[发明专利]新型发动机

说明书

发明领域：

本发明涉及一种新型发动机，进一步涉及燃气轮机。 

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、发电机组、大型轮船军舰、飞机、极速赛车、坦克及装甲车辆等国民经济领域。 

现有普遍采用发动机有直线往复活塞式发动机和燃气轮机，而直线往复活塞式一般是直线往复二冲程或四冲程工作形式。其中只有一个冲程是动力输出状态，其它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，因此在大功率应用场合，会产生巨大的噪音和强烈的震动，其功率密度小，使得在大功率应用领域受到限制。 

燃气轮机的主要优点是小而轻，功率密度大，用于船等运输机械时，既可节省空间，也可装备功率更大的燃气轮机以提高船的速度，但是其缺点是效率不够高，在部分负荷下效率下降快，空载时的燃料消耗量高，在中小功率应用领域，例如卡车、轿车等燃油消耗率高。 

本发明提供了一种全新的技术方案，不仅具有往复活塞式发动机的简单可靠、重量轻、体积小的特点，也具有燃汽轮机的燃烧介质连续燃烧所具有的高转速、高扭矩和大功率的特点，同时可最大限度地 将燃烧介质的能量转化为输出功率，其特点是动力更高、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1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1和图4所示。 

3.圆环轴线：轴面剖视图为圆形的三维体圆环，其圆环的环绕轴线，如图1、图4和图7中的轴线Q。 

发明内容：

本发明涉及一种新型发动机，其主要结构包括：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、排气装置等。其中圆环涵道缸体是一个有圆环形空腔的固定缸体，圆环形空腔的轴面剖视图形状为圆形，螺旋筋板位于所述圆环形空腔内，沿圆环形空腔的圆弧面分布，并与圆环涵道缸体联结为一体，圆环形空腔的缸体开有缸体环槽，转动盘位于缸体环槽中；耦合转子安装在转动盘上，位于圆环形空腔内，耦合转子的外径边缘与圆环形空腔的内表面形成机械配合，其转动轴线与转动盘转动轴线垂直，并与圆环形空腔的圆环轴线相切；耦合转子沿半径方向开有耦合槽，螺旋筋板可以穿过耦合槽，当耦合转子和转动盘与圆环涵道缸体发生相对转动时，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； 

螺旋筋板沿所述圆环形空腔的圆弧表面分布，使得转动盘与圆环涵道缸体产生相对转动并以均匀转速转动时，耦合转子因耦合槽与螺旋筋板的滑动啮合而围绕自身转动轴线以均匀转速自转； 

螺旋筋板的起始端位于转动盘的一侧，并与耦合转子的耦合槽开始滑动啮合，随着转动盘与圆环涵道缸体之间的相对转动，耦合转子在螺旋筋板的推力作用下自转，到达转动盘的另一侧的螺旋筋板的终止端，则螺旋筋板与耦合槽脱离啮合，并继续转动，回到螺旋筋板起始端的一侧，又开始下一次的滑动啮合；耦合转子将圆环涵道缸体的圆弧面、转动盘、螺旋筋板三者之间的空间分隔为高压区和低压区。 

发动机由至少二个共轴的圆环涵道缸体组成，其中至少一个圆环涵道缸体为压气机，其中至少一个圆环涵道缸体为动力产生缸体；压气机转动盘一侧的低压区吸入空气，另一侧的高压区将空气压缩并输向动力产生缸体；动力产生缸体的圆环涵道缸体由转动盘的一侧形成高压区，在高压区压缩空气和燃烧介质燃烧膨胀产生的压力作用在耦合转子上，推动耦合转子在所述圆环形空腔内围绕转动盘转动轴心转动，从而带动转动盘转动输出动力。 

发动机为连续燃烧工作方式，喷射装置向压气机产生的压缩空气中连续地喷射燃烧介质，点火装置位于喷射装置附近并用于发动机的点火启动，排气装置位于动力产生缸体的转动盘附近的低压区后侧；在压气机和动力产生缸体之间设有燃烧室，喷射装置和点火装置位于燃烧室内。 

单个的圆环涵道缸体内，可以装有多个螺旋筋板和多个耦合转 子；多个螺旋筋板可以并联排布也可以串联排布；多个耦合转子以转动盘的转动轴线为对称轴对称排布。发动机拥有多个动力产生缸体时，其中一个或多个动力产生缸体与压气机联为一体，向压气机提供压缩空气所需的动力，而其余的一个或多个动力产生缸体输出动力。