CN110645085B - 一种奎型发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种奎型发动机，包括主轴、主轴套管、主壳体和电动机，主轴套管套于主轴上，主壳体设于主轴套管外侧，电动机设于主轴一端；主轴另一端靠近电动机依次设有空气压缩机和做功机，压缩机和做功机上均设有分气孔，做功机内设燃烧室；空气压缩机和做功机分别与主轴套管之间形成具有空腔结构的第一气室和第二气室；主轴套管上设有安装孔，安装孔内可拆卸安装有气室分隔装置；主壳体包括上主壳体和下主壳体，上主壳体与下主壳体之间可拆卸连接；电动机远离压缩机一端设有用于吸入空气的风扇；本发明大大降低了发动机的体积，并且减少了机械摩擦，从而减少能量的损耗进而提升了发动机的升功率和热效率。

Description

一种奎型发动机
【技术领域】
本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种体积较小的连续型发动机。
【背景技术】
现有技术中，较为成熟的发动机主要是车用的往复活塞式发动机，赛车或部分飞机使用的三角转子发动机等。往复活塞式存在震动，其极限转速低，主轴转动两圈，单个活塞仅做功一次，升排量的利用率低，导致升功率也低下。三角转子式震动小，极限转速高，主轴转动一圈，燃烧室做功一次，升功率高，但是由于线密封的原因，转子机摩擦剧烈，使用寿命短，漏气，压缩比低，烧机油，从而造成热效率低下和排气不达标。另外，无论是汽油发动机还是柴油发动机都使用曲柄连杆机构和凸轮轴配气机构，而这两个机构都存在的缺点就是庞大的体积，导致发动机的体积较大，所占用空间较大。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能提高发动机功率且体积较小、占用空间较小的发动机。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种奎型发动机，包括主轴、主轴套管、主壳体和电动机；
所述主轴套管套于所述主轴上，所述主壳体设于所述主轴套管外侧，所述电动机设于所述主轴一端；
所述主轴另一端靠近所述电动机依次设有空气压缩机和做功机；所述空气压缩机上设有压缩机分气孔；所述做功机上设有做功机分气孔，所述做功机内还设有燃烧室；所述空气压缩机和做功机内均包括可旋转设于主轴上的转子；
空气压缩机与主轴套管之间形成具有空腔结构的第一气室，做功机与主轴套管之间形成具有空腔结构的第二气室，所述空气压缩机、做功机与所述主轴套管之间为用来储存高压气体的高压气体罐；
主轴套管上设有安装孔，所述安装孔内可拆卸安装有气室分隔装置；所述主轴套管上还设有若干个压缩机出气口和若干个高压气体罐的进气口；所述主轴套管两端还分别设有前端盖和后端盖，所述前端盖设于所述电动机和所述主壳体之间，所述后端盖设于所述主壳体远离所述电动机的一端；
电动机远离所述空气压缩机一端设有风扇。
优选地，所述气室分隔装置包括气室分隔块、弹性件和弹性件顶块；气室分隔块内设有可允许弹性件进入的圆孔，圆孔为非贯穿孔；弹性件顶块上端设有用于固定弹性件顶块的螺旋孔。
优选地，所述主壳体包括上主壳体和下主壳体，上主壳体与所述下主壳体之间可拆卸连接。
优选地，所述上主壳体和下主壳体上均设有废气排气口，上主壳体和下主壳体靠近电动机一端均设有若干个压缩机进气开关阀，上主壳体和下主壳体远离电动机一端设有若干个燃烧室进气开关阀、喷油嘴和火花塞。
所述上主壳体和下主壳体均分别设有若干个用于安装所述压缩机进气开关阀、燃烧室进气开关阀、喷油嘴和火花塞的安装口。
优选地，所述上主壳体和下主壳体可拆卸连接处内侧设有用于固定气室分隔装置的卡槽。
优选地，所述上主壳体和下主壳体可拆卸连接处外侧设有若干个用于连接上主壳体和下主壳体的螺孔，螺孔内可拆卸螺纹连接有用于连接所述上主壳体和下主壳体的螺钉。
优选地，主轴与前端盖之间设有轴承，所述轴承为带有镂空结构的圆环，用于主轴与前端盖的承接及空气的通过。
优选地，压缩机进气开关阀为常开状态。
优选地，所述压缩机进气开关阀、燃烧室进气开关阀、喷油嘴和火花塞均关于所述主壳体中心对称设置。
优选地，所述主轴为一端为圆台状结构，另一端为圆柱体结构，所述风扇设有圆台状结构上。
本发明的有益效果：本发明不使用曲柄连杆机构和齿轮等装置，将电动机、压缩机和做功机依次相邻设置与主轴上，从而大大降低了发动机的体积，并且减少了能量的损耗进而提升了发动机的升功率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出结构获得其他的附图。
图1为本发明的一种奎型发动机整体结构的示意图；
图2为本发明的一种奎型发动机整体结构的爆炸图；
图3为本发明的一种奎型发动机主轴的结构示意图；
图4为本发明的一种奎型发动机主轴套管的结构示意图；
图5为本发明的一种奎型发动机气室分隔装置的结构示意图；
图6为本发明的一种奎型发动机上壳体的内部结构示意图；
图7为本发明的一种奎型发动机轴承的结构示意图。
其中：
10、主轴；
11、空气压缩机；111、压缩机分气孔；
12、做功机；121、做功机分气孔；122、燃烧室；
13、第一气室；14、第二气室；15、高压气体罐；16、轴承；
20、主轴套管；21、安装孔；
22、气室分隔装置；
221、气室分隔块；2211、圆孔
222、弹性件；
223、弹性件顶块；2231、螺旋孔；
23、压缩机出气口；24、气罐进气口；25、前端盖；26、后端盖；
30、主壳体；
31、上主壳体；311、废气排气口；
32、下主壳体；33、压缩机进气开关阀；34、燃烧室进气开关阀；35、喷油嘴；36、火花塞；37、卡槽；38；螺孔；39、螺钉；
40、电动机；41、风扇。
应注意到：相似的标号和字母在说明书附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
【具体实施方式】
为使本发明实施例的目的、技术方案及其优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明，本领域普通技术人员在没有做出创作型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“中部”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设于”、“安装”、“套于”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施例一
请参照图1-7，本实施例一种奎型发动机，包括主轴10、主轴套管20、主壳体30和电动机40；
主轴套管20套于所述主轴10上，主壳体30设于所述主轴套管20外侧，电动机40设于所述主轴10一端；
上述主轴10另一端靠近电动机40依次设有空气压缩机11和做功机12；空气压缩机11上设有压缩机分气孔111；做功机12上设有做功机分气孔121，做功机12内还设有燃烧室122；空气压缩机11和做功机12内均包括可旋转设于主轴上的转子；
空气压缩机11与主轴套管20之间形成具有空腔结构的第一气室13，做功机12与主轴套管20之间形成具有空腔结构的第二气室14，所述空气压缩机11、做功机12与所述主轴套管20之间为用来储存高压气体的高压气体罐15；
主轴套管20上设有安装孔21，安装孔21内可拆卸安装有气室分隔装置22；主轴套管20上设有若干个压缩机出气口23和若干个高压气体罐的进气口24；主轴套管20两端还分别设有前端盖25和后端盖26，前端盖25设于电动机40和主壳体30之间，后端盖26设于主壳体30远离电动机40的一端；
电动机40远离空气压缩机11一端设有风扇41。
气室分隔装置22包括气室分隔块221、弹性件222和弹性件顶块223；气室分隔块221内设有可允许弹性件222进入的圆孔2211，圆孔2211为非贯穿孔；弹性件顶块223上端设有用于固定弹性件顶块223的螺旋孔2231。
主壳体30包括上主壳体31和下主壳体32，上主壳体31与所述下主壳体32之间可拆卸连接。
主壳体31和下主壳体32上均设有废气排气口311，主壳体31和下主壳体32靠近电动机40一端均设有若干个压缩机进气开关阀33，主壳体31和下主壳体32远离电动机40一端设有若干个燃烧室进气开关阀34、喷油嘴35和火花塞36。
主壳体31和下主壳体32上均分别设有若干个用于安装压缩机进气开关阀33、燃烧室进气开关阀34、喷油嘴35和火花塞36的安装口。
主壳体31和下主壳体32可拆卸连接处内侧设有用于固定气室分隔装置22的卡槽37。
主壳体31和下主壳体32可拆卸连接处外侧设有若干个用于连接上主壳体31和下主壳体32的螺孔38，螺孔38内可拆卸螺纹连接有用于连接和固定上主壳体31和下主壳体32的螺钉39。
主轴10与前端盖25之间设有轴承16，轴承16为带有镂空结构的圆环，用于主轴10与前端盖25的承接及空气的通过。
压缩机进气开关阀33为常开状态。
压缩机进气开关阀33、燃烧室进气开关阀34、喷油嘴35和火花塞36均关于主壳体中心对称设置，使本发明的发动机在做功时受力平衡，运行更稳定。
主轴10为一端为圆台状结构，另一端为圆柱体结构，所述风扇41设有圆台状结构上。
本实施例的发动机工作过程如下：
启动发动机，由电动机40带动风扇41旋转运行，空气从风扇41吸入，外圈空气直接吹发动机主壳体30，进而对发动机进行降温，同时，内圈空气进入电动机40，经电动机40的离心叶片进行增压，由于压缩机的进气开关阀33为常开状态，压缩机的分气孔111会把增压后的空气吸入压缩机的第一气室13中；
随着主轴10旋转，当压缩机11转子的长端对准压缩机的排气孔时，压缩机分气孔111刚好与最后一个进气口关闭，此时压缩机的第一气室13内吸满空气，当压缩机第一气室13转过气室分隔装置22后，压缩机第一气室13就把空气压到用来储存高压气体的高压气体罐15中；
高压空气首先从经做功机常开状态的进气控制阀34对应的进气口进入做功机中的燃烧室122，随着主轴10转动，做功机的分气孔121和进气口错位，此时做功机的燃烧室122关闭，同时，喷油嘴35立即喷油，火花塞36点火，形成高温高压燃气，该高温高压燃气在燃烧室中膨胀，进而推动燃烧室转子旋转进行做功；当做功机的第二气室14转过气室分隔块后，第二气室14就从废气排气口311将废气排入大气中。
本发明将电动机、压缩机和做功机依次相邻设置与主轴上，从而大大降低了发动机的体积，并且减少了能量的损耗进而提升了发动机的升功率。

Claims (8)

1.一种奎型发动机，其特征在于，包括主轴(10)、主轴套管(20)、主壳体(30)和电动机(40)；
所述主轴套管(20)套于所述主轴(10)上，所述主壳体(30)设于所述主轴套管(20)外侧，所述电动机(40)设于所述主轴(10)一端；
所述主轴(10)另一端靠近所述电动机(40)依次设有空气压缩机(11)和做功机(12)；所述空气压缩机(11)上设有压缩机分气孔(111)；所述做功机(12)上设有做功机分气孔(121)，所述做功机(12)内还设有燃烧室(122)；所述空气压缩机(11)和做功机(12)内均包括可旋转设于主轴上的转子；
所述空气压缩机(11)与所述主轴套管(20)之间形成具有空腔结构的第一气室(13)，所述做功机(12)与所述主轴套管(20)之间形成具有空腔结构的第二气室(14)，所述空气压缩机(11)、做功机(12)与所述主轴套管(20)之间为用来储存高压气体的高压气体罐(15)；
所述主轴套管(20)上设有安装孔(21)，所述安装孔(21)内可拆卸安装有气室分隔装置(22)；所述主轴套管(20)上还设有若干个压缩机出气口(23)和若干个高压气体罐的进气口(24)；所述主轴套管(20)两端还分别设有前端盖(25)和后端盖(26)，所述前端盖(25)设于所述电动机(40)和所述主壳体(30)之间，所述后端盖(26)设于所述主壳体(30)远离所述电动机(40)的一端；
所述电动机(40)远离所述空气压缩机(11)一端设有风扇(41)；
所述主壳体(30)包括上主壳体(31)和下主壳体(32)，所述上主壳体(31)与所述下主壳体(32)之间可拆卸连接；
所述上主壳体(31)和下主壳体(32)上均设有废气排气口(311)，所述上主壳体(31)和下主壳体(32)靠近所述电动机(40)一端均设有若干个压缩机进气开关阀(33)，所述上主壳体(31)和下主壳体(32)远离所述电动机(40)一端设有若干个燃烧室进气开关阀(34)、喷油嘴(35)和火花塞(36)。
2.如权利要求1所述的一种奎型发动机，其特征在于，所述气室分隔装置(22)包括气室分隔块(221)、弹性件(222)和弹性件顶块(223)；所述气室分隔块(221)内设有可允许所述弹性件(222)进入的圆孔(2211)，所述圆孔(2211)为非贯穿孔；所述弹性件顶块(223)上端设有用于固定弹性件顶块(223)的螺旋孔(2231)。
3.如权利要求1所述的一种奎型发动机，其特征在于，所述上主壳体(31)和下主壳体(32)均设有若干个用于安装所述压缩机进气开关阀(33)、燃烧室进气开关阀(34)、喷油嘴(35)和火花塞(36)的安装口。
4.如权利要求1所述的一种奎型发动机，其特征在于，所述上主壳体(31)和下主壳体(32)可拆卸连接处内侧设有用于固定气室分隔装置(22)的卡槽(37)。
5.如权利要求1所述的一种奎型发动机，其特征在于，所述上主壳体(31)和下主壳体(32)可拆卸连接处外侧还设有若干个用于连接所述上主壳体(31)和下主壳体(32)的螺孔(38)，所述螺孔内可拆卸螺纹连接有用于连接所述上主壳体(31)和下主壳体(32)的螺钉(39)。
6.如权利要求1所述的一种奎型发动机，其特征在于，所述主轴(10)与所述前端盖(25)之间设有轴承(16)，所述轴承(16)为带有镂空结构的圆环。
7.如权利要求3所述的一种奎型发动机，其特征在于，所述压缩机进气开关阀(33)为常开状态。
8.如权利要求3所述的一种奎型发动机，其特征在于，所述压缩机进气开关阀(33)、燃烧室进气开关阀(34)、喷油嘴(35)和火花塞(36)均关于所述主壳体中心对称设置。
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Citations (8)

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