[發(fā)明專利]間歇沖氣渦輪發(fā)動機(jī)技術(shù)方案

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210115103.3
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102654079A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周耀瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 周耀瑜
• 主分類號: F02C3/14
• 分類號: F02C3/14;F02C3/04;F02C7/22;F02C7/00;F23R3/42
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所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種新型間歇沖氣渦輪發(fā)動機(jī)技術(shù)方案，該型發(fā)動機(jī)主要由若干環(huán)形排列，形狀、大小相同的通體燃燒室形成的燃燒室定子和前、后二個同步轉(zhuǎn)動的功能端蓋(轉(zhuǎn)子)等組成。發(fā)動機(jī)工作過程中，在燃燒室前后均處于開放狀態(tài)時對燃燒室進(jìn)行沖壓換氣，當(dāng)要在燃燒室里混油和點(diǎn)火時，前端蓋將燃燒室的前端進(jìn)行密封，從而高效利用高壓燃?xì)馔苿尤紵液鬁u輪葉片旋轉(zhuǎn)做功。該發(fā)明發(fā)動機(jī)適合所有依存空氣燃燒易流動燃料的場合，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械動力裝置，如各種航空設(shè)備等。

背景技術(shù)

發(fā)動機(jī)是動力設(shè)備的心臟，直接影響動力設(shè)備的運(yùn)行狀況。目前，社會上已公開和廣泛應(yīng)用的與本發(fā)明技術(shù)相關(guān)的發(fā)動機(jī)主要有兩類，一是活塞式發(fā)動機(jī)，一是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。

活塞式發(fā)動機(jī)：該類發(fā)動機(jī)主要由燃燒室和活塞等組成，做功過程中主要包括吸氣、混油、點(diǎn)火、燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)馔苿踊钊龉讉€階段。活塞式發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，進(jìn)氣口、出氣口很小，功率較為有限，容易發(fā)生積碳堵塞等現(xiàn)象。該類動力裝置為機(jī)動車輛廣泛應(yīng)用。

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)：該類發(fā)動機(jī)有很多的子類，均主要由低壓和高壓壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)鉁u輪組成，就燃燒室而言，其共同工作特點(diǎn)是連續(xù)壓氣、噴油、燃燒，利用燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)馔苿尤細(xì)廨啓C(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)做功。主要用作大功率設(shè)備的動力裝置，如航空發(fā)動機(jī)等。由于燃燒室和渦輪均長期處于高溫工作狀態(tài)，而且還承受燃?xì)廨啓C(jī)在起動和停機(jī)時，因溫度劇烈變化引起的熱沖擊，工作條件惡劣，故它們是決定燃?xì)廨啓C(jī)壽命的關(guān)鍵部件，構(gòu)件必須是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高和耐高溫的材料制成。其次，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)出口溫度很高，熱能利用效率低；為使燃?xì)獬蕟蜗蛄鲃樱仨毐３植粩嘞蛉紵覊喝敫邏嚎諝猓嬖趬毫p耗現(xiàn)象，發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)仍相對較復(fù)雜，機(jī)身長，重量大，嚴(yán)重制約發(fā)動機(jī)的涵道比和推重比。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)涉及的間歇沖氣渦輪發(fā)動機(jī)，主要包括一個由若干環(huán)形排列，形狀、大小相同的通體燃燒室構(gòu)成的環(huán)體形定子(2)、一個具有給定子中燃燒室沖壓空氣和密封功能的前端蓋(5)、一個具有給定子燃燒室排換氣和做功功能的后端蓋(6)，以及前級壓氣風(fēng)扇(7、8)、轉(zhuǎn)軸(4)、發(fā)動機(jī)外殼(1)和燃料供給、點(diǎn)火系統(tǒng)等。其中：

環(huán)體形定子(2)的內(nèi)、外側(cè)一般可設(shè)置若干條形散熱片或散熱條(2-4、2-5)。

燃燒室前端蓋板上設(shè)有進(jìn)氣窗口(5-2)，并可在前端蓋板前增設(shè)一級壓氣風(fēng)扇(5-3)。

燃燒室后端蓋上或為設(shè)計有出氣窗口(6-2a、6-2b)，以及在出氣窗口處設(shè)置對應(yīng)有一至多個做功渦輪葉片和換排氣功能的葉片(6-3)形成的半開放式渦輪轉(zhuǎn)子，或直接設(shè)計為全開放狀態(tài)的渦輪轉(zhuǎn)子。

前端蓋(5)和后端蓋(6)分別緊貼燃燒室定子(2)的前、后兩個端面，前、后端蓋和壓氣風(fēng)扇(7、8)共同通過經(jīng)燃燒室定子(2)中心的轉(zhuǎn)軸(4)固緊在一起，保持同步轉(zhuǎn)動。

工作特點(diǎn)：在發(fā)動機(jī)工作過程中，當(dāng)燃燒室前后處于開放狀態(tài)時對燃燒室進(jìn)行沖壓換氣，當(dāng)要在燃燒室里混油點(diǎn)火時，由前端蓋將燃燒室的前端進(jìn)行密封，從而高效利用高壓燃?xì)馔苿尤紵液鬁u輪葉片旋轉(zhuǎn)做功。因此，究整個發(fā)動機(jī)而言，它連續(xù)利用高壓燃?xì)馔苿訙u輪葉片旋轉(zhuǎn)做功，具有與以往燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)相同的做功方式；但究某個燃燒室而言，它是間歇、循環(huán)工作的，因而又具有活塞式發(fā)動機(jī)類似的工作特點(diǎn)，這正是本發(fā)明發(fā)動機(jī)與以往渦輪發(fā)動機(jī)明顯不同的地方。

根據(jù)以上工作特點(diǎn)，在發(fā)動機(jī)工作過程中，就某燃燒室而言，前、后二端蓋與燃燒室工作狀態(tài)最基本的對應(yīng)關(guān)系(一)是：

(1)開放——開放——沖壓換氣；

(2)密封——開放——混油、點(diǎn)火做功。

取于最基本的對應(yīng)關(guān)系(一)情況時，后端蓋實際是一個全開放狀態(tài)的渦輪轉(zhuǎn)子。

為適應(yīng)大功率情況，前、后二端蓋與燃燒室工作狀態(tài)較完善的對應(yīng)關(guān)系(二)和(三)。

對應(yīng)關(guān)系(二)：

(1)開放——開放——沖壓換氣；

(2)開放——密封——沖壓積氣；

(3)密封——開放——混油、點(diǎn)火做功。

對應(yīng)關(guān)系(三)：

(1)開放——開放——沖壓換氣；

(2)開放——密封——沖壓積氣；

(3)密封——密封——混油；

(4)密封——開放——點(diǎn)火做功。