[发明专利]双转子变循环爆燃活塞发动机

说明书

本发明公开了一种双转子变循环爆燃活塞发动机，包括机体、转子组件、活塞组件、配气机构、高压储气腔和爆燃室及供油点火机构；所述机体设置沿轴向呈V形的容纳腔，转子组件为双转子结构，包括第一转子和第二转子，转动设置于V形容纳腔两端，第一转子和第二转子内分别对应偏心设置有第一气缸和第二气缸；所述活塞组件包括设置于第一气缸内的第一活塞、设置于第二气缸内的第二活塞和两端分别沿轴向连接第一活塞和第二活塞的活塞连杆，活塞连杆为与容纳腔相位相同的V形结构；配气机构包括压缩配气机构和做功配气机构，做功配气机构对应设置爆燃室及供油点火机构，转子和机体分别设置磁体和电枢，构建融合一体的机电混动装置。

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体涉及一种双转子变循环爆燃活塞发动机。

背景技术

发动机是现代工业体系的核心动力来源，是生产生活的核心机械装备之一，占据非常重要的地位，虽然现有技术成熟应用广泛。但传统发动机受制于单一的工作循环模式，效率低、工况适应能力差。目前机电混动成为动力系统的发展潮流，但传统发动机的结构与电机融合度低，系统结构不紧凑、动力耦合困难除此之外还有以下缺陷：

一、曲轴连杆式活塞发动机结构复杂，体积庞大，空间布局松散，使用过程中震动较大，噪声大，连杆与活塞轴线存在夹角，并在受力较大条件下形成较大偏角，对活塞形成径向推力，增大机械损失、增加活塞/缸套磨损。

二、热力循环模式单一，工况适应能力不足，在非理想工况条件下的能效水平低下。

三、传统活塞发动机功重比小，难以实现大动率方案，重型活塞发动机不仅体积大，自重大，而且制造难度非常高。

四、构建油电混合动力系统时，机电匹配性差、耦合困难，结构融合度低，整个系统结构复杂、体积庞大、功重比偏低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供双转子变循环爆燃活塞发动机，能够简化活塞驱动机构的结构，优化活塞驱动机构的空间布局形式，优化活塞驱动机构的载荷分布，减小活塞所受的负面作用力，实现发动机与电机结构的融合，共用主要结构部件，构建一体的机电混动结构，使机电混动方式更加紧凑、高效，优化机电匹配关系，增强机电动力的耦合性能，简化系统提高功重比。

本发明的双转子变循环爆燃活塞发动机，包括机体、转子组件、活塞组件、配气机构、高压储气腔和、爆燃室和供油点火机构；所述机体设置沿轴向呈V形的容纳腔，转子组件包括对应可转动的设置容纳腔的V形两端并作为双转子的第一转子和第二转子，第一转子和第二转子内分别对应偏心设置有第一气缸和第二气缸；所述活塞组件包括设置于第一气缸内的第一活塞、设置于第二气缸内的第二活塞和两端分别沿轴向固定连接第一活塞和第二活塞的活塞连杆，所述活塞连杆为与容纳腔相位相同的V形结构；

所述配气机构包括压缩配气机构和做功配气机构，所述第一转子的气缸通过压缩配气机构与高压储气腔连通完成吸气压缩过程，所述第二转子的气缸通过做功配气机构与高压储气腔连通完成做功排放过程，所述做功配气机构对应设置爆燃室，所述供油点火机构设置于爆燃室并通过爆燃室燃烧产生的高压气体对第二活塞做功。

进一步，还包括涡轮增压机构，所述涡轮增压机构设置于压缩配气机构进气口和做功配气机构排气口之间，包括与做功配气机构的排气口连通用于回收尾气余压能量的涡轮和与压缩配气机构的进气口连通用于对进气增压的压缩器，所述涡轮与压缩器传动配合。

进一步，还包括外套于爆燃室及做功配气机构核心高温区的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器输入发动机冷却水套中参与冷却后的热水，沸腾产生的蒸汽通过单向活门冲入燃烧室外壁和做功配气机构的进气道，并通过做功配气机构冲入第二气缸做功，实现部分耗散热能回收。