CN201874623U - 压缩空气发动机及机动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩气体发动机，包括至少两级压缩气体发动机，每一级压缩气体发动机包括至少一个叶轮室、通过转轴装设于所述叶轮室内的至少一个叶轮，每一级叶轮室上开设有至少一个进气口和至少一个排气口，其中前一级叶轮室上的排气口与后一级叶轮室上的进气口相通，每一级叶轮通过转轴输出动力。本实用新型还公开了装有上述压缩气体发动机的机动车。采用本实用新型，能充分提高压缩空气的能量使用效率。

Description

压缩空气发动机及机动车

技术领域

本实用新型涉及一种发动机，可安装在陆地上有方向盘的大、中、小型客货轿车、铁路列车、地铁列车、船舶动力、航空动力等所有有行驶速度的动力机械上，属于机械领域。

背景技术

用燃料作为能源的发动机需要消耗大量的燃料，且又排放大量的废气、热气，污染环境。为了节省燃料能源，保护地球环境，人类更渴望一种无需燃料消耗，杜绝废气、热气排放、无污染的发动机。

为了能更直接地利用风能，特别是为了能够将动力机械在行驶过程中所遇到的风阻气流直接加以利用，本实用新型的申请人提出了发明名称为“风气发动机即采用风力气压取代燃料能源的发动机”、公开号为CN1828046的中国专利。该发明公开了一种风气发动机及机动车，包括至少一个叶轮室、装设在叶轮室内的叶轮和用于将压缩气体喷入叶轮室的喷气系统，该发明的主要特点在于在叶轮室上设置了用于接收外部风阻气流的进风口和设置喷气系统。使用时，该发明的风气发动机安装在能够行驶的动力机械上(特别是机动车)，通过设置接收外部风阻气流的进风口，可以将动力机械在行驶过程中所遇到的风阻气流直接加以利用，变阻力为动力。通过设置喷气系统，采用压缩气体作为主动力，无燃料消耗，无废气、热气排放、无污染。

虽然，上述发明首创性地提出了直接利用风阻气流作为辅助动力以及同时采用压缩气体作为主动力的风气发动机及采用该风气发动机的机动车，不但不需要将风阻气流转换成电能，因而没有复杂的机电能量转换系统和电路控制系统，大大简化了动力机械、特别是机动车的结构，而且为节约能源和寻找环保型的燃油代用品提供了一个新的途径。但是，为了能够更好地利用风阻气流和压缩气体，使主动力和辅助动力之间产生最佳的配合，提高主动力的使用效率，仍有必要对该发明的风气发动机及采用该风气发动机的机动车的结构作进一步的完善和改进。

为此，发明人又提出了一种申请号为200780030483.8、发明名称为组合式风气发动机及机动车。该发明的主要特点是分别设置独立结构的压缩气体(压缩气体)发动机和风阻发动机，可根据压缩气体的流速高、相对集中，而风阻气流的流速低、相对分散的特点，分别有针对性地对叶轮进行优化设计(如：压缩气体发动机的叶轮叶面设计得要小，风阻发动机的叶轮叶面设计得要大)，以提高能量转换效率。采用该组合式风气发动机的机动车既采用压缩气体作为主动力，又直接采用动力机械在行驶过程中所遇到的风阻气流作为辅助动力，还可以使压缩气体和风阻气流能够更好地配合使用。

但是，这种新型的以压缩空气作为动力的新能源汽车仍还有大量的技术工作要做。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是进一步提高压缩空气的使用效率。

实现上述目的的技术方案：

一种压缩气体发动机，包括至少两级压缩气体发动机，每一级压缩气体发动机包括至少一个叶轮室、通过转轴装设于所述叶轮室内的至少一个叶轮，每一级叶轮室上开设有至少一个进气口和至少一个排气口，其中前一级叶轮室上的排气口与后一级叶轮室上的进气口相通，每一级叶轮通过转轴输出动力。

一种机动车，包括传动轴和压缩气体发动机，所述压缩气体发动机包括至少两级压缩气体发动机，每一级压缩气体发动机包括至少一个叶轮室、通过转轴装设于所述叶轮室内的至少一个叶轮，每一级叶轮室上开设有至少一个进气口和至少一个排气口，其中前一级叶轮室上的排气口与后一级叶轮室上的进气口相通，各级叶轮通过转轴输出动力给所述机动车的传动轴。

所述每一级叶轮共轴装设在同一转轴上。

所述前一级叶轮的直径小，所述后一级叶轮的直径大。

所述每一级排气口的直径是每一级进气口的1～10倍。

在所述叶轮室的内表面上开设有沿转动周面设置的、与进气口相通的喷气导入槽，接近进气口时的喷气导入槽深而宽，远离进气口时的喷气导入槽浅而窄，所述喷气导入槽的长度大于两个相邻叶齿之间的距离。

在叶轮室的内表面上开设有与转轴轴线平行的排气槽，所述排气槽与所述排气口相通。

所述排气槽的宽度与叶轮的宽度基本相一致。

所述喷气槽未端与最近的排气槽之间的距离大于两个相邻的叶齿之间的距离。

采用上述技术方案，本实用新型有益的技术效果在于：通过设置至少两级压缩气体发动机，将前一级叶轮室上的排气口与后一级叶轮室上的进气口相通，可以将进入前一级压缩气体发动机作功以后没有用尽的压缩气体能量再一次地进入后一级压缩气体发动机再次作功，从而提高压缩气体的能量利用率。

通过设置喷气导入槽，喷气导入槽的长度至少大于两个相邻叶齿间距离，可以通过一个进气口同时对两个以上的叶齿作功，提高发动机的动力性能。

通过排气槽的宽度与叶轮的宽度设计成基本相一致，可以顺利地将叶轮的宽度范围内作功后的气体及时地排出。

通过将喷气槽未端与最近的排气槽之间的距离设置成大于两个相邻的叶齿间距离，可以防止刚喷入的气体直接从排气槽排出。

附图说明

图1是一种压缩气体发动机的结构示意图。

图2是图1中第一级压缩气体发动机的结构示意图。

图3是图2中第一级压缩气体发动机的叶轮室的局部结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述：

一种机动车，如图1至图3所示，包括压缩气体发动机和传动轴19，其中，压缩气体发动机包括呈左右对称结构的第一级压缩气体发动机1和第二级压缩气体发动机2，第一级压缩气体发动机1与第二级压缩气体发动机2共轴装设在同一转轴3上，压缩气体发动机产生的动力经转轴3、离合器5传动机动车的传动轴。第一级压缩气体发动机1与第二级压缩气体发动机2的结构相同。

以第一级压缩气体发动机1为例，第一级压缩气体发动机1包括叶轮室15、通过转轴3装设于叶轮室15内的叶轮20，叶轮20上具有多个等分设置的叶齿16，叶轮室15上开设有多个进气口11和排气口12，进气口11上装设有喷嘴17，第一级叶轮室15上的排气口12与第二级叶轮室25上的进气口21相通。

由于喷入第一级压缩气体发动机1的压缩气体力量大，进入第二级压缩气体发动机1的压缩气体力量减弱。因此，相对来说，设计成第一级压缩气体发动机1的叶轮20的直径小，第二级压缩气体发动机2的叶轮直径大。为了使气体顺畅，第一级排气口的直径是第一级进气口的1～10倍，第二级排气口的直径是第二级进气口的1～10倍，可根据需要灵活设置。

为了提高动力性能，在叶轮室15的内表面上开设有沿转动周面设置的、与进气口11相通的喷气导入槽13，接近进气口11时的喷气导入槽深而宽，远离进气口11时的喷气导入槽浅而窄(图3)，喷气导入槽13的长度大于两个相邻叶齿16之间的距离L(标号18)，使得从喷气导入槽13喷出的压缩气体同时作用于二个或两个以上的叶齿16上，大大提高了发动机的动力性能。另外，为了加大喷气力度，本实施例在同一喷气导入槽13与两个喷嘴17相通。

在叶轮室15的内表面上开设有与转轴轴线平行的排气槽14，排气槽14与排气口12相通。为了更好的排气，排气槽14的宽度与叶轮20的宽度基本相一致。

为了防止漏气，避免刚喷入的气体直接从排气槽14排出，喷气导入槽13未端与最近的排气槽14之间的距离应大于两个相邻叶齿之间的距离L。

Claims (10)

1.一种压缩气体发动机，包括至少两级压缩气体发动机，每一级压缩气体发动机包括至少一个叶轮室、通过转轴装设于所述叶轮室内的至少一个叶轮，所述叶轮上设置叶齿，每一级叶轮室上开设有至少一个进气口和至少一个排气口，其中前一级叶轮室上的排气口与后一级叶轮室上的进气口相通，每一级叶轮通过转轴输出动力。

2.根据权利要求1所述的压缩气体发动机，其特征在于：所述每一级叶轮共轴装设在同一转轴上。

3.根据权利要求1所述的压缩气体发动机，其特征在于：所述前一级叶轮的直径小，所述后一级叶轮的直径大。

4.根据权利要求1所述的压缩气体发动机，其特征在于：所述每一级排气口的直径是每一级进气口的1～10倍。

5.根据权利要求1所述的压缩气体发动机，其特征在于：至少在用于接入压缩气体的第一级进气口的叶轮室的内表面上开设有沿转动周面设置的、与所述进气口相通的喷气导入槽，接近进气口时的喷气导入槽深而宽，远离进气口时的喷气导入槽浅而窄，所述喷气导入槽的长度大于两个相邻叶齿之间的距离。

6.根据权利要求5所述的压缩气体发动机，其特征在于：所述喷气导入槽的长度至少大于两个相邻叶齿之间的距离。

7.根据权利要求1所述的压缩气体发动机，其特征在于：在用于连接排气口的叶轮室的内表面上开设有与转轴轴线平行的排气槽。

8.根据权利要求7所述的压缩气体发动机，其特征在于：所述排气槽的宽度与叶轮的宽度基本相一致。

9.根据权利要求8所述的压缩气体发动机，其特征在于：所述喷气槽未端与最近的排气槽之间的距离大于两个相邻叶齿之间的距离。

10.一种装有权利要求1-9任意一项所述压缩气体发动机的机动车，所述各级叶轮通过转轴输出的动力传动机动车的传动轴。

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