具有公共入口的复合发动机组件制造技术

复合发动机组件包括：空气管路，具有与围绕复合发动机组件的环境空气流体连通的入口；压缩机，具有与空气管路流体连通的入口；发动机核心，包括至少一个旋转内燃发动机并且具有与压缩机的出口流体连通的入口；涡轮机部段，具有与发动机核心的出口流体连通的入口并且配置为与发动机核心复合功率；以及与空气管路流体连通的至少一个换热器，每个换热器配置为与来自空气管路、循环通过其的空气流成换热关系地循环发动机组件的流体。还讨论了供应空气至复合发动机组件的方法。

A composite engine component with a public entrance

The composite engine assembly includes: air pipe, is communicated with the entrance around the complex engine assembly air compressor, a fluid; fluid entrance communicated with the air pipe; the engine core, including at least one rotary internal combustion engine and is communicated with the entrance compressor outlet fluid; the turbine section is communicated and the fluid outlet the core of the engine entrance and configure the engine core and composite power; and communicated with the air pipe fluid at least one heat exchanger, the heat exchanger configuration for each cycle and from the air pipe, the air flow through the fluid into the heat exchange between the cycle of engine assembly. The method of supplying air to the components of a compound engine is also discussed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有公共入口的复合发动机组件相关申请的交叉引用本申请要求于2015年7月23日提交的美国申请No.14/806,918以及于2015年2月20日提交的美国临时申请No.62/118,891的优先权，其整体内容通过引用并入本文。
本申请大体涉及复合发动机组件，并且更具体地涉及在飞行器中使用的增压或涡轮增压复合发动机组件。
技术介绍
包括用作增压器或涡轮增压器的压缩机的复合发动机组件可以限定体积相对大的组件，其可能难以装配进现有的飞行器机舱，因此产生了对于将其适用于飞行器应用的一些困难。
技术实现思路
在一个方面，提供复合发动机组件，包括：空气管路，具有与围绕复合发动机组件的环境空气流体连通的入口；压缩机，具有与空气管路流体连通的入口；发动机核心，包括至少一个内燃发动机，所述至少一个内燃发动机中的每一个具有密封并且旋转地接收在相应内部腔内的转子，以便提供在相应内部腔中的可变体积的旋转腔室，所述发动机核心具有与压缩机的出口流体连通的入口；涡轮机部段，具有与发动机核心的出口流体连通的入口，所述涡轮机部段配置为与发动机核心复合功率；以及与空气管路流体连通的至少一个换热器，所述至少一个换热器中的每一个配置为与来自空气管路、循环通过其的空气流成换热关系地循环发动机组件的流体。在另一方面，提供复合发动机组件，包括：压缩机；发动机核心，包括与发动机轴驱动接合的至少一个旋转内燃发动机，所述发动机核心具有与压缩机的出口流体连通的入口；涡轮机部段，具有与发动机核心的出口流体连通的入口，所述涡轮机部段包括接合在可旋转的涡轮机轴上的至少一个涡轮机转子，所述涡轮机轴和发动机轴接合至相同的可旋转负载；至少一个换热器，配置为与循环通过其的空气流成换热关系地循环发动机组件的流体；以及公共空气管路，具有与围绕复合发动机组件的环境空气流体连通的入口，所述公共空气管路与压缩机的入口流体连通并且与所述至少一个换热器流体连通。在另外的方面，提供供应空气至复合发动机组件的方法，所述方法包括：通过空气管路的入口将环境空气从复合发动机组件的外侧引导进入复合发动机组件中；将空气从空气管路引导通过至少一个换热器以便冷却复合发动机组件的流体，并且将空气从空气管路引导至复合发动机组件的压缩机的入口；以及将压缩空气从压缩机引导进入复合发动机组件的发动机核心中，所述发动机核心包括至少一个旋转内燃发动机，所述至少一个旋转内燃发动机产生驱动复合发动机组件的涡轮机部段的排气流并且与涡轮机部段复合功率以便驱动公共负载的旋转。附图说明现在参考附图，其中：图1是根据特定实施例的复合发动机组件的示意图；图2是根据特定实施例的可在诸如图1中所示的复合发动机组件中使用的汪克尔（Wankel）发动机的横截面视图；图3是根据特定实施例的图1的复合发动机组件的示意性三维视图；图4是根据特定实施例的图3的复合发动机组件的机舱安装设施的示意性横截面视图；图5是根据特定实施例的图4的复合发动机组件的进气组件的示意性三维视图；图6A是图5的进气组件的部分的示意性侧视横截面视图；图6B是图6A的进气组件的部分的放大示意性侧视横截面视图；以及图7是根据特定实施例的图5的进气组件的入口唇部的示意性三维视图。具体实施方式本文描述的是复合发动机组件10和其用于螺旋桨飞机的安装设施。在示出的实施例中，复合发动机组件10包括液体冷却的重燃料多转子旋转发动机核心12和用作排气能量回收系统的涡轮机部段18。如以下将描述的，用于发动机核心12的其它配置也是可能的。参考图1，发动机核心12具有发动机轴16，所述发动机轴16由（多个）旋转发动机驱动并且驱动可旋转负载，其在此示出为螺旋桨8。应理解，复合发动机组件10可以替代地配置为驱动任何其它合适类型的负载，包括但不限于，一个或更多个发电机、驱动轴、附件、转子桅杆（rotormast）、压缩机、或任何其它合适类型的负载或其组合。复合发动机组件10进一步包括压缩机14，并且涡轮机部段18与发动机核心12复合功率。发动机核心12可包括驱动地接合到轴16的2、3、4或更多的旋转发动机。在另一个实施例中，发动机核心12包括单个旋转发动机。每个旋转发动机具有密封地接合在相应壳体中的转子，其中每个旋转发动机具有近似恒定体积燃烧阶段，用于高的循环效率。（多个）旋转发动机可以是（多个）汪克尔发动机。参考图2，示出了汪克尔发动机的示例性实施例。每个汪克尔发动机包括限定内部腔的壳体32，所述内部腔具有限定两个凸起部（lobe）的轮廓，其优选地是外旋轮线（epitrochoid）。转子34被接收在内部腔内。转子限定三个周向间隔的顶部（apex）部分36，以及具有向外成弓形的侧部的大体三角形的轮廓。顶部部分36与壳体32的外周壁38的内表面密封接合，以便形成转子34和壳体32之间的三个工作腔室40。转子34接合至轴16的偏心部分42，以便在内部腔内执行公转（orbitalrevolution）。轴16执行用于转子34的每个公转的三个旋转。转子34的几何轴线44从壳体32的轴线46偏移并且与之平行。在每个公转期间，每个腔室40的体积变化，并且绕内部腔移动，以便经历进气、压缩、膨胀和排气四个阶段。进气端口48被设置通过外周壁38，用于依次允许压缩空气进入每个工作腔室40。排气端口50也被设置通过外周壁38，用于依次将排气气体从每个工作腔室40排放。用于电热塞（glowplug）、火花塞或其它点火元件以及用于一个或更多个燃料喷射器（未示出）的通道52也被设置通过外周壁38。替代地，进气端口48、排气端口50和/或通道52可以被设置通过壳体的端部或侧壁54；和/或，点火元件和先导燃料喷射器可以与限定在壳体32中并且与内部腔连通的先导子腔室（未示出）连通，用于提供先导喷射。先导子腔室可以例如被限定在接收在外周壁38中的插入件（未示出）中。在特定实施例中，燃料喷射器是公共轨道燃料喷射器，并且与重燃料（例如，柴油、煤油（航空燃料）、等效生物燃料）的源连通，并且将重燃料传送到（多个）发动机中，使得燃烧腔室被分层，其中在点火源附近是富燃料-空气混合物并且在其它地方是更贫瘠的混合物。为了有效地操作，工作腔室40被密封，例如通过从转子34延伸以便接合外周壁38的弹簧加载的顶部密封件56，并且通过从转子34延伸以便接合端部壁54的弹簧加载面或气体密封件58和端部或角部密封件60。转子34还包括至少一个弹簧加载的油密封环62，其围绕用于在轴偏心部分42上的转子34的轴承抵靠端部壁54偏压。每个汪克尔发动机提供形式为相对长的排气脉冲的排气流；例如，在特定实施例中，每个汪克尔发动机每次轴的360°旋转具有一次爆炸，其中排气端口对于该旋转的约270°保持打开，因此提供约75%的脉冲占空比。与此相对比，往复式4冲程活塞发动机的活塞通常每次轴的720°旋转具有一次爆炸，其中排气端口对于该旋转的约180°保持打开，因此提供25%的脉冲占空比。在可以特别地但非专有地适合于低海拔的特定实施例中，每个汪克尔发动机具有从5至9的体积膨胀比，并且遵循米勒循环（Millercycle）操作，具有比体积膨胀比更低的体积压缩比，例如通过将进气端口定位成与体积压缩和膨胀比相等或类似的发动机相比更靠近顶死点（TDC，topdeadcente本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合发动机组件，包括：空气管路，具有与围绕所述复合发动机组件的环境空气流体连通的入口；压缩机，具有与所述空气管路流体连通的入口；发动机核心，包括至少一个内燃发动机，所述至少一个内燃发动机中的每一个具有密封并且旋转地接收在相应内部腔内的转子，以便提供在所述相应内部腔中的可变体积的旋转腔室，所述发动机核心具有与所述压缩机的出口流体连通的入口；涡轮机部段，具有与所述发动机核心的出口流体连通的入口，所述涡轮机部段配置为与所述发动机核心复合功率；以及与所述空气管路流体连通的至少一个换热器，所述至少一个换热器中的每一个配置为与来自所述空气管路、循环通过其的空气流成换热关系地循环所述发动机组件的流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.20 US 62/118891;2015.07.23 US 14/8069181.一种复合发动机组件，包括：空气管路，具有与围绕所述复合发动机组件的环境空气流体连通的入口；压缩机，具有与所述空气管路流体连通的入口；发动机核心，包括至少一个内燃发动机，所述至少一个内燃发动机中的每一个具有密封并且旋转地接收在相应内部腔内的转子，以便提供在所述相应内部腔中的可变体积的旋转腔室，所述发动机核心具有与所述压缩机的出口流体连通的入口；涡轮机部段，具有与所述发动机核心的出口流体连通的入口，所述涡轮机部段配置为与所述发动机核心复合功率；以及与所述空气管路流体连通的至少一个换热器，所述至少一个换热器中的每一个配置为与来自所述空气管路、循环通过其的空气流成换热关系地循环所述发动机组件的流体。2.如权利要求1所述的复合发动机组件，其中，所述至少一个内燃发动机中的每一个的所述转子具有分离所述旋转腔室并且被安装用于所述相应内部腔内的偏心回转的三个顶部部分，所述相应内部腔具有带有两个凸起部的外旋轮线形状。3.如权利要求1所述的复合发动机组件，其中，所述至少一个换热器包括跨越所述空气管路平行延伸的第一和第二换热器，所述第一换热器与所述发动机组件的油系统流体连通，并且所述第二换热器与所述发动机核心的冷却剂系统流体连通。4.如权利要求1所述的复合发动机组件，其中，所述空气管路的所述入口具有包括螺旋管的唇部，所述螺旋管具有与发动机核心的所述冷却剂系统流体连通的入口和与所述第二换热器流体连通的出口，以便提供用于所述唇部的除冰。5.如权利要求1所述的复合发动机组件，其中，所述涡轮机部段包括具有与所述发动机核心的所述出口流体连通的入口的第一级涡轮机，和具有与所述第一级涡轮机的出口流体连通的入口的第二级涡轮机，所述第一和第二级涡轮机具有不同的反动比。6.如权利要求1所述的复合发动机组件，其中，所述压缩机的所述入口通过在所述至少一个换热器上游连接至所述空气管路的进气管路与所述空气管路流体连通。7.如权利要求6所述的复合发动机组件，其中，所述空气管路限定在所述至少一个换热器上游的扩压器，所述进气管路连接至所述扩压器中的所述空气管路。8.如权利要求1所述的复合发动机组件，其中，所述压缩机的所述入口通过在所述至少一个换热器上游连接至所述空气管路的第一进气管路并且通过在所述至少一个换热器下游连接至所述空气管路的第二进气管路与所述空气管路流体连通，所述组件进一步包括选择阀，所述选择阀能够配置为选择性地打开和关闭所述压缩机的所述入口和所述第一进气管路之间的至少所述流体连通。9.一种复合发动机组件，包括：压缩机；发动机核心，包括与发动机轴驱动接合的至少一个旋转内燃发动机，所述发动机核心具有与所述压缩机的出口流体连通的入口；涡轮机部段，具有与所述发动机核心的出口流体连通的入口，所述涡轮机部段包括接合在可旋转的涡轮机轴上的至少一个涡轮机转子，所述涡轮机轴和所述发动机轴接合至相同的可旋转负载；至少一个换热器，配置为与循环通过其的空气流成换热关系地循环所述发动机组件的流体；以及公共空气管路，具有与围绕所述复合发...

【专利技术属性】
技术研发人员：J托马斯辛，S博杜，B维勒纽维，S贝鲁贝，M方泰内，D加格农马丁，A朱里恩，M昆宁格哈姆，S拉福图内，PY勒加雷，
申请(专利权)人：普拉特惠特尼加拿大公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA