CN2425202Y - 复合转子内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合转子内燃机。现有技术三角转子内燃机的燃烧室狭窄,面容比大,因而低速稳定性差、油耗高、排污大。本实用新型由三角转子内燃机与涡轮发动机构成,所述三角转子内燃机排气区与作功区的复合区域上设置高压动力燃汽口,燃气口接涡轮发动机进气口,让其高压燃气提前排出供出涡轮机,使其成为油耗低,排污小,低速稳定性好的多种燃料复合转子内燃机。

Description

复合转子内燃机

本实用新型涉及一种复合转子内燃机。

在现有的技术中，三角转子内燃机的功率因受主轴直径的限制，使三角转子能做的尺寸也基本确定，从而确定了气缸厚度很小。因此气缸燃烧室呈狭窄形状，面容比大，使通常的稀薄燃烧技术等先进技术在三角转子内燃机中无法采用，同时三角转子也缺少必要的冷却空间，因而存在低速稳定性差、油耗高、排污大等缺点。

本实用新型提供油耗低、排污小，在三角转子内燃机的基础上增设涡轮机的复合转子内燃机。

本实用新型为达到上述目的，采用的技术方案为：

一种复合转子内燃机，其特殊之处在于：上述复合转子内燃机由三角转子内燃机与涡轮发动机构成，所述三角转子内燃机排气区与作功区的复合区域上设置高压动力燃汽口8，燃气口8接涡轮发动机7进气口。

本实用新型复合转子内燃机，其特殊之处在于：上述三角转子内燃机的转子廓面为弧形，其缸体的厚度在转子充气最大位时，其气缸充气横截面大致呈正方形。

本实用新型复合转子内燃机，其特殊之处在于：上述三角转子内燃机缸盖上的设置进气口5，其异侧缸盖上设置火花塞及辅助燃烧室13。

本实用新型复合转子内燃机，其特殊之处在于：所述辅助燃烧室13为二次喷油稀薄燃烧系统的辅助燃烧室。

本实用新型复合转子内燃机，其特殊之处在于：所述的进气口5为月牙形，其弦相对于缸盖中心。

本实用新型与现有技术相比，其综合了转子发动机和燃气轮机，因而有结构简单、体积小、重量轻、起动方便、转速高、全负荷扭矩大的优点，同时避免了燃气轮机因燃烧室限制的加速性差及转子发动机低速稳定性差、油耗高、排污大的缺点。实现了往复发动机中尚不成熟的分层充气，从而实现汽油发动机的调质调速，从而大幅度提高了发动机的燃油利用率和热效率。使本复合发动机的综合热效率高于普通的电控燃油喷射汽油机。同时由于结构简单、体积小，因而制造成本远低于电控燃油喷射汽油机。

下面结构附图对本实用新型的实施方式进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1沿A-A线剖面视图；

图3为图1沿B-B线剖面视图；

图4为图1后缸盖结构示意图；

图5为图4辅助燃烧室沿D-D线局部放大图；

图6为图4辅助燃烧室沿D-D线的另一实施方式的局部放大图。

参见图1、图2、图3其标号说明如下：

1-转子，2-后缸盖，3-缸体，4-前缸盖，5-进气口，6-中冷器，7-高压燃气涡轮机，8-燃气口，9-扫气口，10-低压燃气涡轮机，11-减速器，12-双动力源液力变矩器，13-辅助燃烧室

本实用新型采用在原有的三角转子内燃机排气区与作功区的复合区域，设置燃气口(图2仅给出燃气口，设于前缸盖上，其还可设置缸体或后缸盖上)，使燃气提前排出供给燃气涡轮机做功，涡轮机动力经减速通过双动力源液力变矩器与三角内燃机动力一并输出的方法，摆脱三角转子内燃机的输出功率对曲轴的依赖，从而使汽缸可以加厚，改善了燃烧形状，降低燃烧室面容比，为转子冷却设计提供了空间，同时为合理分配曲轴与涡轮机的载荷，本发动机采用调整，选择适当供气口大小、位置和压缩比，以保证涡轮机有充分的功率分配，同时由于增压技术的采用，使转子内燃机摆脱了压缩比的制约，不仅满足稀薄燃烧技术对提高压缩比的要求，还可采用多种燃料。

本实用新型可根据需要，可采用高压涡轮动力输出，低压涡轮增压的方案，也可采用高压涡轮增压，低压涡轮动力输出的方案(图1中仅给出低压涡轮动力输出方案)。

本复合转子内燃机的三角转子内燃机为实现分层充气，将转子的廓面设为弧形，同时加厚缸体的厚度，使转子充气最多时，其气缸充气横截面大致呈正方形，这样有利涡流的形成。同时，在缸盖上设置的月牙形进气口，其弦相对于缸盖中心，转子转动时，由于转子端面履盖进气口，进气口为关闭状态，当转子继续转动时，在进入充气阶段后，转子径面接近曲轴，线速度较高，而这一段的充气空间随之迅速扩展，从而使气流高速进入气缸，在扁平的充气空间内形成强烈涡流，再采用电控燃油喷射技术，在进气口处喷油，并调制过浓混合气。随着转动，以后再调制较稀薄的混合气，而这个浓的混合气涡流团随转子旋转，涡流强度逐渐减弱，由于转子廓面的弧形凹面造形，在转子的旋转和进气的作用下，形成螺旋形进气涡流，使其在整个进气、压缩过程中保持在充气空间的最里面。

参见图4、图5，火花塞设于与进气口不同的缸盖上，在燃烧过程由于浓混合燃烧气体是以面的形式向稀薄可燃混合气扩散，所以燃烧速度慢，为改进燃烧，在火花塞处还设有辅助燃烧室，当顶轴扫过辅助燃烧时，辅助燃烧室内残留的高压废气沿辅燃室口的小气道沿转子端面喷出，加强充气空间涡流，此后随压缩进程的进行，上部的较浓混合气被压入辅助燃烧室，当火花塞点火时，被点燃的混合气首先随气流进入辅助燃烧室，点燃辅燃室的内混合气，这些燃烧的混合气迅速膨胀，喷出辅燃室口，点燃室外混合气，并形成强烈紊流，促进稀薄混合气的充分燃烧。

图6为二次喷油稀烯系统的辅燃室，在进气未期二次喷油器在上部进行加浓喷油，它可燃用更稀的混合气，空燃比可达30∶1以上，在适当调整电控程序，改装供油系统的条件下，可使用气体燃料，汽油、煤油、醇类、柴油等，成为多种燃料发动机。

Claims (5)

1、一种复合转子内燃机，其特征在于：上述复合转子内燃机由三角转子内燃机与涡轮发动机构成，所述三角转子内燃机排气区与作功区的复合区域上设置高压动力燃汽口(8)，燃气口(8)接涡轮发动机(7)进气口。

2、根据权利要求1所述的复合转子内燃机，其特征在于：上述三角转子内燃机的转子廓面为弧形，其缸体的厚度在转子充气最大位时，其气缸充气横截面大致呈正方形。

3、根据权利要求1或2所述的复合转子内燃机，其特征在于：上述三角转子内燃机缸盖上的设置进气口(5)，其异侧缸盖上设置火花塞及辅助燃烧室(13)。

4、根据权利要求3所述的复合转子内燃机，其特征在于：所述辅助燃烧室(13)为二次喷油稀薄燃烧系统的辅助燃烧室。

5、根据权利要求4所述复合转子内燃机，其特征在于：所述的进气口(5)为月牙形，其弦相对于缸盖中心。

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