率,也可以在同一轉子動力裝置上增設燃燒室的數量,并對應增加排氣口的數量。理解:轉子動力裝置上的燃燒室為一個或者多個。
[0026]本發明的工作原理:轉子15作定向旋轉帶動兩側的第一空氣壓縮機2、第二空氣壓縮機10工作(設置空氣壓縮機初始壓縮氣體壓強為0.7-1MP),第一空氣壓縮機2、第二空氣壓縮機10將壓縮氣體通過進氣管5、8從進氣口輸送到燃燒室9,同時,燃油噴射裝置6持續向燃燒室9內噴入霧化燃油,火花塞裝置7將油、氣混合物點燃后開始持續燃燒,隨著燃燒室9內溫度急劇升高,混合氣體體積迅速膨脹,通過徑向噴氣口401,直接作用在轉子15的齒槽1501坡面上,推動轉子15旋轉,做功后的氣體從排氣口 18排出;轉子15旋轉帶動空氣壓縮機
2、10工作,為燃燒室9提供壓縮氣體。第一空氣壓縮機2、第二空氣壓縮機10的主軸外端連接有輸出軸1、11,將功輸出。
[0027]本發明中單位時間進氣量與排氣量的比例為1:3的情況下,對本發明機械效率高的特點進行分析和計算:
1、設轉子旋轉一周,進入燃燒室的壓縮空氣體積V,壓強P,排氣量為3V;
2、在燃燒室內,壓縮空氣體V經與燃油混合燃燒后,燃油燃燒釋放的熱量對混合氣體的做功為:W總=PnV,n為壓縮空氣體積膨脹的倍數,就是說在同一壓強P條件下,體積V膨脹了η倍,(依據燃油空燃比、燃油燃燒釋放的熱量、空氣比熱容可以計算出溫度,再通過蓋.呂薩克定律計算出η,理論數據η=8,遠大于3)由于排氣量為3V小于膨脹氣體nV,加之不斷有壓縮氣體進入,促使燃燒室壓強P升高,當燃燒室壓強P升至P n/3時,壓縮氣體壓強P將隨之升高并略大于Pn/3,旋轉一周進入燃燒室的壓縮氣體略小于3V/n;此時燃燒室氣體以3V每周對轉子做功并向外排出。進氣、(燃燒)膨脹、(做功)排氣三者形成平衡。
[0028]3、在平衡狀態下有:
P總=Pn/3,V[n(3V/n)= 3V,W總=P總V總=(Pn/3)(3V)= PnV=nPV;
P進>作=Pn/3, Va<3V/n, Wa= (Pn/3) (3V/n) =PV ;Wft= (Pn/3)(3V)= PnV= nPV;
設P進V@1個功,即W進=1,即得到壓強為:P進,體積為:V進的壓縮氣體將消耗I個功,則_=W總=n。壓縮機的機械效率為:85%(現行壓縮機的機械效率),則轉子需對壓縮機做功為+ 85%=1.17647;
4、根據機械效率公式計算:(W轉-W額)+W總=(n-l.17647) + n,由于理論數據n=8,考慮到熱損耗等因素,只取 n=3,則(3-1.17647 ) + 3=0.6078 =60.8% ;
5、通過以上對機械效率的分析和計算,可以預估本發明機械效率在60%左右。
[0029]對于本發明,圖1-圖3所述表達的是兩個空氣壓縮機的技術方案,采用一個空氣壓縮機的技術方案也是本發明的保護范圍。在結合圖1-圖3理解的基礎上,采用一個空氣壓縮機的技術方案也是非常容易理解的,在此不再詳細描述。
[0030]對于本發明,在實際制造過程中,空氣壓縮機可以與轉子動力裝置直接固定為一體,或者通過一個連接支架固定為一體;這些技術特征是顯而易見的,可以理解是本發明的隱含技術特征,也可以理解是為了實現本發明在機動車輛上的安裝增加的過渡連接零件。
【主權項】
1.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。2.根據權利要求1所述的噴壓轉子發動機,其特征在于: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。3.根據權利要求1或2所述的噴壓轉子發動機,其特征在于:轉子軸與空氣壓縮機的主軸合并為一根中心軸。4.根據權利要求1或2所述的噴壓轉子發動機,其特征在于: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。5.根據權利要求3所述的噴壓轉子發動機,其特征在于: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。6.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。7.根據權利要求6所述的噴壓轉子發動機,其特征在于: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。8.根據權利要求6或7所述的噴壓轉子發動機,其特征在于:轉子軸與兩個空氣壓縮機的主軸合并為一根中心軸。9.根據權利要求6或7所述的噴壓轉子發動機,其特征在于: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。10.根據權利要求8所述的噴壓轉子發動機,其特征在于: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。
【專利摘要】本發明提出了噴壓轉子發動機,包括一個或兩個空氣壓縮機、轉子動力裝置,轉子動力裝置與所述空氣壓縮機同軸布置;空氣壓縮機為轉子動力裝置提供壓縮空氣,通過轉子動力裝置的燃燒室中油氣混合物持續燃燒形成高壓氣體,推動轉子動力裝置的轉子轉動,做功后的氣體從排氣口排出;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,空氣壓縮機的外端可以作為輸出端。本發明機械效率高,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。
【IPC分類】F02C7/00, F02C3/00, F02C6/00
【公開號】CN105443242
【申請號】CN201510879974
【發明人】魏秀成
【申請人】魏秀成
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月6日