[发明专利]太阳能热气转子发动机及电动机车

说明书

本发明公开了一种太阳能热气转子发动机及电动机车，太阳能热气转子发动机包括旋转气缸、位于旋转气缸中的五角转子、以及位于旋转气缸两端的第一端盖和第二端盖，旋转气缸的内壁与五角转子滑动连接以合围形成五个气室，第一端盖上设置有用于吸入外部空气的吸气口，旋转气缸的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热的换热片，第二端盖上设置有用于排出热气的排气口，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积，以吸入外部空气并排出热气，输出机械功。本发明提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，扭矩储备高、热机效率高、输出功率大、经济性好。

技术领域

本发明涉及太阳能热气发动机领域，特别地，涉及一种太阳能热气转子发动机。此外，本发明还涉及一种包括上述太阳能热气转子发动机的电动机车。

背景技术

人类发明的蒸气机，将液体加热膨胀后转化为气体以产生高压来推动活塞做功。蒸气机有效气压高，做功能力强。通过试验证明，通过加热封闭腔的气体或含水湿气，也会产生高气压，也能推动活塞做功。爆米花机爆炸事故直观形象地演示了加热做功原理。有很多种机械的方法可以使“爆米花机”膨胀并在未爆炸之前卸压排气，然后换气，不断地循环，创造出多种多样的热力发动机(简称热机)。太阳能热气转子发动机既能做功同时又能加热气与“爆米花机”膨胀做功的事实原理相似。

根据气体膨胀做功的原理，人们制造了许多可运转的发动机，例如斯特林发动机、吸火式发动机和走马灯。目前绝大多数斯特林发动机都采用固定缸体加圆柱活塞的结构，热交换系数低。而对于吸火式热气发动机，其做功的工作原理为吸进高温火焰→散热负压→排出乏气，然而做功效率低、输出功率小。因此，这些发动机由于气压差微弱，机械功率也非常微弱，难以输出机械功，除作为热能教学工艺品外，不具有实用性。因此，现有的热力发动机输出机械功弱，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，以解决现有的热力发动机输出机械功弱的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的太阳能热气转子发动机，包括旋转气缸、位于旋转气缸中的五角转子、以及位于旋转气缸两端的第一端盖和第二端盖，旋转气缸的内壁与五角转子滑动连接以合围形成五个气室，第一端盖上设置有用于吸入外部空气的吸气口，旋转气缸的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热的换热片，第二端盖上设置有用于排出热气的排气口，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积，以吸入外部空气并排出热气，输出机械功。

进一步地，旋转气缸的内腔上设置有多个用于在旋转气缸和五角转子产生相对运动时改变五个气室的容积的形状和大小的变容部。

进一步地，变容部为呈月牙形的凹陷，多个变容部周向分布于旋转气缸的内腔内。

进一步地，五角转子的外周由五根密封条合围而成，旋转气缸的内壁与五根密封条构成的五个尖角滑动连接。

进一步地，多个吸气口均布于第一端盖上；多个排气口均布于第二端盖上；密封条靠近第一端盖的一端设置有与吸气口相配合的吸气配气槽；密封条靠近第二端盖的一端设置有与排气口相配合的排气配气槽。

进一步地，第一端盖上设置有与多个吸气口相通用于将外部空气进行导入的空气导引器、以及连接于空气导引器和多个吸气口之间用于对导入空气导引器的空气进行汇入并经由多个吸气口吸入到五个气室内的空气进气隔热室；第二端盖上还设置有与多个排气口相通用于将多个排气口排出的加热的空气进行汇集的热气收集室、以及对热气收集室汇集的热气进行输出的热气导引器。

进一步地，太阳能热气转子发动机还包括与第一端盖固定连接用于在电动机的带动下使旋转气缸产生转动的皮带槽。

进一步地，太阳能热气转子发动机还包括套设于五角转子内的轴承及套设于轴承上用于支撑五角转子的偏心轴，偏心轴上设置有用于冷却五角转子和轴承的中心导气孔。