CN111287849A - 外燃式单缸螺旋发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外燃式单缸螺旋发动机(以下简称发动机)。包括单缸螺旋气动机(以下简称气动机)、30—100L的外置燃烧箱体和燃料箱、以及100—150L的高压储气罐、V型空气压缩机及15‑50L压缩空气箱；燃烧箱体在燃烧时向高压储气罐提供15bar的气压储存，高压储气罐为气动机提供15—9bar气压的工作动力。外置燃烧箱体采用定压电控自动供料点火装置，同时V型空气压缩机为燃室提供不小于2bar的压缩空气，可以使该发动机的热效率提高至70％以上。

Description

外燃式单缸螺旋发动机

技术领域

本发明涉及一种新型发动机。更具体地说，本发明涉及一种外燃式单缸螺旋发动机。

背景技术

100多年前发明的传统的多缸四冲程燃油燃气发动机，采用多缸体设计，需要变速器，制造技术复杂，许多核心技术掌握在少数几个国家手里，而且制造成本高；每个缸体的体积小，在每次点火前进气量少含氧量低，燃料燃烧不充分，浪费能源，排放污染量多；汽缸气压对曲轴的作用是点式传动，降低输出功率；大约40％的左右的气压动能用于汽缸压力对燃料的点火；点火频率过高，使得发动机过热，需要散热而失能损能。以此造成传统的发动机热效率普遍低于40％。热效率低本身就反映了传统燃油燃气发动机在原理上存在重大缺陷。一切缺陷都是发明和创新的前提与背景。

当代需要热效率更高的新型发动机。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种外燃式单缸螺旋发动机，其能够极大地提高了发动机的功能转化效率，其燃料燃烧产生的能量，其转化为驱动发动机转动动能的转化率至少达到70％。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种外燃式单缸螺旋发动机，包括单缸螺旋气动机、燃料箱、外置燃烧箱体、高压储气罐以及定压电控供料点火装置，其中：

单缸螺旋气动机，其包括：

轴箱及沿轴轴体线设置的轴体，沿所述轴体圆周盘旋设置螺旋叶轮，所述螺旋叶轮与所述轴箱内壁以及所述轴体之间限定了定向的螺旋气流通道；所述轴箱两端分别设有单缸螺旋气动机进气口和单缸螺旋气动机排气口；

阻力凸起，其设置在所述螺旋叶轮叶片之间的轴体上，位于所述螺旋气流通道内，自所述轴体外周沿所述轴体径向排列延伸；阻力凸起的面积越大，其扭矩越大；改变传统点式传动方式，采用面式传动，增加传输动力；

利用燃料燃烧产生的高压气体传输到单缸螺旋气动机进气口，并由单缸螺旋气动机排气口定量排出，在单缸螺旋气动机进气口和单缸螺旋气动机排气口之间形成一个气压差，该气压差转化为定向的螺旋气流，推动轴体上阻力凸起、螺旋叶轮转动，从而带动轴体转动，发动机的效率得到了极大的提高，其原理简单，结构清晰，无需变速箱等复杂机构；且发动机的速度快，最快时速可达400公里以上，是现有发动机无法企及的；

燃料箱，用来提供液体和/或气体燃料；燃料箱内储存有液体燃料，如油品，还可以储存有气体燃料，甚至储存混合油气；

外置燃烧箱体，其设有电控进料口、空气进气口以及第一高压排气口；所述电控进料口与所述燃料箱连接；所述空气进气口用来提供燃烧所需要的氧气；所述电控进料口处设有定压电控供料点火装置，所述定压电控供料点火装置点火瞬间产生高压气体；外置燃烧箱体的体积不受单缸螺旋气动机内腔体积的限制，其体积可设置到30～100L，大体积外置燃烧箱体的意义在于：始终保证单位时间内外置燃烧箱体内的产气量大于发动机转动过程中的排气量，减少点火频率，延长点火周期，一般点火周期可控制在60～90s一次；

高压储气罐，其与所述第一高压排气口连接，连接处设有高压储气进气阀门，储存从第一高压排气口进入的高压气体，并提供给所述单缸螺旋气动机，驱动所述阻力凸起及轴体转动；当所述高压储气罐内气体压力低于预设压力值时，启动所述定压电控供料点火装置自动供料、点火；高压储气罐连接外置燃烧箱体和单缸螺旋气动机，外置燃烧箱体燃烧产生的高压气体存储在高压储气罐中，再逐步提供给单缸螺旋气动机，驱动单缸螺旋气动机的轴体转动，在发动机转动的过程中，高压储气罐中气体压力逐步减小，当高压储气罐中气体压力小于预设压力值时，启动定压电控供料点火装置自动供料、点火，外置燃烧箱体中产生的高压气体迅速补给给高压储气罐，周而复始，保证发动机持续转动；较大体积的高压储气罐使得高压储气罐的气体压力值下降到预设压力值需要120～300s，延长降压时间有利于气压动力的稳定；也可以减少外置燃烧箱体的点火频率，有利于热能的保温保压效果。

优选的是，所述单缸螺旋气动机排气口处设有排气量控制板，调节所述单缸螺旋气动机排气口的排气量，实现所述单缸螺旋气动机进气口和排气口间气压差的变化，使得所述轴体实现不同转速；排气量控制板调节了单缸螺旋气动机排气口的排气量，使得单缸螺旋气动机进气口和单缸螺旋气动机排气口之间的压力差的变化，实现控制发动机的轴体转动速度的转换，在实际应用时，替代传统的变速器。

优选的是，所述外置燃烧箱体的体积为30～100L，大体积的外置燃烧箱体可以减少点火频率，延长点火周期，一般点火周期可控制在60～90s一次，始终保证单位时间内外置燃烧箱体内的产气量大于发动机转动过程中的排气量。

优选的是，还包括：压缩空气箱，其与所述空气进气口相通，为所述外置燃烧箱体提供压缩空气；所述压缩空气通过V型空气压缩机产生，并输送到所述压缩空气箱中，压缩空气有利于燃料的充分燃烧，节省能源，减少污染，经外置燃烧箱体燃烧后的气体，其含氧量低于5％，低氧高密度气体在高压气体储气罐中具有更高的安全性能。

优选的是，所述外置燃烧箱体上还设有第二高压排气口，从所述第二高压排气口延伸出高压排气管，所述高压排气管排出的高压气体为所述V型空气压缩机叶轮提供转动动力；所述第二高压排气口分流的排气量与第一高压排气口的排气量比值为1:4，分流排气量的控制可以通过排气口口径大小来实现；采用高气压分流设计，使得大部分的高压气体进入高压储气罐，用来为气动机轴体转动提供动力源，少部分高压气体分流出来，用来为V型空气压缩机提供动力，产生压缩空气，所产生的压缩空气再为外置燃烧箱体燃烧提供高浓度的氧气，提高外置燃烧箱体中燃料的燃烧率。

优选的是，所述压缩空气箱内的压缩空气至少保证为所述外置燃烧箱体提供的压缩空气气压值不低于2bar。

优选的是，所述压缩空气箱、外置燃烧箱体与高压储气罐的体积比为1:2～3:3～5。

优选的是，所述高压排气管上设有定压阀门，控制所述外置燃烧箱体内压缩空气气压值不低于2bar。

优选的是，所述轴箱设有单缸螺旋气动机进气口的一端另设辅助排气口，所述轴箱设有单缸螺旋气动机排气口的一端另设辅助进气口，由所述辅助进气口进气并由所述辅助排气口排气，实现所述轴体逆向转动，通过开启不同的进气口和排气口，实现发动机轴体不同方向的转动，在实际应用到汽车、轮船上则可实现汽车的倒车以及轮船的调头。

优选的是，所述单缸螺旋气动机进气口与所述辅助进气口通过变向阀门实现进气与排气方向的转换，在应用到具体领域时，可做到快速变换。

本发明至少包括以下有益效果：1、气动机内的定向螺旋气压对轴体上的数十个阻力凸起的较大面积的气压作用。使气压对传统曲轴的点式传动改变为面式传动，增大了输出功率和扭距。若增大轴体阻力凸起的面积，可以增大输出动力和功率。

2、控制气动机B端排气口的大小及排气量控制气动机A—B两端的气压差，可以改变调整轴体的变速和转速，以此替代变速器。

3、设置30—100L大体积外置燃烧箱体，采用定压电控自动供料点火装置与高压储气罐的气压相联系，当所述高压储气罐内气压下降小于9bar时，定压电控装置启动，为燃烧室自动供料点火。为100-150L的高压储气罐提供15bar的气压动力。

4、外置燃烧箱体内设置二个不同口径的气压分流气门，可以使15—20％气压排出，用于V型空气压缩机的动力，产生6bar的压缩空气进入到15—50L的压缩空气箱，为30—100L的燃烧室提供不小于2bar的压缩空气，提高含氧量有利于燃料充分燃烧,减少污染。

较大体积的外置燃烧箱体的意义在于，产气量大于高速行驶时的排气量，有利于气压储备；同时延长燃烧室排气时间60—90s，为V型空气压缩机产生6bar的压缩空气，提供时间条件；50-100L的2bar压缩空气，极大地提高燃烧室的含氧量有利于燃料充分燃烧, 增大热效率，减少排放污染量。

5、采用100—150L的大体积高压储气罐的意义在于，气压从15bar下降到9bar所需要的时间为120—300s，可以明显减少点火频率，同时为气动机提供稳定的气压动力。

6、大体积高压储气罐，能够充分利用低含氧量的高密度气体。使其在15bar高气压时，具有低含氧量(小于5％)及低温等安全性。

7、该发动机将热效率能够提高至70％以上在于：

a燃烧室采用定压电控供料点火装置。无需汽缸压力点火。

b燃烧室100L的2bar以上的压缩空气，极大地提高了含氧量，有利于燃料充分燃烧。

c由气压对曲轴的点式传动，转化为气压对数十个阻力凸起的面式传动，增大了输出动力和扭距。

d 150L的大体积高压储气罐，有利于热能和高气压储存，无需冷却，减少散热量。

E增大气压做功总量。

8、压缩空气箱与外置燃烧箱体与高压储气罐的三箱体积比值设置为1：2-3：3-5，有利于气压移动和气压平衡，有利于确定和延长排气时间。

9、该发动机工作原理简单，制造工艺简单，制作成本低，应用范围广易于广泛使用。

传统发动机与该发动机的优劣对比：

传统发动机单缸螺旋发动机

无空气压缩机利用空气压缩机

1b空气利用2b以上的压缩空气

含氧量低费油高含氧量有利于充分燃烧

燃烧不充分污染多减少污染排放节省燃油

依靠动能气压的压力点火电控供油点火

N个小汽缸燃烧室点火频率高大外置燃烧室点火频率低

气压对若干点式的作用传动气压对动力轴凸是面式作用

扭距小动力弱增大扭距增大动力输出

无储气罐大量散热大体积高压储气罐充分利用热能

不利用高密度气体充分利用低氧高密度气体

需要曲轴和多个汽缸无需曲轴多汽缸

需要依赖变速器无需变速器(箱)

制造技术复杂制造成本高原理简单制造成本低

大量浪费热能机械磨损耗能多充分利用热能机械磨损少

热效率低下小于40％热效率高大于70％

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述单缸螺旋发动机原理结构图；

图2为本发明所述单缸螺旋发动机的运行流程图；

图3为本发明所述单缸螺旋气动机的原理结构图；

图4为本发明一个技术方案中所述单缸螺旋气动机B端排气孔大小控制装置结构图；

图5为本发明一个技术方案中所述燃烧箱体排气管2bar定压阀门原理结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1、图2发动机工作流程示意图说明：

外置燃烧箱体9，由定压电控自动供料点火21，在燃烧室9产生17bar的气压经二个口径不同的气门分流。小口径气门13分流15—20％气压，经燃烧室排气管15排出，作用于V型空气压缩机18，产生6bar压缩空气，储存于50L的压缩空气箱20，为100L的燃烧室提供不小于2bar的压缩空气；燃烧室的大口径气门11、12，分流80—85％的气压，进入到高压储气罐内10，为气动机1提供15-9bar的气压动力。

气动机1在运行过程中，当高压储气罐内10的气压下降到小于预定值(9bar)时，外置燃烧室9的定压电控装置21启动，再次自动为燃烧室9自动供料点火。

当燃烧室9排气气压小于6bar时，50L压缩空气箱的6bar压缩空气经阀门14，进入到燃烧室9，当二箱压缩空气平衡在2bar时，排气管15的2bar定压阀门16关闭，确保燃烧室每一次点火前，都有100L的2bar压缩空气储备。有利于燃料充分燃烧。

改变控制气动机1、B端排气孔4大小和排气量，控制改变气动机进气口3和排气口4二端的气压差，可以控制改变气动机的转速的快慢，以此替代变速器。

关闭气动机A端进气口3和B端排气口4，打开B端进气口5和A端排气口6，轴体逆转实现倒车。

图3示意图说明：

气动机内的螺旋叶轮4，与箱体1内壁形成了一个定向的螺旋气流通道5。高气压在螺旋气道内对轴体阻力凸起3的作用，产生动力和扭距。当高压储气罐经高压进气管6，输送15-9bar的气压时，气动机运转。控制气动机B端的排气口7大小和排气量，可以控制气动机A-B两端的气压差，实现控制和改变转速的效果，以此替代变速器。

增大气动机轴体上阻力凸起的面积，可增大输出动力和扭距。

图4示意图说明：

此装置是控制排气孔大小和排气量的装置，可以控制和改变气动机A-B二端的气压差，以此控制转速，起到了汽车档位的作用，以此替代变速器。

图5示意图说明：

当100L的燃烧室排气，气压下降到小于6bar时，50L的压缩空气箱的6bar压缩空气，进入到燃烧室，当二箱压缩空气平衡达到2bar时，燃烧室排气管的2bar定压阀门(图1)15 16关闭，以此保证在每一次点火前，燃烧室始终都有100L的2bae压缩空气，提高含氧量有利于燃料充分燃烧。提高热效率的同时减少排放污染。

如图1～3所示，本发明提供了一种外燃式单缸螺旋发动机，包括单缸螺旋气动机1、燃料箱8、外置燃烧箱体9、高压储气罐10以及定压电控供料点火装置，其中：

单缸螺旋气动机1，如图3，其包括：

轴箱23及沿轴箱23轴线设置的轴体2，沿所述轴体2圆周盘旋设置螺旋叶轮22，所述螺旋叶轮22与所述轴箱23内壁以及所述轴体2之间限定了定向的螺旋气流通道；所述轴箱23两端分别设有单缸螺旋气动机进气口3和单缸螺旋气动机排气口4；单缸螺旋气动机进气口3和单缸螺旋气动机排气口4之间形成的气压差是推动轴体2转动的动力，其气压差的改变可以调整轴体2的变速和转速，以此替代传统变速器；

阻力凸起21，其设置在所述螺旋叶轮叶片22之间的轴体2上，位于所述螺旋气流通道内，自所述轴体2外周沿所述轴体2径向排列延伸；所述阻力凸起21的面积越大，其扭矩越大，增大阻力凸起21的面积，可以增大输出动力和功率；改变传统点式传动方式，采用面式传动，增加输出功率；

燃料箱8，用来提供液体和/或气体燃料；燃料箱8内储存有液体燃料，如油品，还可以储存有气体燃料，甚至储存混合油气；

外置燃烧箱体9，其设有电控进料口24、空气进气口14以及第一高压排气口11；所述电控进料口24与所述燃料箱8连接；所述空气进气口14用来提供燃烧所需要的氧气；所述电控进料口24处设有定压电控供料点火装置，所述定压电控供料点火装置点火瞬间产生高压气体；外置燃烧箱体9由于独立于单缸螺旋气动机1，其体积不受单缸螺旋气动机1内腔体积的限制，其体积可设置到30～100L，大体积外置燃烧箱体9的意义在于：有利于气压储备，即使在高速行驶时，始终保证单位时间内外置燃烧箱体9内的产气量大于发动机转动过程中的排气量，减少点火频率，延长点火周期，一般点火周期可控制在60～90s 一次；大体积外置燃烧箱体9不在需要气缸压力点火，采用定压电控自动供料点火装置自动供料点火；

高压储气罐10，其与所述第一高压排气口11连接，连接处设有高压储气进气阀门12，储存从第一高压排气口11进入的高压气体，并提供给所述单缸螺旋气动机1，驱动所述阻力凸起21及轴体2转动；当所述高压储气罐10内气体压力低于预设压力值时，启动所述定压电控供料点火装置自动供料、点火；高压储气罐10连接外置燃烧箱体9和单缸螺旋气动机1，外置燃烧箱体9燃烧产生的高压气体存储在高压储气罐10中，再逐步提供给单缸螺旋气动机1，驱动单缸螺旋气动机1的轴体2转动，在发动机转动的过程中，高压储气罐10中气体压力逐步减小，当高压储气罐10中气体压力小于预设压力值时，启动定压电控供料点火装置自动供料、点火，外置燃烧箱体9中产生的高压气体迅速补给给高压储气罐10，周而复始，保证发动机持续转动；较大体积的高压储气罐10使得高压储气罐 10的气体压力值下降到预设压力值需要一段时间，一般可达到120～300s，延长降压时间有利于气压动力的稳定；也可以减少外置燃烧箱体9的点火频率，无需冷却，有利于热能的保温保压效果，减少散热量。

在上述技术方案中，外置燃烧箱体9燃烧产生高压气体，高压气体经高压储气罐10储存并提供给单缸螺旋气动机1，利用燃料燃烧产生的高压气体传输到单缸螺旋气动机进气口3，并由单缸螺旋气动机排气口4定量排出，在单缸螺旋气动机进气口3和单缸螺旋气动机排气口4之间形成一个气压差，该气压差转化为定向的螺旋气流，推动轴体2上阻力凸起21、螺旋叶轮22转动，从而带动轴体2转动，发动机的效率得到了极大的提高，其原理简单，结构清晰，无需变速箱等复杂机构；且发动机的速度快，最快时速可达400 公里以上，是现有发动机无法企及的；当高压储气罐10中气体压力小于预设压力值时，启动定压电控供料点火装置自动供料、点火，外置燃烧箱体9中产生的高压气体迅速补给给高压储气罐10，周而复始，保证发动机持续转动。上述方案提供的外燃式单缸螺旋发动机与传统发动机优劣对比如表1。

表1外燃式单缸螺旋发动机与传统发动机对比

在上述技术方案中，大体积的高压储气罐10可以通过二柱型连通罐体实现，或者通过三柱型及多柱型连通罐体实现。

在其中一个技术方案中，所述单缸螺旋气动机排气口4处设有排气量控制板，其工作原理如图4，调节所述单缸螺旋气动机排气口4的排气量，实现所述单缸螺旋气动机进气口3和排气口4间气压差的变化，使得所述轴体2实现不同转速。

在上述技术方案中，排气量控制板调节了单缸螺旋气动机排气口4的排气量，使得单缸螺旋气动机进气口3和单缸螺旋气动机排气口4之间的压力差的可变化，实现控制发动机的轴体2转动速度的转换，在实际应用时，替代传统的变速器。

在其中一个技术方案中，所述外置燃烧箱体9的体积为30～100L。

在上述技术方案中，大体积的外置燃烧箱体9可以减少点火频率，延长点火周期，一般点火周期可控制在60～90s一次，始终保证单位时间内外置燃烧箱体9内的产气量大于单缸螺旋气动机1转动过程中的排气量。

在其中一个技术方案中，所述外燃式单缸螺旋发动机还包括：压缩空气箱17，其与所述空气进气口14相通，为所述外置燃烧箱体9提供压缩空气；所述压缩空气通过V型空气压缩机18产生，并输送到所述压缩空气箱17中，压缩空气箱17与V型空气压缩机 18连接处设有进气阀门20。

在上述技术方案中，压缩空气有利于燃料的充分燃烧，节省能源，减少污染，经外置燃烧箱体9燃烧后的气体，其含氧量低于5％，低氧高密度气体在高压气体储气罐10中具有更高的安全性能。

在其中一个技术方案中，所述外置燃烧箱体9上还设有第二高压排气口13，从所述第二高压排气口13延伸出高压排气管15，所述高压排气管15排出的高压气体为所述V 型空气压缩机叶轮19提供转动动力；所述第二高压排气口13分流的排气量与第一高压排气口11的排气量比值为1:4。

在上述技术方案中，分流排气量的控制可以通过排气口口径大小来实现；采用高气压分流设计，使得大部分的高压气体进入高压储气罐10，用来为气动机轴体2转动提供动力源，少部分高压气体分流出来，用来为V型空气压缩机18提供动力，产生压缩空气，所产生的压缩空气再为外置燃烧箱体9燃烧提供高浓度的氧气，提高外置燃烧箱体9中燃料的燃烧率。

在其中一个技术方案中，所述压缩空气箱内的压缩空气至少保证为所述外置燃烧箱体提供的压缩空气气压值不低于2bar。

在其中一个技术方案中，所述压缩空气箱17、外置燃烧箱体9与高压储气罐10的体积比为1:2～3:3～5。

在其中一个技术方案中，所述高压排气管15上设有定压阀门16，控制所述外置燃烧箱体9内压缩空气气压值不低于2bar。

在上述技术方案中，如图5，通过设置定压阀门16来保证为所述外置燃烧箱体提供的压缩空气气压值不低于2bar，当外置燃烧箱体9内气体压力小于2bar时，定压阀门16 关闭，这是外置燃烧箱体9停止向V型空气压缩机18提供高压气体；当外置燃烧箱体9 内气体压力大于2bar时，定压阀门16打开，这是外置燃烧箱体9向V型空气压缩机18 提供高压气体。

在其中一个技术方案中，所述轴箱23设有单缸螺旋气动机进气口3的一端另设辅助排气口6，所述轴箱23设有单缸螺旋气动机排气口4的一端另设辅助进气口5，由所述辅助进气口5进气并由所述辅助排气口6排气，实现所述轴体2逆向转动。

在上述技术方案中，通过开启不同的进气口和排气口，实现发动机轴体2不同方向的转动，在实际应用到汽车、轮船上则可实现汽车的倒车以及轮船的调头。

在其中一个技术方案中，所述单缸螺旋气动机进气口3与所述辅助进气口5通过变向阀门7实现进气与排气方向的转换，在应用到具体领域时，可做到快速变换。

如上所述，根据本发明，本发明至少包括以下有益效果：其一、本发明提供的外燃式单缸螺旋发动机设置的大体积外置燃烧箱体，使得动力轴体与燃烧箱体完全分离，在实际应用时，大体积外置燃烧箱体可以减少点火频率，延长点火周期；增大燃烧箱体内高压气体的生成量，使其在使用过程中满足单位时间内的产气量始终大于高速转动过程中的排气量；其二、本发明提供的外燃式单缸螺旋发动机的外置燃烧箱体采用了高气压分流设计，大部分的高压气体进入高压储气罐，用来为气动机轴体转动提供动力源，少部分高压气体分流出来，用来为V型空气压缩机提供动力，产生压缩空气，所产生的压缩空气再为外置燃烧箱体燃烧提供高浓度的氧气，提高外置燃烧箱体中燃料的燃烧率；其三、本发明提供的外燃式单缸螺旋发动机添加了大体积高压储气罐，为发动机轴体转动提供大量的高气压动力，大体积的高压储气罐中气压下降到预设压力值需要120～300s的时间，延长降压时间有利于发动机气压动力的稳定；其四、本发明提供的外燃式单缸螺旋发动机的排气口处设有大小可变的排气孔，通过控制排气孔的大小，改变排气量，从而改变进气口和排气口两端的气压差，实现发动机转速的控制，代替传统的变速器；其五、本发明提供的外燃式单缸螺旋发动机设有两组进气口和排气口，每一组进气口和排气口都位于发动机轴箱的不同端，通过开启不同的进气口和排气口，实现发动机轴体不同方向的转动，在实际应用到汽车、轮船上则可实现汽车的倒车以及轮船的调头；其六、本发明提供的外燃式单缸螺旋发动机是由单缸螺旋气动机以及大体积外置燃烧箱体、大体积高压储气罐、压缩空气箱、空气压缩机构成的动力系统，各部件相互联系、相互作用、相互配合，组成了一个完整的新型发动机；其七、本发明提供的外燃式单缸螺旋发动机工作原理简单，制造工艺简单，制作成本低，应用范围广，适合推广使用。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.外燃式单缸螺旋发动机，其特征在于，包括：单缸螺旋气动机(以下简称气动机)、V型空气压缩机及压缩空气箱、外置燃烧箱体(以下简称燃烧室)及燃料箱、定压电控自动供料点火装置以及高压储气罐，其中外置燃烧箱体上的定压电控自动供料点火装置与燃料箱连接；同时又与高压储气罐相联系，当高压储气罐气压低于预设值(9bar)时，定压电控自动供料点火装置启动产生高压；其中外置燃烧箱体内设有气压分流装置，小部分的分流气压经燃烧室排气管排出，用于V型空气压缩机动力，产生的压缩空气进入到压缩空气箱，压缩空气箱与燃烧室相连接，为燃烧室提供不小于2bar的压缩空气；大部分的分流气压，进入到高压储气罐，为气动机提供15bar的气压动力，驱动气动机轴体转动；

以上七个部分相互联系，相互依赖，相互作用，共同构成了一个完整的动力系统。

2.如权利要求1所述的外燃式单缸螺旋发动机，其特征在于，采用的30—100L的外置燃烧箱体和燃油/或燃气燃料箱，外置燃烧箱体内设置定压电控自动供料点火装置，该装置与燃料箱连接同时与高压储气罐的气压相联系，当高压储气罐内气压低于预定值(9bar左右)时，定压电控装置启动，为外置燃烧箱体自动供料点火，产生17bar以上的高气压；

为了使燃烧时气压分流，在其外置燃烧箱体内设置二个口径大小比值不同的排气口及气门。使小排气口分流15—20％气压经燃烧室排气管排出，用于V型空气压缩机动力，产生6bar的压缩空气，储存到15—50L的压缩空气箱，为燃烧室提供不小于2bar的压缩空气；大排气口分流80—85％的气压进入到高压储气罐，为气动机提供15—9bar的气压动力，(二个排气孔口径的比值，需要在实验中确定)；

同时在燃烧室排气管设置2bar定压阀门，以此维持燃烧室点火前始终保持有2bar压缩空气。

3.如权利要求1所述的外燃式单缸螺旋发动机，其特征在于，采用设置V型空气压缩机和15—50L的压缩空气箱；燃室的20％分流气压经排气管排出，用于V型空气压缩机动力，产生的6bar压缩空气，进入到15—50L的压缩空气箱；当燃烧室排放气压小于6bar时，15—50L的压缩空气箱的6bar压缩空气进入到30—100L的燃烧室，当燃烧室内压缩空气达到2bar时，燃烧室排气管的2bar定压阀门关闭，以此保持燃烧室内在供燃料点火前，始终保持有2bar左右的压缩空气，提高燃室内含氧量，促进燃料充分燃烧；可将热效率提高到70％以上。

4.如权利要求1所述的外燃式单缸螺旋发动机，其特征在于，采用100—150L的高压储气罐；由燃烧室分流的80—85％气压，为高压储气罐提供15bar的气压储存；高压储气罐的供气管设置对气动机的供气压及供气量的控制装置；100—150L高压储气罐可以为气动机提供15—9bar的气压动力，驱动气动机运转。

5.如权利要求1所述的外燃式单缸螺旋发动机，其特征在于，将压缩空气箱与外置燃烧箱体与高压储气罐的三箱体积比值设定为1：2～3：3～5，有利于气压移动及气压平衡。

6.如权利要求1所述的外燃式单缸螺旋发动机，其特征在于，采用单缸螺旋气动机，其特征包括：

轴箱及轴体，及沿所述轴体圆周盘旋设置螺旋叶轮，所述螺旋叶轮与所述箱体内壁以及所述轴体之间构成了定向的螺旋气流通道；

在所述螺旋叶轮叶片之间的轴体上，位于螺旋气流通道内，设置数十个阻力凸起沿轴体径向延伸排列，对气动机内的定向的螺旋气流具有强大的阻力，以此产生扭距，增大输出动力；

在所述气动机箱体两端分别设置A端进气口和B端排气口；

高压储气罐的供气管为气动机提供15-9bar的气压动力；在气动机B端设置排气孔大小的控制装置，控制B端排气孔大小和排气量，以此控制气动机A-B二端的气压差，实现控制气动机转速和变速的效果，替代变速器。

7.权利要求6所述的单缸螺旋气动机，另一个技术特点在于，当A端进气口和B端排气口同时关闭，打开B端进气口和A端排气口，气动机发生逆转实现倒车。

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