[发明专利]圆环涵道转子发动机

说明书

发明领域：

本发明涉及一种新型发动机。

发明背景：

本发明涉及一种新型发动机，可广泛应用于交通运输行业、工程机械、火车和发电机组、大型轮船、民航客机、极速赛车等国民经济领域。

现有普遍采用的直线往复式活塞发动机，一般是直线往复四冲程工作形式。在四个冲程中只有一个冲程是动力输出状态，其它三个冲程均为动力损耗状态。作为燃烧室产生动力的施压区和作为吸入空气、压缩空气、排出废汽的三个动力损耗的卸压区，都在同一个缸体内交替出现。活塞及其推杆处于不断加速、减速、停止、再加速、减速、停止的间歇性循环中，燃烧介质的燃烧量、燃烧时间，难以做到完美。燃料的能量不能最大限度地转变为发动机的有效功率和输出扭矩。同时当其转速，即活塞的往复频率达到一定限度时，发动机将产生巨大的噪音和强烈的震动，并伴随燃料燃烧效率的降低和动力输出功率的降低。

附图1显示了现有直线往复式活塞发动机的缸内压力值在四个冲程过程中的变化情况。曲线ef为吸入空气，曲线fg为压缩空气，曲线ghi为燃烧做功，ie为排出废汽。在其中的ghi做功冲程中，缸内的压力要分解成活塞推杆的推力F₀，F₀再分解成曲轴的曲柄方向作用力F₂和垂直于曲柄的扭力F₁。只有F₁才是推动曲轴转动并向机构输出动力的扭力。在图1中可见，当缸内压力为最大值时(约3000-5000kpa)。活塞推杆与缸体轴线的夹角很小，分解到的扭力F₁的力值很低。只有交角增大，至F₂的力值为零时，F₁＝F₀。此时的作功效率最大或扭矩输出的功率最高，因此得出图2所示的输出轴旋转一周的扭矩变化曲线l₁。

图1所示的ghi曲线段在靠近燃烧室的上止点前后，缸内压力的瞬时值巨大，这就对缸体的密封性能要求很高，否则将对扭矩产生极不利的影响。

针对上述不足，本发明提供了一种优秀的技术方案，不仅具有往复式活塞发动机的简单可靠、重量轻、体积小的特点，也具有涡轮风扇发动机和燃汽轮机的高转速、高扭矩和大功率，同时可最大限度地将燃烧介质的能量转化为输出功率，其特点将更加节能，更加环保。关于本发明专利叙述中的名词解释：

1.转动轴线：转动体或旋转空间的转动轴线。如图3和图4中的转动轴线O。

2.轴面剖视图：与转动轴线相重合的平面上剖切所得的视图。如图3所示。

3.旋转面视图：与转动轴线相垂直的平面上投影所得的视图。如图5所示。

4.圆环轴线：轴面剖视图为圆形的三维体，其圆的环绕轴线，如图3和图5中的轴线Q。

发明内容：

本发明涉及一种新型发动机，其结构主要包括：圆环涵道缸体、螺旋筋板、转动盘、耦合转子、喷射装置、点火装置、排汽装置、吸空气装置、压缩空气输送装置。其中圆环涵道缸体是一个有圆环形空腔的固定缸体，空腔的轴面剖视图为圆形。转动盘将圆环形空腔分隔成两个封闭的圆环形空腔，两条所述螺旋筋板分别位于两个封闭的圆环形空腔的圆弧面，并与圆环涵道缸体联成一体。耦合转子安装在转动盘上并位于圆环形空腔内。耦合转子的外圆与圆环形空腔内表面相接触，其转动轴线垂直于转动盘转动轴线并与圆环形空腔的圆环轴线相切。耦合转子上开有耦合槽，螺旋筋板可以穿过耦合槽，耦合转子随转动盘转动时，螺旋筋板与耦合槽的滑动啮合推动耦合转子围绕自身转动轴线自转。两条螺旋筋板分别沿两个圆环形空腔的圆弧面分布，使得耦合转子随转动盘以均匀转速公转时，耦合转子围绕自身转动轴线以均匀转速自转。