[發(fā)明專(zhuān)利]一種可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010062648.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111188682B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑞鋒;秦金龍;李恒睿;張國(guó)福
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭州機(jī)電工程學(xué)校
• 主分類(lèi)號(hào): F02B53/00
• 分類(lèi)號(hào): F02B53/00;F02B53/04;F02B53/10;F02B55/02;F02B55/16;F02B43/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 王子龍

本發(fā)明涉及一種可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)，殼體內(nèi)具有成對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)腔；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)腔中，且至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸用于輸出轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)子在圓周方向上設(shè)有至少一個(gè)內(nèi)凹部分，與對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)腔密封圍成轉(zhuǎn)子氣腔，內(nèi)部分別充入可燃性氣體和氧氣，或分別用于充入可燃性氣體和氧氣；成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)腔中形成的轉(zhuǎn)子氣腔在轉(zhuǎn)動(dòng)到兩轉(zhuǎn)動(dòng)腔的相鄰處時(shí)，被連通通道連通；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)子氣腔與進(jìn)氣通道、連通通道、排氣通道依次連通的位置處時(shí)，進(jìn)行充氣、爆燃和排氣過(guò)程，混合氣體的爆燃驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)僅使轉(zhuǎn)子氣腔的位置發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子氣腔容積不會(huì)發(fā)生變化，保證可燃性氣體在到達(dá)爆燃位置前不會(huì)受壓爆燃，確保可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

機(jī)械革命以來(lái)，以蒸汽機(jī)、燃油發(fā)動(dòng)機(jī)為主的發(fā)動(dòng)機(jī)得到普遍和廣泛的應(yīng)用，然而這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)是以煤炭、燃油等不可再生的礦藏能源為主要能源，這就給這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)了較大的局限性。首先，隨著煤炭和石油等不可再生資源的逐漸枯竭，給蒸汽機(jī)和燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的繼續(xù)使用造成很大影響，其次，蒸汽機(jī)。燃油發(fā)動(dòng)機(jī)在使用時(shí)排出較多的有害氣體，對(duì)于大氣環(huán)境造成較大傷害。因此，基于這樣的問(wèn)題，人們不斷研發(fā)新型新能源發(fā)動(dòng)機(jī)用以逐漸取代傳統(tǒng)的蒸汽機(jī)和燃油發(fā)動(dòng)機(jī)。

目前，逐漸出現(xiàn)有不同形式的以氫、氧為燃料，產(chǎn)物為水的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是這些氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)多借鑒現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的形式，在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)氫氧混合氣體進(jìn)行壓縮，這樣由于氫的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，很容易受壓爆燃，而且氫爆燃時(shí)產(chǎn)生的沖擊力是同體積的汽油的20倍以上，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體很難承受。也就是說(shuō)，傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)很難適用以氫氧為燃料進(jìn)行工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠的可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明中可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)采用如下技術(shù)方案：

一種可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)，包括殼體，其內(nèi)設(shè)置有發(fā)動(dòng)單元，各發(fā)動(dòng)單元包括：成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)腔；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)腔中，成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)腔中的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行，且至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸用于輸出轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)子在圓周方向上設(shè)有至少一個(gè)內(nèi)凹部分，且該內(nèi)凹部分與對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)腔密封圍成轉(zhuǎn)子氣腔；成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)腔中形成的轉(zhuǎn)子氣腔用于分別充入可燃性氣體和空氣，或分別用于充入可燃性氣體和氧氣；成對(duì)設(shè)置的兩轉(zhuǎn)動(dòng)腔在相鄰處設(shè)有連通通道，成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)腔中形成的轉(zhuǎn)子氣腔在轉(zhuǎn)動(dòng)到兩轉(zhuǎn)動(dòng)腔的相鄰處時(shí)，被所述連通通道連通；進(jìn)氣通道和排氣通道，設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)腔的腔壁上，且在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上，進(jìn)氣通道、連通通道及排氣通道順次布置；打火裝置，安裝在殼體內(nèi)且伸入所述連通通道內(nèi)；在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)子氣腔與所述進(jìn)氣通道、連通通道、排氣通道依次連通的周向位置處時(shí)，依次進(jìn)行充氣、爆燃和排氣過(guò)程，混合氣體的爆燃驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。

有益效果為：在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)子氣腔與進(jìn)氣通道連通的位置時(shí)，氧氣和可燃性氣體分別被充至成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)子氣腔中，隨后轉(zhuǎn)子通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)使成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)子氣腔到達(dá)通過(guò)連通通道連通的位置，可燃性氣體和氧氣接觸并被點(diǎn)燃爆燃，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。此過(guò)程中，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)僅使轉(zhuǎn)子氣腔的位置發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子氣腔容積不會(huì)發(fā)生變化，保證可燃性氣體在到達(dá)爆燃位置前不會(huì)受壓爆燃，并且，爆燃發(fā)生的燃燒室為轉(zhuǎn)子和殼體圍成的轉(zhuǎn)子氣腔，其強(qiáng)度較強(qiáng)，且不與進(jìn)氣通道和排氣通道連通，使得燃燒室具有極高的抗爆燃沖擊能力，由此確保可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)腔中形成的轉(zhuǎn)子氣腔用于分別充入氫氣和氧氣，成對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)腔中形成的轉(zhuǎn)子氣腔容積之比為2:1，且體積較大的用于充入氫氣。

有益效果為：采用氫氣作為燃料，燃燒后的產(chǎn)物為水，使得可燃?xì)怏w發(fā)動(dòng)機(jī)更加環(huán)保，同時(shí)氫氣和氧氣能夠充分燃燒利用，避免造成氫氣和氧氣浪費(fèi)。

進(jìn)一步地，至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上在伸出殼體的位置安裝有慣性輪。

有益效果為：完成爆燃后，慣性輪通過(guò)自身慣性帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使得轉(zhuǎn)子氣腔能夠再次轉(zhuǎn)至連通通道所在位置再次進(jìn)行爆燃，保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)順暢、平穩(wěn)工作。