CN105736134A - 混合动力燃气螺管转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了同一发明构思下两种混合动力燃气螺管转子发动机。第一种把包括空气压缩机、螺管转子发动机、电动?发电机、控制器、传感器、电池等进行相应的连接和控制，构成第一驱动系统和第二驱动系统，能量能实现以机械形式进行复合，至少有五或六个功能；第二种是在第一种基础上增加了第三驱动系统，能量能实现以电力形式进行复合，至少有六个功能。两种技术方案都是根据对功率和用途不同，要实现的功能不同，通过相应的控制程序来控制混合动力燃气螺管转子发动机工作。第二种技术方案功率相对小、效率低外，两种混合动力燃气螺管转子发动机结构简单，能实现环保节能、实用、低成本、能输出大功率，用于汽车、轮船、坦克、工厂等作发动机使用。

Description

混合动力燃气螺管转子发动机

技术领域

本发明涉及发动机，具体说涉及一种混合动力燃气螺管转子发动机。

技术背景

虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，由于电池的能量密度与汽油、天然气相比差上百倍，容量衰减也很快，远未达到人们所要求的数值，正是电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。为节能提高能源利用效率，从而提高燃油经济性，减少废气排放，应对气候变化、环境污染和不可再生日趋枯竭的石油资源，人们研发了混合动力汽车，目前投放市场的汽车中利用混合动力汽车节能减排被证明是实际可行的。混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料(汽油，柴油等)和电能的混合。混合动力汽车是由电动机作为发动机的辅助动力驱动汽车。混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。

串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联方式组成SHEV动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低 速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。

并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动一发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。

混联式结合了串联和并联的特点，动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主的形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。该结构的优点是控制方便，缺点是：有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，结构复杂，技术较难，价格较高。混合动力汽车的优点：

①与传统汽车相比，由于内燃机总是工作在最佳工况，油耗非常低。

②内燃机主要工作在最佳工况点附近，燃烧充分，排放气体较干净；起步无怠速(怠速停机)。

③不需要外部充电系统，一次充电续驶里程、基础设施等问题得到解决。

④电池组的小型化使成本和重量低于电动汽车。

⑤发动机和电机动力可互补；低速时可用电机驱动行驶。

混合动力电动汽车发动机提高燃油经济性的主要措施：

一限制发动机怠速。在0.5秒内把发动机拖动正常怠速之上，才让发动机开始工作。

二制动能量回收。就是混合动力汽车采用电机可以回收车辆的部分动能。

三降低发动机功率。功率小，排量、油耗、重量都相对小。

四提高发动机效率。发动机在低负荷时效率很低，采用混合动力系统可以使发动机尽量工作在高效区。

五提高发动机附件的工作效率。改发动机的空调压缩机、动力转向泵、水泵靠发动机直接驱动为各自独立电机驱动，以此提高效率。

当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80％以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40％，在市区还会跌至25％，更为严重的是排放废气污染环境。可见现有技术的混合动力汽车最大缺点是依旧使用了活塞式燃油内燃机，活塞式燃油内燃机即使组成混合动力汽车工作在最佳工作状态，因为活塞式燃油内燃机结构复杂，冷却水吸收耗散的热量仍然占燃料燃烧产生的热能三分之二，用于驱动汽车行驶的能量依然很小，基本上没有效能提升的空间。

从目前的纯电动车和混合动力汽车技术来看，为提高燃油经济性和环保，是以牺牲发动机装机功率、实用性、高电池成本投入、不能载数以吨计载重物跑长途为代价，所以发动机功率都很小。可现代社会如没有能载重物日夜奔跑在公路上的长途汽车，我们整个社会就瘫痪了；还有轮船、坦克、工厂等也大量使用发动机，它们要求功率一般都很大，也渴望节能环保，就是说，未来的对发动机需求，不仅要环保节能、实用、低成本，还要能满足对功率的需求。

使用活塞式燃油内燃机，始终要消耗石油，将来人类把石油烧完了，而有机物又总伴随人类社会客观存在，人类必须走利用一切废弃有机物发酵成沼气，以此获取燃料同时也解决环境污染问题的可持续再生能源环保之路。为适应未来需求，专利申请号201410415779.3一种提高涡轮发动机效率的方法及其装置，它通过提高燃气温度，降低排出废气温度，用螺管转子代替叶片涡轮，从而融合燃气涡轮机技术优势、降低造价、提高效率，但仅涉及螺管转子发动机的构造；专利号申请号201410682992.0电子控制燃气发动机及其车辆和专利号申请号201510340660.9螺管转子发动机动力输出装置也并未涉及它的混合动力技术。

发明内容

本发明的目的是提供同一发明构思下两种环保节能、实用、低成本，能输出大功率的混合动力燃气螺管转子发动机。

实现本发明的目的第一种技术方案如下面所述：

混合动力燃气螺管转子发动机，包括空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机、控制器、传感器、电池，空气压缩机与螺管转子发动机的转轴动力连接，空气压缩机排气管与螺管转子发动机的燃烧室进气端气连接构成燃气螺管转子发动机为第一驱动系统，电动-发电机、控制器、电池电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机的转轴动力连接能运转，各传感器与控制器信号输入端电连接，控制器信号输出端与第一、二驱动系统电连接，控制第一驱动系统供油、点火、关机与待机和第二驱动系统启动、发电、关机与待机，当第二驱动系统输出功率不能对外驱动负载运转，仅用于启动第一驱动系统和发电时，在油门与控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有五个功能，一通电进入待机；二第 二驱动系统输出动力启动第一驱动系统进入怠速；三由油门控制第一驱动系统对外输出功率大小；四在第一驱动系统对外输出功率过程中，第二驱动系统自动向电池充电和高过某一设定电池电量时停止充电进入待机；五断电关机；或者，当第二驱动系统输出功率能对外驱动负载运转，在油门与控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有六个功能，一通电进入待机；二低于某一设定负荷和高过某一设定电池电量时，第一驱动系统待机，由油门控制第二驱动系统驱动转轴对外输出功率大小；三低于某一设定负荷和低过某一设定电池电量时，第一驱动系统启动，由油门控制第一驱动系统对外输出功率大小；四在第一驱动系统对外输出功率过程中，第二驱动系统自动向电池充电和高过某一设定电池电量时停止充电进入待机；五大于某一设定负荷时，由油门控制第一、二驱动系统运转输出动力混合驱动转轴对外输出功率大小；六断电关机。

制动时，第一驱动系统关机进入待机，第二驱动系统利用转轴惯性动能发电。

第二驱动系统输出功率不能对外驱动负载运转，仅用于启动第一驱动系统和发电，负载滑行通过传动系拖动燃气螺管转子发动机转动至少还能提供怠速所需的压缩空气之前，在油门与控制器及其程序的共同控制下，螺管转子发动机能关闭怠速进入待机。

混合动力燃气螺管转子发动机还包括空调压缩机装置、动力转向泵装置，各装置所设专用电机及其控制器与电池电连接，由其控制器及程序自动控制运转工作状态。

从空气压缩机输出的压缩空气不作冷却处理，直接输入燃气螺管转子发动机的燃烧室。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒和螺管转子是由氮化硅陶瓷制成。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒是由陶瓷纤维板制成。

所述电动-发电机是稀土永磁电机。

实现本发明的目的第二种技术方案如下面所述：

混合动力燃气螺管转子发动机，包括空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机、控制器、传感器、电池、电机，空气压缩机与螺管转子发动机转轴动力连接，空气压缩机排气管与螺管转子发动机的燃烧室进气端气连接构成燃气螺管转子发动机为第一驱动系统，电动-发电机、第一控制器、电池电连接构成的电动-发电机装置为第二驱动系统，空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机的转轴动力连接能运转，第二控制器、电池、电机电连接构成电动机装置为第三驱动系统，各传感器与第一控制器信号输入端电连接，控制器信号输出端与第一驱动系统、第二驱动系统电连接，控制第一驱动系统供油、点火、关机与待机和第二驱动系统启动、发电、关机与待机，用作油门的传感器还与第二控制器信号输入端电连接，在油门与两控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有六个功能，一通电进入待机；二低于某一设定负荷和高过某一设定电池电量时，第一、二驱动系统待机，由油门控制第三驱动系统对外输出功率大小；三低过某一设定电池电量时，第二驱动系统自动启动第一驱动系统在某一设定转速上，接着反过来第一驱动系统输出功率驱动第二驱动系统向电池充电；四电池充满电，第一、二驱动系统自动关机停止充电进入待机；五大于某一设定负荷时，第一、二驱动系统自动启动发电与电池电混合向第三驱动系统供电，由油门控制第三驱动系统对外输出功率大小；六断电关机。

混合动力燃气螺管转子发动机还包括空调压缩机装置、动力转向泵装置，各装置所设专用电机及其控制器与电池电连接，由其控制器及程序自动控制运转工作状态。

从空气压缩机输出的压缩空气不作冷却处理，直接输入燃气螺管转子发动机的燃烧室。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒和螺管转子是由氮化硅陶瓷制成。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒是由陶瓷纤维板制成。

所述电动-发电机是稀土永磁电机。

所述的电机是开关磁阻电机。

由于采用了上述技术方案措施，本发明第一种技术方案能收到如下技术效果：

1、环保。转速1470转/分时活塞式内燃机才刚过怠速，而燃气螺管转子发动机的滑片式空气压缩机已到达标称参数，能向燃烧室提供大量压缩空气，螺管转子发动机燃烧室使用的是火焰筒，能适应多种燃料，特别是天然气和沼气之类，又能使燃料在过量空气中燃烧，所产生的有害气体比活塞式内燃机相对少。

2、节能。燃气螺管转子发动机的主要特点是能提高燃气温度，降低排气温度，从而能提高每千克燃气所做的功；能低转速、小流量、大扭矩输出动力；没有耗散热量的冷却水装置；燃气螺管转子发动机也能关闭怠速进入待机；也能与现有技术一样用电机驱动汽车相关附件；能利用转轴惯性动能发电。

3、实用。省去了多故障的水泵冷却装置；当用于汽车发动机时与现有汽车一样，只要到油站片刻加注一次燃料就能跑几百公里，这种装置更接近传统的汽车驱动系统。

4、低成本。因为燃气螺管转子发动机是用螺管转子代替燃气涡轮机昂贵的叶片式涡轮而得到的，螺管转子又能用氮化硅材料制造，所需的电池容量小成本也小，能量又能以简单机械形式进行复合，所以整个发动机结构简单成本低。

5、能输出大功率。现有技术燃气涡轮发动机功率动辄数千千瓦，燃气螺管转子发动机是燃气涡轮发动机的变型机种，能发挥燃气涡轮机单位质量输出功率大等技术优点，所以能造出与现有技术燃气涡轮发动机一样大功率的混合动力燃气螺管转子发动机。

6、告别燃气轮机不能用于驱动常规汽车历史。现有技术的燃气涡轮发动机功率动辄数千千瓦以上，在汽车应用上目前仅特种汽车和坦克，燃气螺管转子发动机能小流量、低转速、大扭矩输出动力，包含了常规汽车适用的一般从几十千瓦到几百千瓦之间发动机功率范围，能用于驱动常规汽车。

本发明第二种技术方案能量是以电力形式进行复合，能收到的技术效果，除因受限于第三驱动系统，混合动力燃气螺管转子发动机功率相对小、成本相对高外，其余与第一种技术方案收到的技术效果大体相同。

附图说明

下面对说明书附图作详细说明。

附图1是本发明提供的第一种技术方案转轴在同一条直线上动力连接时的工作原理示意图。

图1中，1.空气压缩机，2.螺管转子发动机，3.电动-发电机，4.燃料箱，5.控制器，6.电池，7.输出动力，8.油门。

附图2是本发明提供的第一种技术方案转轴间通过皮带轮、同步皮带动力连接时的工作原理示意图。

图2中，1.空气压缩机，2.螺管转子发动机，3.电动-发电机，4.燃料箱，5.控制器，6.电池，7.输出动力，8.油门，9.皮带轮，10.同步皮带。

附图3本发明提供的第二种技术方案工作原理示意图。

图3中，1.空气压缩机，2.螺管转子发动机，3.电动-发电机，4.燃料箱，5.第一控制器，6.电池，7.输出动力，8.第二控制器，9.电机，10.油门。

具体实施方式

下面对本发明的第一种技术方案实施方式再作进一步的说明。

混合动力燃气螺管转子发动机，包括空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机、控制器、传感器、电池，空气压缩机与螺管转子发动机的转轴动力连接，空气压缩机排气管与螺管转子发动机的燃烧室进气端气连接构成燃气螺管转子发动机为第一驱动系统，电动-发电机、控制器、电池电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机的转轴动力连接能运转，各传感器与控制器信号输入端电连接，控制器信号输出端与第一、二驱动系统电连接，控制第一驱动系统供油、点火、关机与待机和第二驱动系统启动、发电、关机与待机，当第二驱动系统输出功率不能对外驱动负载运转，仅用于启动第一驱动系统和发电时，在油门与控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有五个功能，一通电进入待机；二第二驱动系统输出动力启动第一驱动系统进入怠速；三由油门控制第一驱动系统对外输出功率大小；四在第一驱动系统对外输出功率过程中，第二驱动系统自 动向电池充电和高过某一设定电池电量时停止充电进入待机；五断电关机；或者，当第二驱动系统输出功率能对外驱动负载运转，在油门与控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有六个功能，一通电进入待机；二低于某一设定负荷和高过某一设定电池电量时，第一驱动系统待机，由油门控制第二驱动系统驱动转轴对外输出功率大小；三低于某一设定负荷和低过某一设定电池电量时，第一驱动系统启动，由油门控制第一驱动系统对外输出功率大小；四在第一驱动系统对外输出功率过程中，第二驱动系统自动向电池充电和高过某一设定电池电量时停止充电进入待机；五大于某一设定负荷时，由油门控制第一、二驱动系统运转输出动力混合驱动转轴对外输出功率大小；六断电关机。

第一种技术方案中，出现两种情况：

当第二驱动系统输出功率不能驱动负载运行，仅用于启动第一驱动系统和发电时，要求电池容量最少，对外输出动力端则需接动力分离装置。按混合动力分类，应属于中度以下混合。这种驱动方式更接近传统汽车。

当第二驱动系统输出功率能驱动负载运行，又用于启动第一驱动系统和发电时，要求第二驱动系统输出功率大，电池容量相对大。按混合动力分类，应属于中度以上混合。因为第二驱动系统输出功率驱动负载运行，负载由静止起步运动时，也使第一驱动系统进入一定转速，所以对外输出动力端则可直接变速箱。

第一种技术方案中，结构相同，但由于第二驱动系统输出功率和用途不同，就需要两种不同的控制程序，所以功率和用途不同，要实现的功能不同，其控制程序也不同。第二驱动系统输出功率的大小，决定了是否需要设置动力分离装置。

第一种技术方案能量能实现以机械形式进行复合。

制动时，第一驱动系统关机进入待机，第二驱动系统利用转轴惯性动能发电。当混合动力燃气螺管转子发动机用于汽车发动机，挂档制动汽车时，汽车巨大的惯性会拖动空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机的转轴一齐运转，使第二驱动系统消耗惯性动能发电。

第二驱动系统输出功率不能对外驱动负载运转，仅用于启动第一驱动系统和发电，负载滑行通过传动系拖动燃气螺管转子发动机转动至少还能提供怠速所需的压缩空气之前，在油门与控制器及其程序的共同控制下，螺管转子发动机能关闭怠速进入待机。

混合动力燃气螺管转子发动机还包括空调压缩机装置、动力转向泵装置，各装置所设专用电机及其控制器与电池电连接，由其控制器及程序自动控制运转工作状态。当混合动力燃气螺管转子发动机用于汽车发动机时，与现有技术一样所采取提高附件效率的措施，而且省去冷却水系统。

空气压缩机包括滑片式空气压缩机或离心式空气压缩机、轴流式空气压缩。用作汽车发动机最好采用滑片式空气压缩机，它转速低、产气量大、输出压力高，为节能从空气压缩机输出的压缩空气不作冷却处理，直接输入燃气螺管转子发动机的燃烧室。如要求混合动力燃气螺管转子发动机输出大功率，滑片式空气压缩机又不能提供相应的压缩空气时，空气压缩机应采用离心式或轴流式空气压缩机，同时配套增速装置。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒和螺管转子是由氮化硅陶瓷制成。氮化硅陶瓷，具有高强度、低密度、耐高温等性质，使用热压法烧结的氮化硅陶瓷，能把燃气加热到1300℃。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒是由陶瓷纤维板制成。陶瓷纤维板质地坚硬，韧性，耐压强度高，具有优良的抗风蚀能力，能耐1400℃高温。

所述电动-发电机是稀土永磁电机。就是现有技术的既能用作发电机又能用作电动机的电动-发电一体机，用作电动机时能在油门控制下输出动力。

燃气螺管转子发动机与燃气涡轮发动机的工作原理一样，只不过它是用螺管转子代替昂贵的叶片涡轮，转换效率高，能小流量、低转速、大扭矩输出动力，能造出与现有技术燃气涡轮发动机一样大功率的混合动力燃气螺管转子发动机。

控制器与现有技术的硬件结构和工作原理大体相同，需编写出程序去实现不同功能。为保证有充分的空气量供燃料燃烧，过量空气量最好大于20％以上。

电池包括所有能充电、放电的电池与超级电容。在负载运行之初，电池处于电量饱满状态。

用于监测控制混合动力燃气螺管转子发动机工作的传感器包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、压力传感器、转速传感器、位置传感器、流量传感器、火焰传感器等，其中用作油门的传感器与油门连接。

空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机装置之间通过转轴轴线串联动力连接，如附图1所示。为缩短机体长度也可用皮带轮与同步皮带组合或齿轮传动等连接，如附图2所示。如空气压缩机是滑片式空气压缩机，空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机三条转轴能同步转动，就是说只要转轴转动，滑片式空气压缩机产生的压缩空气是连续不断流入螺管转子发动机的燃烧室中，经螺管转子转换动力后，才能排出大气中循环。只要转轴转动，随时可供油、点火启动第一驱动系统进入工作，所以当负载滑行拖动燃气螺管转子发动机转轴转动还具有一定转速，螺管转子发动机也能关闭怠速进入待机，所以断电关 机之外的关机是指停止供油息火进入待机，但螺管转子发动机还是转动的，这与混合动力活塞式内燃机有很大的区别。螺管转子发动机的动力臂不像活塞式内燃机受行程限制，小功率也能采用径向长力臂，能低转速输出大扭矩，所以最好选用螺管转子发动机轴端对外输出动力。

与燃气涡轮发动机能使用多种燃料一样，能用汽油、柴油、天然气、沼气等燃料。最好使用天然气、沼气这两种都清洁能源，特别是沼气，它是可持续再生能源。

下面对本发明的第二种技术方案实施方式再作进一步的说明。

混合动力燃气螺管转子发动机，包括空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机、控制器、传感器、电池、电机，空气压缩机与螺管转子发动机转轴动力连接，空气压缩机排气管与螺管转子发动机的燃烧室进气端气连接构成燃气螺管转子发动机为第一驱动系统，电动-发电机、第一控制器、电池电连接构成的电动-发电机装置为第二驱动系统，空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机的转轴动力连接能运转，第二控制器、电池、电机电连接构成电动机装置为第三驱动系统，各传感器与第一控制器信号输入端电连接，控制器信号输出端与第一驱动系统、第二驱动系统电连接，控制第一驱动系统供油、点火、关机与待机和第二驱动系统启动、发电、关机与待机，用作油门的传感器还与第二控制器信号输入端电连接，在油门与两控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有六个功能，一通电进入待机；二低于某一设定负荷和高过某一设定电池电量时，第一、二驱动系统待机，由油门控制第三驱动系统对外输出功率大小；三低过某一设定电池电量时，第二驱动系统自动启动第一驱动系统在某一设定转速上，接着反过来第一驱动系统输出功率驱动第二驱动系统向电池充电；四电池充满电，第一、二驱动系统自动关机停止充电进 入待机；五大于某一设定负荷时，第一、二驱动系统自动启动发电与电池电混合向第三驱动系统供电，由油门控制第三驱动系统对外输出功率大小；六断电关机。

混合动力燃气螺管转子发动机还包括空调压缩机装置、动力转向泵装置，各装置所设专用电机及其控制器与电池电连接，由其控制器及程序自动控制运转工作状态。

从空气压缩机输出的压缩空气不作冷却处理，直接输入燃气螺管转子发动机的燃烧室。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒和螺管转子是由氮化硅陶瓷制成。

燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒是由陶瓷纤维板制成。

所述电动-发电机是稀土永磁电机。

所述的电机是开关磁阻电机。

两种技术方案都是根据对功率和用途不同，要实现的功能不同，通过相应的控制程序来控制混合动力燃气螺管转子发动机工作。与第一种技术方案主要不同的是在第一种技术方案基础上增加电池容量，第一、二驱动系统自动工作在开机与关机两种状态，由第二控制器、电池、电机电连接构成的电动机装置为第三驱动系统以电力来驱动负载，能量能实现以电力形式进行复合，受限于电池容量和电动机功率，第二种技术方案的混合动力燃气螺管转子发动机功率比第一种技术方案的混合动力燃气螺管转子发动机功率相对小、效率低。

Claims (9)

1.混合动力燃气螺管转子发动机，包括空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机、控制器、传感器、电池，其特征是：空气压缩机与螺管转子发动机的转轴动力连接，空气压缩机排气管与螺管转子发动机的燃烧室进气端气连接构成燃气螺管转子发动机为第一驱动系统，电动-发电机、控制器、电池电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机的转轴动力连接能运转，各传感器与控制器信号输入端电连接，控制器信号输出端与第一、二驱动系统电连接，控制第一驱动系统供油、点火、关机与待机和第二驱动系统启动、发电、关机与待机，当第二驱动系统输出功率不能对外驱动负载运转，仅用于启动第一驱动系统和发电时，在油门与控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有五个功能，一通电进入待机；二第二驱动系统输出动力启动第一驱动系统进入怠速；三由油门控制第一驱动系统对外输出功率大小；四在第一驱动系统对外输出功率过程中，第二驱动系统自动向电池充电和高过某一设定电池电量时停止充电进入待机；五断电关机；或者，当第二驱动系统输出功率能对外驱动负载运转，在油门与控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有六个功能，一通电进入待机；二低于某一设定负荷和高过某一设定电池电量时，第一驱动系统待机，由油门控制第二驱动系统驱动转轴对外输出功率大小；三低于某一设定负荷和低过某一设定电池电量时，第一驱动系统启动，由油门控制第一驱动系统对外输出功率大小；四在第一驱动系统对外输出功率过程中，第二驱动系统自动向电池充电和高过某一设定电池电量时停止充电进入待机；五大于某一设定负荷时，由油门控制第一、二驱动系统运转输出动力混合驱动转轴对外输出功率大小；六断电关机。

2.根据权利要求1所述的混合动力燃气螺管转子发动机，其特征是：制动时，第一驱动系统关机进入待机，第二驱动系统利用转轴惯性动能发电。

3.根据权利要求1、2所述的混合动力燃气螺管转子发动机，其特征是：第二驱动系统输出功率不能对外驱动负载运转，仅用于启动第一驱动系统和发电，负载滑行通过传动系拖动燃气螺管转子发动机转动至少还能提供怠速所需的压缩空气之前，在油门与控制器及其程序的共同控制下，螺管转子发动机能关闭怠速进入待机。

4.混合动力燃气螺管转子发动机，包括空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机、控制器、传感器、电池、电机，其特征是：空气压缩机与螺管转子发动机转轴动力连接，空气压缩机排气管与螺管转子发动机的燃烧室进气端气连接构成燃气螺管转子发动机为第一驱动系统，电动-发电机、第一控制器、电池电连接构成的电动-发电机装置为第二驱动系统，空气压缩机、螺管转子发动机、电动-发电机的转轴动力连接能运转，第二控制器、电池、电机电连接构成电动机装置为第三驱动系统，各传感器与第一控制器信号输入端电连接，控制器信号输出端与第一驱动系统、第二驱动系统电连接，控制第一驱动系统供油、点火、关机与待机和第二驱动系统启动、发电、关机与待机，用作油门的传感器还与第二控制器信号输入端电连接，在油门与两控制器及其程序的共同控制下，混合动力燃气螺管转子发动机至少有六个功能，一通电进入待机；二低于某一设定负荷和高过某一设定电池电量时，第一、二驱动系统待机，由油门控制第三驱动系统对外输出功率大小；三低过某一设定电池电量时，第二驱动系统自动启动第一驱动系统在某一设定转速上，接着反过来第一驱动系统输出功率驱动第二驱动系统向电池充电；四电池充满电，第一、二驱动系统自动关机停止充电进入待机；五大于某一设定负荷时，第一、二驱动系统自动启动发电与电池电混合向第三驱动系统供电，由油门控制第三驱动系统对外输出功率大小；六断电关机。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的混合动力燃气螺管转子发动机，其特征是：混合动力燃气螺管转子发动机还包括空调压缩机装置、动力转向泵装置，各装置所设专用电机及其控制器与电池电连接，由其控制器及程序自动控制运转工作状态。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的混合动力燃气螺管转子发动机所述的空气压缩机，其特征是：从空气压缩机输出的压缩空气不作冷却处理，直接输入燃气螺管转子发动机的燃烧室。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的混合动力燃气螺管转子发动机所述的螺管转子发动机，其特征是：燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒和螺管转子是由氮化硅陶瓷制成。

8.根据权利要求1、2、3或4所述的混合动力燃气螺管转子发动机所述的螺管转子发动机，其特征是：燃气螺管转子发动机燃烧室的火焰筒是由陶瓷纤维板制成。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的混合动力燃气螺管转子发动机所述的电动-发电机，其特征是：所述电动-发电机是稀土永磁电机。