[发明专利]流体齿轮式内燃机

说明书

本发明公开了流体齿轮式内燃机，包括流体机、燃烧器，在壳体内设有流体腔，流体齿轮固定在转轴上，在壳体外壁上设有开口，堵隔板将开口分隔成进口、出口；在锥缸的一个开放端设有气缸，在气缸内设有单向进气门，活塞滑动设置在气缸内，连杆的端部活动贯穿气缸后与活塞铰接，在气缸的侧壁上设有单向吸气阀，锥缸的另一个开放端与进口连通。通过随曲轴一并转动的活塞在气缸内进行往复运动，推送稳定气量，保证锥缸内每一次的燃烧效率达到最高，克服内燃机进气不足所带来的缺陷；且在机壳内采用与传统转动齿轮不同的齿片，保证流体齿轮上的每一个齿片均参与到能量转化过程中，确保气体释放的能量在最大程度上转换成机械能。

技术领域

本发明涉及一种内燃机，具体涉及流体齿轮式内燃机。

背景技术

众所周知，气体的能量主要表现为分子动能。温度是表征分子运动激烈程度的量，也就是分子动能的标志。气体做功依靠巨量的分子相互碰撞来产生动力。分子的速度越大，产生的碰撞力就越大；物体获得的力的大小取决于分子的速度和数量。气体在压缩过程中，体积缩小，压力增大，同时伴随着温度升高。同理，气体膨胀，压力降低，温度也降低。温度之所以会随体积变化，是因为在压缩过程中运动的容器壁壳对气体分子做了功。因此，容器体积变化的速度决定了气体温度升降的幅度。

而传统活塞式内燃机的效率都不高，实际中效率只有30-45％。这是因为：燃料在活塞式内燃机内燃烧后，化学能被释放，在缸内产生高温高压的气体，通过高温高压气体去推动内燃机的活塞做功，做功过程中气体的压力和温度都得到降低，但气体温度并未降到沸点，而压力并未降到常压的富含能量的气体被排放，最终导致内燃机的效率降低。

发明内容

本发明目的在于提供流体齿轮式内燃机及构成的内燃机，解决现有的内燃机做功效率低下的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

流体齿轮式内燃机，包括流体机以及燃烧器，所述流体机包括壳体，在所述壳体内设有流体腔，流体腔内转动设置有转轴，流体齿轮固定在所述转轴上，在所述壳体外壁上设有与流体腔连通的开口，堵隔板固定在壳体上且将开口分隔成进口以及出口；所述燃烧器包括锥缸以及曲轴，且所述锥缸的两端均开放，在所述锥缸的一个开放端设有气缸，且在气缸内设有用于封隔所述锥缸与外界的单向进气门，活塞滑动设置在气缸内，在所述曲轴上铰接有连杆，且连杆的端部活动贯穿气缸后与活塞铰接，在所述气缸的侧壁上设有单向吸气阀，且单向吸气阀位于活塞的最小行程点与单向进气门之间，所述锥缸的另一个开放端与所述进口连通。针对现有内燃机能量转换低的缺陷，申请人对其进行深入研究，发现其原因在于：因为活塞的行程是限定的，活塞推到限位位置后要停止并返回，此时，高温高压的气体的压力并未降到常压，且温度并未降到常温，气体还剩余较多的能量；活塞在做功的过程中，速度从零到最大值，然后再从最大值到零，活塞运动速度未保持高速，对热能的转化也就未保持最大效率；并且活塞复位的过程中，对要排放的气体有压缩作用，此过程反消耗了机械能，气体反吸收了机械能；所以，温度并未降到常温，压力并未降到常压的富含能量的气体被排放，现有的内燃机中高温高压气体推动活塞做功不彻底。进一步地，当内燃机的燃料无法燃烧充分时，锥缸内会残留一定量未排出的高温高压气体，使得锥缸内存在残压，而外界的空气无法顺利进入至锥缸来支撑下一次燃耗，使得燃烧器的燃烧效率降低，即与转动部件进行能量转化的初始能量输出值降低，最终导致内燃机的输出功率进一步降低。