[发明专利]反冲旋转式内燃机

说明书

发明名称：反冲旋转式内燃机

本发明是为解决旋转式喷气反冲运动的动力机，并为了使之适用于地面运动机械作为动力的普及，而发明的一种新型内燃机。本发明之动力内燃机，主要由：动力机转子外壳、转子、气封、进排气机构、压缩机、润滑装置、冷却装置、燃料装置、点火装置等组成。本发明之内燃机，与往复活塞式内燃机、旋转活塞式内燃机、燃气轮机、喷气动力机等有着本质的区别。其特点是：作功是依靠反冲原理来获得，但其本身不能进行可燃混合气的压缩，必须通过高压液化气或由压缩机压缩提供的高压可燃混合气的方法提供的。本发明构造简单巧妙，工作紧奏、振动小、功率高、散热小且散热简便，热效率高等优点，因此，适用于各种动力机械的普及应用。

本发明的基础工作原理，是喷气动力机的反冲运动在特点圆周上的运动，形成反冲旋转运动、理论与实验证明，本基础工作原理能完全实现，这可以从图（1）中看出，喷嘴（1），处于以轴（2）为圆心，横杆（3）为半径的圆弧线上的切线方向上，由于喷嘴（1）的开口方向为该圆的圆周切线方向上，因此，一旦喷嘴（1）内的高压高温气体以很大速度从切线方向上喷出，喷嘴（1）就带动横杆（3）以轴（2）为圆心，向喷气方向的反方向转动，从而实现了喷气动力机的圆周旋转运动。以上介绍的是连续反冲旋转运动。而本发明因为是内燃机，所以其运动是间歇式瞬间泄能反冲旋转运动。

现在来说明反冲旋转式内燃机的工作原理，这可以从图（2）、（3）、（4）、（5）中看出。本发明的一个工作循环区包括：充气工作区（6），点火引燃工作区（8），作功工作区（9），这可以由图（2）看出。现以四工作腔（转子）两个工作循环区的机体结构为例，并以燃液化气的形式来说明本发明的工作原理。

1、充气工作区：

当转轴带动转子，使转子中的某一工作腔口处于充气口（4）时，工作腔内即充入足够低压空气，以满足液化气燃烧所需空气，并随着转动。当工作腔口离开该充气口时，开关迅速关闭。而后，当工作腔处于充气口（5）时，迅速充入部分高压液化气，一直转动到充气口（7），再次充入足够高压液化气。以满足作功的需要，至此，充气工作区完成。这可由图（3）看出，（若使用汽油作燃料，则每次充入工作腔内的是，由压缩机提供的高压可燃混合气）。

2、点火引燃工作区

转子继续转动，当工作腔口转到火花塞区（8）中的火花塞时，火花塞跳火，高压可燃混合气被点燃，并迅速燃烧而放出大量热能，使工作腔内压力和温度急剧上升，形成高温高压气。但由于在气封的密封作用下，工作腔内高能量气体在很短暂时间内暂不释放作动，以使之完全充分燃烧后，再使之瞬间泄能作反冲运动，以提高功率和热效率。这可由图（4）看出。

另外，由于火花塞引燃后，到泄能作功可以有一短暂时间，所以，在这短暂时间内，可由高压泵将位于工作区挡板冷却腔内的高温水（水汽态），注入工作腔内，使之迅速汽化，这时，虽然工作腔内温度有所降低，但总压力升高，工作腔内气体质量增加，反冲运动作功的效果明显增强。这是本发明的重要特征之一。

3、作功工作区

由于转子本身以很快速度旋转。所以，当高温高压气体随着工作腔处于作功工作区（9）时，由图（5）可看出：工作腔喷口迅速暴露于外壳泄能作功口，高温高压气体以很大速度，迅速朝喷口方向喷气作功，形成反冲运动，产生很大的反冲力，使转子朝喷气方向的反方向（即转子自身正在旋转的方向转动。这时工作腔的轴力矩，由图（7）可看出，Ft×e是使转子不断转动的力矩，由于工作腔内释放的气体有一定质量和有很大的速度喷出，所以转子可获得一定的高速度。至此，一个工作循环区完成，第二个工作循环区继续进行工作。

在以上作功工作区内作功的同时，也将废气通过减压消音从排气口排出。这里我们可以发现，四工作腔二工作循环区的机体，每转动一周，做功八次，因此功率高，速度快！本发动机机体方案，可以举一反三，设计成多种个数工作腔与多种个数工作循环区的搭配。这可由图（9）看出，主要有：

二工作腔（24），可搭配成：二工作腔二工作循环区;

三工作腔（22），可搭配成：三工作腔二工作循环区;

三工作腔三工作循环区;

四工作腔可搭配成：四工作腔二工作循环区

四工作腔三工作循环区

五工作腔（23），可搭配成：五工作腔二工作循环区

五工作腔三工作循环区

五工作腔四工作循环区