CN104005845A - 螺旋线无曲轴转子发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋线无曲轴转子发动机，包括圆柱形的转子、与转子配套的筒体和与筒体连接的燃烧室罩体，筒体内表面或转子外表面刻有螺旋线；转子由前轴承座和后轴承座固定并能转动，转子连接有动力输出轴进行能量输出；当高温、高压燃气被迫穿过筒体内表面或转子外表面的螺旋线时，螺旋线内的高温、高压燃气强力摩擦、螺旋搓动转子、使转子短时间达到很高转速。本发明以转子转动的方式直接进行能量输出，特别适合用作汽油发动机，可节省大量汽油和能量转换所需的零部件，具有结构简单，实用性强的特点，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺旋线无曲轴转子发动机，尤其适合做汽油的发动机。
背景技术
随着科技的进步和社会经济的发展，汽车已经是普及的消费品。发动机是汽车系统中最为复杂的关键部件，发动机性能是否优越直接影响汽车的档次和品质，现在的汽车发动机一般任然是以曲轴、连杆、活塞、凸轮、气门、点火、化油器等组成，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四冲程，循环做工，消耗汽油的同时输出动力。
由于现有的发动机采用曲轴、连杆、活塞和凸轮驱动汽车，因而需要进行能量的转换，在转换过程中不仅会损耗大量的能量，还会增加许多零部件，造成汽车使用过程中不仅油耗高，而且造价不菲，出故障的概率也大为增加。
如果采用无曲轴转子发动机驱动汽车，零部件会减少很多，结构也会简化。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种螺旋线无曲轴转子发动机，该发动机以转子转动的方式进行能量输出，特别适合用作汽车发动机，可节省大量汽油和能量转换所需的零部件，具有结构简单，实用性强的特点。
为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：
一种螺旋线无曲轴转子发动机，其特征在于：螺旋线无曲轴转子发动机包括圆柱形的转子、与转子配套的筒体和与筒体连接的燃烧室罩体，筒体内表面或转子外表面刻有螺旋线；转子由前轴承座和后轴承座固定并能转动，转子连接有动力输出轴进行能量输出；转子通过齿形带带动大带轮对空气压缩机内的空气进行压缩，空气压缩机的进空气端连接空气滤清器，出空气端连接空气室，空气室内设有对称分布且在筒体外壁上的换热翅片，空气室经外弯管连接燃烧室罩体；外弯管与燃烧室的接口内设有火花塞和油嘴，火花塞连接有高压发生器，油箱经电子供油器、油盘管、油管与油嘴连接；筒体上设有尾气室和排气管。
所述前轴承座连接有前罩，完全杜绝转子在旋转过程中，高温、高压燃气渗透和泄露的可能性。
所述油盘管位于筒体或空气室的外表面，可以利用空气室或筒体外表面的热量进行汽油的预热汽化，有利充分燃烧。
所述转子连接有电启动器，电启动器通过齿形带带动转子启动，启动后由超越离合器自动实现启动离合。
所述燃烧室内的转子上设有叶片，燃烧室内叶片高速旋转，相当于进行搅拌，有利于充分燃烧。
所述燃烧室罩体的颈部设有环形散热片，有利于对发动机进行散热，减少对前轴承的热影响。
螺旋线无曲轴转子发动机的工作原理为：当高温、高压燃气被迫穿过筒体内表面或转子外表面的螺旋线时，其中的转子会如同发射的炮弹，被强力螺旋驱动，很短时间就可以获得很高的转速。
我们在这里利用高温、高压燃气实现螺旋线无曲轴转子发动机的转子转动，实现能量转换和输出机械能做功。转速主要来源于螺旋线内的高温、高压燃气强力摩擦、螺旋搓动转子、使转子短时间达到很高转速。
工作时，转子通过齿形带带动大带轮进行空气压缩，压缩进气经过空气滤清器过滤杂质，被压缩空气进入空气室，空气室内有大量中心对称分布在筒体外壁的换热翅片，压缩空气经换热翅片对筒体进行换热，多组翅片结构可以加强筒体散热，也可以快速加热压缩空气。
空气室内的洁净空气实现逆流换热后，加热的空气经外弯管通入燃烧室罩体内，进入燃烧室罩体之前有油嘴供油，火花塞点火，燃烧室内叶片高速旋转，相当于进行充分搅拌燃烧。
油箱内的油，通过电子供油器智能控制，配合转子转速和人工油门操控，保证供油处于最佳状态，有利于汽油充分燃烧与动力强劲稳定输出。
油盘管可以利用空气室或筒体外壁的热量进行汽油的预热汽化，有利充分燃烧。
燃烧室高温、高压燃气进入筒体内表面或转子外表面螺旋线中的空隙，高压、高速气流螺旋扫过转子表面，转子被强力高速气流摩擦搓动，动力输出轴实现机械能输出。
环形分布散热片可以对发动机颈部进行散热，减少对前轴承的热影响。油盘管可以根据需要进行合理设置，利用空气室外热量或尾热进行汽油的充分预热甚至完全汽化，有利充分稳定高效燃烧。
前罩可靠实现完全密闭，完全杜绝转子轴旋转过程中，高温气体向前轴承渗透的可能性。
电启动器通过齿形带带动转子启动，启动后由超越离合器自动实现启动离合。
与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：
结构特别简单合理、与传统发动机相比没有什么高精度部件，并且零件数不及传统发动机的十分之一；转子与筒体没有接触，气流摩擦强力驱动也不会产生零件磨损，并且转子高速旋转的稳定性远大于曲轴连杆活塞机构；
利用进气对线膛筒进行翅片散热，一举两得，热能充分回收利用；油盘管合理设置可以利用外热或余热将燃油完全汽化，使供油转变为供油蒸汽保证充分燃烧和稳定功率输出，对转子外表面可以实施粗糙化或耐高温喷涂，增加转子表面气流摩擦阻力，提高发动机效率。
发动机可以设计制造得特别轻巧，还可以依据需要对转子内腔进行良好强制气流对流冷却，降低转子工作温度，特别适合一些特殊场合使用。
将膛线筒体与转子设计成一些曲线外形，比如排气端外形为双曲线逐步变大逐步靠近渐近线的喇叭形，可获得一些更优良性能。
附图说明
图1是螺旋线无曲轴转子发动机的平面结构示意图。
图2是筒体内表面刻有螺旋线的立体结构示意图。
图3是转子外表面刻有螺旋线的立体结构示意图。
图中各标号表示：
1、空气滤清器；2、空气压缩机；3、大带轮；4、动力输出轴；5、后轴承座；6、齿形带；7、转子；8、尾气室；9、排气管；10、筒体；11、电子供油器；12、油箱；13、空气室翅片；14、燃烧室叶片；15、燃烧室罩体；16、前轴承座；17、前罩；18、散热片；19、高压发生器；20、火花塞；21、油嘴；22、油管；23、油盘管；24、空气室；25、电启动器；42、转子外表面螺旋线；43、筒体内表面螺旋线。
具体实施方式
现结合附图，对本发明进一步具体说明。
如图1、图2和图3所示螺旋线无曲轴转子发动机，包括圆柱形的转子7、与转子7配套的筒体10和与筒体10连接的燃烧室罩体15，筒体内表面或转子外表面刻有螺旋线43、42；转子7由前轴承座16和后轴承座5固定并能转动，转子7连接有动力输出轴4进行能量输出；转子7通过齿形带6带动大带轮3对空气压缩机2内的空气进行压缩，空气压缩机2的进空气端连接空气滤清器1，出空气端连接空气室24，空气室24内设有对称分布且在筒体外壁上的换热翅片13，空气室24经外弯管连接燃烧室罩体15；外弯管与燃烧室的接口内设有火花塞20和油嘴21，火花塞20连接有高压发生器19，油箱12经电子供油器11、油盘管23、油管22与油嘴21连接；筒体10上设有尾气室8和排气管9。
所述前轴承座16连接有前罩17，完全杜绝转子7在旋转过程中，高温、高压燃气渗透和泄露的可能性。
所述油盘管23位于筒体10或空气室24的外表面，可以利用空气室24或筒体10外表面的热量进行汽油的预热汽化，有利充分燃烧。
所述转子7连接有电启动器25，电启动25器通过齿形带6带动转子7启动，启动后由超越离合器自动实现启动离合。
所述燃烧室内的转子上设有叶片14，燃烧室内叶片14高速旋转，相当于进行搅拌，有利于充分燃烧。
所述燃烧室罩体15的颈部设有环形散热片18，有利于对发动机进行散热，减少对前轴承的热影响。
工作时，转子7通过齿形带6带动大带轮3进行空气压缩，压缩进气经过空气滤清器1过滤杂质，被压缩空气进入空气室24，空气室24内有大量中心对称分布在筒体外壁的换热翅片13，压缩空气经换热翅片13对筒体10进行换热，多组翅片结构可以加强筒体10散热，也可以快速加热压缩空气。
空气室24内的洁净空气实现逆流换热后，加热的空气经外弯管通入燃烧室罩体15内，进入燃烧室罩体之前有油嘴21供油，火花塞20点火，燃烧室内叶片14高速旋转，相当于进行充分搅拌燃烧。
油箱内的油，通过电子供油器11智能控制，配合转子转速和人工油门操控，保证供油处于最佳状态，有利于汽油充分燃烧与动力强劲稳定输出。
油盘管23可以利用空气室24或筒体10外壁的热量进行汽油的预热汽化，有利充分燃烧。
燃烧室高温、高压燃气进入筒体内表面或转子外表面螺旋线中的空隙，高压、高速气流螺旋扫过转子7表面，转子7被强力高速气流摩擦搓动，动力输出轴4实现机械能输出。
环形分布散热片18可以对发动机颈部进行散热，减少对前轴承的热影响。油盘管23可以根据需要进行合理设置，利用空气室外热量或尾热进行汽油的充分预热甚至完全汽化，有利充分稳定高效燃烧。
前罩17可靠实现完全密闭，完全杜绝转子轴旋转过程中，高温气体向前轴承渗透的可能性。
电启动器25通过齿形带6带动转子3启动，启动后由超越离合器自动实现启动离合。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种螺旋线无曲轴转子发动机，其特征在于：螺旋线无曲轴转子发动机包括圆柱形的转子、与转子配套的筒体和与筒体连接的燃烧室罩体，筒体内表面或转子外表面刻有螺旋线；转子由前轴承座和后轴承座固定并能转动，转子连接有动力输出轴进行能量输出；转子通过齿形带带动大带轮对空气压缩机内的空气进行压缩，空气压缩机的进空气端连接空气滤清器，出空气端连接空气室，空气室内设有对称分布且在筒体外壁上的换热翅片，空气室经外弯管连接燃烧室罩体；外弯管与燃烧室的接口内设有火花塞和油嘴，火花塞连接有高压发生器，油箱经电子供油器、油盘管、油管与油嘴连接；筒体上设有尾气室和排气管。
2.根据权利要求1所述的螺旋线无曲轴转子发动机，其特征在于：所述前轴承座连接有前罩。
3. 根据权利要求1所述的螺旋线无曲轴转子发动机，其特征在于：所述油盘管位于筒体或空气室的外表面。
4.根据权利要求1所述的螺旋线无曲轴转子发动机，其特征在于：所述转子连接有电启动器，电启动器通过齿形带带动转子启动，启动后由超越离合器自动实现启动离合。
5.根据权利要求1所述的螺旋线无曲轴转子发动机，其特征在于：所述燃烧室内的转子上设有叶片。
6.根据权利要求1所述的螺旋线无曲轴转子发动机，其特征在于：所述燃烧室罩体的颈部设有环形散热片。
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