專利名稱：壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)通用于汽車、火車、坦克、輪船、工程及農(nóng)用機(jī)械等各種不同用途的，以汽油、柴油、燃?xì)鉃槿剂系钠蜋C(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)等往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，基本技術(shù)特征是，由活塞、氣缸、氣缸蓋組成一密閉定容定壓氣室，活塞在氣缸內(nèi)上下直線運(yùn)動(dòng)，即吸進(jìn)空氣，壓縮空氣，使其壓縮氣體與燃料混合發(fā)生燃燒，產(chǎn)生膨脹氣體，推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)F行，其動(dòng)力傳遞給連桿曲軸輸出，如此循環(huán)往復(fù)。在其傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，采用增壓、多氣門、電子控制等現(xiàn)代技術(shù)，使其熱能效率有了提高。但是，所采用的現(xiàn)代技術(shù)，沒有也不可能克服往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)上存在的根本性不足，沒有也不可能使其熱能效率從根本上得以提高。往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)上存在的不足，有如下兩個(gè)主要特征一是空氣壓縮與混合氣體燃燒作功，在其系統(tǒng)裝置同軸同速運(yùn)轉(zhuǎn)和同一密閉定容定壓氣室條件下進(jìn)行。由此，活塞在氣缸內(nèi)進(jìn)行的“進(jìn)氣→壓縮→作功→排氣”行程循環(huán)，其“作功”周期性地被“進(jìn)氣、壓縮、排氣”行程所中斷；進(jìn)氣門和排氣門周期性地同時(shí)處于開啟位置，致使其空氣與廢氣混合、燃燒不盡，排放的氣體中有害物過多；膨脹氣體在氣缸內(nèi)推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)下行的力，隨活塞下行和氣室容積由燃燒室擴(kuò)大至氣缸而逐步衰減；發(fā)動(dòng)機(jī)在變速運(yùn)轉(zhuǎn)或在不同工況下，作功氣室的壓縮空氣的密度和混合氣體的濃度不可能同時(shí)保持最佳熱能效率所要求的最佳值。由此諸因素，使其內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)熱能效率低下。
二是膨脹氣體在氣缸內(nèi)推動(dòng)活塞由上止點(diǎn)下行的力傳遞給連桿曲軸輸出。由此，其曲軸輸出的旋轉(zhuǎn)力矩，受活塞行程等因素的嚴(yán)格制約，不可能取更大值；其曲軸輸出的旋轉(zhuǎn)力矩，在額定的最大值與最小值之間周期性變動(dòng)--連桿將其力傳遞給曲軸的力點(diǎn)，處在活塞、連桿與曲軸垂直的直線上，為旋轉(zhuǎn)力矩的最小值；處在其直線外曲軸旋轉(zhuǎn)半徑上最遠(yuǎn)一點(diǎn)，為旋轉(zhuǎn)力矩的最大值--不可能保持其最大值；作用于曲軸的力點(diǎn)，在其同一平面只有一個(gè)，不具對(duì)稱性，因而發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不具有力點(diǎn)對(duì)稱平衡穩(wěn)定性能為防止混合氣體早燃、爆燃、爆震，限制采用較高空氣壓縮比，使空氣壓縮比過低。此諸因素，使其內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)熱能效率低下。
現(xiàn)通用于飛機(jī)的渦輪或渦煽噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)熱能效率提到了往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)熱能效率根本無法達(dá)到的高度，其空氣壓縮比高達(dá)38∶1還不為極限。但是，其燃燒室只是一個(gè)單純的熱膨脹氣體發(fā)生裝置，對(duì)混合氣體燃燒時(shí)的爆發(fā)力未能充分加以利用，使其部分熱能損失；由于其熱能的轉(zhuǎn)換利用以空氣為介質(zhì)，不便廣泛使用于地面，取代往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
到目前為止，為克服往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)存在的根本性不足，試圖取代往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)而研制的各種類型的轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，如中國專利申請?zhí)枮?5105764風(fēng)冷葉輪轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)、90103357太極式轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)、93117267擺動(dòng)轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)、96116876偏心轉(zhuǎn)子板式內(nèi)燃機(jī)、96122227內(nèi)切式轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)、96229482內(nèi)燃式渦輪轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以及外國包括日本、美國研制的三角體轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)等，如國際申請?zhí)枮镻CT／HU96／00039、中國申請?zhí)?6196798內(nèi)燃轉(zhuǎn)缸式發(fā)動(dòng)機(jī)，革除了往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿曲軸機(jī)構(gòu)，改革了組織燃燒及其熱力傳輸方式，但是在技術(shù)上沒有從根本上克服往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)存在的不足，由于采取的技術(shù)方案不同而表現(xiàn)出種種不同的不成熟。例如，具有空氣壓縮與混合氣體燃燒作功在同一氣室進(jìn)行，或者空氣壓縮裝置與混合氣體燃燒作功裝置只能同軸同速運(yùn)轉(zhuǎn)，或者在同一平面同時(shí)只有一個(gè)氣室作功，或者燃燒室只是一個(gè)單純的熱膨脹氣體發(fā)生裝置，僅僅是利用排出的熱氣作功，具有以上技術(shù)特征的轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)，其不足與上述的往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)存在的不足相似。
本發(fā)明的目的是克服上述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)存在的不足。能取代往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，提供一種新型內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，即以由可以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)的兩個(gè)裝置分別進(jìn)行空氣壓縮和混合氣體燃燒作功為主要特征的壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案為它由混合氣體燃燒作功裝置和空氣壓縮裝置組成；其混合氣體燃燒作功裝置由定子和轉(zhuǎn)子兩主件組成，兩端由端蓋密封，混合氣體燃燒作功裝置以圓心對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)以上燃燒室及兩組以上供燃燒室循環(huán)作功的裝置，各組供燃燒室循環(huán)作功的裝置均由進(jìn)氣口、燃料噴射口、點(diǎn)火口、排氣口組成，并對(duì)應(yīng)安裝有可調(diào)控的進(jìn)氣氣閥、燃料噴射裝置和點(diǎn)火裝置及排氣裝置；空氣壓縮裝置向混合氣體燃燒作功裝置的燃燒室提供壓縮空氣。
本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，由空氣壓縮裝置和混合氣體燃燒作功裝置兩個(gè)部分構(gòu)成。其空氣壓縮裝置的功能是為混合氣體燃燒作功裝置變速運(yùn)轉(zhuǎn)提供所需的壓縮氣體；其混合氣體燃燒作功裝置的功能是將空氣壓縮裝置供給的壓縮氣體與燃料混合，實(shí)現(xiàn)燃燒，將其熱力轉(zhuǎn)換為動(dòng)力輸出。
本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，與往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以及其它轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)相比較，由于采用了壓燃分體技術(shù)，即空氣壓縮與混合氣體燃燒作功由相應(yīng)的兩個(gè)裝置分別進(jìn)行，且兩個(gè)裝置可不同軸即可以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，本發(fā)明在技術(shù)上具有顯著的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。其主要優(yōu)點(diǎn)如下一是空氣壓縮與混合氣體燃燒分室進(jìn)行，由此，使燃燒室循環(huán)作功能夠連續(xù)進(jìn)行，不被進(jìn)氣、壓縮、排氣等環(huán)節(jié)中斷；燃燒室進(jìn)氣充量，燃燒完全，排氣干凈；為同時(shí)保持燃燒室最佳空氣壓縮比和空燃比奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。
二是燃燒室在轉(zhuǎn)子圓周以其圓心對(duì)稱設(shè)置，多個(gè)對(duì)稱設(shè)置的燃燒室可同時(shí)循環(huán)作功，混合氣體燃燒產(chǎn)生的爆發(fā)力、熱膨脹力在切線方向以對(duì)稱的力點(diǎn)作用于轉(zhuǎn)子。使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)腔作圓周運(yùn)動(dòng)，由此，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)具有力點(diǎn)對(duì)稱平衡性能；由此無需顧忌燃燒室的混合氣體早燃、爆燃、爆震，使燃燒室的空氣壓縮比可取所能達(dá)到的更高最佳比值；由此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)力矩始終能保持額定的最大值。
三是空氣壓縮裝置與混合氣體燃燒作功裝置可不同軸即可以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)，由此可以啟用或關(guān)閉單個(gè)燃燒室循環(huán)作功的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速進(jìn)行系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速運(yùn)轉(zhuǎn)；由此發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下變速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃燒室內(nèi)空氣壓縮比和空燃比可同時(shí)保持熱能效率所要求的最佳比值。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明實(shí)施例的多出口式離心空氣壓縮機(jī)剖視3為本發(fā)明實(shí)施例1的混合氣體燃燒作功裝置結(jié)構(gòu)剖視4為圖3的A-A剖視5為本發(fā)明實(shí)施例2的混合氣體燃燒作功裝置結(jié)構(gòu)剖視6為圖5的B-B剖視7為圖5的C-C剖視8為本發(fā)明實(shí)施例1、2的混合氣體燃燒作功裝置的轉(zhuǎn)子燃燒室結(jié)構(gòu)示意9為本發(fā)明實(shí)施例3的混合氣體燃燒作功裝置結(jié)構(gòu)剖視10為圖9的D-D剖視11為本發(fā)明實(shí)施例4的混合氣體燃燒作功裝置結(jié)構(gòu)剖視12為圖11的E-E剖視13為圖11的F-F剖視14為本發(fā)明實(shí)施例5的混合氣體燃燒作功裝置結(jié)構(gòu)剖視15為圖14的G-G剖視16為本發(fā)明實(shí)施例的混合氣體燃燒作功裝置的熱氣膨脹作功的渦輪裝置結(jié)構(gòu)剖視1，為本發(fā)明壓燃分體分式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)最佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，即該發(fā)動(dòng)機(jī)由空氣壓縮裝置39和混合氣體燃燒作功裝置41及附設(shè)的熱氣膨脹作功裝置42兩主體裝置構(gòu)成；即其發(fā)動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)38起動(dòng)空氣壓縮裝置39運(yùn)轉(zhuǎn)，即多級(jí)葉片式空氣壓縮機(jī)吸進(jìn)空氣，逐級(jí)加壓，送給離心式空氣壓縮機(jī)再次加壓，由出氣口37經(jīng)高壓氣管40進(jìn)入混合氣體燃燒作功裝置41，與燃料混合、燃燒、作功，在次作功后的熱氣進(jìn)入熱氣膨脹作功裝置42繼續(xù)作功，最后排出；混合氣體燃燒作功裝置41處低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，空氣壓縮裝置39由電動(dòng)機(jī)38直接驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)混合氣體燃燒作功裝置以高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離合器43使其混合氣體燃燒作功裝置41與空氣壓縮裝置39結(jié)合，即空氣壓縮裝置由混合氣體燃燒作功裝置直接驅(qū)動(dòng)，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)38退出對(duì)空氣壓縮裝置的驅(qū)動(dòng)；當(dāng)混合氣體燃燒作功裝置由高速變?yōu)榈退龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離合器43使其混合氣體燃燒作功裝置41與空氣壓縮裝置39分離，退出對(duì)空氣壓縮裝置的驅(qū)動(dòng)，空氣壓縮裝置由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，由受自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)調(diào)控的空氣壓縮裝置和混合氣體燃燒作功裝置兩個(gè)部分構(gòu)成。其中，如圖2，空氣壓縮裝置39最好是由軸流式多級(jí)葉片空氣壓縮機(jī)和多出口式離心空氣壓縮機(jī)兩部分同軸串聯(lián)組成。其軸流式多級(jí)葉片空氣壓縮機(jī)部分，與航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用的同類空氣壓縮機(jī)類似，其葉片級(jí)數(shù)、相關(guān)尺寸及功率按需設(shè)汁。其多出口式離心空氣壓縮機(jī)部分，與其它離心式空氣壓縮機(jī)相似，只是其出氣口37為多個(gè)，即出氣口37的個(gè)數(shù)與混合氣體燃燒作功裝置的進(jìn)氣口的個(gè)數(shù)相等，并與之一一對(duì)應(yīng)相通。如圖2所示的多出口式離心空氣壓縮機(jī)，它由外殼32、葉輪33、葉片34、轉(zhuǎn)軸35、腔室36、出氣口37等構(gòu)成?？諝鈮嚎s裝置工作的基本過程是，該裝置被驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，軸流式多級(jí)葉片空氣壓縮機(jī)將空氣逐級(jí)加壓，并將其壓縮氣體直接壓入多出口式離心空氣壓縮機(jī)的腔室36，在隨葉輪33旋轉(zhuǎn)的葉片34的作用下，經(jīng)出氣口37分配分別進(jìn)入與之一一對(duì)應(yīng)相通的混合氣體燃燒作功裝置的進(jìn)氣口及其燃燒室。
空氣壓縮裝置由可控轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，由自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)調(diào)控而變速運(yùn)轉(zhuǎn)，由此使其提供的壓縮氣體滿足混合氣體燃燒作功裝置變速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)壓縮氣體的變量需求。
空氣壓縮裝置的功能是為混合氣體燃燒作功裝置在不同工況下的變速運(yùn)轉(zhuǎn)提供所需的壓縮氣體。空氣壓縮裝置也可采用其它現(xiàn)有空氣壓縮技術(shù)。
如圖3、圖4及圖8、圖16所示的本發(fā)明實(shí)施例1的混合氣體燃燒作功裝置，為渦輪式轉(zhuǎn)子型，該裝置由定子1和轉(zhuǎn)子2兩主件構(gòu)成。其定子1為圓筒形，兩端由端蓋3和端蓋4密封。其轉(zhuǎn)子2外圓面呈渦輪形，以同心圓置于定子1腔內(nèi)，其轉(zhuǎn)軸5伸出兩端蓋外。轉(zhuǎn)子2外圓面在定子1內(nèi)圓面可滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在其轉(zhuǎn)子與定子滑動(dòng)配合鄰端蓋4一端的結(jié)合處設(shè)置密封槽18。在其轉(zhuǎn)子2外圓面鄰密封環(huán)槽18的一段，按圓心對(duì)稱設(shè)置端面呈半截子月牙形或彎曲的楔形穴槽若干個(gè)，由定子內(nèi)圓面封閉形成燃燒室11。在其轉(zhuǎn)子外圓面鄰端蓋3的一段，軸向與燃燒室11對(duì)應(yīng)設(shè)置渦輪狀穴槽，由定子內(nèi)圓面封閉形成第二燃燒室12。其燃燒室11與第二燃燒室12軸向一一對(duì)應(yīng)相通，徑向由轉(zhuǎn)子外圓面部分相隔。如圖8所示。由此，轉(zhuǎn)子2外圓面呈渦輪形狀。其燃燒室徑向間的轉(zhuǎn)子外圓面部分為轉(zhuǎn)子裙部13。在其燃燒室11一段的轉(zhuǎn)子裙部，軸向設(shè)置滑片槽14及滑片15。滑片隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)可從滑片槽離心滑出，外端面在定子內(nèi)圓面上滑動(dòng)，加強(qiáng)燃燒室11徑向間的密封。在其定子1與燃燒室11相對(duì)的圓周同一平面，按圓心對(duì)稱、依次、相間設(shè)置由一次進(jìn)氣口6、二次進(jìn)氣口7、燃料噴射口8、點(diǎn)火口9為一組裝置若干組，相應(yīng)安裝可控氣閥、燃料噴射裝置、點(diǎn)火裝置。其點(diǎn)火口9的定子內(nèi)圓面處為凹形，即為附燃燒室16。其各組裝置的間距即定子1內(nèi)圓弧長大子轉(zhuǎn)子外圓面單個(gè)燃燒室11弧長。其端蓋3圓周邊軸向與一次進(jìn)氣口6對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置排氣口10?；旌蠚怏w燃燒作功裝置單個(gè)燃燒室單次作功的工作過程是，由空氣壓縮裝置供給的壓縮氣體，由一次進(jìn)氣口6徑向流入燃燒室11乃至軸向相通的第二燃燒室12，掃除其室內(nèi)未排盡的廢氣由排氣口10排出，由此轉(zhuǎn)子2類同于氣動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子裙部13封閉一次進(jìn)氣口6和排氣口10，燃燒室11與二次進(jìn)氣口7徑向相對(duì)，燃燒室第二次進(jìn)氣；轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子裙部13封閉二次進(jìn)氣口7，燃燒室11與燃料噴射口8相對(duì)，燃料噴射裝置向其室內(nèi)噴射燃料；轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至燃燒室11與點(diǎn)火口9相對(duì)，點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃其室內(nèi)氣體，氣體燃燒產(chǎn)生的膨脹氣體由燃燒室11作用于轉(zhuǎn)子的同時(shí)，與由旁通進(jìn)氣口道17進(jìn)入的由空氣壓縮裝置供給壓縮空氣混合，軸向流入第二燃燒室繼續(xù)燃燒膨脹作用于轉(zhuǎn)子，因轉(zhuǎn)子外圓面呈渦輪形而受力不均繞轉(zhuǎn)軸5的軸心旋轉(zhuǎn)，其動(dòng)力由轉(zhuǎn)軸5輸出，燃燒后的廢氣在第二燃燒室12與排氣口10軸向相對(duì)時(shí)由此排出進(jìn)入外接的熱氣膨脹作功的渦輪裝置(如圖16所示)的渦輪氣室再次作功最后排出。單個(gè)燃燒室單次作功過程如上所述。由于所設(shè)置的燃燒室為若干個(gè)，供燃燒室循環(huán)作功的進(jìn)氣、供燃、點(diǎn)火的“加油站”裝置為若干組，故轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，若干個(gè)燃燒室可同時(shí)作功若干次，即燃燒室的個(gè)數(shù)與“加油站”裝置的組數(shù)的乘積為其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周燃燒室循環(huán)作功的額定室次數(shù)，其額定的燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)與單個(gè)燃燒室單次作功的功率的乘積為發(fā)動(dòng)機(jī)額定輸出的最大功率。發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的輸出功率在其額定的最大輸出功率范圍內(nèi)由自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)按指令調(diào)控。即以該裝置額定的燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)為調(diào)控基礎(chǔ)和范圍，應(yīng)用現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)單個(gè)燃燒室的進(jìn)氣、燃料噴射裝置進(jìn)行開與關(guān)的控制，啟用或關(guān)閉若干個(gè)燃燒室作功，增加或減少燃燒室循環(huán)作功的室次數(shù)，提高或降低混合氣體燃燒作功裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，達(dá)到其調(diào)控目的。例如，轉(zhuǎn)子外圓面設(shè)置的燃燒室為4個(gè)，定子圓周設(shè)置的進(jìn)氣、燃料噴射、點(diǎn)火等裝置即燃燒室循環(huán)作功“加油站”裝置為4組。由此，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，單個(gè)燃燒室在每一“加油站”作功一次共循環(huán)作功4次，其4個(gè)燃燒室循環(huán)作功最多為16室次，即發(fā)動(dòng)機(jī)額定輸出的最大功率和轉(zhuǎn)速為燃燒室循環(huán)作功16室次，即為往復(fù)活塞式四行程4缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)一周燃燒室作功次數(shù)的4倍。若降低其輸出功率和轉(zhuǎn)速，就減少其投入工作的燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)。為使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)具有力點(diǎn)對(duì)稱平衡穩(wěn)定性能，就使其若干個(gè)燃燒室對(duì)稱同時(shí)作功。由此，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，在其額定的最大功率即燃燒室循環(huán)作功室次最多的16室次范圍內(nèi)，投入工作的燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)可以2、4、6、8、10、12、16等若干排列組合，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速相應(yīng)地分為若干檔級(jí)。由此，可按其若干檔級(jí)調(diào)控燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)，即啟用或關(guān)閉旋轉(zhuǎn)方向不同的多級(jí)裝置的若干個(gè)燃燒室交替作功，增強(qiáng)或減少燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)，以提高或降低混合氣體燃燒作功裝置的輸出功率和轉(zhuǎn)速，同時(shí)使其按所控方向旋轉(zhuǎn)，輸出動(dòng)力。在上述調(diào)控基礎(chǔ)上，對(duì)單個(gè)燃燒室循環(huán)作功的空氣供給量和燃料供給量進(jìn)行微量調(diào)控。其微量調(diào)控與現(xiàn)通用于往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的同類調(diào)控基本相同，不贅述。
如圖5、圖6、圖7及圖8、圖16所示的本發(fā)明實(shí)施例2的混合氣體燃燒作功裝置，為渦輪式轉(zhuǎn)子型，該裝置由定子1和以同心圓置于其定子腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子2兩主件構(gòu)成。定子1為圓筒形，兩端由端蓋3和端蓋4密封。在其端蓋4的圓周邊按圓心對(duì)稱設(shè)置以一次進(jìn)氣口6和二次進(jìn)氣口7為一組的進(jìn)氣口若干組，在其進(jìn)氣口安裝可控氣閥(如1997年7月《人民交通出版社》錢耀義編著的《現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給裝置》第58-59頁所述的阻風(fēng)門執(zhí)行器)。其兩個(gè)進(jìn)氣口的間距即其弧長小于轉(zhuǎn)子外圓面單個(gè)燃燒室的弧長；各組進(jìn)氣口的間距即其弧長大于轉(zhuǎn)子外圓面單個(gè)燃燒室的弧長。在其定子1的鄰端蓋4一段圓周同一平面軸向?qū)?yīng)二次進(jìn)氣口7的位置，設(shè)置燃料噴射口8，安裝可控燃料噴射裝置(如現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射系統(tǒng))；在其同一平面軸向?qū)?yīng)各組進(jìn)氣口的中間位置，設(shè)置點(diǎn)火口9，安裝可控點(diǎn)火裝置。其點(diǎn)火口的定子內(nèi)圓面處為凹形，即為附燃燒室16。在其端蓋3圓周邊按圓心角對(duì)稱設(shè)置與進(jìn)氣口組數(shù)相等的排氣口10，與另設(shè)置的熱氣膨脹作功裝置的鍋輪氣室相通。轉(zhuǎn)子2外圓面呈渦輪形，以同心圓置于定子1內(nèi)，其轉(zhuǎn)軸5伸出端蓋3和端蓋4外。其轉(zhuǎn)子2外圓面在定子1內(nèi)圓面可滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子外圓面鄰端蓋4一段，與定子圓周同一平面設(shè)置的燃料噴射口8、點(diǎn)火口9相對(duì)，按圓心角對(duì)稱設(shè)置端面呈半截子月牙形或彎曲的楔形穴槽若干個(gè)，由定子內(nèi)圓面封閉形成燃燒室11。其轉(zhuǎn)子外圓面鄰端蓋3一段，軸向與其燃燒室11分別對(duì)應(yīng)設(shè)置渦輪狀穴槽，由定子內(nèi)圓面封閉形成第二燃燒室12。其燃燒室11與第二燃燒室12軸向一一對(duì)應(yīng)相通，徑向由轉(zhuǎn)子外圓面部分相隔，如圖8所示。由此，轉(zhuǎn)子外圓面呈渦輪形狀。其燃燒室徑向間的轉(zhuǎn)子外圓面部分為轉(zhuǎn)子裙部13。在其燃燒室11一段的轉(zhuǎn)子裙部，軸向設(shè)置滑片槽14及滑片15。其滑片隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)從滑片槽離心滑出，外端面在定子內(nèi)圓面上滑動(dòng)，加強(qiáng)燃燒室11徑向間的密封。該混合氣體燃燒作功裝置單個(gè)燃燒室單次作功的工作過程是，由空氣壓縮裝置供給的壓縮氣體，由一次進(jìn)氣口6軸向流入燃燒室11乃至軸向相通的第二燃燒室12，掃除其室內(nèi)未排盡的廢氣由排氣口10排出，進(jìn)入另設(shè)置的熱氣膨脹作功的渦輪裝置的渦輪氣室(如圖16所示)，由此轉(zhuǎn)子類似于氣動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子裙部13的兩端面分別封閉一次進(jìn)氣口6和排氣口10時(shí)，燃燒室11軸向與二次進(jìn)氣口7相對(duì)、徑向與燃料噴射口8相對(duì)，壓縮空氣由二次進(jìn)氣口7軸向流入燃燒室11的同時(shí)，燃料噴射裝置于燃料噴射口8向其燃燒室噴射燃料，其燃料由其噴射點(diǎn)與二次進(jìn)氣的氣流相對(duì)即刻混合；轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子裙部的端面封閉二次進(jìn)氣口7的同時(shí)，燃燒室11徑向與點(diǎn)火口9相對(duì)，點(diǎn)火裝置于點(diǎn)火口9點(diǎn)燃其室內(nèi)混合氣體，氣體燃燒產(chǎn)生的膨脹氣體由其燃燒室11作用于轉(zhuǎn)子的同時(shí)，與由旁通進(jìn)氣口道17進(jìn)入的由空氣壓縮裝置供給壓縮空氣混合，軸向流入第二燃燒室12繼續(xù)燃燒膨脹，由第二燃燒室12作用于轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子因外圓面呈渦輪形而受力不均繞轉(zhuǎn)軸5的軸心旋轉(zhuǎn)，其動(dòng)力由轉(zhuǎn)軸5輸出。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至第二燃燒室12軸向與排氣口10相對(duì)，燃燒后的氣體由第二燃燒室12經(jīng)排氣口10排出；而進(jìn)入附設(shè)置的通軸串聯(lián)的熱氣膨脹作功的渦輪裝置(圖16所示)的渦輪氣室再次作功后排出，單個(gè)燃燒室單次作功過程如上所述。其燃燒室和燃燒室循環(huán)作功室次的設(shè)置與上述實(shí)施例1相同，由此其燃燒室循環(huán)作功過程及其調(diào)控也相同，不贅述。
如圖9、圖10及圖8、圖16所示的本發(fā)明實(shí)施例3的混合氣體燃燒作功裝置，該裝置由定子1和轉(zhuǎn)子2兩主件組成。其轉(zhuǎn)子2與上述渦輪式轉(zhuǎn)子實(shí)施例1、2的轉(zhuǎn)子相同，不贅述。其定子1為圓筒形。在其定子1圓周，與以同心圓置于定子腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子2燃燒室11相對(duì)應(yīng)的同一平面，以其圓心對(duì)稱開設(shè)若干個(gè)預(yù)燃燃燒室20，其預(yù)燃燃燒室呈小口瓶狀，其瓶口向內(nèi)，其軸線向定子內(nèi)圓面與轉(zhuǎn)子外圓面相切的切線方向傾斜，在其定子的外圓面設(shè)置燃燒室封蓋19，在其預(yù)燃燃燒室封蓋設(shè)置可控的進(jìn)氣7、供燃8、點(diǎn)火9裝置。燃燒室20的定子內(nèi)圓面的斜端面由轉(zhuǎn)子2的外圓面封閉時(shí)，燃燒室即進(jìn)氣7、噴燃8、點(diǎn)火9，室內(nèi)混合氣體燃燒，產(chǎn)生的膨脹氣體在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至與轉(zhuǎn)子外圓面設(shè)置的燃燒室11相對(duì)時(shí)，以其切線方向作用于轉(zhuǎn)子，在其燃燒室11和12內(nèi)繼續(xù)燃燒，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其燃燒室循環(huán)作功的室次設(shè)置與調(diào)控，與上述實(shí)施例1、2相同，不贅述。
本發(fā)明混合氣體燃燒作功裝置渦輪式轉(zhuǎn)子的實(shí)施，除上述實(shí)施例之外，還可將上述實(shí)施例綜合，演變成其它實(shí)施例。如將其實(shí)施例1、2、3同軸串聯(lián)組合成多級(jí)結(jié)構(gòu)的混合氣體燃燒作功裝置，其轉(zhuǎn)子半徑可以不相等，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有不同功率不同轉(zhuǎn)速不同力矩的輸出功能；或?qū)⑵涠嗉?jí)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相反設(shè)置，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有逆向旋轉(zhuǎn)功能；或?qū)⑵淙紵业男螤詈瓦M(jìn)氣、燃料噴射、點(diǎn)火及排氣口道的設(shè)置方位作某些改變，包括根據(jù)所使用的不同燃料進(jìn)行某些改變，可采取不同的實(shí)施方法，如將上述渦輪式轉(zhuǎn)子實(shí)施例1、2中的燃料噴射口8設(shè)置在二次進(jìn)氣口7的進(jìn)氣口前處，使由二次進(jìn)氣口進(jìn)入燃燒室的氣體是可燃的混合氣體等，不贅述。
如圖11、圖12、圖13、圖16所示的本發(fā)明實(shí)施例4的混合氣體燃燒作功裝置，為葉輪式轉(zhuǎn)子型，該裝置由定子1和轉(zhuǎn)子2兩主件構(gòu)成。其定子1為圓筒形。兩端由端蓋3和端蓋4密封。其轉(zhuǎn)子2為圓柱形，在轉(zhuǎn)子2圓周以圓心對(duì)稱徑向開設(shè)2個(gè)以上葉片槽14，內(nèi)置可滑動(dòng)的葉片15，由此轉(zhuǎn)子2為葉輪式轉(zhuǎn)子型。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力作用下由葉片槽內(nèi)滑出，外端面在定子內(nèi)圓面上滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子偏心置于定子內(nèi)，轉(zhuǎn)軸5伸出端蓋3和4外，為動(dòng)力輸出軸。轉(zhuǎn)子2外圓面與定子內(nèi)圓面一點(diǎn)相切，由此形成月牙形腔室21，被若干葉片分隔成若干個(gè)氣窒即小燃燒室。在其定子1圓周上順轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)方向過切點(diǎn)處設(shè)置1組供燃燒室循環(huán)做功的裝置即進(jìn)氣道7、燃料噴射口道8、點(diǎn)火口道9、排氣口道10、22，分別安裝相應(yīng)的可控裝置。該混合氣體燃燒作功裝置單次作功的過程，在轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由空氣壓縮裝置供給的壓縮氣體或可燃混合氣體由進(jìn)氣口道7進(jìn)入氣室21作用于葉片15，轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，氣室旋轉(zhuǎn)移位至與燃料噴射口道8和點(diǎn)火口道9相對(duì)，燃料供給裝置噴射燃料，點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃室內(nèi)可燃混合氣體，生成熱膨脹氣體，作用于葉片15推動(dòng)轉(zhuǎn)子2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在此作功后的熱膨脹氣體在隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的葉片的作用下旋轉(zhuǎn)至與排氣口道10相對(duì)，由此排出而進(jìn)入與之相聯(lián)通的熱氣膨脹作功的渦輪裝置(如圖16所示)的葉輪式轉(zhuǎn)子型渦輪氣室繼續(xù)作功。在此未排盡的剩余的熱氣隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至氣道口22排出。由于葉片15為若干片，將定子腔室分隔成若干個(gè)燃燒室，故各燃燒室隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)依次作功。上述為單級(jí)裝置。為使發(fā)動(dòng)機(jī)工作力點(diǎn)對(duì)稱、功率加強(qiáng)，可將其裝置至少設(shè)置兩級(jí)，如圖11所示，兩級(jí)之間由隔板23相隔。其裝置的轉(zhuǎn)子共軸串聯(lián)，轉(zhuǎn)子外圓面與定子內(nèi)圓面相切的兩個(gè)切點(diǎn)按圓心以180°對(duì)稱，各級(jí)裝置的燃燒室及定子圓周設(shè)置氣道、點(diǎn)火口道均按此圓心角對(duì)稱。由此各級(jí)裝置的燃燒室可同時(shí)循環(huán)作功。以此設(shè)置為基礎(chǔ)，對(duì)燃燒室的進(jìn)氣、供燃進(jìn)行開或關(guān)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)其裝置輸出功率及旋轉(zhuǎn)方向的調(diào)控。例如上述裝置以兩級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)置，各級(jí)葉片數(shù)相等分別為8片，則該裝置轉(zhuǎn)子與定子兩圓面相切的兩個(gè)切點(diǎn)按180°對(duì)稱，兩級(jí)燃燒室按180°對(duì)稱，燃燒室循環(huán)作功則有兩個(gè)燃燒室同時(shí)作功，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)為16室次?？煞譃?、4、6、8、10、12、14、16室次等8級(jí)輸出功率進(jìn)行調(diào)控。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，最小輸出功率為2個(gè)燃燒室作功；最大輸出功率為16個(gè)燃燒室作功。
如圖14、圖15所示的本發(fā)明實(shí)施例5的混合氣體燃燒作功裝置，為葉輪式轉(zhuǎn)子型，該裝置由定子1和轉(zhuǎn)子2兩主件構(gòu)成。其定子1呈內(nèi)腔為橢圓的圓筒形。兩端由端蓋3和端蓋4密封。其轉(zhuǎn)子2為圓柱形。在轉(zhuǎn)子2圓周以圓心對(duì)稱徑向開設(shè)2個(gè)以上葉片槽14，內(nèi)置可滑動(dòng)的葉片15，在其葉片處設(shè)置葉片導(dǎo)滑板槽24，內(nèi)置葉片導(dǎo)滑板25，葉片導(dǎo)滑板25的一端護(hù)蓋葉片15的外端面，另一端連接在其槽內(nèi)。轉(zhuǎn)子2以同心圓置于內(nèi)腔為橢圓的圓筒形定子1腔內(nèi)，轉(zhuǎn)軸5伸出定子1的兩端蓋外，為動(dòng)力輸出軸。轉(zhuǎn)子2外圓而與定子1內(nèi)腔為橢圓的短軸兩端點(diǎn)面相切，在其面上滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片15由葉片槽14離心而滑出，其外端面頂壓葉片導(dǎo)滑板25的一端離心而向外張開，其外端面緊壓在定子1內(nèi)腔為橢圓的內(nèi)圓面滑動(dòng)，過切點(diǎn)時(shí)自然回復(fù)槽內(nèi)。由此，兩切點(diǎn)將轉(zhuǎn)子2外圓面與定子1為橢圓的長軸兩端內(nèi)圓面之間的腔室對(duì)稱分隔成兩個(gè)呈月牙形的腔室21。其月牙形腔室被若干葉片15分隔成若干個(gè)氣室即小燃燒室。在其定子1圓周順轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向過切點(diǎn)處以180°對(duì)稱開設(shè)兩組供燃燒室循環(huán)作功的裝置，各組裝置均有進(jìn)氣口道7、燃料噴射口道8、點(diǎn)火口道9、排氣口道10，分別安裝相應(yīng)的可控裝置。該混合氣體燃燒作功裝置作功的過程是，在轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由空氣壓縮裝置供給的壓縮氣體或可燃混合氣體由進(jìn)氣口道7同時(shí)進(jìn)入氣室作用于葉片15推動(dòng)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)，氣室旋轉(zhuǎn)移位至與燃料噴射口8及點(diǎn)火口道9相對(duì)，燃料供給裝置噴射燃料，點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃室內(nèi)可燃混合氣體，生成熱膨脹氣體，作用于葉片15推動(dòng)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)，在此作功后的熱膨脹氣體在隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的葉片的作用下旋轉(zhuǎn)至與排氣口10相對(duì)，由此排出而進(jìn)入與之相通的熱氣膨脹作功的渦輪裝置(如圖16所示)的渦輪氣室繼續(xù)作功。由于葉片15為若干片，分別將相互分隔的兩個(gè)月牙形腔室分隔成若干個(gè)氣室即小燃燒室，故各燃燒室隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)可依次連續(xù)作功若干次。如葉片15數(shù)目為6片，則轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)一周，燃燒室循環(huán)作功室次數(shù)為12室次。即可分為2、4、6、8、10、12室次等6個(gè)檔級(jí)調(diào)控其輸出功率。本裝置可多級(jí)布置，不贅述。
本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，除采取上述的〔空氣壓縮裝置+電動(dòng)機(jī)〕→〔混合氣體燃燒作功裝置+熱氣膨脹作功的渦輪裝置〕”的實(shí)施方案，還可采取如下實(shí)施方案A方案，將上述方案中空氣壓縮裝置的電動(dòng)機(jī)舍去，使空氣壓縮裝置與上述任一實(shí)施方案的混合氣體燃燒作功裝置和熱氣膨脹作功的渦輪裝置共軸串聯(lián)，即“空氣壓縮裝置+混合氣體燃燒作功裝置+熱膨脹氣體作功的渦輪裝置”，由混合氣體燃燒作功裝置直接驅(qū)動(dòng)空氣壓縮裝置，同時(shí)直接輸出動(dòng)力。此方案適用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)變速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求不高的場所。如作為發(fā)電機(jī)的動(dòng)力機(jī)。
B方案，將上述的A方案作為以提供壓縮氣體的方式輸出其動(dòng)力驅(qū)動(dòng)其它工作機(jī)械的源動(dòng)力機(jī)，即組合式空氣壓縮機(jī)，如同空氣壓縮機(jī)，提供壓縮氣體，驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)機(jī)械。
C方案，將上述A、B兩方案作為空氣壓縮裝置與上述任一實(shí)施方案的混合氣體燃燒作功裝置相結(jié)合但不同軸構(gòu)成壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，即“〔空氣壓縮裝置+混合氣體燃燒作功裝置〕〔混合氣體燃燒作功裝置+熱氣膨脹作功的渦輪裝置〕”。
圖16，熱氣膨脹作功的渦輪裝置。該裝置是利用混合氣體燃燒作功裝置產(chǎn)生并作功后的熱膨脹氣體再次作功的裝置。即為本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的附設(shè)裝置。該裝置采用常規(guī)的渦輪機(jī)技術(shù)?？刹扇《嗉?jí)結(jié)構(gòu)。如圖所示，該裝置由定子26、定子葉片27、若干進(jìn)氣口道28、排氣口道29、軸5、渦輪30、渦輪葉片31等構(gòu)成。由混合氣體燃燒作功裝置排氣口10排出的熱膨脹氣體由直接相聯(lián)通的進(jìn)氣口28進(jìn)入推動(dòng)渦輪葉片31帶動(dòng)與混合氣體燃燒作功裝置的轉(zhuǎn)軸共軸的軸5旋轉(zhuǎn)，廢氣最后由排氣口道29排出。
本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，上述各實(shí)施方案的起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，均由蓄電池起動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)其空氣壓縮裝置首先運(yùn)轉(zhuǎn)、產(chǎn)生壓縮氣體，以其壓縮氣體驅(qū)動(dòng)其混合氣體燃燒作功裝置旋轉(zhuǎn)，調(diào)控系統(tǒng)裝置同時(shí)運(yùn)行，調(diào)控其混合氣體燃燒作功裝置進(jìn)入作功狀態(tài)，即開始作功運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣體燃燒作功裝置，可以多級(jí)布置，其各級(jí)轉(zhuǎn)子半徑可以不相等，或其中一級(jí)旋轉(zhuǎn)方向可相反設(shè)置，在外界條件允許的尺寸范圍內(nèi)可加大轉(zhuǎn)子的半徑，由此可設(shè)置更多的燃燒室以增大其輸出功率；由此在相同燃耗時(shí)可使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)力矩取更大值；由此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的額定功率、旋轉(zhuǎn)力矩及轉(zhuǎn)速高低的設(shè)計(jì)有了極大的自由度。由此，發(fā)動(dòng)機(jī)具有以不同功率、轉(zhuǎn)速、力矩及不同旋轉(zhuǎn)方向適應(yīng)不同工況需要的性能。
本發(fā)明壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，體積小重量輕而功率大效率高，其主體結(jié)構(gòu)和部件，能使氫、汽油、柴油、燃?xì)獾炔煌剂贤瑱C(jī)通用，制造成本和使用成本低，基本技術(shù)能通用輸出功率和轉(zhuǎn)速以及外形尺寸不同的各種用途的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造。
本發(fā)明壓燃分體分式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的的壓燃分體技術(shù)即空氣壓縮與混合氣體燃燒作功由相應(yīng)的兩個(gè)裝置分別進(jìn)行，且兩個(gè)裝置可不同軸即可以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)，其空氣壓縮裝置和混合氣體燃燒作功裝置，還可以采用氣缸活塞式，即氣缸活塞式空氣壓縮和氣缸活塞式混合氣體燃燒作功裝置。氣缸活塞式混合氣體燃燒作功裝置實(shí)施方案，與現(xiàn)通用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)相似，不同的是活塞在氣缸內(nèi)由下止點(diǎn)運(yùn)行到上止點(diǎn)不再是壓縮空氣的過程，僅僅是排氣過程；而由上止點(diǎn)運(yùn)行到下止點(diǎn)不再是吸氣過程，僅僅是混合氣體燃燒膨脹作功過程設(shè)置在活塞到達(dá)上止點(diǎn)的活塞頂部的燃燒室的壓縮空氣由不同軸運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮裝置提供。即“空氣壓縮裝置→氣缸活塞式混合氣體燃燒作功裝置”。其氣缸可采取直立排列、V形排列或星式排列。
權(quán)利要求
1．壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于它由混合氣體燃燒作功裝置41和空氣壓縮裝置39組成；混合氣體燃燒作功裝置41由定子1和轉(zhuǎn)子2兩主件組成，定子1兩端由端蓋3和端蓋4密封，轉(zhuǎn)子2設(shè)置在定子1腔內(nèi)，轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)軸5伸出定子1兩端端蓋3、4外，轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)軸5為動(dòng)力輸出軸；定子1和轉(zhuǎn)子2按轉(zhuǎn)子2圓心對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)以上燃燒室和成組的供燃燒室循環(huán)作功的進(jìn)氣口、燃料噴射口、點(diǎn)火口、排氣口并安裝相應(yīng)裝置；空氣壓縮裝置39出氣口37與混合氣體燃燒作功裝置41的進(jìn)氣口聯(lián)通。
2．如權(quán)利要求1所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于定子1為圓筒，轉(zhuǎn)子2以同圓心設(shè)置于定子1腔內(nèi)；轉(zhuǎn)子2外圓面按圓心對(duì)稱、分兩段設(shè)置兩個(gè)以上穴槽，其一段為端面呈半截子月牙形或彎曲的楔形穴槽，由定子1內(nèi)圓面封閉形成燃燒室11，轉(zhuǎn)子2另一段外圓面軸向與燃燒室11分別對(duì)應(yīng)設(shè)置渦輪狀穴槽，由定子1內(nèi)圓面封閉形成第二燃燒室12，徑向由轉(zhuǎn)子2外圓面部分即轉(zhuǎn)子裙部13相隔，轉(zhuǎn)子2外圓面呈渦輪形；燃燒室11一段的轉(zhuǎn)子裙部13，徑向設(shè)置葉片槽14及可在其中滑動(dòng)的用來徑向隔開各燃燒室11的葉片15，葉片15外端面在定子1內(nèi)圓面上滑動(dòng)。
3．如權(quán)利要求1所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于定子1圓周上以圓心對(duì)稱、按轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)的切線方向設(shè)置兩個(gè)以上預(yù)燃燃燒室20，其燃燒室的內(nèi)端口由轉(zhuǎn)子2外圓面部分封閉，外端口由在定子1外圓面設(shè)置的燃燒室封蓋19密閉，封蓋19上設(shè)有成組的、供預(yù)燃燃燒室20循環(huán)作功的進(jìn)氣口、燃料噴射口、點(diǎn)火口，并安裝相應(yīng)裝置。
4．如權(quán)利要求1所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于定子1為圓筒，轉(zhuǎn)子2為圓柱體，轉(zhuǎn)子2偏心置于定子1腔內(nèi)，轉(zhuǎn)子2的外圓面與定子1的內(nèi)圓面一點(diǎn)相切在其定子1的圓周上順轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)方向過切點(diǎn)處，設(shè)置一組供燃燒室循環(huán)作功的進(jìn)氣口、燃料噴射口、點(diǎn)火口、排氣口，并安裝相應(yīng)裝置；轉(zhuǎn)子2圓周以圓心對(duì)稱徑向設(shè)置兩個(gè)以上葉片槽14及可在其中滑動(dòng)的葉片15，葉片15外端面在定子1內(nèi)圓面上滑動(dòng)；由定子1和轉(zhuǎn)子2組成的混合氣體燃燒作功裝置41以兩級(jí)設(shè)置，兩級(jí)間用隔板23相隔，轉(zhuǎn)子2共軸串聯(lián)，其兩級(jí)的轉(zhuǎn)子2外圓面與定子1內(nèi)圓面的兩個(gè)切點(diǎn)按轉(zhuǎn)子2圓心對(duì)稱。
5．如權(quán)利要求1所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于定子1為內(nèi)腔為橢圓的圓筒；其轉(zhuǎn)子2為圓柱體，轉(zhuǎn)子2以同心置于定子1腔內(nèi)，轉(zhuǎn)子2外圓面與定子1內(nèi)圓面兩點(diǎn)即橢圓短軸兩端點(diǎn)相切；轉(zhuǎn)子2圓周以圓心對(duì)稱徑向設(shè)置兩個(gè)以上葉片槽14及可在其中滑動(dòng)的葉片15，葉片15外端面在定子1內(nèi)圓面上滑動(dòng)；在各葉片15處設(shè)置葉片導(dǎo)滑板25，葉片導(dǎo)滑板25一端固定在轉(zhuǎn)子2外圓面開設(shè)的導(dǎo)滑板槽24內(nèi)，另一端護(hù)蓋葉片15的外端；在定子1的圓周上順轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)方向過切點(diǎn)處，即以180°對(duì)稱設(shè)有兩組供燃燒室循環(huán)作功的進(jìn)氣口、燃料噴射口、點(diǎn)火口、排氣口并安裝相應(yīng)裝置。
6．如權(quán)利要求1所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于空氣壓縮裝置39由軸流式多級(jí)葉片空氣壓縮機(jī)與多出口離心式空氣壓縮機(jī)同軸串聯(lián)組成。
7．如權(quán)利要求1所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于空氣壓縮裝置39與混合氣體燃燒作功裝置41同軸串聯(lián)。
8．如權(quán)利要求7所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于空氣壓縮裝置39出氣口與氣動(dòng)機(jī)械的進(jìn)氣口聯(lián)通。
9．如權(quán)利要求1所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于空氣壓縮裝置39由電動(dòng)機(jī)38驅(qū)動(dòng)，空氣壓縮裝置39轉(zhuǎn)軸35與混合氣體燃燒作功裝置41轉(zhuǎn)軸5之間由離合器43連接。
10．如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)軸5與一熱氣膨脹作功裝置42的轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸串聯(lián)，排氣口與熱氣膨脹作功裝置42的進(jìn)氣口聯(lián)通。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓燃分體式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),由可以不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮裝置39和混合氣體燃燒作功裝置41兩主體裝置構(gòu)成,空氣壓縮與混合氣體燃燒作功由其兩裝置分別進(jìn)行?；旌蠚怏w燃燒作功裝置41由定子1和轉(zhuǎn)子2兩主件構(gòu)成,該裝置將空氣壓縮裝置按需供給的壓縮氣體納入其燃燒室與燃燒混合并實(shí)現(xiàn)燃燒,其熱能由其燃燒室直接作用于轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)按所控的輸出功率、轉(zhuǎn)速、力矩和方向旋轉(zhuǎn);轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,若干個(gè)燃燒室同時(shí)循環(huán)作功若干次。其熱能效率及其發(fā)動(dòng)機(jī)重力比等整機(jī)性能優(yōu)于其它任何一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)F01C1/344GK1282833SQ00115930
公開日2001年2月7日 申請日期2000年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月1日
發(fā)明者黃有文, 黃崢嶸 申請人:黃有文