专利名称：并列多燃烧室发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机领域，具体是一种可应用于飞机弹射的并列多燃烧室发动机。
背景技术：
现有单燃烧室活塞式内燃机只有一个气缸，在发动机工作时只有一个燃烧室。其工作过程是(以四冲程发动机为例)从压缩空气冲程，到点火做功，再到排气冲程，最后又重复吸入空气和燃料的冲程。在内燃机做功过程中，内燃机活塞对外输出的力的特性如图I所示(力随时间的变化)。由图I所示的力输出曲线我们可以看出力虽然在很短时间内提高到很高的水平，但却会随着活塞的继续运动而使力不断地变小。内燃机输出功率P =F*S，也就是说，实际上内燃机所输出的功率是力和活塞运动距离的乘积。力的特性曲线与X轴所围成的面积才是代表内燃机对外所做的功。理论上为了让内燃机对外输出更大的功、 一般的办法是提高发动机的输出功率、而提高发动机的输出功率则会带来发动机输出的最大的力Fniax的增大。而Fniax的增大在某些场合会带来更严重的负面影响。例如在航空母舰上，对舰载机进行弹射的弹射器如果对舰载机的作用力过大，会对飞机的起落架造成严重而负面的影响。严重时还可能造成机毁人亡的事故。因此在弹射器上，其输出的力的最大值应该得到限制。其中一个可能解决的办法是对弹射器的输出力进行变速，通过变速减少力的最大值Fmax。但这对于庞大的弹射器系统，增加变速器对弹射器进行增速会造成变速系统过于复杂。另外如果在一次弹射过程中，同时进行的变速过程是恒定的变速比(传动比)的话，对弹射器的力学输出特性的改变也是在不改变力学输出曲线的起伏形状的情况下改变了大小而已。最具效率的力学输出特性曲线是(即在力的输出最大值最小的情况下在一定的时间里输出尽可能多的功)力在尽可能短的时间内增大并达到最大值，然后力保持在最大值不变，直到弹射过程即将结束的时候，力马上撤销变为零。如果为了尽可能地让弹射器作用在飞机上的力的力学曲线接近最优值而采用变速比不恒定的变速系统的话，那么变速系统将过于复杂甚至无法设计得出来。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服以上所述现有技术存在的不足，提供一种在不增加发动机输出力的最大值的情况下最大限度地提高发动机输出的功率的并列多燃烧室发动机。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是并列多燃烧室发动机，包括气缸和活塞，所述气缸设置有三个燃烧室，所述活塞相应的设置有三个活塞。所述气缸由主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室组成，所述主燃烧室位于气缸内的外环，所述第一辅助燃烧室位于主燃烧室与第二辅助燃烧室之间，所述第二辅助燃烧室位于气缸中部。[0008]所述主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室相配套的设置有主活塞、第一辅助活塞和第二辅助活塞，所述主活塞、第一辅助活塞和第二辅助活塞分别位于所述主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室内。所述主活塞、第一辅助活塞为与所述主燃烧室和第一辅助燃烧室相应的圆环状，第二辅助活塞为圆柱状。所述主活塞、第一辅助活塞和第二辅助活塞上设置有密封环。与现有技术相比，本实用新型有如下优点本实用新型的的研制就是为了在不增加发动机输出力的最大值的情况下最大限度地提高发动机输出的功率；而本实用新型实现提高功率的手段就是通过发动机的一次做功过程在多个燃烧室中分次地点燃燃料来限制发动机输出力的幅值，同时最大限度地提高发动机的输出功率。
图I是现有内燃机输出力的特性曲线图；图2是本实用新型并列多燃烧室发动机局部剖开结构示意图；图3是本实用新型并列多燃烧室发动机的气缸立体结构示意图；图4是本实用新型并列多燃烧室发动机的气缸局部剖开立体结构示意图；图5是本实用新型并列多燃烧室发动机的剖开结构示意图；图6是本实用新型并列多燃烧室发动机的主活塞立体结构示意图；图7是本实用新型并列多燃烧室发动机的第一辅助活塞立体结构示意图；图8是本实用新型并列多燃烧室发动机的第二辅助活塞立体结构示意图；图9是本实用新型并列多燃烧室发动机的输出力的特性曲线图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细的说明。并列多燃烧室发动机，如图2-8所示，包括气缸I和活塞2，所述气缸I设置有三个燃烧室，所述活塞2相应的设置有三个活塞。具体结构是，所述气缸I由主燃烧室11、第一辅助燃烧室12和第二辅助燃烧室13组成，所述主燃烧室11位于气缸内的外环，所述第一辅助燃烧室12位于主燃烧室11与第二辅助燃烧室13之间,所述第二辅助燃烧室13位于气缸I中部。所述主燃烧室11、第一辅助燃烧室12和第二辅助燃烧室13相配套的设置有主活塞21、第一辅助活塞22和第二辅助活塞23，所述主活塞21、第一辅助活塞22和第二辅助活塞23分别位于所述主燃烧室11、第一辅助燃烧室12和第二辅助燃烧室13内。所述主活塞21、第一辅助活塞22为与所述主燃烧室11和第一辅助燃烧室12相应的圆环状,第二辅助活塞23为圆柱状。且所述主活塞21、第一辅助活塞22和第二辅助活塞23上设置有密封环25，所述密封环25通过连杆24分别与所述主活塞21、第一辅助活塞22和第二辅助活塞23连接。另外气缸I的三个燃烧室各安装进气、排气、喷油、点火装置。本实用新型工作过程是内燃机工作开始时，主燃烧室11，第一辅助燃烧室12，第二辅助燃烧室13中的三个进气口的阀门打开，活塞向外运动吸收空气进入三个燃烧室。空气吸收完毕，进气口阀门关闭，此后喷油口阀门打开，燃料喷入主燃烧室11，喷油口阀门关闭，活塞往回运动并压缩空气与燃油的混合气体。压缩完毕后火花塞点火，混合气体爆燃，燃气推动活塞做功。做功过程中，主燃室燃气提供的力随着行程而减少。此过程中第一辅助燃烧室12开始注入燃油。在活塞走完做功行程的前三分之一行程后第一辅助燃烧室12的火花塞点火。辅助燃烧室的混合气体爆燃，产生的燃气助推活塞继续运动补偿了发动机输出的力的衰减。当活塞走完做功行程的前三分之二行程后第二辅助燃烧室13同样准备好混合气体并由第二辅助燃烧室13中的火花塞点火产生高温高压燃气补偿发动机输出力的衰减。发动机的主要动力来自于容积较大的主燃室中燃烧的高温高压燃气。而在做功过程中不可避免的动力衰退问题上又由新型多燃烧室气缸式发动机的辅助燃烧室提供二次和三次点火产生高温高压燃气补偿动力的衰退。使发动机的输出力学特性，趋于高效趋于满足使用要求，如图9所示。以上所述者，仅为本新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本新型实施的范围，即大凡依本新型申请专利范围及新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本新 型专利涵盖的范围内。
权利要求1.并列多燃烧室发动机，包括气缸和活塞，其特征在于，所述气缸设置有三个燃烧室，所述活塞相应的设置有三个活塞；所述气缸由主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室组成，所述主燃烧室位于气缸内的外环，所述第一辅助燃烧室位于主燃烧室与第二辅助燃烧室之间，所述第二辅助燃烧室位于气缸中部；所述主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室相配套的设置有主活塞、第一辅助活塞和第二辅助活塞，所述主活塞、第一辅助活塞和第二辅助活塞分别位于所述主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室内。
2.根据权利要求I所述的并列多燃烧室发动机，其特征在于，所述主活塞、第一辅助活塞为与所述主燃烧室和第一辅助燃烧室相应的圆环状，第二辅助活塞为圆柱状。
3.根据权利要求2所述的并列多燃烧室发动机，其特征在于，所述主活塞、第一辅助活塞和第二辅助活塞上设置有密封环。
专利摘要本实用新型公开一种并列多燃烧室发动机，包括气缸和活塞，所述气缸由主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室组成，所述主燃烧室位于气缸内的外环，所述第一辅助燃烧室位于主燃烧室与第二辅助燃烧室之间，所述第二辅助燃烧室位于气缸中部。所述主燃烧室、第一辅助燃烧室和第二辅助燃烧室相配套的设置有主活塞、第一辅助活塞和第二辅助活塞。本实用新型有如下优点实现提高功率的手段就是通过发动机的一次做功过程在多个燃烧室中分次地点燃燃料来限制发动机输出力的幅值，同时最大限度地提高发动机的输出功率。
文档编号F02F3/00GK202690209SQ20122016701
公开日2013年1月23日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者范思鹏, 黄城, 徐海铭 申请人:范思鹏, 黄城, 徐海铭