噴壓轉子發動機的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及發動機技術領域,具體地講是噴壓轉子發動機。
【背景技術】
[0002]內燃機是當前被廣泛應用的一種動力裝置,但隨著人們生活質量的提高,尤其是對環境的要求越來越高,內燃機的機械效率低、高油耗、對環境污染大、振動大、噪音大的弊端便凸顯出來。于是新能源動力裝置應用而生,但截止目前,依然沒有有效的辦法,尤其是在可移動領域,如汽車、輪船等交通運輸工具上,內燃機仍然是主要動力。沖程發動機在實踐中雖經多次改進,但始終無法有效克服曲軸在功傳遞過程中造成功的減損,導致機械效率無法得到實質性提高。以汽油發動機為例,機械效率僅為30%。
[0003]三角轉子發動機雖然具備了重量輕,結構簡單、高轉速等特點,但其轉矩低,存在偏心振動,對發動機的材料、潤滑、冷卻、密封要求高、制造成本過高,無法得到普遍推廣和應用。
[0004]上述兩類發動機均采用間歇性爆燃式工作方式,振動大,噪音大。
【發明內容】
[0005]為了解決現有發動機效率低、油耗高、對環境污染大、振動大、噪音大的問題,本發明提供一種噴壓轉子發動機,具備機械效率高、燃油利用率高、振動小、噪音小的優點,可有效緩解對環境的壓力,便于廣泛應用和推廣,達到節能減排的目的。
[0006]本發明的技術構思:采用一個或兩個空氣壓縮機提供壓縮空氣,油氣混合物在燃燒室持續燃燒形成高壓氣體,直接作用于轉子齒槽,推動轉子作定向旋轉,做功后的氣體帶至排氣口排出。轉子旋轉帶動壓縮機作同步轉動,為燃燒室持續輸送壓縮空氣。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案有兩種情況。
[0008]一、噴壓轉子發動機,包括一個空氣壓縮機、轉子動力裝置,轉子動力裝置,包括轉子、機殼、轉子軸、燃燒室,其特征在于:
轉子動力裝置與空氣壓縮機同軸布置;
轉子軸通過軸承支撐在機殼上,轉子軸與空氣壓縮機的主軸固定連接;空氣壓縮機的主軸外端連接有輸出軸,或者轉子軸的外端直接連接有輸出軸;
轉子固定連接在轉子軸,轉子呈圓柱體,轉子與機殼的內腔配合,轉子外圓上均勻布設有多個齒槽,并且齒槽的兩邊通過臺階軸向封閉;燃燒室設置在機殼上,燃燒室上設有進氣口、燃油噴射裝置、火花塞裝置,進氣口通過進氣管與空氣壓縮機相連,燃燒室通過機殼上的徑向噴氣口與機殼的內腔連通,徑向噴氣口正對轉子外圓的齒槽,并形成閉合狀態;機殼上與徑向噴氣口沿旋轉方向相距1-3個齒槽間距的位置設有排氣口。
[0009]二、噴壓轉子發動機,包括兩個空氣壓縮機、轉子動力裝置,轉子動力裝置,包括轉子、機殼、轉子軸、燃燒室,其特征在于:
轉子動力裝置位于中間,兩個空氣壓縮機位于轉子動力裝置的兩端,轉子動力裝置與兩個空氣壓縮機同軸布置;
轉子軸通過軸承支撐在機殼上,轉子軸與兩個空氣壓縮機的主軸固定連接;一個空氣壓縮機的主軸外端連接有輸出軸,或者兩個空氣壓縮機的主軸外端都連接有輸出軸;
轉子固定連接在轉子軸,轉子呈圓柱體,轉子與機殼的內腔配合,轉子外圓上均勻布設有多個齒槽,并且齒槽的兩邊通過臺階軸向封閉;燃燒室設置在機殼上,燃燒室上設有進氣口、燃油噴射裝置、火花塞裝置,進氣口通過進氣管與空氣壓縮機相連,燃燒室通過機殼上的徑向噴氣口與機殼的內腔連通,徑向噴氣口正對轉子外圓的齒槽,并形成閉合狀態;機殼上與徑向噴氣口沿旋轉方向相距1-3個齒槽間距的位置設有排氣口。
[0010]對上述技術方案一或技術方案二的進一步限定:所述轉子兩邊的臺階上設有環形凹槽,環形凹槽與機殼上的環形凸筋相對應形成耦合結構,起到進一步密封的作用。
[0011]對上述技術方案一或技術方案二的進一步限定:轉子軸與空氣壓縮機的主軸合并為一根中心軸,更便于保證同軸,減小振動,降低噪音。
[0012]對上述技術方案一或技術方案二的進一步限定:本發明中單位時間進氣量與排氣量的比例為1:3,燃燒室上進氣口的截面大小及齒槽的尺寸參數根據單位時間進氣量與排氣量的比例確定。
[0013]有益效果:油氣混合物在燃燒室持續燃燒形成高壓氣體,直接作用于轉子齒槽,推動轉子作定向旋轉,做功后的氣體帶至排氣口排出,轉子旋轉帶動壓縮機作同步轉動,為燃燒室持續輸送壓縮空氣。本發明的機械效率高,達到60%以上,燃油利用率高,無死點,振動小,噪音小,結構簡單,與現行燃油發動機相比具有顯著的進步。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明噴壓轉子發動機的主視圖。
[0015]圖2是是圖1中沿A-A剖視圖。
[0016]圖3是本發明噴壓轉子發動機的俯視圖。
[00? 7]圖中所不:1.輸出軸;2.第一空氣壓縮機;3.第一空氣壓縮機的主軸;4.機殼;5.進氣管;6.燃油噴射裝置;7.火花塞裝置;8.進氣管;9.燃燒室;10.第二空氣壓縮機;11.輸出軸;12.第二空氣壓縮機的主軸;13.環形凹槽;14.環形凸筋;15.轉子;16.轉子軸;17.聯軸器;18.排氣口;401.徑向噴氣口; 1501.齒槽。
【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解與實施本發明,下面結合附圖進一步說明本發明。
[0019 ]參見圖1、圖2、圖3,轉子動力裝置,包括轉子15、機殼4、轉子軸16、燃燒室9,轉子動力裝置位于中間,兩個空氣壓縮機位于轉子動力裝置的兩端,為了以下便于描述,把兩個空氣壓縮機分別定義為:第一空氣壓縮機、第二空氣壓縮機;
轉子動力裝置與第一空氣壓縮機2、第二空氣壓縮機10同軸布置;轉子軸16通過軸承支撐在機殼4上,轉子軸16與第一空氣壓縮機的主軸3、第二空氣壓縮機的主軸12固定連接,第一空氣壓縮機的主軸3、第二空氣壓縮機的主軸12外端通過聯軸器17分別連接有輸出軸1、輸出軸11;
轉子15固定連接在轉子軸16上,轉子15呈圓柱體,轉子與機殼4的內腔配合,轉子15外圓上均勻布設有多個齒槽1501,并且齒槽1501的兩邊通過臺階軸向封閉,所述轉子兩邊的臺階上設有環形凹槽13,環形凹槽13與機殼上的環形凸筋14相對應,形成耦合結構,起到進一步密封的作用;燃燒室9設置在機殼4上,燃燒室9上設有進氣口、燃油噴射裝置6、火花塞裝置7,進氣口通過進氣管5與第一空氣壓縮機2相連,進氣口通過進氣管8與第二空氣壓縮機1相連,燃燒室9通過機殼上的徑向噴氣口 401與機殼4的內腔連通,徑向噴氣口 401正對轉子外圓的齒槽1501,并形成閉合狀態;機殼4上與徑向噴氣口 401沿旋轉方向相距1-3個齒槽間距的位置設有排氣口 18。
[0020]如圖1所示,轉子軸16與第一空氣壓縮機的主軸3、第二空氣壓縮機的主軸12合并為一根中心軸,更便于保證同軸,減小振動,降低噪音。
[0021]如圖1所示,燃燒室9和徑向噴氣口401的寬度與轉子的齒槽1501寬度一致。
[0022]如圖1、圖3所示,轉子上的齒槽為16個。本發明不局限于此,齒槽的設置數量可以根據轉子大小、排氣量綜合考慮。
[0023]如圖1所示,本發明中單位時間進氣量與排氣量的比例為1:3,燃燒室上進氣口的截面大小及齒槽1501的尺寸參數根據單位時間進氣量與排氣量的比例確定。
[0024]如圖2所示,燃燒室9、徑向噴氣口401中心線與轉子齒槽內圓相切或略大于切線角,便于推動轉子轉動。
[0025]如圖2所示,為了增大功