[發明專利]一種用于轉子發動機的端面進氣裝置

有效

• 申請號: 201610890850.2
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN106640358B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉金祥;左正興;張巖;張帥
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02B53/08
• 分類號: F02B53/08
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鮑文娟

本發明公開的一種用于轉子發動機的端面進氣裝置，屬于發動機領域。本發明包括曲軸、軸承、第一轉子、螺栓、前端蓋殼、氣缸、第四軸承、內齒輪、外齒輪、第五軸承、后端蓋、第二轉子、第一進氣道、第二進氣道、第三進氣道和燃燒室。前端蓋包括前端蓋殼和第一轉子，第一轉子置于前端蓋殼內，前端蓋殼左、右兩側分別開有第三進氣道和第一進氣道，第一轉子開有第二進氣道；第一軸承與第一轉子配合，第二軸承、第三軸承在左、右兩側分別與前端蓋殼配合；第三進氣道位于第一進氣道上方；第三進氣道出氣口大于進氣口；第二進氣道的進氣直徑大于第一進氣道。本發明能夠實現降低流體的阻力和提高進氣量，從而提高充氣系數和平均有效壓力。

技術領域

本發明涉及用于微小型轉子發動機的輔助設備，尤其涉及一種用于轉子發動機的端面進氣裝置，屬于發動機領域。

背景技術

隨著微電子機械系統(MEMS)的發展和多種微型化軍事裝備概念的提出，研制體積小、質量輕、能量密度高、能持續運行的微能量系統已成為各國關注的焦點。與常規的便攜式電源相比，微小型發動機采用碳氫作為燃料，其能量密度要高的多，電壓也能保持穩定，還具有成本低廉的優點。因此微小型發動機在工業、農業、環境保護、醫療衛生等各行各業的電子器件將有廣泛的應用前景，還可直接為微型汽車、微型飛機、微型泵等微型機械提供動力。

當前針對微小型轉子發動機的研究主要集中在結構與機理研究上，而忽視了對輔助設備的研究。轉子發動機與傳統的活塞式發動機的進、排氣系統有著很大的不同，傳統的活塞式發動機有著獨立的進、排氣門控制系統，可分別控制進、排氣的間，轉子發動機只能通過調整進、排氣口在發動機氣缸上的布置位置來調節進、排氣的時刻，并且轉子發動機的進氣布置形式周邊進氣、端面進氣兩種，端面進氣由于氣流的急劇轉彎，流體阻力較大，而且端面進氣口開啟的持續角較小，造成充氣系數與平均有效壓力較小。

發明內容

針對已有技術中轉子發動機存在的端面進氣氣流的急劇轉彎、流體阻力較大、充氣系數與平均有效壓力較小的問題。本發明公開的一種用于轉子發動機的端面進氣裝置要解決的技術問題是，提供一種結構合理、工作高效的用于轉子發動機的端面進氣裝置，實現降低流體的阻力和提高進氣量，從而提高充氣系數和平均有效壓力。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

本發明公開的一種用于轉子發動機的端面進氣裝置，包括曲軸、軸承、第一轉子、螺栓、前端蓋殼、氣缸、第四軸承、內齒輪、外齒輪、第五軸承、后端蓋、第二轉子、第一進氣道、第二進氣道、第三進氣道和燃燒室。前端蓋包括前端蓋殼和第一轉子，第一轉子置于前端蓋殼內，前端蓋殼左、右兩側分別開有第三進氣道和第一進氣道，第一轉子開有第二進氣道；所述的軸承包括第一軸承、第二軸承和第三軸承；第一軸承與第一轉子配合，第二軸承、第三軸承在左、右兩側分別與前端蓋殼配合。曲軸依次通過第四軸承和第五軸承、第一軸承、第二軸承、第三軸承分別與第一轉子、前端蓋殼、第二轉子、后端蓋相連接。第一轉子和第二轉子隨著曲軸的轉動而轉動，并且第一轉子與曲軸的轉速保持一致，第二轉子的轉速與曲軸的轉速比依據內齒輪、外齒輪的齒數比而定。通過曲軸帶動第一轉子轉動從而使得第一進氣道、第二進氣道、第三進氣道相連通，從而使氣體從第三進氣道進入燃燒室內。

優選所述的第三進氣道位于第一進氣道上方，通過第一轉子上的第二進氣道來控制第二進氣道分別與第一進氣道、第三進氣道連通的時間，來調節轉子發動機的充氣系數和充氣量。

為降低流體的阻力，所述的第二進氣道截面優選曲形進氣道，通過調節曲形進氣道的角度能夠調節端面進氣阻力，所述的曲形優選1/8圓弧，第一進氣道截面優選為矩形。

為提高進氣量，所述的第三進氣道截面優選出氣口大于進氣口的梯形，出氣口面積是進氣口的1.5倍。

為了控制進氣時間，優選所述的第二進氣道的進氣直徑大于第一進氣道，第二進氣道的進氣口面積是第一進氣道出氣口面積的2倍。

所述的第二轉子的轉速與曲軸的轉速比優選第二轉子的轉速是曲軸的三分之一。