[实用新型]叶轮式压气发动机

说明书

本实用新型涉及发动机，特别是一种叶轮式压气发动机。

现有技术中不论四冲程或两冲程的发动机，其热能转换为机械能的过程可分为两个过程，首先是气缸内点火燃烧，迫使活塞移动，而后通过摇臂推动曲轴旋转，在后一过程中，曲轴与摇臂之间及摇臂推动曲轴力的方向与燃烧作用在活塞力的方向存在一个小于90°的夹角，这个夹角说明燃气的膨胀力不能完全转化为扭矩，另一部份分力被构件抵消了。尽管目前很多气缸式发动机为提高功率，采用了空气预压的技术，但燃气的膨胀力不能全部转化为扭矩的事实未有丝毫改变。

由于气缸式发动机热能与机械能转换是依靠气缸内活塞在一特定的直线，沿一特定的方向移动一段行程，其复位过程与作功过程交替进行，这种往复高速运动，摩擦作用及燃油量的增加，使气缸活塞工作环境处于高温状态，散热、冷却变得很困难。而活塞的往复运动也限制了曲轴的转速，也是造成燃烧不充分的原因之一。

三角转子发动机，从其工作原理中看，其热能与机械能的转换是依靠燃气膨胀力对三角转子作功，使转子转动来完成的。转子的转动是依靠两个方向上力的矢量合的作用结果，简言之，有一个方向上的力被另一个方向上的力抵消了，降低了燃气的有效利用程度。另一方面由于特定转子的原因，其腔体容积的变化很有限，故对混合气的压缩也就很有限。

本实用新型的目的在于：提供一种叶轮式压气发动机，它可使燃气的膨胀力几乎全部作用在工作叶片上转换成机械能，从主轴上输出，达到燃烧充分，节省燃油，不污染环境和提高工作效率的目的。

本实用新型的构成：由主轴、壳体、传动机构、压气轮盘、工作轮盘组成，在上壳体(2)和下壳体(10)内的主轴(1)上安装离合齿轮(4)、离心爪机构(5)、压气轮盘(6)、工作轮盘(7)，齿轮组件(11)与压气轮盘(6)上的齿轮啮合，齿轮组件(12)与离合齿轮(4)啮合，在工作轮盘(7)上有工作叶片(16)，在压气轮盘(6)上有压气叶片(21)。在上壳体(2)上有长月牙形吸气槽(8)，在下壳体(10)上有长月牙形排气槽(9)。离心爪机构(5)是由圆盘和轴套组成，在转盘(15)的圆周上安装4个离心爪(14)和弹簧(13)，离心爪(14)与离合齿轮(4)内台阶配合，离心爪机构(5)通过销钉(3)固定在主轴(1)上。工作轮盘(7)是圆盘形，中间有圆筒形轴套，在圆盘上安装两片或多片工作叶片(16)。压气轮盘(6)是圆盘形，一端有和齿轮组件(11)啮合的齿轮，另一端有两片或多片压气叶片(21)。

与现有技术比较，本实用新型是借助压气叶轮与工作叶轮之间的转速差，在一特定的密封环段内完成对气体的压缩，同时喷入燃油，又在另一密封环段点火燃烧利用燃油的热能，通过固定在工作叶轮盘的工作叶片，使工作叶轮转动，热能被转换成机械能，从而完成功率的输出过程，同时，由于叶轮式压气发动机能使燃气的膨胀力在整个作功环段始终作用在工作叶轮工作圆周的切点上，推动工作叶轮旋转，因而其输出的扭矩大，工作叶轮转动一周点火四次，保证工作叶轮有一定转速，提高了工作效率。又由于该发动机原理简单，结构简单，使得该发动机可以和低速、亚音速飞行器、坦克、战车、水面舰船、汽车、摩托车等配套使用。

叶轮式压气发动机可使燃气的膨胀力几乎全部作用在工作叶片上转换成机械能，从主轴上输出，在同样的输出功率条件下，叶轮式压气发动机可以节省大量的燃油。叶轮式压气发动机由于工作叶片、工作轮盘、压气叶片及压气轮盘都有机会暴露在大气环境下，故散热条件好。又由于采用不改变燃气运动方向的方式排除废气，可以在很大程度上保证燃烧充分，有利于环境保护。

附图1是本实用新型结构示意图；

附图2是附图1的A-A剖视图；

附图3是附图1的B-B剖视图；

附图4是附图1的C-C剖视图。

本实用新型的实施例：如附图1所示，圆筒形壳体由上壳体(2)和下壳体(10)组成，在上壳体(2)上有长月牙形吸气槽(8)，在下壳体(10)上有长月牙形排气槽(9)，在上下壳体两端的圆孔内通过轴承安装主轴(1)，在壳体内的主轴(1)上通过键和销钉(3)安装两个离心爪机构(5)，通过轴承安装两个离合齿轮(4)和两个压气轮盘(6)，在主轴上安装工作轮盘(7)，在下壳体(10)内支撑上，通过轴安装齿轮组件(11)(12)，齿轮组件(11)与压气轮盘(6)上的齿轮啮合，齿轮组件(12)与离合齿轮(4)啮合。