CN2898326Y - 新型叶轮腔室发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型叶轮腔室发动机，属于动力机械技术领域，包括叶轮转子泵气缸和水平安装于气缸上的主轴，位于气缸内的主轴上安装有与主轴中心对称的叶轮转子；在气缸壁上设有压缩气体进口，气缸壁下部设有废气排放口；本实用新型具有工作平稳、活动部件少、转速高、结构简单、生产容易、维护方便、能耗低且可使用多种燃料的显著特点。

Description

新型叶轮腔室发动机

技术领域

本实用新型涉及一种动力机械，具体涉及一种发动机。

背景技术

发动机是现代动力机械的一种重要机械，在工农业生产中应用十分普遍。一般的发动机都有曲轴连杆机构，具有结构复杂、制造困难、油耗较高、维护困难、噪音大等缺点。同时发动机气缸中的曲轴连杆机构，使气缸中的活塞产生偏心运动，降低了发动机的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种工作平稳、转速高、结构简单、维护方便、油耗低且可使用多种燃料的新型叶轮腔室发动机。

本实用新型的技术方案是：一种新型叶轮腔室发动机，其特征在于：包括叶轮转子泵气缸和水平安装于气缸上的主轴，位于气缸内的主轴上安装有与主轴中心对称的叶轮转子；在气缸壁上设有压缩气体进口，气缸壁下部设有废气排放口。

需要说明的是：这里压缩气体进口的目的之一是提供源源不断的、有一定压力和流量的空气或者混合气(压力的大小由工作效率而定)；之二是承担着清扫残余在腔室中的废气。这里压缩气体进口的开关是靠叶轮的旋转与气缸壁密闭配合来实现的。当叶轮旋转至压缩气体进口的位置时，覆盖该进口，压缩气体进口关闭，当叶轮继续旋转时，压缩气体进口开启。这里叶轮转子上的叶轮个数可以是三个以及三个以上。

为了优化本技术方案，本实用新型还可以包括以下技术特征：

上述叶轮转子上的相邻叶轮与气缸内壁形成密闭腔室，该腔室的气缸壁上设有点火塞。当用柴油作燃料的时候，既可采用压燃式喷油点火，也可以用点火塞；如果采用汽油或者天然气作为燃料，则需要点火塞。

为了保证工作中密闭不漏气，叶轮转子的两端安装有密封环，叶轮自由端安装有闭气片。

如果本发动机以汽油为燃料，在气缸壁外安装有与上述压缩气体进口连通的化油器或电喷头。

上述废气排放口上还安装有消声器，以减少发动机运转时的噪音。

在上述压缩气体进口连接有增压风泵，增压风泵壳内安装有与主轴平行的增压风泵转轴，该转轴上安装有叶片，该转轴与主轴组成传动连接。这里增压风泵的目的就是：提供源源不断的、有一定压力和流量的空气或者混合气(压力的大小由工作效率而定)；之二是承担着清扫残余在腔室中的废气。对于小型发动机，增压风泵的壳体可以与叶轮转子泵的汽缸做成一体。

上述化油器或电喷头还可以安装在增压风泵的进风口处，以加强空气与燃料气的混合。

当需要较高压力的压缩气体时，上述增压风泵还可以为活塞式增压泵。

本实用新型的工作原理为：发动机的压缩冲程在压缩气体进入压缩气体进口时完成，进气冲程、做功冲程和排气冲程分别在在叶轮转子泵气缸对应的三大部位上完成，即进气冲程是在两相邻叶轮与压缩气体进口所在的气缸壁形成的腔室，即进气腔里完成，做功冲程是在两相邻叶轮与点火塞所在的气缸壁形成的腔室，即燃烧室里完成，排气冲程是在两相邻叶轮与废气排放口所在的气缸壁形成的腔室，即排气腔里完成。

本实用新型的有益效果是：从本质上改变了曲轴连杆发动机的结构，它巧妙地用一根直轴代替了复杂的曲轴连杆机构，省去了复杂的气门机构、缸盖总成、平衡机构，继而简化了冷却系统、润滑系统；它与同功率的现有曲轴连杆机构发动机相比，具有工作平稳、活动部件少、转速高、结构简单、生产容易、维护方便、能耗低且可使用多种燃料的显著特点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1的A-A旋转剖面图；

其中，附图标记为：1为增压风泵壳，2为叶片，3为转轴，4为压缩气体进口，5为叶轮，6为闭气片，7为废气排放口，8为主轴，9为叶轮转子，10为气缸，11为点火塞，12为轴承座，13为轴承，14为密封环，15为传动轮。

具体实施方式

下面就以汽油为燃料的四叶轮腔室发动机为例对本实用新型进行详细说明：

如图1、图2所示，一种新型叶轮腔室发动机，包括增压风泵和叶轮转子泵，其中，带有进风口的增压风泵壳1上水平安装有转轴3，位于增压风泵壳内的转轴3上安装有叶片2，位于增压风泵壳外的转轴3上安装有传动轮；增压风泵壳和叶轮转子泵的气缸10壁相连通，其中，叶轮转子泵的气缸10上安装有与转轴3平行的主轴8，位于气缸外的主轴8一端安装有传动轮15，该传动轮15与转轴的传动轮通过传动带连接，位于气缸内的主轴8上安装有与主轴中心对称的叶轮转子9；增压风泵和叶轮转子泵连通处称为压缩气体进口4，气缸壁下部设有废气排放口7；主轴10安装在轴承13上，轴承13安装在轴承座12上，轴承座12安装在气缸10上；叶轮转子9上的相邻叶轮5与气缸内壁形成密闭腔室，该腔室称为燃烧室，该腔室的气缸壁上设有点火塞11，叶轮转子9的两端安装有密封环14，叶轮5自由端安装有闭气片6；在气缸壁外安装有与上述压缩气体进口4连通的化油器，气缸上还安装有消声器并与废气排放口7连接。另外，本实施例中增压风泵的壳体1与叶轮转子泵的汽缸10做成一体。

下面对本实施例的工作原理进行说明：

在外力的作用下，增压风泵旋转，增压风泵给叶轮转子泵提供一定压力和流量的混合气，混合气冲击叶轮转子泵旋转，当叶轮转子泵中的一个腔室转到压缩气体进口4时，由于增压风泵提供了一定压力和流量的混合气，迅速地扫除残余在腔室内的气体至废气排放口7，新鲜气体迅速充满这个腔室，因转子随混合气的压力和惯性是继续旋转的，叶轮自动关闭压缩气体进口4，被压缩的混合气密闭在燃烧室中，点火塞11点燃混合气，混合气爆燃，随着转子继续转动，叶轮随即与气缸壁的废气排放口7形成缝隙，高温高压的燃气从缝隙处被强制性挤出，从废气排放口7冲出，同时推动叶轮旋转做功。随着叶轮与气缸壁的间隙越来越大，腔室的燃气压力越来越小，大部分废气也依靠叶轮旋转的离心力把废气抛到废气排放口7而排除。由此可知，推动叶轮做功和排气是同步进行的，既而这一个腔室又转到压缩气体进口4，重复着以上的动作，从而实现该发动机的主动工作。由于四叶轮腔室发动机有四个腔室，每个腔室都在依次进行着进气、密闭、点火燃烧、做功、排气这一系列动作，每转动一周叶轮转子就做功四次。以此类推，三叶轮转子泵每转动一周就做功三次，五叶轮转子泵每转动一周就做功五次。

Claims (8)

1、一种新型叶轮腔室发动机，其特征在于：包括叶轮转子泵气缸(10)和水平安装于气缸(10)上的主轴(8)，位于气缸内的主轴(8)上安装有与主轴中心对称的叶轮转子(9)；在气缸壁上设有压缩气体进口(4)，气缸壁下部发有废气排放口(7)。

2、根据权利要求1所述的新型叶轮腔室发动机，其特征在于：叶轮转子(9)上相邻叶轮(5)与气缸内壁形成密闭腔室，该腔室的气缸壁上设有点火塞(11)。

3、根据权利要求1或2所述的新型叶轮腔室发动机，其特征在于：叶轮转子(9)的两端安装有密封环(14)，叶轮(5)自由端安装有闭气片(6)。

4、根据权利要求1所述的新型叶轮腔室发动机，其特征在于：在气缸壁外安装有与上述压缩气体进口(4)连通的化油器或电喷头。

5、根据权利要求1所述的新型叶轮腔室发动机，其特征在于：废气排放口(7)上还安装有消声器。

6、根据权利要求1所述的新型叶轮腔室发动机，其特征在于：在上述压缩气体进口(4)连接有增压风泵，增压风泵壳(1)内安装有与主轴(8)平行的增压风泵转轴(3)，该转轴(3)上安装有叶片(2)，并且该转轴(3)与主轴(8)组成传动连接。

7、根据权利要求4或6所述的新型叶轮腔室发动机，其特征在于：化油器或电喷头还可以安装在增压风泵的进风口处。

8、根据权利要求6所述的新型叶轮腔室发动机，其特征在于：上述增压风泵还可以为活塞式增压泵。

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