率，也可以在同一轉(zhuǎn)子動力裝置上增設(shè)燃燒室的數(shù)量，并對應(yīng)增加排氣口的數(shù)量。理解:轉(zhuǎn)子動力裝置上的燃燒室為一個或者多個。
[0026]本發(fā)明的工作原理:轉(zhuǎn)子15作定向旋轉(zhuǎn)帶動兩側(cè)的第一空氣壓縮機(jī)2、第二空氣壓縮機(jī)10工作(設(shè)置空氣壓縮機(jī)初始壓縮氣體壓強(qiáng)為0.7-1MP)，第一空氣壓縮機(jī)2、第二空氣壓縮機(jī)10將壓縮氣體通過進(jìn)氣管5、8從進(jìn)氣口輸送到燃燒室9，同時，燃油噴射裝置6持續(xù)向燃燒室9內(nèi)噴入霧化燃油，火花塞裝置7將油、氣混合物點(diǎn)燃后開始持續(xù)燃燒，隨著燃燒室9內(nèi)溫度急劇升高，混合氣體體積迅速膨脹，通過徑向噴氣口401，直接作用在轉(zhuǎn)子15的齒槽1501坡面上，推動轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)，做功后的氣體從排氣口 18排出;轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)帶動空氣壓縮機(jī)
2、10工作，為燃燒室9提供壓縮氣體。第一空氣壓縮機(jī)2、第二空氣壓縮機(jī)10的主軸外端連接有輸出軸1、11，將功輸出。
[0027]本發(fā)明中單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例為1:3的情況下，對本發(fā)明機(jī)械效率高的特點(diǎn)進(jìn)行分析和計算:
1、設(shè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，進(jìn)入燃燒室的壓縮空氣體積V，壓強(qiáng)P，排氣量為3V;
2、在燃燒室內(nèi)，壓縮空氣體V經(jīng)與燃油混合燃燒后，燃油燃燒釋放的熱量對混合氣體的做功為:W總=PnV，n為壓縮空氣體積膨脹的倍數(shù)，就是說在同一壓強(qiáng)P條件下，體積V膨脹了η倍，(依據(jù)燃油空燃比、燃油燃燒釋放的熱量、空氣比熱容可以計算出溫度，再通過蓋.呂薩克定律計算出η，理論數(shù)據(jù)η=8，遠(yuǎn)大于3)由于排氣量為3V小于膨脹氣體nV，加之不斷有壓縮氣體進(jìn)入，促使燃燒室壓強(qiáng)P升高，當(dāng)燃燒室壓強(qiáng)P升至P n/3時，壓縮氣體壓強(qiáng)P將隨之升高并略大于Pn/3，旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)入燃燒室的壓縮氣體略小于3V/n;此時燃燒室氣體以3V每周對轉(zhuǎn)子做功并向外排出。進(jìn)氣、(燃燒)膨脹、(做功)排氣三者形成平衡。
[0028]3、在平衡狀態(tài)下有:
P總=Pn/3，V[n(3V/n)= 3V，W總=P總V總=(Pn/3)(3V)= PnV=nPV；
P進(jìn)>作=Pn/3, Va<3V/n, Wa= (Pn/3) (3V/n) =PV ；Wft= (Pn/3)(3V)= PnV= nPV；
設(shè)P進(jìn)V@1個功，即W進(jìn)=1，即得到壓強(qiáng)為:P進(jìn)，體積為:V進(jìn)的壓縮氣體將消耗I個功，則_=W總=n。壓縮機(jī)的機(jī)械效率為:85%(現(xiàn)行壓縮機(jī)的機(jī)械效率)，則轉(zhuǎn)子需對壓縮機(jī)做功為+ 85%=1.17647;
4、根據(jù)機(jī)械效率公式計算:(W轉(zhuǎn)-W額)+W總=(n-l.17647) + n，由于理論數(shù)據(jù)n=8，考慮到熱損耗等因素，只取 n=3，則(3-1.17647 ) + 3=0.6078 =60.8% ；
5、通過以上對機(jī)械效率的分析和計算，可以預(yù)估本發(fā)明機(jī)械效率在60%左右。
[0029]對于本發(fā)明，圖1-圖3所述表達(dá)的是兩個空氣壓縮機(jī)的技術(shù)方案，采用一個空氣壓縮機(jī)的技術(shù)方案也是本發(fā)明的保護(hù)范圍。在結(jié)合圖1-圖3理解的基礎(chǔ)上，采用一個空氣壓縮機(jī)的技術(shù)方案也是非常容易理解的，在此不再詳細(xì)描述。
[0030]對于本發(fā)明，在實際制造過程中，空氣壓縮機(jī)可以與轉(zhuǎn)子動力裝置直接固定為一體，或者通過一個連接支架固定為一體;這些技術(shù)特征是顯而易見的，可以理解是本發(fā)明的隱含技術(shù)特征，也可以理解是為了實現(xiàn)本發(fā)明在機(jī)動車輛上的安裝增加的過渡連接零件。
【主權(quán)項】
1.噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，包括一個空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)子動力裝置，轉(zhuǎn)子動力裝置，包括轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子軸、燃燒室，其特征在于: 轉(zhuǎn)子動力裝置與空氣壓縮機(jī)同軸布置； 轉(zhuǎn)子軸通過軸承支撐在機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子軸與空氣壓縮機(jī)的主軸固定連接;空氣壓縮機(jī)的主軸外端連接有輸出軸，或者轉(zhuǎn)子軸的外端直接連接有輸出軸； 轉(zhuǎn)子固定連接在轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子呈圓柱體，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼的內(nèi)腔配合，轉(zhuǎn)子外圓上均勻布設(shè)有多個齒槽，并且齒槽的兩邊通過臺階軸向封閉;燃燒室設(shè)置在機(jī)殼上，燃燒室上設(shè)有進(jìn)氣口、燃油噴射裝置、火花塞裝置，進(jìn)氣口通過進(jìn)氣管與空氣壓縮機(jī)相連，燃燒室通過機(jī)殼上的徑向噴氣口與機(jī)殼的內(nèi)腔連通，徑向噴氣口正對轉(zhuǎn)子外圓的齒槽，并形成閉合狀態(tài);機(jī)殼上與徑向噴氣口沿旋轉(zhuǎn)方向相距1-3個齒槽間距的位置設(shè)有排氣口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子兩邊的臺階上設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與機(jī)殼上的環(huán)形凸筋相對應(yīng)形成耦合結(jié)構(gòu)，起到進(jìn)一步密封的作用。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:轉(zhuǎn)子軸與空氣壓縮機(jī)的主軸合并為一根中心軸。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:本發(fā)明中單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例為1:3，燃燒室上進(jìn)氣口的截面大小及齒槽的尺寸參數(shù)根據(jù)單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例確定。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:本發(fā)明中單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例為1:3，燃燒室上進(jìn)氣口的截面大小及齒槽的尺寸參數(shù)根據(jù)單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例確定。6.噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，包括兩個空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)子動力裝置，轉(zhuǎn)子動力裝置，包括轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、轉(zhuǎn)子軸、燃燒室，其特征在于: 轉(zhuǎn)子動力裝置位于中間，兩個空氣壓縮機(jī)位于轉(zhuǎn)子動力裝置的兩端，轉(zhuǎn)子動力裝置與兩個空氣壓縮機(jī)同軸布置； 轉(zhuǎn)子軸通過軸承支撐在機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子軸與兩個空氣壓縮機(jī)的主軸固定連接； 一個空氣壓縮機(jī)的主軸外端連接有輸出軸，或者兩個空氣壓縮機(jī)的主軸外端都連接有輸出軸； 轉(zhuǎn)子固定連接在轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子呈圓柱體，轉(zhuǎn)子與機(jī)殼的內(nèi)腔配合，轉(zhuǎn)子外圓上均勻布設(shè)有多個齒槽，并且齒槽的兩邊通過臺階軸向封閉;燃燒室設(shè)置在機(jī)殼上，燃燒室上設(shè)有進(jìn)氣口、燃油噴射裝置、火花塞裝置，進(jìn)氣口通過進(jìn)氣管與空氣壓縮機(jī)相連，燃燒室通過機(jī)殼上的徑向噴氣口與機(jī)殼的內(nèi)腔連通，徑向噴氣口正對轉(zhuǎn)子外圓的齒槽，并形成閉合狀態(tài);機(jī)殼上與徑向噴氣口沿旋轉(zhuǎn)方向相距1-3個齒槽間距的位置設(shè)有排氣口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子兩邊的臺階上設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與機(jī)殼上的環(huán)形凸筋相對應(yīng)形成耦合結(jié)構(gòu)，起到進(jìn)一步密封的作用。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:轉(zhuǎn)子軸與兩個空氣壓縮機(jī)的主軸合并為一根中心軸。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:本發(fā)明中單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例為1:3，燃燒室上進(jìn)氣口的截面大小及齒槽的尺寸參數(shù)根據(jù)單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例確定。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:本發(fā)明中單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例為1:3，燃燒室上進(jìn)氣口的截面大小及齒槽的尺寸參數(shù)根據(jù)單位時間進(jìn)氣量與排氣量的比例確定。
【專利摘要】本發(fā)明提出了噴壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，包括一個或兩個空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)子動力裝置，轉(zhuǎn)子動力裝置與所述空氣壓縮機(jī)同軸布置；空氣壓縮機(jī)為轉(zhuǎn)子動力裝置提供壓縮空氣，通過轉(zhuǎn)子動力裝置的燃燒室中油氣混合物持續(xù)燃燒形成高壓氣體，推動轉(zhuǎn)子動力裝置的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，做功后的氣體從排氣口排出；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動壓縮機(jī)作同步轉(zhuǎn)動，為燃燒室持續(xù)輸送壓縮空氣，空氣壓縮機(jī)的外端可以作為輸出端。本發(fā)明機(jī)械效率高，達(dá)到60％以上，燃油利用率高，無死點(diǎn)，振動小，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，與現(xiàn)行燃油發(fā)動機(jī)相比具有顯著的進(jìn)步。
【IPC分類】F02C7/00, F02C3/00, F02C6/00
【公開號】CN105443242
【申請?zhí)枴緾N201510879974
【發(fā)明人】魏秀成
【申請人】魏秀成
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月6日