CN107061204B - 太阳能热气转子发动机及电动机车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热气转子发动机及电动机车，太阳能热气转子发动机包括旋转气缸、位于旋转气缸中的五角转子、以及位于旋转气缸两端的第一端盖和第二端盖，旋转气缸的内壁与五角转子滑动连接以合围形成五个气室，第一端盖上设置有用于吸入外部空气的吸气口，旋转气缸的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热的换热片，第二端盖上设置有用于排出热气的排气口，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积，以吸入外部空气并排出热气，输出机械功。本发明提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，扭矩储备高、热机效率高、输出功率大、经济性好。

Description

太阳能热气转子发动机及电动机车

技术领域

本发明涉及太阳能热气发动机领域，特别地，涉及一种太阳能热气转子发动机。此外，本发明还涉及一种包括上述太阳能热气转子发动机的电动机车。

背景技术

人类发明的蒸气机，将液体加热膨胀后转化为气体以产生高压来推动活塞做功。蒸气机有效气压高，做功能力强。通过试验证明，通过加热封闭腔的气体或含水湿气，也会产生高气压，也能推动活塞做功。爆米花机爆炸事故直观形象地演示了加热做功原理。有很多种机械的方法可以使“爆米花机”膨胀并在未爆炸之前卸压排气，然后换气，不断地循环，创造出多种多样的热力发动机(简称热机)。太阳能热气转子发动机既能做功同时又能加热气与“爆米花机”膨胀做功的事实原理相似。

根据气体膨胀做功的原理，人们制造了许多可运转的发动机，例如斯特林发动机、吸火式发动机和走马灯。目前绝大多数斯特林发动机都采用固定缸体加圆柱活塞的结构，热交换系数低。而对于吸火式热气发动机，其做功的工作原理为吸进高温火焰→散热负压→排出乏气，然而做功效率低、输出功率小。因此，这些发动机由于气压差微弱，机械功率也非常微弱，难以输出机械功，除作为热能教学工艺品外，不具有实用性。因此，现有的热力发动机输出机械功弱，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，以解决现有的热力发动机输出机械功弱的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的太阳能热气转子发动机，包括旋转气缸、位于旋转气缸中的五角转子、以及位于旋转气缸两端的第一端盖和第二端盖，旋转气缸的内壁与五角转子滑动连接以合围形成五个气室，第一端盖上设置有用于吸入外部空气的吸气口，旋转气缸的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热的换热片，第二端盖上设置有用于排出热气的排气口，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积，以吸入外部空气并排出热气，输出机械功。

进一步地，旋转气缸的内腔上设置有多个用于在旋转气缸和五角转子产生相对运动时改变五个气室的容积的形状和大小的变容部。

进一步地，变容部为呈月牙形的凹陷，多个变容部周向分布于旋转气缸的内腔内。

进一步地，五角转子的外周由五根密封条合围而成，旋转气缸的内壁与五根密封条构成的五个尖角滑动连接。

进一步地，多个吸气口均布于第一端盖上；多个排气口均布于第二端盖上；密封条靠近第一端盖的一端设置有与吸气口相配合的吸气配气槽；密封条靠近第二端盖的一端设置有与排气口相配合的排气配气槽。

进一步地，第一端盖上设置有与多个吸气口相通用于将外部空气进行导入的空气导引器、以及连接于空气导引器和多个吸气口之间用于对导入空气导引器的空气进行汇入并经由多个吸气口吸入到五个气室内的空气进气隔热室；第二端盖上还设置有与多个排气口相通用于将多个排气口排出的加热的空气进行汇集的热气收集室、以及对热气收集室汇集的热气进行输出的热气导引器。

进一步地，太阳能热气转子发动机还包括与第一端盖固定连接用于在电动机的带动下使旋转气缸产生转动的皮带槽。

进一步地，太阳能热气转子发动机还包括套设于五角转子内的轴承及套设于轴承上用于支撑五角转子的偏心轴，偏心轴上设置有用于冷却五角转子和轴承的中心导气孔。

进一步地，换热片上面还设置有用于透入太阳光和红外线、并对旋转气缸的外壁上产生的热气进行保温的保温罩。

本发明还提供一种电动机车，包括上述的太阳能热气转子发动机、给太阳能热气转子发动机上的换热片提供光能量的聚光反射镜、以及用于根据光强度的大小带动聚光反射镜运转的云台。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，采用旋转气缸和五角转子，旋转气缸和五角转子滑动接触以合围形成五个气室，旋转气缸上的换热片吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积以使太阳能热气转子发动机做功，由于容积在机械地增大的过程中气压升高，容积在机械地减小的过程中气压降低，工质吸热并容积变化时就输出机械功；与吸火式热气发动机相比，缸内升压与缸内负压的范围大，扭矩储备高；强制旋转的旋转气缸的缸体受热均匀，热交换系数高于缸体的斯特林发动机，加上五个气室的容积的面容比大，太阳能热气转子发动机会形成较高的气压，做功能力强。本发明提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，扭矩储备高、热机效率高、输出功率大、经济性好。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明太阳能热气转子发动机优选实施例的剖面示意图；

图2是本发明太阳能热气转子发动机优选实施例的吸气原理示意图；

图3是本发明太阳能热气转子发动机优选实施例的排气原理示意图；

图4是本发明太阳能热气转子发动机中气室旋转时改变容积的工作原理示意图；

图5是本发明太阳能热气转子发动机优选实施例的排气结构示意图；

图6是本发明电动机车优选实施例的结构示意图；

图7是本发明电动机车优选实施例的部分结构的立体示意图；

图8是本发明电动机车优选实施例的部分结构的侧面示意图；

图9是本发明电动机车优选实施例的局部放大示意图。

附图标号说明：

10、旋转气缸；20、五角转子；30、第一端盖；40、第二端盖；11、换热片；12、变容部；21、密封条；31、吸气口；41、排气口；211、吸气配气槽；212、排气配气槽；32、空气导引器；33、空气进气隔热室；42、热气收集室；43、热气导引器；50、皮带槽；60、轴承；70、偏心轴；71、中心导气孔；13、保温罩；14、气室；100、太阳能热气转子发动机；300、聚光反射镜；200、云台；400、支架；500、固定轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种太阳能热气转子发动机，包括旋转气缸10、位于旋转气缸10中的五角转子20、以及位于旋转气缸10两端的第一端盖30和第二端盖40，旋转气缸10的内壁与五角转子20滑动连接以合围形成五个气室14，第一端盖30上设置有用于吸入外部空气的吸气口31，旋转气缸10的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室14内吸入的空气进行加热的换热片11，第二端盖40上设置有用于排出加热的空气的排气口41，旋转气缸10与五角转子20产生相对运动来改变五个气室14的容积，以吸入外部空气并排出加热的空气，输出机械功。本实施例提供的太阳能热气转子发动机，采用单缸的五角转子机构，旋转气缸10在电动机的带动下旋转起动，使内部的五角转子20与外部的旋转气缸10之间形成一定的转速差，五角转子在旋转气缸10内做展成运动。由于旋转气缸10的内壁与五角转子20滑动连接以合围形成五个旋转的容积变化的气室14。每个气室14容积最小并旋转到吸气位置时，五角转子20进气边沿打开吸气口31；气室14容积增大时吸入常温空气后，吸气口31关闭，换热片11的对吸入气室内的常温空气进行加热，升温开始。吸入气室14内的常温空气与旋转气缸10镀银的内壁接触，气温迅速升高，由于此时气室14封闭，气压也迅速升高。理想情况下，气室14内的空气气温达600～700℃，气压大于2atm，空气在高温状态继续吸热等温膨胀做功。旋转气缸10与五角转子20相对运动使气体容积最大时，五角转子20的排气口41打开，然后容积收缩，加热的高温空气由排气口41冲出。由于容积机械地增加的过程中气压升高，容积机械地减少的过程中气压降低，工质吸热并容积变化时就输出机械功。与吸火式热气发动机相比，缸内升压(1～2.5atm)比缸内负压(＜1atm)的范围大，故扭矩储备较高。强制旋转的旋转气缸10的缸体受热均匀，热交换系数高于固定缸体的斯特林发动机，加上五个气室14的容积的面容比大，太阳能热气转子发动机的气室14内会形成较高的气压，故太阳能热气转子发动机做功能力比斯特林发动机稍强。另外，太阳能热气转子发动机的吸气口31与排气口41分别布置在第一端盖30和第二端盖40，因此空气单向流动，绝大部分太阳光能会被吸收转化为热，一部分在等温膨胀过程转化为功，一部转化为热能储存在常压热气中。排出的加热的空气温度可达到600～700℃，是高品位的热源，有广泛的用途。本实施例提供的太阳能热气转子发动机，将五角转子20旋转变化时产生的容积用作太阳能热气发动机的工作室。五角转子20和旋转气缸10构成五个月牙形旋转变化的气室14，气室14吸气后容积膨胀做功(体积膨胀比约2.0)时处于封闭状态；然后容积缩小过程中排出热气，周而复始，在旋转气缸10内有四处容积峰值。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机，相比于现有技术，具有以下优点：

1、平衡性优越，运转水平低，采用自转运动的气缸和五角转子，没有往复运动的活塞、摆动的连杆及旋转的曲轴。

2、利用了外转子发动机热交换性能良好的特点，与吸火式热气发动机相比，缸内升压1～2.5atm比缸内负压＜1atm的范围大，扭矩储备高、热机效率高、输出功率大。因吸火式热气发动机吸入热气散热排出冷气，而太阳能热气转子发动机吸入冷气加热排出热气，热气可再利用，故太阳能热气转子发动机综合效率高，经济性好。

3、太阳能热气转子发动机结构简单，工作气压低，无爆发力，故障现象少，使用寿命长。可采用薄壁结构的缸体和缸盖，既减小热阻，提高了热流量，又减轻了结构重量。

4、太阳能热气转子发动机可以与外转子无刷电动机同轴组合或机械传动，扭矩匹配，结构紧凑，很好地解决了发动机起动、发电及冷却问题。

优选地，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，旋转气缸10的内腔上设置有多个用于在旋转气缸10与五角转子20产生相对运动时改变五个气室14的容积的形状和大小的变容部12。在本实施例中，变容部12的数量为四个且均匀布置在旋转气缸10的内腔上。其中，变容部12为设置在旋转气缸10的内腔上的凹陷，凹陷的形状可以为三角形、方形或锯齿形，在此不做限定，均在本专利的保护范围之内。具体地，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，变容部12为呈月牙形的凹陷，多个变容部12周向分布于旋转气缸10的内腔内。由于旋转气缸10的缸内有五个控制容积和四个变容部12，并在第一端盖30和第二端盖40分别对应安排了四个吸气口31与四个排气口41，太阳能热气转子发动机每转一圈做功四次，做功频次高，扭矩均匀，缸体转动惯量大，不需要额外附加的飞轮，转速波动很小。月牙形的凹陷形成的容积的面容比大，太阳能热气转子发动机的气室14内会形成较高的气压，故太阳能热气转子发动机做功能力强。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机的创意来自吸火式热气发动机的逆向思维。太阳能热气转子发动机采用空气受热膨胀的原理做功——直接吸入常温空气，封闭在外转子发动机的月牙形凹陷中，旋转气缸10(黄铜材质)内空气被太阳光能加热到500～700℃，气压和体积增加，膨胀做功后遇到排气口41，排出常压热气。一个形象的比喻有助于理解，太阳能热气转子发动机是纯粹作旋转运动的“爆米花机”，气室14的可变容积形状是月牙形，机构运转时自动吸气和排气。利用换热片11聚焦太阳光照射在高速旋转的旋转气缸10上的热能，均匀对封闭在气室14的空气进行加热，使封闭在气室14内的热空气的气压大于大气压强。太阳能热气转子发动机没有不平衡惯性力且按时序吸进常温空气→加热增压→排出热气，热力性能比吸火式热气发动机(吸进高温火焰→散热负压→排出乏气)有了显著提升，而且空气单向流动，排出热气可回热或生产热水、水蒸气，实现热能转换梯级利用。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机，通过变容部使旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积的形状和大小，做功频次高，扭矩均匀，缸体转动惯量大，且不需要额外附加飞轮，转速波动小；使用呈月牙形的凹陷，面容比大，做功能力强。

优选地，如图2所示，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，五角转子20的外周由五根密封条21合围而成，旋转气缸10的内壁与五根密封条21构成的五个尖角滑动连接。由于太阳能热气转子发动机工作气压低，没有爆发压力，结构强度问题不突出，密封条21的泄漏量也不多，主要考虑机匣、转子、排气口的耐高温问题。采用薄壁导热结构提高空气升温速率能提高太阳能热气转子发动机的气压和转速，因此可提高功率并减轻重量。铜合金导热性能良好，熔化点高(≈1080℃)，故限制了最高热气温度，为了延缓铜合金氧化在其表面电镀金银镍铬等金属。太阳能热气转子发动机的转子内腔和轴承需要冷却，使工作寿命延长，因此允许机匣温度不超过700℃，工作一分钟后要把机匣温度降到500℃以下。对于地面使用的太阳能热气转子发动机，可喷超声波雾化水到吸气口31，可以显著地增加功率。喷淋冷却排气口41的热气，可生产热水或可做其他用途。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机，采用五根密封条21的五个尖角与旋转气缸10的内壁滑动连接，以避免气室内的空气泄漏，做功能力强、做功效率高。

优选地，如图2至图4所示，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，多个吸气口31均布于第一端盖30上；多个排气口41均布于第二端盖40上；密封条21靠近第一端盖30的一端设置有与吸气口31相配合的吸气配气槽211；密封条21靠近第二端盖40的一端设置有与排气口41相配合的排气配气槽212。在本实施例中，在旋转气缸10与五角转子20产生相对运动来形成转速差，当每个气室容积最小时，通过吸气口31与吸气配气槽211的配合，打开吸气口31，且在气室容积增大过程中吸入外部空气；当每个气室容积最大时，通过排气口41与排气配气槽212的配合，打开排气口41，且在气室容积减小过程中排出加热的高温空气。在本实施例中，吸气口31和排气口41的数量各为四个，太阳能热气转子发动机每转一圈做功四次，做功频次高，扭矩均匀，缸体转动惯量大。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机，在气缸和五角转子产生相对运动时，通过吸气口与吸气配气槽的配合，使每个气室容积最小时打开吸气口，且在气室容积增大过程中吸入外部空气；通过排气口与排气配气槽的配合，使每个气室容积最大时打开排气口，且在气室容积减小过程中排出加热的高温空气，做功频次高，扭矩均匀，缸体转动惯量大。

优选地，如图5所示，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，第一端盖30上设置有与多个吸气口31相通用于将外部空气进行导入的空气导引器32、以及连接于空气导引器32和多个吸气口31之间用于对导入空气导引器32的空气进行汇入并经由多个吸气口31吸入到五个气室内的空气进气隔热室33；第二端盖40上还设置有与多个排气口41相通用于将多个排气口41排出的加热的空气进行汇集的热气收集室42、以及对热气收集室42汇集的热气进行输出的热气导引器43。其中，空气导引器32的导引口的形状为扇形。空气导引器32采用陶瓷材料，有利于空气保持常温进入旋转气缸10。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机，通过空气导引器和空气进气隔热室统一来给多个吸气口提供常温空气；通过热气收集室和热气导引器统一对多个排气口41排出的加热的空气进行输出，以利于吸热和排热。本实施例提供的太阳能热气转子发动机，机构运转时，通过对多个吸气口31进行统一吸气及对多个排气口41进行统一排气，热机效率高、输出功率大。

优选地，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，太阳能热气转子发动机还包括与第一端盖30固定连接用于在电动机的带动下使旋转气缸10产生转动的皮带槽50。在本实施例中，太阳能热气转子可以与外转子无刷电动机同轴给合或机械传动，实现扭矩匹配，且结构紧凑，很好地解决发动机电起动、发电及冷却的问题。

优选地，参见图1，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，还包括套设于五角转子20内的轴承60及套设于轴承60上用于支撑五角转子20的偏心轴70，偏心轴70上设置有用于冷却五角转子20和轴承60的中心导气孔71。太阳能热气转子发动机的五角转子20的内腔和轴承需要冷却，使工作寿命延长，因此允许机匣温度不超过700℃，工作一分钟后要把机匣温度降到500℃以下。在本实施例中，可将部分空气从固定偏心轴70一端的中心导气孔71进入，来冷却轴承60和五角转子20的内腔，然后再从偏心轴70的另一端出来，进入外部的空气散热管，导引到设置在偏心轴70上的扇形空气导引器中，进入旋转气缸10。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机，在偏心轴上设置中心导气孔，通过将外部空气导入到偏心轴的中心导气孔来冷却轴承和转子内腔，很好地解决了太阳能热气转子发动机冷却的问题。

优选地，请见图1，本实施例提供的太阳能热气转子发动机，换热片11上面还设置有用于透入太阳光和红外线、并对旋转气缸10的外壁上产生的热气进行保温的保温罩13。在本实施例中，在旋转的旋转气缸10的外壁上罩有石英材质保温罩13。太阳光和红外线可从中透入，以加热旋转气缸10，而旋转气缸10外表附近的热气很难散发出来。

本实施例提供的太阳能热气转子发动机，通过在换热片的上面罩有石英材质保温罩来对旋转气缸外壁上产生的热气进行保温，热机效率高、输出功率大。

本实施例还提供一种电动机车，如图6至图8所示，包括上述的太阳能热气转子发动机100、给太阳能热气转子发动机100上的换热片提供光能量的聚光反射镜300、以及用于根据光强度的大小带动聚光反射镜300运转的云台200。考虑到电动机车宽度小于2米，可选单个或多个抛物面聚光反射镜，宽度或直径可设计为2～4米，聚光反射镜300的曲面上大部分面积上设置有反射镜，小部分面积上镶嵌有太阳光电池，并通过光强度传感器实现电子云台跟踪太阳光的方向。小型太阳能热气转子发动机疲弱乏力，但热能利用效率高，开发千瓦级的太阳能热气转子发动机可以达到实用要求，有良好的经济性能。为了使太阳能功率倍增，可在呈抛物面的聚光反射镜300的焦点附近安装凸透镜和多束光纤，将多个聚光反射镜300的光能传输照射到旋转气缸10上。进一步地，请见图9，电动机车还包括支架400、支架400上设置有固定轴500，固定轴500套设于的五角转子内用于支撑固定太阳能热气转子发动机100。

本实施例提供的电动机车，根据电动机车所在位置的GPS经纬度坐标、车头罗盘方位、地面坡度以及世界时间计算太阳光相对方位，对载有呈抛物面的聚光反射镜300的云台200进行定向，使太阳光聚焦。并且设置在呈抛物面的聚光反射镜300的四角处的光强度传感器为云台200的旋转提供校对和微调依据。

本实施例提供的电动机车，将高热效率的轻量化太阳能热气转子发动机和高放电系数的锂电池、无刷电机组合来用作电动机车的辅助动力装置。在停车状态时，充分利用太阳能热气转子发动机和太阳能光电池发电并充电。

本实施例提供的电动机车，还包括无刷电动机和蓄电池，无刷电机与太阳能热气转子发动机传动连接，用于带动太阳能热气转子发动机起动，并在太阳能热气转子发动机起动后，由太阳能热气转子发动机驱动无刷电动机发电；蓄电池与无刷电动机电连接，用于在无刷电动机发电时储藏电能，并将储藏的电能传输送给电动机车，以带动电动机车行驶。在本实施例中，一台无刷电动机可通过皮带传动起动太阳能热气转子发动机，然后由太阳能热气转子发动机驱动无刷电动机发电。由于工作气压低(1～2atm)，太阳能热气转子发动机功重比不高，但热机效率高，总热效率更高，故可能用作清洁能源电动机车的辅助动力装置。在太阳光照强烈的时候，太阳能热气转子发动机做功，给蓄电池充电并将电动机车上的水加热。搭载太阳能热气转子发动机的电动机车主要依靠蓄电池储备的电能保持匀速行驶。因此，驾驶这种电动机车出行，可以不带汽油、柴油等高品质的石油燃料，依靠太阳光能给热气转子发动机加热就能驾车远行。

本实施例提供的电动机车，太阳能热气转子发动机采用消耗式润滑系统，从偏心轴的中心导气孔上添加微量耐高温的润滑材料(含二硫化钼、石墨)和油脂。五角转子上的密封弹簧均采用小弹力弹簧，以减少摩擦力，使低功率的太阳能热气转子发动机也可以顺溜地运转。

本实施例提供的太阳能热气转子及电动机车，具有以下优点：

1、太阳能热气转子发动机的平衡性优越，运转噪音水平低，采用自转运动的旋转缸体和五角转子，没有往复运动的活塞、没有摆动的连杆、以及没有旋转的曲轴。

2、利用了外转子发动机热交换性能良好的特点，与吸火式热气发动机相比，缸内升压(1～2.5atm)比缸内负压(＜1atm)的范围大，故扭矩储备较高，热机输出效率高，输出功率相对大。吸火式热气发动机吸入热气散热排出冷气，而本实施例提供的太阳能热气转子发动机，吸入冷气并加热排出热气，而热气可再利用，故太阳能热气转子发动机综合效率高，经济性好。

3、太阳能热气转子发动机结构简单，工作气压低，无爆发力，故障现象少，使用寿命长。可采用薄壁结构的缸体和缸盖，既减小热阻，提高了热流量，又减轻了结构重量。

4、太阳能热气转子发动机可以与外转子无刷电动机同轴组合或机械传动，扭矩匹配，结构紧凑，很好地解决发动机电起动、发电及冷却的问题。

5、太阳能热气转子发动机具有抽吸空气和鼓风能力，使外界环境的空气进入旋转气缸并加热到500℃后排出，具有杀菌消毒除尘的功效，并且没有污染空气，因此在保护环境清洁空气方面大有作为。利用太阳能不会产生温室气体而且会使许多有毒气体升温氧化分解。

6、通过在电动机车搭载一台太阳能热气转子发动机，相当于携带了取之不尽的太阳能，虽然功率较小(1～2kw)，但不需消耗燃料且可无人值守自动工作。利用大气作为工质，发动机内工作腔清洁。

7、固定安装的太阳能热气转子发动机和机动的太阳能热气转子发动机互为补充，增加了总的太阳能利用面积。固定安装的太阳能设施要考虑对房屋和绿色植物的遮阳作用和占地妨碍；大量的电动机车装载的太阳能热气转子发动机可以移动调整位置，利用更为广阔的光照地区。

本发明提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，具有以下的有益效果：

1、提高了太阳能热气发动机的功率、功重比和热效率。虽然太阳能热气转子发动机的平均有效工作气压低，但对结构强度的要求较低，结构轻量化，使用寿命长。采用直接加热旋转气缸的工作方式省去了专用的热交换器。可利用太阳能或多种外部热源，避免使用化石燃料，环保性和经济性好。

2、太阳能热气发动机，转速高，缸温高，气压低，不易发生拉缸、烧瓦、抱轴、卡死等故障。不用高压电点火，不用高压喷油嘴，故障率低，可靠性高。

3、结构简单，只需要很少的附件，容易制造和维护。聚焦太阳光，推动一下气缸，太阳能热气转子发动机就不知疲倦地运转。太阳能热气转子发动机是一种根据气体受热膨胀而做成的巧妙的自动回转机械，只要有充足太阳光聚焦照射加热，就会呼吸空气并做功。

4、太阳能热气发动机外转子的旋转储蓄机械能多，储蓄热也多，做功频次高，扭矩均匀，转速波动小。与其他热气发动机一样，余转时间长，重新加热即可恢复运转功率。

5、电动机车最高车速50km/h，可实现智能导航安全行驶，故抛物面聚光反射镜的风阻低。发动机整机外形呈圆柱形，由于平衡气缸旋转，振动水平和运转噪音水平非常低。

6、通过电动机车上的聚光反射镜对太阳能热气转子发动机的外壁进行加热，加热效率高，电动机车上的无刷电动机可为太阳能热气转子发动机在起动时提供动力，起动后由太阳能热气转子发动机给无刷电动机发电。电动机车上的蓄电池在无刷电动机发电时储藏电能，并将储藏的电能传输送给电动机车。驾驶该电动机车出行时，可以不带汽油、柴油等高品质的石油燃料，依靠太阳光就能给太阳能热气发动机加热就能驾车远行，节能环保。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能热气转子发动机，其特征在于，包括旋转气缸(10)、位于所述旋转气缸(10)中的五角转子(20)、以及位于所述旋转气缸(10)两端的第一端盖(30)和第二端盖(40)，所述旋转气缸(10)的内壁与所述五角转子(20)滑动连接以合围形成五个气室，所述第一端盖(30)上设置有用于吸入外部空气的吸气口(31)，所述旋转气缸(10)的外壁上设置有用于吸收太阳能并对所述五个气室内吸入的空气进行加热的换热片(11)，所述第二端盖(40)上设置有用于排出加热的空气的排气口(41)，所述旋转气缸(10)与所述五角转子(20)产生相对运动来改变所述五个气室的容积，以吸入外部空气并排出加热的空气，输出机械功；

所述第一端盖(30)上设置有与多个所述吸气口(31)相通用于将外部空气进行导入的空气导引器(32)、以及连接于所述空气导引器(32)和多个所述吸气口(31)之间用于对导入所述空气导引器(32)的空气进行汇入并经由多个所述吸气口(31)吸入到所述五个气室内的空气进气隔热室(33)；所述第二端盖(40)上还设置有与多个所述排气口(41)相通用于将多个所述排气口(41)排出的加热的空气进行汇集的热气收集室(42)、以及对所述热气收集室(42)汇集的热气进行输出的热气导引器(43)。

2.根据权利要求1所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，

所述旋转气缸(10)的内腔上设置有多个用于在所述旋转气缸(10)与所述五角转子(20)产生相对运动时改变所述五个气室的容积的形状和大小的变容部(12)。

3.根据权利要求2所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，

所述变容部(12)为呈月牙形的凹陷，多个所述变容部(12)周向分布于所述旋转气缸(10)的内腔内。

4.根据权利要求3所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，

所述五角转子(20)的外周由五根密封条(21)合围而成，所述旋转气缸(10)的内壁与五根所述密封条(21)构成的五个尖角滑动连接。

5.根据权利要求4所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，

多个所述吸气口(31)均布于所述第一端盖(30)上；多个所述排气口(41)均布于所述第二端盖(40)上；所述密封条(21)靠近所述第一端盖(30)的一端设置有与所述吸气口(31)相配合的吸气配气槽(211)；所述密封条(21)靠近所述第二端盖(40)的一端设置有与所述排气口(41)相配合的排气配气槽(212)。

6.根据权利要求1或2所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，

所述太阳能热气转子发动机还包括与所述第一端盖(30)固定连接用于在电动机的带动下使所述旋转气缸(10)产生转动的皮带槽(50)。

7.根据权利要求1或2所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，

所述太阳能热气转子发动机还包括套设于所述五角转子(20)内的轴承(60)及套设于所述轴承(60)上用于支撑所述五角转子(20)的偏心轴(70)，所述偏心轴(70)上设置有用于冷却所述五角转子(20)和所述轴承(60)的中心导气孔(71)。

8.根据权利要求1或2所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，

所述换热片(11)上面还设置有用于透入太阳光、并对所述旋转气缸的外壁上产生的热气进行保温的保温罩(13)。

9.一种电动机车，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的太阳能热气转子发动机(100)、给所述太阳能热气转子发动机(100)上的所述换热片(11)提供光能量的聚光反射镜(300)、以及用于根据光强度的大小带动所述聚光反射镜(300)运转的云台(200)。