[发明专利]旋转喷气式内燃机

说明书

技术领域

本发明属动力设备技术领域，涉及一种内燃机，具体是一种旋转喷气式内燃机。

背景技术

内燃机是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的设备，是一种将内能转化为机械能的热力发动机，是目前世界上广泛使用的一种动力设备，具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点。

现有的内燃机的主要原理大同小异，以活塞式内燃机最为普遍，均是通过将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部的高压燃烧室燃烧，利用产生的燃气动力推动活塞运动产生动力。为了提高内燃机的热效率，需要根据不同的工况对油气混合的比例、点火的时机等因素进行精确控制，结构较为复杂，即使如此，热效率仍然不高，一般内燃机的热效率都低于40％，同时，由于现有内燃机工作的转速一般是800转/分钟到6000转/分钟，在高转速和低转速区域，发动机的热效率会不同程度的下降，因此，在汽车应用上，一般需要变速器对内燃机的动力输出进行变换，以适应车辆起步、加速以及不同速度的要求。目前普遍使用的自动变速器本身的传动效率不是很高，约有30％左右的动力被变速器损耗，因而整个动力系统的效率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种旋转喷气式内燃机，将空气(或空气与燃料的混合物)进行压缩并存储到储气罐中，储气罐与旋转喷气燃烧室总成相结连，空气与燃料的混合物在旋转喷气燃烧室总成中燃烧，利用燃烧产生的高压燃气从燃烧室周向沿切线方向高速喷出，推动相关部件旋转做功，解决了现有内燃机热效率低、工作转速范围较窄等问题，具有工作转速范围宽泛、压缩比高、燃烧效率高等特点。

本发明所采用的技术方案：

一种旋转喷气式内燃机，包括电控单元(ECU)、旋转喷气燃烧室总成、空气压缩系统、储气装置、冷却系统、燃料供给系统、润滑系统、发电存储设备、应急启动电机、尾气处理装置；电控单元(ECU)是整个内燃机的控制中枢，利用传感器采集油门、刹车、温度、压力、速度等的参数并分析运算，进而对各种开关、阀门等部件进行控制，对整个发动机进行控制，保证整个内燃机安全协调运转；润滑系统包括油泵、限压阀、机油滤清器、机油散热器，主要对内燃机的各个部件提供润滑、冷却、清洁、密封、防锈等作用，与普通内燃机润滑系统类似；发电存储设备包括发电机、蓄电池等，发电机可以向蓄电池充电，用于提供内燃机运转所需的电能；燃料供给系统为内燃机提供能源，确保燃料在内燃机中高效燃烧；空气压缩系统通过管道与储气装置连接，可将空气(或者空气、燃料混合气)压缩，形成高压气体并输送到储气装置存储；储气装置通过气体喷管与旋转喷气燃烧室总成连接，由储气装置将高压气体喷进旋转喷气燃烧室总成中进行燃烧；旋转喷气燃烧室总成设置输出轴，高压气体在旋转喷气燃烧室总成燃烧所形成的高压燃气从喷射孔沿切向高速喷出，形成力偶推动喷射环旋转，再通过圆盘传递动力到输出轴进而传递到动力输出轴上，实现动力输出；动力输出轴通过传动机构与空气压缩系统连接，可为空气压缩系统提供动力；旋转喷气燃烧室总成还与冷却系统连接，由冷却系统对旋转喷气燃烧室总成的燃烧室温度和压缩气体的温度进行冷却；旋转喷气燃烧室总成通过管道与尾气处理装置连接，由尾气处理装置对燃烧后产生的尾气进行无害化处理并降低噪音，使之符合环保要求；应急启动电机用于储气罐中气体压力严重不足时启动内燃机，正常情况下内燃机启动不需要应急启动电机。

所述燃料供给系统与现有内燃机燃料供给系统类似，对于使用液体燃料的内燃机，一般包括油箱、油泵、燃油滤清器、输油管、燃油喷射装置，燃油喷射装置用以将燃油雾化，使燃油与空气进行混合以利于充分燃烧，燃油喷射装置可与空气压缩系统的进气口连接，亦可直接与旋转喷气燃烧室总成相连(类似于内燃机的缸内直喷)。对于使用气体燃料的内燃机，燃料供给系统则更为简单。

所述空气压缩系统主要用于将空气(或者空气燃料混合气)压缩，形成高压气体，为了获得较高的内燃机功率和燃烧效率，压缩气的压强一般要超过10个大气压以上，甚至可以达到数十个大气压。只要满足压力和压缩效率的要求，现有的多种压缩方式可供选择。综合考虑各种因素，活塞式空气压缩机通过多级压缩可输出的气体压力较高，压缩效率较高，体积较小，因此采用活塞式空气压缩机较为理想。活塞式空气压缩机已经广泛使用，具体结构不在此赘述。气体被压缩后，温度会升高，为了降低燃烧室的燃烧温度，空气压缩系统可以利用冷却系统将压缩后的气体降温。