[发明专利]复合喷气涡轮发动机

说明书

本发明是一种无活塞旋转式热机。

本发明应用流体力学和工程热物理学原理设计而成。它与现代航空涡轮喷气发动机虽然工作原理相同，但因结构与其根本不同，而使它不但能应用于航空器上，并且能作汽车、轮船、火车、发电机等各种机械的动力装置。现代航空涡轮喷气发动机（包括涡扇发动机）依据反冲运动原理，用朝一个方向喷气的方法，使航空器朝其相反的方向运动。本发明采用旋转喷气的方法，所产生的扭力由旋转缸的轴输出，从而实现驱动机械的目的。本发明的喷气是在密封环境中进行的，所以它能实用于各种机械。

现代往复活塞式发动机由于结构的限制，使其性能难以继续提高。比如用提高转速的方法来增大功率，那么转速的提高将导致往复运动件的惯性质量增大，发动机震动加强，零部件磨损加快，进排气阻力增加，混合气质量变差等等，其结果往往伴随着热效率下降。总之，如要对现代往复活塞式发动机的性能作一点点小改进，都会带来一列技术问题。三角活塞转子发动机虽然取消了一些往复运动件，但因其结构复杂。对工艺、材质的要求均很高，热效较低等，至今难以实施。燃气轮机的比质量和比容积较大，且热效率也较低。

本发明的目的是为了克服诸如以上这些发动机的不足或缺陷。本发明取消了几乎所有的往复运动件，采用了旋转喷气及复合结构，使其结构简化、制造简单，比质量和比容积均较小，热效率大幅度提高且运转平稳等。

本发明的具体内容和结构由以下的实施例及附图给出。

图1是复合喷气涡轮发动机的纵剖面图，图2、图3和图4是不同部位的横剖面图。

如图所示，一号气缸（6）、二号气缸（7）、废气缸（8）为依次增大的短圆筒形。一号气缸（6）套装于二号气缸（7）之中，二号气缸（7）又套装于废气缸（8）之中。为使它之间有相对的转动，其间用浮动轴承（22）支承。为防止气体或液体漏出，在各有关部位设有密封静环（23）、密封动环（24）和膜片弹簧（25）。在进气口（42）处还设有浮动间隔环（39）。为保证它们之间及浮动轴承（22）的可靠润滑，在这些部件上都开有润滑油槽。此槽与润滑油道（27）相通。机油泵（5）泵出的压力润滑油，通过连接在机油泵（5）和润滑油管接口（26）之间的导管以及润滑油道（27）流到各润滑部位。动力输出轴（9）以其轴承（41）支承于废气缸的一号延伸体（43）上。压气机轴（14）以其轴承（15）支承于废气缸的二号延伸体（44）上。连接燃油泵（4）和点火喷油器（11）的输油管通道中设有电磁阀。

以下是复合喷气涡轮发动机的工作过程。

接通点火开关给电磁阀和电动机（3）通电。于是，电磁阀开启，电动机齿轮（40）与一号气缸动力输出齿轮（18）啮合;而后一齿轮又是与燃油泵齿轮、压气机从动齿轮（16）啮合着的;压气机轴（14）左端上的传动齿轮（46）与机油泵齿轮（47）相啮合。随着电动机（3）的转动，一号气缸（6）、压气机（2）、机油泵（5）和燃油泵（4）也转动起来。这样，压缩空气通过扩压器（45）和进气口（42）被压入一号气缸（6）。燃油通过常规喷油器（10）和点火喷油器（11）也被喷射进去。点火喷油器（11）较常规喷油器（10）要短，其喷孔位于扩压器（45）内，且正好对准火花塞（12）的两电极间的跳火空间。在电动机（3）通电的同时，电子高压脉冲器的电源也被接通。它所输出的高压电流通过连接在它与火花塞（12）之间的高压线而在后者两极间产生火花放电现象。电火花点燃从点火喷油器（11）中喷射出的燃油-燃气。燃气迅速地进入一号气缸（6）内，将从常规喷油器（10）中喷射出的燃油点燃-燃气。此时，发动机的启动完成。断开点火开关，电动机（3）和电磁阀回复到初始状态，点火喷油器（11）停止喷油，火花塞停止跳火。