System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 自冷却爆震转子发动机制造技术_技高网
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自冷却爆震转子发动机制造技术

技术编号:42619910 阅读:36 留言:0更新日期:2024-09-06 01:24
一种能采用定容燃烧模式工作,无压缩、自冷却、高率效、低排放、长寿命,低成本的自冷却爆震转子发动机。本发明专利技术由爆震燃气发生器、转子机二个单元组成。图1是立式发动机的等轴测视图,图2是卧式发动机的等轴测视图,图3是转子机的等轴测剖视图,图4是立式发动机的等轴测剖视图。爆震燃气发生器由进气装置,化油器,自适应簧片阀,电子点火组件,爆震器等组成;转子机由本体(1)、端盖(2)、轴承(3)、转子(4)、主轴(5)、连接件(6)、支撑板(7)、消音器(8)等组成。在本体(1)上设有二个隔舌将转子(4)的叶片旋转空间分隔成二个气道:漩涡压气道和切向冲击气道。转子同时兼具压气轮和涡轮二种功能,转子叶片在切向冲击气道中接受爆震燃气的冲击和压缩空气的膨胀而做功将燃料热能转换成主轴的机械能对外输出,在漩涡压气道中吸进压缩新鲜空气并对其进行压缩而使叶片自身获得冷却。本发明专利技术的结构非常简单,零件数量很少,运动零件更少,重量也很轻。最理想的是发动机轴向尺寸很小,运行平稳无振动,可以很方便的做成立式发动机或卧式发动机以适应不同负载需要,这使得发动机尤其适合用作飞行器的升力发动机使用,具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型转子发动机,尤其是指能采用定容燃烧模式工作,能大幅简化发动机结构的自冷却爆震转子发动机


技术介绍

1、众所周知,现有的活塞发动机或燃气轮发动机都是采用定压燃烧模式工作的。活塞机依靠工质的pv值工作。其中,p是燃气压力,v是燃气容积。增大v值途径有限,只能增大p值。然而,受活塞机曲柄连杆机构几何特性限制,燃气压力p值最大时曲柄的力臂值最小,使得发动机平均燃气压力p值并不是很高。传统燃气轮机则是依靠燃气的mv值工作的。其中,m是燃气质量,v是燃气速度。同样,增大v值途径有限,只能增大m值。这就要求燃气轮机必须设有能吸入大量做功空气的压气机构和驱动压气机旋转的涡轮机构。这些气轮机构都是高速旋转机械,精度要求很高。气轮机构的各种静子叶片和转子叶片的形状大多是三维扭曲的,其加工工艺难度很大且数量也很多,因此燃气轮机造价昂贵。由于工质质量巨大而又是连续燃烧,燃气轮机的燃油消耗通常也很惊人。另外,活塞机的曲柄连杆机构存在往复惯性力,涡轮机中的涡轮前燃气温度受涡轮叶片材料的耐热性限制,这些都极大的制约了传统轴功率发动机热效率的进一步提高;

2、爆震燃烧的热效率和燃烧效率是很高的。其爆震波中的压强和温度极高,燃烧速度极快,已经非常接近定容燃烧,但它却是一种不定常燃烧,很难控制,极易损坏传统活塞机或传统燃气轮机中复杂、昂贵的压气机构和能量转换机构。因此迄今为止很难见到采用定容燃烧模式工作的轴功率发动机。


技术实现思路

1、为了克服上述不足,本专利技术提供一种新型的自冷却爆震转子发动机,该发动机不但实现了以高热效率的定容燃烧模式工作,规避了往复惯性力,燃气温度对涡轮叶片等的限制,而且还大大简化了发动机的结构。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案是:

2、1、在漩涡泵中用二个隔舌将漩涡泵转子叶片的旋转空间分隔成二个部分:一个是漩涡压气道,另一个是切向冲击气道。漩涡压气道的出口与切向冲击气道进口相连,二者之间设有一个特定的射流引射气道;

3、2、制备好以燃油和新鲜空气组成的燃油混合气并将其充入爆震器,用电火花点燃使其产生爆震。由于每道爆震波均由一道激波后紧跟一道缓燃波组成,激波中的温度和压力极高,当激波掠过混合气时,缓燃波中的混合气在激波的高温高压中瞬间完成燃烧,即实现了定容燃烧;

4、3、将爆震燃气导入转子机引射气道中间的爆震器喷嘴。爆震器喷嘴与引射气道同心。爆震器喷嘴喷出的燃气与漩涡压气道出口的压缩空气在这里掺混,二股气流形成互为射流引射气流,二股气流掺混后进入切向冲击气道冲动转子叶片旋转做功,将燃料的化学能转变为主轴的机械能;

5、4、转子叶片在切向冲击气道接受燃气冲击做功后继续旋转进入漩涡压气道,吸入新鲜空气并将其压缩而叶片自身被冷却。做功后的尾气从切向冲击气道的排气端经消音器排入大气;

6、本专利技术的有益效果是:

7、1、高效:实现了定容燃烧,热效率提高;

8、2、洁净:燃烧效率高。排放更洁净;

9、3、合理:规避了往复惯性力,高温部件耐热性限制等等的困扰;

10、4、简单:取消了压气机构及其驱动机构,压气、做功、冷却自然完成,大大简化了发动机结构;

11、5、廉价:降低了材料成本、工艺成本和燃料成本;

12、6、稳定:结构简单,故障率低,性能可靠,维护方便;

13、7、耐用:易损件少,使用寿命长;

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【技术保护点】

1.一种自冷却爆震转子发动机,其特征是:发动机由爆震燃气发生器和转子机二个单元组成。爆震燃气发生器以定容燃烧方式将燃料的化学能转变成燃气热能,转子机利用切流涡轮将燃气热能转变成主轴的机械能。

2.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:在转子机的本体(1)上设有二个隔舌将转子叶片的旋转空间分隔成二个部分:漩涡压气道和切向冲击气道。转子叶片在切向冲击气道中接受爆震燃气和压缩空气的冲击和膨胀而做功,在漩涡压气道中吸入新鲜空气并将其压缩而自身得到冷却。

3.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:转子机由二个端盖(2)对扣用螺栓连接成漩涡泵壳体,用轴承(3)将转子(4)支撑在端盖(2)的轴承座内,通过花键将主轴(5)装配在转子(4)内。用连接件(6)将本体(1)和端盖(2)连接成机架。将二个支撑板(7)分别连接在本体(1)两端,将爆震器喷嘴连接在引射气道端的支撑板(7)上,将消音器(8)连接在本体(1)排气端的支撑板(7)上,从而装配成一个完整的转子机。

4.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:自冷却爆震转子发动机运动零件少,润滑简单,轴向尺寸很小。可以很方便的设计成立式发动机或卧式发动机以适应不同负载需要。

5.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:转子(4)同时兼具涡轮和压气轮二种功能:当转子叶片位于切向冲击气道时是切流涡轮叶片,位于漩涡压气道时是压气叶片。

6.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:转子(4)叶片形状保持轴向不变。

7.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:本体(1)上设有二个隔舌,一条压缩空气通道,一条引射气道和一条切向冲击气道,另一端有一个排气道和一个新鲜空气进口。引射气道中心同心地安装着爆震器喷嘴,引射气道内径大于爆震器喷嘴外径,二者之间的环形间隙可供压缩空气流过,使得由环形间隙流出的压缩空气与中心爆震器喷嘴喷出的燃气流形成互为射流引射气流。

8.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:端盖(2)是一个圆形端盖状零件,被一个平面截去一部分后所剩余的部分。所形成的截平面就是与本体(1)装配的结合面。其几何特征是,端盖(2)上的轴承座孔中心与本体(1)上隔舌圆弧的中心重合。

9.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:本体(1)与二个对扣的端盖(2)和转子(4)构成漩涡气泵的压气通道。压气通道的出口与本体(1)上的压缩空气通道的进气口相对应 ,压气通道的进口与本体(1)上的新鲜空气进口相对应。

10.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:支撑板(7)被分别固定在本体(1)的两端。其中间有一个法兰接口,分别连接爆震燃气发生器和消音器(8)。支撑板(7)也是构成本体(1)上的压缩空气通道壁和排气通道壁的一部分。

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【技术特征摘要】

1.一种自冷却爆震转子发动机,其特征是:发动机由爆震燃气发生器和转子机二个单元组成。爆震燃气发生器以定容燃烧方式将燃料的化学能转变成燃气热能,转子机利用切流涡轮将燃气热能转变成主轴的机械能。

2.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:在转子机的本体(1)上设有二个隔舌将转子叶片的旋转空间分隔成二个部分:漩涡压气道和切向冲击气道。转子叶片在切向冲击气道中接受爆震燃气和压缩空气的冲击和膨胀而做功,在漩涡压气道中吸入新鲜空气并将其压缩而自身得到冷却。

3.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:转子机由二个端盖(2)对扣用螺栓连接成漩涡泵壳体,用轴承(3)将转子(4)支撑在端盖(2)的轴承座内,通过花键将主轴(5)装配在转子(4)内。用连接件(6)将本体(1)和端盖(2)连接成机架。将二个支撑板(7)分别连接在本体(1)两端,将爆震器喷嘴连接在引射气道端的支撑板(7)上,将消音器(8)连接在本体(1)排气端的支撑板(7)上,从而装配成一个完整的转子机。

4.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:自冷却爆震转子发动机运动零件少,润滑简单,轴向尺寸很小。可以很方便的设计成立式发动机或卧式发动机以适应不同负载需要。

5.根据权利要求1所述的自冷却爆震转子发动机,其特征是:转子(4)同时兼具涡轮和压气轮二种功能:当转子叶片位于切向冲击气道时是切流涡轮叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡盛龙蔡勒
申请(专利权)人:蔡盛龙
类型:发明
国别省市:

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