三通式节油内燃机
阅读：806发布：2023-02-09
专利汇可以提供三通式节油内燃机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及三通式高效率节油 内燃机 。现有四冲程内燃机只有进气 门 和排气门而且都在汽缸顶上，因此排气阻 力 太大和废气带走的 能量 比较多，同时也影响了转速和浪费了较多的 燃料 。针对 现有技术 的 缺陷 而 发明 了汽缸下部一侧添设放气门和 机体 一侧添设副机的内燃机，它包括三通式柴油机、 汽油 机和燃气机，六缸的三通式柴油机如图。由于70％的废气从放气门非常顺利的自行喷到副机里再次做功；剩余的废气排到副机里也再次做功，因此比同功的现有四冲程内燃机节油14％以上而且转速明显提高。副机的涡壳12—3上 覆盖 着保温层，涡壳里是构造特殊的3个径流式 叶轮 ，烟筒14在副机上。，下面是三通式节油内燃机专利的具体信息内容。
1.一套三通式节油内燃机，它的主机汽缸顶上不但有进气门和排气门，而且汽缸套的下部一侧有放气口(2①-00)，主机属于活塞式四冲程内燃机；副机是主机的附加部分，主要由叶轮和涡壳组成；副机有多个进气口并且分别与主机的放气口和排气口通过气道连接，副机通过传动装置与主机联合而且使产生的动力由主机曲轴的后端输出，整套三通式节油内燃机的特征是：
(a)主机的汽缸顶上有进气门、排气门，汽缸套的下部一侧有放气口(2①-00)并且与放气门(2①-3)配套，放气门(2①-3)的头部盖在放气口的外面，放气门的门杆套在汽缸侧盖(6)的放气门导管里；
(b)汽缸上的放气门有迫动式和自动式两种，但是只能选择使用其中的一种；放气门设在汽缸侧盖上，汽缸侧盖设在主机汽缸体的一侧；
(c)燃料供应和点火有多种方式，以柴油为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式柴油机；以汽油为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式汽油机；，以天然气和煤气为燃料为燃料的三通式节油内燃机，别称是三通式燃气机；
(d)主机的机体外面设一个抽烟机，抽烟机的抽气管与曲轴箱的内部相通；
(e)副机由涡壳和里面的叶轮组成，叶轮的轴里设有刮灰器，烟筒(14)设在副机的后部；
(f)不设副机的三通式节油内燃机，烟筒的下部直接与排气管和放气道连通。
2.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是：内燃机主机汽缸体的一侧有与汽缸套的放气口(2①-00)相通的开口和固定汽缸侧盖的螺栓孔。
3.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是：汽缸的放气口由1至3个矩形孔组成，矩形孔横排在汽缸套下部的一侧，湿式汽缸套的放气口周围配有密封圈；与放气口配套的放气门，迫动式放气门的门杆装配在有轴式汽缸侧盖上而且门把(2-0-3)夹在侧摇臂(8)的叉口(8-3)里，侧凸轮(7-1)靠压在侧摇臂的滑轮(8-2)上，侧凸轮固定在侧凸轮轴上；自动式放气门装配在无轴式汽缸侧盖上；一部内燃机只能使用一种汽缸侧盖和一种放气门。
4.如权利要求1或3所述的三通式节油内燃机，其特征是：汽缸侧盖固定连接在内燃机机体的一侧，有轴式汽缸侧盖上设有侧凸轮轴、侧摇臂、水腔和放气门导管，侧凸轮轴的一端固定着侧凸轮轴正时齿轮；无轴式汽缸侧盖也设有水腔和放气门导管。
5.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是：主机只有一排汽缸的三通式节能内燃机，它的副机有多个径流式叶轮而且这些叶轮固定在同一条空心轴上。
6.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是：副机机体的高温部位外面覆盖着保温层。
7.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是：抽烟机的机壳(9-01)是涡旋状，里面有带立轴的风扇(9-1)，机壳的下部周围是凹下的环状积油槽(9-016)；环状积油槽的深度不同，下面的积油罐(9-015)里有带针阀的浮子(9-017)，泻油管(9-018)的两端分别与积油罐和曲轴箱上的进口。
8.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是：刮灰器的主部(12-14)是一条比较细长的直杆，上面缠绕着一条长长的螺旋铁片，呈搅龙状，主部前端有与主部垂直的前器臂(12-41)，后端有与主部垂直的后器臂(12-42)，前器臂上有前风板和前臂轴(12-11)，后器臂上有后风板(12-12)和后臂轴。
9.如权利要求1所述的三通式节油内燃机，其特征是：不设副机的主机，烟筒的下部直接与汽缸盖上的排气管和汽缸侧盖上的放气道连接，抽烟机由曲轴前端的皮带轮带动。
三通式节油内燃机
技术领域
背景技术
[0002] 现有四冲程活塞式柴油机、汽油机和燃气机都是内燃机，这些内燃机的汽缸上只有圆形的进气口和排气口及与此配套的进气门和排气门。这些气门的头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，呈直杆状的一条阀身称杆身，它与头部结为一体，气门的头部处在汽缸里面，由汽缸盖上的压缩弹簧向外拉紧使它关闭，由汽缸盖上的摇臂将它推开。进气门和排气门都设在汽缸盖上，功率小的汽缸只设2个气门；一些功率比较大汽缸设3个及3个以上气门，多设的进气门和排气门和原来进气门和排气门同时开、闭。
[0003] 进气门和排气门是控制汽缸里气体进、出的阀门，在排出废气时都是活塞到达下止前提前打开排气门，这时活塞距下止点的距离是曲轴在40——80度之间的角度，如图8所示。排气门打开时，由于还处在爆发冲程而且活塞到下止点的运行时间还比较长，因此那些能量还比较多的废气就以音速急剧向外喷射，温度还高达600——900℃和压力接近2个大气压喷射到外面时就急剧膨胀；活塞到达下止点后，大量废气靠活塞以1/50——1/40秒的极短时间强制性向外高速推出，在拆下烟筒时发出那“叭、叭”的刺耳响声就是废气急剧膨胀和高速冲击产生的。排气过程是在爆发冲程还没有结束就开始的，推动活塞向下止点高速运动的燃气在活塞到达下止点前就开始由排气门向外自行喷射；活塞到达下止点后又靠活塞强制性向外排挤，那些向下止点高速运动的燃气是撞击在活塞项上后才急剧改变运动方向的，这样就产生很大的力反压在活塞上，所以大大增大了排气阻力，同时也使剩余能量比较多的燃气白白浪费掉，现有四冲程柴油机、汽油机和燃气机的热机效率都没有超过50％就是此因。
[0005] 柴油机以柴油为燃料；汽油机以汽油为燃料；燃气机以天然气或者煤气为燃料，都是汽油机改装的。这些内燃机在燃料供给系统也利用了电子技术，节能方式是自动调节燃料和空气的混合比例、在汽缸盖上增加气门个数及改变气门内部结构上。
[0006] 现有内燃机附加涡轮增压器、改变局部结构和利用了电子技术，虽然也有节能作用，但是节能不多，主要原因是：①增压器的涡轮太小和汽缸的排气管散热太多，这样就使燃气的做功能力大大减小；②电子技术对回收排气时的能量损失无法发挥作用；③现有内燃机的汽缸结构排气不够顺利和排气时消耗的机械能也比较多。这①②③三个因素就影响了热机效率，在石油蕴藏量年年减少和石油用量年年增大的形势下，现有的柴油机、汽油机和燃气机技术已经到了不能很好的满足节能需要和环境保护需要的时候，因此在基本构造方面快快进行技术大改进才是进一步解决问题的唯一方法。发明内容
[0007] 为了进一步节省能源、减轻环境污染和使用更方便，本实用新型针对现有内燃机技术中存在的问题进行大改进，同时也充分利用了最后剩余的技术空白区。
[0008] 如上所述，现有内燃机排气不够顺利、排气时消耗的机械能比较多和废气带走的能量也比较多的缺陷，是需要彻底改进的，改进方式是：将汽缸的下部一侧增添放气口、放气门和控制放气门的装置，再增添高效率回收废气能量的副机，使燃气先、后做功两次。
[0009] 副机是转子别异的径流式小型气轮机，做功后的废气从叶轮的轴筒里流出；主机就是内燃机本身，在构造方面比现有内燃机多了放气口、放气门和控制放气门的装置及抽烟机。控制放气门的装置设在汽缸侧盖上，迫动式放气门由侧凸轮轴和侧摇臂控制，这样就排气非常顺利，做功后的废气也能高效率推动叶轮运转，所以就大大提高了燃料的利用率；自动式放气门靠放气口里、外两侧的气压差开、闭。由于改进后的汽缸有进气门、排气门和放气门而且三个气门都与汽缸相通，这样就大大减小了能量消耗，因此称改进后的内燃机为三通式节油内燃机。
[0010] 三通式节油内燃机的燃料供应和点火有多种方式，以柴油、汽油、天然气和煤气为燃料的三通式节油内燃机，分别称为三通式柴油机、三通式汽油机、三通式燃气机。
[0011] 由于本实用新型彻底改进了汽缸结构而且与高效率的副机配套，所以在空燃比相同的情况下比同功率的现有内燃机节油14％左右，这样对进一步节省能源和减轻环境污染就作用重大，现有汽车、火车、船舶、拖拉机等机动工具改用本实用新型后就使动力成本大幅度降低。附图说明
[0012] 图1是三通式6缸柴油机主机1个汽缸图6是放气门打开时的情形。
[0014] 图2是压缩冲程初期的情形。 图8是现有内燃机爆发冲程后期的情形。
[0015] 图3是爆发冲程刚开始的情形。 图9是三通式6缸柴油机主机汽缸套的[0016] 图4是爆发冲程中期的情形。 外形图。
[0017] 图5是爆发冲程后期的情形。
[0019] 汽缸侧盖局部结构图。 图20是1个叶轮的剖面图。
[0020] 图11是有轴式汽缸侧盖体的外形。 图21是径流式叶轮的叶片分布示意图。
[0021] 图12是扁口密封圈外形。 图22是三通式6缸柴油机副机的涡壳[0022] 图13是迫动式放气门的构造图。 组构造原理图。
[0023] 图14是门把构造图。 图23是副机转子的外形图。
[0024] 图15是抽烟机的构造原理示意图。 图24是副机前、后两部的构造原理图。
[0025] 图16是抽烟机机壳剖面图。 图25是1段轴筒的剖面图。
[0026] 图17是三通式节油内燃机副机的工作 图26是副机后端的结构图。
[0027] 原理示意图。 图27是灰刮器的构造原理图。
[0028] 图18是三通式内燃机副机的1个径流 图28是刮灰器前器臂构造图。
[0029] 式叶轮的外形图。 图29是三通式6缸柴油机外形图。
具体实施方式
[0030] 首先弄清三通式节油内燃机的工作原理，在此基础上在弄清汽缸、放气门、汽缸侧盖及副机的基本构造。单机型是只有主机没有副机，而主机就是单机型三通式节油内燃机，其构造和双机型三通式节油内燃机主机的基本上一样。三通式节油内燃机分为三通式柴油机、三通式汽油机和三通式燃气机三大系列，每系列的内燃机又因汽缸的个数及汽缸的排列方式不同而分为多种。双机型三通式6缸柴油机很有代表性，以下结合附图对本实用新型的具体实施作详细说明。
[0031] 图1是三通式6缸柴油机机主机1个汽缸的初始工作原理示意图，汽缸由汽缸套2①、汽缸盖及汽缸侧盖组成，汽缸盖上有进气门2①-1和排气门2①-2；汽缸套的下部一侧有放气口2①-00；汽缸侧盖上有与放气口配套的放气门2①-3。
[0032] 在进气过程初期，活塞3①由上止点向下止点运行，进气冲程开始，汽缸的进气门打开，排气门和放气门阀都关闭。放气口是汽缸下部一侧的气孔，外面盖着放气门，放气口的外面由放气门来开、闭；放气口的里面由活塞的侧面开、闭，只有里、外两面都打开时气体才能从放气口通过；放气道6-02是与副机的涡壳相通的气道，上次喷射到副机里还没有用完的燃气也暂时储存在放气道里。气口与气门的结合和门口与门扇的结合一样。图里的G点是曲轴柄5①外端经过的上高点，活塞由连杆4①与曲轴5连接。排气管5-2与排气门相通。a点是进气门开始打时曲轴柄外端所处的位置，是1个工作循环的始点。
[0033] 图2是压缩冲程初期的情形，活塞到达下止点后又开始向上止点运行的初期，排气门和放气门都继续关闭，直到曲轴5上的曲柄5①的外端转过下低点D后再转动40°-80°才关闭进气门，实际的压缩冲程才开始，进气门也开始关闭，曲柄转过的角度如连接始点a的弧线所示，这段弧线是1段渐开线，上面的箭头表示曲轴转动的方向。
[0035] 图4是爆发冲程中期的情形，燃料变成的高温高压燃气直接推动活塞高速运动。从开始进气到爆发冲程的中期，这种内燃机主机的工作过程和现有四冲程活塞式内燃机完全一样。
[0036] 图5是爆发冲程后期的情形，活塞在高温高压燃气的直接推动下继续向下止点运行，当活塞又从放气口经过时，放气门也刚打开，爆发冲程后期的燃气就开始从放气口向副机里喷射，排气门和进气门继续关闭。推动活塞高速运动的燃气是顺势从汽缸下部一侧的放气口向副机里喷射，这样就比从汽缸上端的排气门向外喷射顺利，气体流出汽缸的路程也大大变短。
[0037] 图6是放气门打开时的情形，随着活塞的向下运行，放气口继续放气，推动活塞高速运动而且向下高速流动的燃气就从汽缸下部一侧大开的放气口继续向副机里喷射，在曲柄外端转过下低点D时，活塞也开始由下止点向上止点运动，排气门在这时开始打开，放气口继续开着，图里那有箭头的宽弧线表示放气门打开时曲柄转过的角度。这个阶段的做功方式和现有内燃机有些不同，直到曲柄从下低点D又转过80°以上放气门才关闭。
[0038] 图7是排气冲程后期的情形，活塞继续向上止点运行，剩余的燃气被活塞强制性的从排气门排出，由于剩余的燃气已经不多，所以排气阻力很小，这是单纯的排气过程。此过程结束后，就完成一个工作循环，下一个循环又接着开始，内燃机的1个汽缸就是这样非常顺利工作的。
[0039] 图8是现有内燃机爆发冲程后期的情形，现有内燃机在爆发冲程后期就打开排气门。汽缸上端的排气门向外喷射做过一次功的燃气就必须使高速向下运动的燃气急剧回转，那样就使排气阻力太大，废气在汽缸运动的路程就长，活塞强制性的排气就既消耗大量机械能又影响了内燃机的转速。1600转/分的现有柴油机，每次排气时间最多是1/40秒；3000转/分的现有汽油机和燃气机，每次排气时间最多是1/75秒，比照相机的1/50秒快门暴光时间还短。在这么短的时间里由活塞将大量燃气从汽缸顶上的排气口排挤出去就消耗大量机械能，这是现有活塞式内燃机热机效率不够高的根本原因。
[0040] 图1——8，是一整套工作原理示意图，图下部带窄箭头的渐开线表示曲柄旋转过的角度，每转过720°就完成一个工作循环；图6和图7下部带宽箭头的弧线表示是放气门开放时曲柄旋转过的角度，做过一次功的燃气约70％从放气口喷射到副机里。曲轴每旋转2转完成一个循环，主机就这样非常顺利的运转，排、放出来的那些做过一次功的燃气都喷射到副机里而且推动叶轮再次做功，因此热机效率比现有内燃机高，能够比同类型同功率的现有内燃机节省14％以上的燃料，转速也明显提高。
[0041] 一个汽缸的工作情形是这样，6个汽缸的工作情形就相当于6个单缸并联工作，只是活塞之间的相位及所处的冲程不同。
[0042] 图9是三通式6缸柴油机主机汽缸套的外形图，分图(a)是湿式汽缸套直立着而且上面有密封圈的情形，圆筒状的汽缸套2①的上部和现有柴油机的同类汽缸套一样，套在外面的上密封圈2-030也一样；而汽缸套的下部一侧设有放气口2①-00。小功率汽缸的放气口由1至3个矩形孔组成，功率较大和功率很大汽缸的放气口由3个及3个以上矩形孔组成。矩形孔横排在汽缸套下部的一侧而且靠得很近，由2个矩形孔组成放气口呈横“日”字形；由3个矩形孔组成放气口呈“皿”字形，由3个以上矩形孔组成放气口的形状依次类推，这样就便于活塞环由此滑过。
[0043] 下密封圈2-010的一侧有扁“口”字状小圈，小圈围靠在放气口周围，整个密封圈套在汽缸套的下边缘近处的浅槽里，这样就便于密封和装配。
[0045] 汽缸套有湿式和干式两种，干式的便于装配。
[0046] 图10是三通式6缸柴油机主机机体和汽缸侧盖局部结构图，放气门是迫动式的而它的门杆装配在有轴式汽缸侧盖6上。本图是站在柴油机的前左方看的局部结构，因此图面的左部是柴油机的右部，图边的方向标是对柴油机而言的。对柴油机来说，以曲轴为准，曲轴前端的前面是柴油机的前面。直列式排列的6个汽缸是直立的而且是湿式汽缸，主机机体1①的上部是汽缸体，汽缸套2①和它的上密封圈2-030、下密封圈2-010和次下密封圈2-020装配在里面。机体下部是曲轴箱，抽气孔1①-02和进气孔1①-01分别在曲轴箱上部的左、右两侧。抽气孔是由抽烟机由此抽取漏到曲轴箱里的烟气之用的，同时也起到减少空气对曲轴和连杆的阻碍作用。机体里面排列着6个汽缸套，机体与汽缸套之间是冷却水，用画水平短杠的区域表示。
[0047] 曲轴、连杆、活塞、进气门、排气门和汽缸盖是大家都熟悉的部件，在图1中也说明了这些部件的作用，因此在本图里没有画出。在此特别说明的是：控制进气门和排气门的凸轮轴是顶置式的，与6个进气门相通的进气管和与6个排气门相通的排气管分别处在汽缸盖的左右两侧，这样就使排气管便于保温和便于与副机结合。图22是副机涡壳组的外形图，那连在一起的6个排气管5-02也是副机涡壳的进气道。
[0048] 汽缸侧盖6处在机体的右侧，是有轴式汽缸侧盖，这个汽缸侧盖放气道6-02的入口斜对着机体的放气道，而汽缸体放气道的入口正对着汽缸套的放气口2①-00。汽缸套的下端是紧套在汽缸体的铸铁里的，在下密封圈和次下密封圈的作用下将冷却水与放气口隔开。
[0049] 图11是单独的有轴式汽缸侧盖体外形，侧凸轮轴正时齿轮7-10固定在侧凸轮轴前端。单独的有轴式汽缸侧盖是一个与汽缸盖长度相同的整体物体，6条放气道的6个入口6-020处在同一个平面上而且有一个长扁槽6-010围在6个入口的周围。
[0051] 汽缸侧盖装配在机体上时就使扁口密封圈6-010′受到的机械压力在合理范围内，固定汽缸侧盖用的上排横螺栓孔6-04处在放气道口之间，由螺栓将汽缸侧盖固定在机体上；固定汽缸侧盖用的下排横螺栓孔6-04′在汽缸侧盖的下部。放气道是设在汽缸侧盖里的放气通道，放气门门杆的前导管6-2处在汽缸侧盖左部而且平置，因此可以使放气门来回活动。水腔6-3在门杆导管周围及下面，这样就使放气门的门杆得到很好的冷却。水腔的水底壳6-3U就是水腔的底，这样设计便于制造。
[0052] 门杆的后导管设在弹簧腔6-021的左面，侧凸轮轴7设在门杆后导管右下方，这些部位的下面是机油盆6-5；放气门是靠套在门杆上的侧门弹簧2-0-5关闭放气口的。侧摇臂轴8-1设在侧凸轮轴轴承的左方，放气门也与侧凸轮轴7、侧摇臂8和主机机体配套，侧摇臂呈字母“Y”状，摇臂轴8-1在下端，搏动门把2-0-3的臂叉8-3在上端，而接受侧凸轮轴上侧凸轮7-1搏动力的受力轴8-2在下部左侧，上面套着一个轴承而且靠压在凸轮上，在侧凸轮转动时就推动受力轴8-2使侧摇臂左、右偏转，从而使臂叉拉动放气门来开、闭放气口，使汽缸里做过一次功的燃气从放气口通过放气道喷射到副机里。放气门的开、闭远比进气门和排气门的开、闭容易，因为放气口两侧的气压差在起助力作用，所以放气门和侧摇臂都可以做成很轻的部件，这由侧凸轮轴和侧摇臂协助开、闭的放气门称为迫动式放气门。
[0053] 汽缸侧盖、放气门、侧凸轮轴、侧摇臂、汽缸套和主机机体装配在一起的情形在本图已经说明，上面的机油管6-6与机油泵连接，用滴润的方式为汽缸侧盖里的活动零件润滑。侧盖罩6-7是防护罩，盖在汽缸侧盖上面。
[0054] 图10这样的装置再装配上曲轴、连杆、活塞、汽缸盖、燃料供给系统及辅助装置，就成为三通式6缸柴油机的主机，就能够正常运转和节油；这样的柴油机主机与副机配合就成为更节油，就成为三通式6缸柴油机。
[0055] 不设副机的三通式6缸柴油机的主机，烟筒的下部直接与汽缸盖上的排气管和汽缸侧盖上的排气道连接，它的抽烟机由曲轴前端的皮带轮带动。这样的柴油机比同样排气量的现有柴油机节油，而且转速也高，因为排气阻力大大减小了。
[0056] 图13是迫动式放气门的构造图，迫动式放气门的头部2-30大体上呈轴瓦状，它的前面有与汽缸放气口的孔数相等的门凸，使放气门的头部对压在汽缸放气口上后就将气口关闭得很严密。此放气门的头部后面固定着两条互相平行的门杆2-0-2，使放气门整体呈H状。门把2-0-3是两端有门杆插孔而中部是圆轴的零件，圆轴外面套着轴承，装配在放气门后端，由门杆后端的螺母2-0-4固定。
[0057] 图14是门把构造图，也是图13里的门把放大图。门把是侧摇臂拉动放气门的部位，放气门的构造与汽缸盖上的排气门和进气门截然不同。
[0059] 抽烟机的机壳9-01是涡旋状，机壳的下部周围是凹下的环状积油槽9-016，中心是向下伸出的圆形抽气筒，抽气管9-011与抽气筒连通。抽气管与曲轴箱上的抽气口连接，风扇在高速转动中将含有少量烟和机油的气体从曲轴箱里抽出，在离心力的作用下就将极少量的机油甩到周围的环状积油槽里，而有少量烟气的空气就从机壳上方的出气管9-012吹出来。环状积油槽的深度不同，甩到积油槽里的机油先流到深处后，就接着流到下面的积油罐9-015里。积油罐里有浮子9-017，浮子下面是针阀，当机油多到一定程度后浮子就打开针阀使机油由下面的泻油管9-018流回曲轴箱。外面的清洁空气通过副空气滤清器再由曲轴箱上的进口流入抽烟机的。
[0060] 图16是抽烟机机壳剖面图，机壳是涡旋状。
[0061] 图17是三通式节油内燃机副机的工作原理示意图，是以六缸柴油机的第3、4两个汽缸对应的1个小气轮机为例进行说明：第3、4两个汽缸的两个排气门的排气管5-02和两个放气门口的放气道6-02分别与涡壳12-3的4个进气口相通，这些气道的形状和排列方式像银河系的旋臂，这样就使喷射到涡壳里的那些做过一次功的燃气形成高速旋转的气流而且推动里面的叶轮13-2旋转，使燃气剩余的热能、膨胀能和动能大部分转化成机械能。第二次做功后的燃气就成为真正的废气，以很低的速度、温度和压力从叶轮的空心轴流出。
[0062] 图18是三通式内燃机副机的1个径流式叶轮的外形图，由叶片形的轴撑13-01与空心的心轴13-0固定成一体。心轴是冷却用的空心轴，冷空气由心轴的空心通过，这样就使叶轮轴保持比较高的刚性。
[0063] 图19是一段心轴的构造图，心轴内部有刮灰器的主部13-14，本图是心轴的局部放大图，刮灰原理和整个刮灰器见图24。
[0064] 图20是1个叶轮的剖面图，叶轮的叶片13-23是外端窄内端宽而且是瓦状曲面的耐高温金属体，一侧与喇叭口状的叶座13-22焊接在一起，另一侧与垫圈状的叶托13-21焊接在一起，这样就使叶轮13-2与叶轮轴内部的空间相通，使做功后的废气以很低的速度流到叶轮的空心轴筒里，最后再通过烟筒流到外界。本图是从后端看到的叶轮形状，径流式叶轮13-2固定在心轴上。
[0065] 图21是径流式叶轮的叶片分布示意图，叶片的长度不同，只有那些最长的叶片伸到叶轮的心轴近处，这样便于废气流动。所有叶片的外端都处在同一个同心圆上，便于接受气体的推动力。
[0066] 叶轮的个数和叶轮的样式要根据主机的汽缸个数和排列方式来设计，主机汽缸是直列式排列而且汽缸比较多的，每2至3个汽缸为1个径流式叶轮供气，所有气轮机的叶轮都固定在一条与曲轴平行的心轴上，与涡壳组成1个并联的径流式气轮机组；单缸柴油机的气轮机由1个汽缸供气。
[0067] 图22是三通式6缸柴油机副机的涡壳组构造原理图，有3个涡壳12-3，每个涡壳上都标有号数，由前到后依次是 这些涡壳像糖葫芦那样串在一起构成一个涡壳组，这个涡壳组就是副机的机体12。副机机体分为甲、乙两大半，每半铸成一体，两半用螺栓固定在一起，结合面是直立的平面，是由机床削平的。副机机体的底面是水平的平面，甲半块上与汽缸盖连接的螺栓孔设在进气道5-02入口的两侧，甲块左部的进气道就是汽缸的排气管5-02延长部分，进气道的入口周围有方状槽5-020，槽里有用石棉绳做的密封圈5-020′，这样就对从汽缸里排出来的来燃气起到封圈作用。与汽缸侧盖连接的螺栓孔设在甲块的下部，甲块下部的进气道6-02就是与放气口连通的放气道的延长部分，下面也有槽和槽里也有用石棉绳做的密封圈。在装配时，首先将甲块按装在汽缸侧盖和主机机体上，再在甲块上装配上叶轮组后才能按装乙块。
[0068] 烟筒14的下部是歪曲的，冷涡壳12-20大部分的左部、烟筒下部的左部和3个涡壳的左部铸造成一体，也就是副机机体的甲半块，与这甲半块对应的是乙半块，烟筒的上部连接在下部上。
[0069] 本图是副机机体13的金属部分，装配在主机机体上后要在高温部位的表面覆盖上一层比较后的保温材料，因为裸露的气管和涡壳散发热量太快。
[0070] 图23是副机转子的外形图，是3个径流式叶轮结为一体的形状，心轴13-0从前到后依次固定着带轴筒13-1的第 个叶轮13-2，叶轮编号在制造时就标在3个叶托13-21上而且与涡壳上的编号对应。密封盘13-19和皮带轮13-18固定在心轴的前端；后吸冷叶轮13-202和前吸冷叶轮13-201固定在心轴的后部。
[0071] 心轴是所有叶轮的总轴，是空心的，大功率副机的心轴里装配着刮灰器的主部；小功率副机的心轴只是一条空心轴，里面没有刮灰器。
[0072] 副机转子的构造很特殊，这些叶轮像糖葫芦那样串在一起，推动3个叶轮之后的燃气就是废气，所有废气是从 号叶轮后面的叶座内口里流出来，然后再从烟筒流到外面。
[0073] 图24是副机前、后两部的构造原理图，图的左部是副机的后部，叶轮13-2是 号径流式叶轮，处在3个涡壳中后部的 号涡壳12-3里。图里的宽尾箭头表示燃气流动的方向，窄尾箭头表示叶轮的转动的方向。第二次做功后的燃气再推动叶轮旋转后就成了废气，是先从叶托13-21与叶座13-22以及心轴13-0的表面围成的空间里流到烟筒14里，接着再流到外面。与叶托焊接在一起的轴筒13-1是从前部的 号和中部的 号两个叶轮流出来的废气的通道。单从 号径流式叶轮和 号涡壳的组合情形看，只有流速低和密度小的废气才能从轴筒里流出，其余叶轮和涡壳的组合情形也是这样，因此废气的利用率很高。
[0074] 图里的12-14是刮灰器的主部，它是一条比较细长的直杆，上面缠绕着一条长长的螺旋铁片，呈搅龙状，它套在心轴里但是不随心轴转动，从前端流来的冷空气在螺旋铁片的作用下贴着刮灰器主体流动，同时也将贴在心轴内壁的灰尘刮下来而且由气流带走，单独的刮灰器如图27。
[0075] 图25是1段轴筒的剖面图， 号与 号叶轮之间的轴筒在制造时要做成本图这些样的形状， 号叶轮的叶座13-22与 号叶轮的叶托13-21焊接成一体，这样便于制造，号与 号叶轮之间的轴筒也是这样。轴筒能够大大增强副机叶轮组的刚性。
[0076] 图24里的心轴后端的前吸冷叶轮13-201靠离心力从心轴的前端抽冷空气，心轴后端的后吸冷叶轮13-202靠离心力从心轴的后端抽冷空气，吸来的空气再从冷涡壳12-20的出风口流出并且吹动后风板12-12，两个冷叶轮的叶片都夹在两侧的圆片中间，这样就既对心轴起到了风冷作用又对刮灰器进行自动控制。两个冷叶轮连在一起而且处在冷涡壳里，副机后端的构造如图26。
[0077] 图26是副机后端的结构图，冷涡壳12-20只画了一部分，后器臂12-42与刮灰器主体的关系如分图c，后风板12-12和12-420依次是后风板和后臂轴。
[0078] 图27是灰刮器的构造原理图，刮灰器呈Π状，中是它的主部13-14，在前面已描述。刮灰器的前、后两端各固定着与刮灰器主部轴线垂直的前器臂12-41和后器臂12-42，器臂上有臂轴和风板，后器臂是可以拆卸的，后风板12-12和前风板12-11都固定在各自的器臂上。在内燃机停止运转时靠主部的重力落在心轴内部的下面，这样就避免了主部长期闲置的形变；在内燃机再次运转时，器臂上的风板就在气流的吹动下使刮灰器主部离开心轴内部的下面，因此就减小摩擦力。
[0079] 图24的右部是副机前部的构造，心轴前部`叶轮的轴筒13-11的前面是用圆铁片与心轴焊接在一起，使里面的废气不向前方流。心轴前部设有皮带轮13-18和密封盘13-19，密封盘像影碟那样装配在心轴前端，盘口与刮灰器的前器臂室12-46的出气口正对着而且间隙极小，靠密封盘的旋转和极小的间隙来阻挡外面的尘埃。
[0080] 图28是刮灰器前器臂构造图，前器臂室进气口的下面是刮灰器前器臂12-41上的前风板12-11，前臂轴12-410设在器臂上而且轴承在器臂室上，挂在器臂上的弹簧是协助风板撬起刮灰器主部用的。心轴后端的前吸冷叶轮(13-201)是从副空气滤清器吸来的空气经过前器臂室时就使前风板受力；这些空气流过心轴又从心轴后部的前吸冷叶轮甩出来后再吹动刮灰器的后风板，因此柴油机一旦运转刮灰器的主部就处在心轴的中心。
[0081] 图24——28，里面的零部件使用同样的编号，因此对重复部分不做重复描述。将叶轮组装配在涡壳组里再在后部的涡壳上装配上烟筒14，这样就组成了副机，有3个涡壳的副机的外形如图24的左部。
[0082] 图29是三通式6缸柴油机外形图，因为汽缸的改变和副机的附加就使柴油机的工作原理也改变了一部分。这种双机型三通式6缸柴油机的汽缸是直列式排列的，主机汽缸盖的盖罩1-08将那正凸轮轴和摇臂盖在里面。本柴油机主机工作需要的空气由主空气滤清器09过滤，冷却副机叶轮心轴的空气和向曲轴箱补充的空气都由副空气滤清器08过滤。副机涡壳组的3个涡壳12-3上标有号数 外面有比较厚的保温层，里面是固定在同一条心轴上面的3个径流式`叶轮。13-18是心轴上的皮带轮，由三角带与增压器06、曲轴前端的皮带轮及抽烟机传递动力，9-01是抽烟机的机壳。
[0083] 增压器的构造类似鼓风机，它的气管分别与主空气滤清器和汽缸的进气门连接。
[0084] 6-7是汽缸侧盖的盖罩，汽缸侧盖、侧凸轮轴和侧摇臂都盖在里面。7-10是侧凸轮轴的正时齿轮，由齿带与正凸轮轴的正时齿轮、侧凸轮轴的正时齿轮和曲轴前部的曲轴正时齿轮挂连在一起，这样就使进气门、排气门、放气门互相配合。14是烟筒，12-20是套在叶轮心轴后端的冷涡壳，里面是叶轮心轴后端的轴承和后部的小叶轮。07是水箱。喷油器、高压油泵、机油泵、节速器、调速器、水泵、发电机、启动马达和动力输出端等辅助专制都齐全，因被图面部件挡着而在本柴油机的右前方看不见。润滑系统、冷却系统、燃料供给系统及电气系统也都齐全，由于有关的现有技术和现有部件大家都熟悉，因此没有必要重复表达，所以只对前所未有的新技术新部件进行了比较详细的描述。
[0085] 特别说明
[0086] 主机汽缸上的放气门，打开方式有迫动和自动两种，在具体设计时只能选择其中的一种；汽缸侧盖也分为有轴式和无轴式两种，在具体设计时只能选择其中的一种。有轴式汽缸侧盖上设有侧凸轮轴和侧摇臂，前面描述的就是迫动式放气门和与此配套的有轴式汽缸侧盖，放气门的开、闭由有轴式汽缸侧盖上的侧凸轮和侧摇臂控制，在图10和图13已经描述了放气门的开、闭原理和放气门的构造。
[0087] 自动式放气门靠放气口两侧的气压差来控制，因此自动式放气门就与没有侧凸轮轴和没有侧摇臂的无轴式汽缸侧盖配套，这样就使构造更简单，自动式放气门的门杆也是伸在汽缸侧盖里的放气门导管里。但是，自动式放气门的使用效果不如迫动式放气门的好，因此在缸数少的三通式节油内燃机上使用自动式放气门为宜。
[0088] 自动式放气门的构造图基本上和迫动式放气门的一样，不同之处是：①门把2-0-3上没有套着轴承，这样就更简单；②门杆2-0-2做成空心的，尽力减轻放气门的质量。
[0089] 三通式燃气机以天然气和煤气为燃料，基本工构造和工作作原理和三通式汽油机的一样，仅是燃料供给系统及一部分辅助装置不同。现有的燃气机大多数是汽油机改装的，如城市里一部分公交车使用的燃气机。天然气和煤气都比汽油容易气化，与空气混合更容易，混合气更容易由火花塞点燃。由于三通式燃气机与三通式汽油机仅是燃料供给系统及一部分辅助装置不同，使用的曲轴、连杆、汽缸、汽缸盖、汽缸侧盖、气门、抽烟机和副机都和双机型三通式柴油机的一样，因此对三通式燃气机也不再单独画图及重复描述。
[0090] 三通式柴油机、三通式汽油机和三通式燃气机都有突出的节油能力，但是构造也复杂些，体积也大些。对于那些对发动机体积和重量没有必要特别要求的机动工具，应该以节省能源和减轻环境污染为重，如火车、船舶、汽车、比较大的拖拉机和机动发电机，还是用三通式内燃机为宜，因为这样可以大幅度降低动力成本；对于那些对发动机体积和重量有特别要求的机动工具，如摩托车、摩托艇及小抽水机，还是用有自动式放气门而且没有副机的三通式内燃机为宜，因为这样也起到一部分降低动力成本和减轻环境污染的作用。
[0091] 没有副机的三通式节油内燃机也是四冲程内燃机，自己就是主机，在构造方面和有副机的三通式节油内燃机主机的基本一样；三通式节油内燃机是由主机和副机两部分组成的，主机在构造方面和单机型三通式节油内燃机的基本一样。单机型三通式节油内燃机烟筒的下部直接与汽缸盖上的排气管和汽缸侧盖上的排气道连接。配用的抽烟机和双机型三通式节油内燃机的一样，只是由曲轴前端的皮带轮带动。单机型三通式节油内燃机的突出优点是体积小功率大，它的转速比同样排气量的同种现有内燃机高。单机型的也属于三通式节油内燃机，只是其中的一类机型。
[0092] 再按使用的燃料划分，又分为三通式柴油机、三通式汽油机和三通式燃气机三大系列。每系列的内燃机又以汽缸个数分为单缸、双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸8种。六缸、八缸、十二缸的内燃机又以汽缸排列的方式分为直列式、V型式和对置式3个亚种。这些型、类、系列、种、亚种的三通式节油内燃机，共同特点都是主机的汽缸下部一侧设有放气门，因此也都有明显的特征和明显的节油效果。上述比较详细描述的三通式6缸柴油机只是这些型、类、系列、种、亚种中的其中一种，只是重点描述了新构造新技术；其余那些型、类、系列、种、亚种的三通式节油内燃机，其基本工作原理都一样，因此根据双机型三通式6缸柴油机的基本构造、上述极简要的说明和结合现有内燃机技术都能够具体设计出来。三通式节油内燃机技术就是新构造原理和新技术与现有内燃机技术组合在一起的综合技术，上面的新构造都是附加的。
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