燃氣發動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于燃氣發動機領域，尤其是涉及一種能夠用于水中的燃氣發動機。
【背景技術】
[0002]公知的船舶推進系統，從動力裝置來看，主要有內燃動力裝置、蒸汽動力裝置、核動力裝置、燃料電池等，內燃動力裝置又包括柴油機、汽油機和燃氣輪機等；從傳動裝置看，主要有機械式變速箱和傳動軸，發電機、變配電和電機系統；從推進裝置看，主要有螺旋槳燃氣發動機、噴水燃氣發動機、直翼燃氣發動機、明輪燃氣發動機等。
[0003]噴水燃氣發動機是利用噴出的水反作用來產生推力的燃氣發動機。噴水燃氣發動機由水栗、吸水管道、噴水管道所組成，利用水栗作動力，將水從船底孔吸入，經舷部管子，把水從船后方向排出，靠水的反作用力來推進船舶。其機械部分裝于船內，得到良好保護。噴管方向可變，便于船舶操縱。但噴管因直徑受限制、管路及水栗效率不高，所以整個系統效率較低，又因水栗及噴管中有水增加了船舶重量，所以很少使用。在噴水推進系統中，栗和管道的各種功率損失較大，隨著供水壓力的提高，水栗的效率會降低，因此，內燃機-噴水推進系統總的推進效率和能量利用率也較低。
[0004]CN101927823A公開了一種船舶推進器，主要由氣缸和噴管組成，氣缸設有壓縮空氣進口、燃料噴嘴和點火裝置；特點是:推進器的氣缸和噴管均工作于水中，壓縮空氣和燃料分別通過壓縮空氣進口和燃料噴嘴進入氣缸并在點火裝置作用下燃燒爆炸，燃燒爆炸產物直接將噴管中的水柱噴射出去，利用反作用力形成推力。與公知船舶推進系統相比，該推進器的氣缸部分是動力裝置，噴管部分是推進裝置，實現了動力裝置和推進裝置的一體化，雖然提高了推進效率，但噴管與氣缸相連通，且噴管內充滿水，部分水會因為負壓的影響容易進入氣缸內，導致氣缸內的燃料不能燃燒完全，影響能源利用率。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種結構簡單、燃料燃燒完全、能源利用率高的燃氣發動機。
[0006]本實用新型的技術方案是:
[0007]燃氣發動機，包括傾斜設置的氣缸和水平設置的噴管，噴管的一端與氣缸的下端聯接，氣缸頂部設有進氣口、點火裝置，其特征在于:所述氣缸下部設有閥門和排氣管，所述閥門設置在氣缸內部，所述排氣管的一端設置在閥門下方的氣缸上側壁上，排氣管內設有排氣單向閥，所述噴管的上壁上設有進水口，進水口處設有進水單向閥。
[0008]在氣缸的下端設有閥門，能夠阻止噴管內的水由于氣缸內的負壓作用而進入氣缸，影響氣缸內燃料的燃燒效率。該燃氣發動機使用時，噴管位于水面以下，噴管內充滿水，從氣缸頂部的進氣口向氣缸內充入燃油和空氣的混合氣體，點火裝置將混合氣體點燃，混合氣體在氣缸有限的體積內爆炸，產生大量高溫高壓氣體，高溫高壓氣體通過閥門進入噴管，將噴管內的水噴出，產生推動力。噴管內的水噴出后，噴管和氣缸內產生短暫的負壓環境，水在負壓的影響下重新進入噴管，將噴管和氣缸內剩余的空氣從排氣管中排出，噴管內充滿水，開始第二個工作循環。噴管設有出水單向閥，阻止水通過噴管的另一端進入噴管，抵消噴水時產生的推動力，水只能通過噴管上壁上的進水口進入噴管，提高了整個燃氣發動機的工作效率。
[0009]所述氣缸上部設有至少一個燃燒室，燃燒室與氣缸相連通，燃燒室上設有進氣口和點火裝置，燃燒室與氣缸之間設有旋轉閥門。
[0010]燃氣發動機工作時旋轉閥門關閉，混合氣體從進氣口進入燃燒室。混合充滿燃燒室后，點火裝置點火，同時將燃燒室與氣缸之間的旋轉閥門打開，混合氣體燃爆產生的高溫高壓氣體瞬間通過旋轉閥門進入氣缸，通過氣缸下端的閥門進入噴管，將噴管內的水通過噴管另一端的出水單向閥噴出噴管。
[0011]所述氣缸上部設有多個燃燒室，所述燃燒室的一端設有進氣口和點火裝置，所述燃燒室的另一端與氣缸側壁相連接，多個燃燒室圍繞氣缸側壁均布設置。
[0012]多個燃燒室可以輪流工作，從而提高整個裝置的工作效率。
[0013]所述旋轉閥門包括旋轉軸、電機和閥門芯，閥門芯為與氣缸相配合的圓柱體，閥門芯可旋轉的安裝在氣缸上部，閥門芯的上端通過旋轉軸與電機相連，閥門芯的下部側壁上設有與燃燒室相配合的凹槽，凹槽的上端與燃燒室相齊平。
[0014]旋轉閥打開時，旋轉閥門芯使閥門芯上凹槽的位置與燃燒室相配合，燃燒室中的高溫高壓氣體通過氣缸與閥門芯凹槽之間的間隙進入旋轉閥下端的氣缸中。繼續旋轉閥門芯，閥門芯圓柱體側壁與燃燒室相配合時，旋轉閥關閉。
[0015]氣缸的上端外表面上設有外螺紋，閥門芯通過鎖緊螺母安裝在氣缸內，旋轉軸上設有卡環，鎖緊螺母的孔徑小于卡環的直徑大于旋轉軸的直徑，卡環位于鎖緊螺母上方。
[0016]所述氣缸上部設有至少四個偶數個燃燒室，所述閥門芯的下部側壁上對稱設有兩個與燃燒室相配合的凹槽。
[0017]閥門芯下部側壁上對稱設有兩個與燃燒室相配合的凹槽，燃氣發動機工作時，相對的兩個燃燒室同時打開，加大了氣缸內的壓強，提高了燃氣發動機的工作效率。
[0018]所述進水口的上方設有水箱，所述水箱與進水口通過管路相連。
[0019]水箱位于水面以下，水箱內充滿水，噴管內的水噴出以后，在噴管內負壓的影響和水箱內水位重力的影響下，水迅速充滿噴管。
[0020]噴管的另一端設有出水單向閥。
[0021]所述噴管內部可旋轉的設有渦輪，噴管的一端側壁上設有進水口，噴管另一端端部密封，噴管另一端側壁上設有出水口。
[0022]燃氣發動機噴管內部設有渦輪可以將噴管噴出水的反作用力改變為渦輪旋轉的動力，由渦輪旋轉提供旋轉動能。
[0023]所述出水口處設有出水單向閥，出水口通過出水管與水箱相連。
[0024]水箱、進水管、噴管和出水管依次相連構成一個閉合回路，噴管和水箱內的水可以循環利用。
[0025]所述噴管包括依次相連的第一直管段、文丘里收縮段、文丘里擴張段和第二直管段，第一直管段的一端與氣缸下端相連接，第一直管段的上側壁上設有進水口，第二直管段端部密封，第二直管段的側壁上設有出水口，所述渦輪可旋轉的設置與文丘里擴張段內部。
[0026]噴管內的水流經文丘里收縮段后水流速度加快，流量增大，推動渦輪轉速增大，能夠提高整個燃氣發動機的動能輸出效率。
[0027]所述渦輪為與文丘里擴張段相配合的圓錐形。
[0028]圓錐形渦輪與文丘里擴張段之間的間隙較小，水能夠完全作用于渦輪葉輪上，推動葉輪轉動，進一步提高了水流動能的利用率，提高了整個燃氣發動機的動能輸出效率。
[0029]所述渦輪包括圓錐形殼體、多個渦輪葉輪和渦輪軸，所述渦輪軸沿圓錐形殼體軸心設置，渦輪軸與圓錐形殼體內側壁之間通過輻條相連接，所述多個渦輪葉輪沿圓錐形殼體表面均勻分布，多個渦輪葉輪的總體外部輪廓為與文丘里擴張段相配合的圓錐形，所述渦輪葉輪呈螺旋形圍繞圓錐形殼體表面設置，渦輪可旋轉的設置于文丘里擴張段內部。
[0030]所述第二直管段外部同軸設有支撐轂，支撐轂內同軸設有軸承，軸承與支