接,第1推板(2‑13f)贴近第1带环活塞(2‑9b)左端,第1推杆(2‑13d)中上端与第1推杆支撑(2‑13e)成活动连接,第1线圈(2‑13c)的E端接第1控制电路(2‑17a)的A点,F端接第1控制电路(2‑17a)的地;第2电磁铁(2‑14)的第2固定铁芯(2‑14a)固定,第2活动铁芯(2‑14b)与第2推杆(2‑14d)下端成活动连接,第2推杆(2‑14d)上端与第2推板(2‑14f)成活动连接,第2推板(2‑14f)贴近第2带环活塞(2‑10b)左端,第2推杆(2‑14d)中上端与第2推杆支撑(2‑14e)成活动连接,第2线圈(2‑14c)的M端接第2控制电路(2‑17b)的B点,N端接第2控制电路(2‑17b)的地;第3电磁铁(2‑15)的第3固定铁芯(2‑15a)固定,第3活动铁芯(2‑15b)与第3推杆(2‑15d)下端成活动连接,第3推杆(2‑15d)上端与第3推板(2‑15f)成活动连接,第3推板(2‑15f)贴近第3带环活塞(2‑12b)右端,第3推杆(2‑15d)中上端与第3推杆支撑(2‑15e)成活动连接,第3线圈(2‑15c)的P端接第2控制电路(2‑17b)的B点,Q端接第2控制电路(2‑17b)的地;第4电磁铁(2‑16)的第4固定铁芯(2‑16a)固定,第4活动铁芯(2‑16b)与第4推杆(2‑16d)下端成活动连接,第4推杆(2‑16d)上端与第4推板(2‑16f)成活动连接,第4推板(2‑16f)贴近第4带环活塞(2‑11b)右端,第4推杆(2‑16d)中上端与第4推杆支撑(2‑16e)成活动连接,第4线圈(2‑16c)的R端接第1控制电路(2‑17a)的A点,S端接第1控制电路(2‑17a)的地;常用太阳能或热尾汽或电炉加热水或其它低沸点介质形成蒸汽作为热源;低沸点介质采用水、异丁醛、乙醚、环丁烷、异丁烷、二氧化碳、一氧化二氮或乙烷中的一种,低沸点介质的沸点范围在‑273℃至+100℃;第1控制电路(2‑17a)由第1光电管(1‑18b)、第4光电管(1‑21b)、第1‑第4三极管(BG1a‑BG4a)、第1光电耦合器(TLP1a)、第2光电耦合器(TLP2a)、第1场效应管(NMOS1a)、第1可控硅(SCR1a)、第1‑‑第8电阻(R1a‑R8a)、第1二极管(D1a)、第1线圈(2‑13c)、第4线圈(2‑16c)和电源组成,第1光电管(1‑18b)的集电极接电源正极,第1光电管(1‑18b)的发射极与第1电阻(R1a)串联后接第1三极管(BG1a)的基极,第1三极管(BG1a)的发射极接第2三极管(BG2a)的基极,第1三极管(BG1a)、第2三极管(BG2a)集电极的公共端与第2电阻(R2a)串联后接电源正极,第2三极管(BG2a)的发射极接第1光电耦合器(TLP1a)的二极管的阳极,第1光电耦合器(TLP1a)的二极管的阴极接地;第4光电管(1‑21b)的集电极接电源正极,第4光电管(1‑21b)的发射极与第3电阻(R3a)串联后接第3三极管(BG3a)的基极,第3三极管(BG3a)的发射极接第4三极管(BG4a)的基极,第3三极管(BG3a)、第4三极管(BG4a)集电极的公共端与第5电阻(R5a)串联后接电源正极,第4三极管(BG4a)的发射极接第2光电耦合器(TLP2a)的二极管的阳极,第2光电耦合器(TLP2a)的二极管的阴极接地;第6电阻(R6a)的一端接电源正极,第6电阻(R6a)的另一端与第4电阻(R4a)串联后接地,第1场效应管(NMOS1a)的漏极接电源正极,第1场效应管(NMOS1a)的栅极和第1光电耦合器(TLP1a)中的三极管的集电极的公共端接第6电阻(R6a)、第4电阻(R4a)的公共端,第1光电耦合器(TLP1a)中的三极管的发射极接地,第1场效应管(NMOS1a)的源极接第7电阻(R7a)、第8电阻(R8a)、第1可控硅(SCR1a)阳极的公共端,第1线圈(2‑13c)的E端、第4线圈(2‑16c)的R端接第1可控硅(SCR1a)的阴极即A点,第1线圈(2‑13c)的F端、第4线圈(2‑16c)的S端接地,第2光电耦合器(TLP2a)中的三极管的集电极接第7电阻(R7a)的另一端,第2光电耦合器(TLP2a)中的三极管的发射极接第1可控硅(SCR1a)的控制极,第8电阻(R8a)的另一端接地,第1二极管(D1a)的阴极接第1可控硅(SCR1a)的阴极,第1二极管(D1a)的阳极接地;第2控制电路(2‑17b)由第2光电管(1‑19b)、第3光电管(1‑20b)、第5‑第8三极管(BG1b‑BG4b)、第3光电耦合器(TLP1b)、第4光电耦合器(TLP2b)、第2场效应管(NMOS1b)、第2可控硅(SCR1b)、第9‑第16电阻(R1b‑R8b)、第2二极管(D1b)、第2线圈(2‑14c)、第3线圈(2‑15c)和电源组成,第2光电管(1‑19b)的集电极接电源正极,第2光电管(1‑19b)的发射极与第9电阻(R1b)串联后接第5三极管(BG1b)的基极,第5三极管(BG1b)的发射极接第6三极管(BG2b)的基极,第5三极管(BG1b)、第6三极管(BG2b)集电极的公共端与第9电阻(R2b)串联后接电源正极,第6三极管(BG2b)的发射极接第3光电耦合器(TLP1b)的二极管的阳极,第3光电耦合器(TLP1b)的二极管的阴极接地;第3光电管(1‑20b)的集电极接电源正极,第3光电管(1‑20b)的发射极与第11电阻(R3b)串联后接第7三极管(BG3b)的基极,第7三极管(BG3b)的发射极接第8三极管(BG4b)的基极,第7三极管(BG3b)、第8三极管(BG4b)集电极的公共端与第11电阻(R5b)串联后接电源正极,第8三极管(BG4b)的发射极接第4光电耦合器(TLP2b)的二极管的阳极,第4光电耦合器(TLP2b)的二极管的阴极接地;第14电阻(R6b)的一端接电源正极,第14电阻(R6b)的另一端与第12电阻(R4b)串联后接地,第2场效应管(NMOS1b)的漏极接电源正极,第2场效应管(NMOS1b)的栅极和第3光电耦合器(TLP1b)中的三极管的集电极的公共端接第14电阻(R6b)、第12电阻(R4b)的公共端,第3光电耦合器(TLP1b)中的三极管的发射极接地,第2场效应管(NMOS1b)的源极接第5电阻(R7b)、第16电阻(R8b)、第2可控硅(SCR1b)阳极的公共端,第2线圈(2‑14c)的M端、第3线圈(2‑15c)的P端接第2可控硅(SCR1b)的阴极即B点,第2线圈(2‑14c)的N端、第3线圈(2‑15c)的Q端接地,第4光电耦合器(TLP2b)中的三极管的集电极接第15电阻(R7b)的另一端,第4光电耦合器(TLP2b)中的三极管的发射极接第2可控硅(SCR1b)的控制极,第16电阻(R8b)的另一端接地,第2二极管(D1b)的阴极接第2可控硅(SCR1b)的阴极,第2二极管(D1b)的阳极接地。
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