[發(fā)明專利]一種間歇式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110681993.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN113309610A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡小燕;柳朝陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔡小燕
• 主分類號(hào): F02C3/04
• 分類號(hào): F02C3/04;F02C6/00;F02C7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種間歇式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，將容積式發(fā)動(dòng)機(jī)間歇式做功變換為旋轉(zhuǎn)做功，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，壓縮、燃燒與做功過程相對(duì)獨(dú)立。該發(fā)動(dòng)機(jī)包含低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、扭轉(zhuǎn)式燃燒器、燃?xì)庹{(diào)節(jié)器、擴(kuò)壓器室等，該發(fā)動(dòng)機(jī)的各組件相互獨(dú)立，壓縮過程、做功過程通過燃?xì)庹{(diào)節(jié)器的作用，控制進(jìn)入各段燃?xì)饬浚{(diào)節(jié)空氣壓縮和對(duì)外做功比例。該發(fā)動(dòng)機(jī)通過扭轉(zhuǎn)式燃燒器，將發(fā)動(dòng)機(jī)做功方式從容積式轉(zhuǎn)換為速度型，同時(shí)保留了容積式發(fā)動(dòng)機(jī)工作壓力高和速度型發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度大的特點(diǎn)，本發(fā)動(dòng)機(jī)利用低壓壓縮空氣對(duì)高壓壓氣機(jī)和扭轉(zhuǎn)式燃燒器降溫，提高系統(tǒng)整體效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域，具體為一種間歇式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，主要包括往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等。往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)由于其工作特點(diǎn)，做功粗暴，旋轉(zhuǎn)兩圈，做功一次，限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率密度及做功速度；旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是以汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)為主，與活塞式內(nèi)燃機(jī)相比，其體積小、功率大、重量輕，但由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其制造難度大、精度和材料要求高、耐久性差、燃料燃燒不完全等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到較大的限制；燃?xì)廨啓C(jī)通過由多級(jí)葉輪或離心葉輪組成的壓氣機(jī)吸入空氣，提高空氣總壓后進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒，形成高壓、高溫燃?xì)猓徊糠秩細(xì)怛?qū)動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)壓氣機(jī)持續(xù)吸入空氣，另一部燃?xì)饨?jīng)渦輪做功驅(qū)動(dòng)負(fù)載或直接噴射做功。提高內(nèi)燃機(jī)做功速度，改用旋轉(zhuǎn)式做功等措施，可以有效提高內(nèi)燃機(jī)功率密度、運(yùn)行平穩(wěn)性、適用范圍和能源利用效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種間歇式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，可有效提高低速內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行速度和功率密度，采用現(xiàn)有相對(duì)成熟的產(chǎn)品組成，可有效提高設(shè)備可靠性和可維護(hù)性，降低設(shè)備運(yùn)行成本。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種間歇式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)包含空氣增壓、燃料燃燒、高溫高壓燃?xì)馀まD(zhuǎn)和擴(kuò)壓流動(dòng)、旋轉(zhuǎn)做功、燃?xì)庹{(diào)節(jié)器等部件。

本發(fā)明提供的間歇式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過扭轉(zhuǎn)式燃燒器進(jìn)氣段的進(jìn)氣裝置控制，壓縮空氣以高壓壓氣機(jī)排氣頻率進(jìn)入燃燒器做功，形成間歇式高溫高壓的燃?xì)饬鳎?jīng)高壓壓氣機(jī)的渦輪后進(jìn)入燃?xì)庹{(diào)節(jié)器，一部分燃?xì)饬魅氲蛪簤簹鈾C(jī)，剩余部分燃?xì)饬黩?qū)動(dòng)負(fù)載，當(dāng)高壓壓氣機(jī)排氣頻率達(dá)到一定程度后，可近似連續(xù)旋轉(zhuǎn)做功。

對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)存在的發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣增壓、燃料混合燃燒、高溫燃?xì)饬髋まD(zhuǎn)噴射，燃?xì)饬鲗?duì)外做功等相對(duì)獨(dú)立，可單獨(dú)控制，系統(tǒng)較為靈活，取消了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)專門的散熱結(jié)構(gòu)，徹底減少能量損失。

本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，擴(kuò)壓器室中的空氣一部分進(jìn)入高壓壓氣機(jī)，經(jīng)增壓后進(jìn)入扭轉(zhuǎn)式燃燒器，其余部分用于對(duì)高壓壓氣機(jī)、扭轉(zhuǎn)式燃燒器等部件降溫。

本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，高壓壓氣機(jī)安裝在擴(kuò)壓器室中，高壓壓氣機(jī)工作過程中利用低壓壓縮空氣降溫，擴(kuò)壓器中的壓縮空氣吸收高壓壓氣機(jī)的熱量，減少能量損失，隨著高壓壓氣機(jī)連續(xù)吸氣增壓，高壓壓氣機(jī)散熱的能量重新被發(fā)動(dòng)機(jī)利用。

本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)燃?xì)饬鬏敵霰取⑴まD(zhuǎn)式燃燒器進(jìn)氣與燃料參混段的進(jìn)氣裝置開啟時(shí)間及用于散熱的擴(kuò)壓器室中的空氣流量，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)性控制空氣增壓比。

本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)，空氣增壓比越大，扭轉(zhuǎn)式燃燒器燃?xì)獬隹谠叫。細(xì)庹{(diào)節(jié)器越小，發(fā)動(dòng)機(jī)越緊湊。

本發(fā)動(dòng)機(jī)以高溫高壓燃?xì)饬髯鳛榭刂茖?duì)象，通過燃?xì)庹{(diào)節(jié)器的作用，解決了常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)無法適應(yīng)在不同工況下最佳充氣效率、最優(yōu)空燃比、燃料高效燃燒和最大化功率輸出的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖進(jìn)行簡(jiǎn)單地介紹，下圖中虛線表示發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部氣體回路，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

參考圖1，本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)采用多級(jí)空氣增壓方案。