一种滑片式汽动转子发动机的制作方法

文档序号:14720387发布日期:2018-06-17 13:09阅读:662来源:国知局

本发明涉及发动机领域,具体是一种滑片式汽动转子发动机。



背景技术:

发动机分为内燃式和外燃式,内燃式发动机包括涡轮式、活塞式、三角转子式等,外燃式发动机包括斯特林式,这些发动机普遍存在因热能损耗所致的效率低下问题。现有的气动马达,特别是滑片式(又称叶片式)气动马达,是将压缩空气的压力能转换为机械能并产生旋转运动的气动执行元件,它利用工作腔的容积变化来做功。由于其具有较多优点,技术成熟,得到了广泛应用。其缺点包括输出功率小、耗气量大、效率低、噪音大等。由于气动马达必须先将空气压缩,需要有一套配套机构,虽然自身结构较为简单轻巧,但是整个系统是较为庞大复杂的,其不能如电动机、内燃机一样没有中间状态直接使用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种滑片式汽动转子发动机,以解决上述背景技术中提出的气动马达系统复杂、耗能高且不能如原动机那样独立使用以及其他发动机普遍存在的热能损耗所致的效率低下问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种滑片式汽动转子发动机,包括定子和转子;所述转子偏心安装在定子内,转子上均匀铣有多个沿其径向延伸的滑片槽,滑片槽内滑动安装有滑片;所述定子上设置有排气口、进气口、燃料喷嘴、火花塞以及多个雾化水喷嘴,定子两端封装有密封端盖,密封端盖与定子内壁以及转子外壁配合形成密封腔体,密封腔体被滑片分割为多个工作腔室,其中,与进气口相连的工作腔室成为进气室,与燃料喷嘴相连的工作腔室成为混合气室,与水花塞相连的工作腔室成为燃烧室,与雾化水喷嘴相连的工作腔室成为膨胀室,与排气口相连的工作腔室成为排气室。

作为本发明进一步的方案:所述定子的内腔室为扁圆形。

作为本发明再进一步的方案:所述转子上铣有多个滑片槽,且多个滑片槽中心对称分布在转子上。

作为本发明再进一步的方案:所述定子上设置有多个雾化水喷嘴。

作为本发明再进一步的方案:将所述火花塞替换为雾化水喷嘴,则燃烧室成为膨胀室,移除燃料喷嘴,则混合气室成为隔离室,所述进气口连接至高温气体或者其他高温废气管道。

作为本发明再进一步的方案:可以将多个所述滑片式汽动转子发动机通过共同的转子轴进行并联,相邻的两个滑片式汽动转子发动机之间共用密封端盖。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、该滑片式汽动转子发动机不再如气动马达一样使用压缩空气,而是使用燃料(液化气、天然气、沼气、生物燃料、气化油等)燃烧后的热能,加热膨胀室内的雾化水,产生水蒸汽,用水蒸汽瞬间膨胀产生的压力推动滑片带动转子旋转,输出功率高,不需要产生压缩气体的配套机构,简单轻巧,且能够如电动机、内燃机一样直接使用。2、该滑片式汽动转子发动机作为原动机,既利用了燃料燃烧所形成的膨胀力,也极大地利用了燃烧产生的热能,提高了燃料的燃烧效率,并且能够极大地简化现有发动机的结构。

附图说明

图1为实施例1滑片式汽动转子发动机的结构示意图。

图2为实施例2滑片式汽动转子发动机的结构示意图。

图中:1一定子、2-转子、3-滑片、4-滑片槽、5-排气口、6-进气口、7-混合气室、8-燃料喷嘴、9-火花塞、10-燃烧室、11-雾化水喷嘴、12-膨胀室、13-进气室、14-隔离室、15-排气室。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1,本发明实施例中,一种滑片式汽动转子发动机,包括定子1和转子2;所述定子1的内腔室为扁圆形,转子2偏心安装在定子1内,转子2上均匀铣有多个沿其径向延伸的滑片槽4,优选的,所述转子2上铣有十二个滑片槽4,且十二个滑片槽4中心对称分布在转子2上,滑片槽4内滑动安装有滑片3,在转子2在定子1内转动时,由于转子2外壁与定子1内壁之间的容积不停变化,因此滑片3在离心力和定子1内壁推力的双重作用下在滑片槽4内移动;所述定子1上设置有排气口5、进气口6、燃料喷嘴8、火花塞9以及多个雾化水喷嘴11,优选的,所述定子1上设置有四个雾化水喷嘴11,定子1两端封装有密封端盖,密封端盖与定子1内壁以及转子2外壁配合形成密封腔体,密封腔体被滑片3分割为多个工作腔室,其中,与进气口6相连的工作腔室成为进气室13,与燃料喷嘴8相连的工作腔室成为混合气室7,与火花塞9相连的工作腔室成为燃烧室10,与雾化水喷嘴11相连的工作腔室成为膨胀室12,与排气口5相连的工作腔室成为排气室15。

本发明的工作原理是:所述滑片式汽动转子发动机,工作时,空气在自然吸入或者由空气增压器排入的情况下,通过进气口6进入进气室13,随着转子2的转动,空气运行至混合气室7,并与燃料喷嘴8喷入的燃料形成燃气混合气,转子2继续转动,燃气混合气运行至燃烧室10并由火花塞9点火燃烧,燃烧后生成的高温气体随转子2的转动运行至膨胀室12,通过雾化水喷嘴11给高温气体喷注雾化水,雾化水遇高温气体瞬间变成水蒸汽并产生膨胀压力。由于转子2偏心安装,相邻两滑片3在转子2与定子1之间有面积差,压力蒸汽作用在相邻两滑片3上就会产生压力差,利用该压力差推动滑片3进而带动转子2转动,膨胀室12内的高温气体由下一个直至多个雾化水喷嘴11依次连续喷入雾化水,直到作功后的气体进入排气室15,并从排气口5排出。上述过程循环进行,发动机就会不停地运转。

所述滑片式汽动转子发动机不再如气动马达一样使用压缩空气,而是使用燃料(液化气、天然气、沼气、生物燃料、气化油等)燃烧后的热能,加热膨胀室内的雾化水,产生水蒸汽,用水蒸汽瞬间膨胀产生的压力推动滑片带动转子旋转,输出功率高,不需要产生压缩气体的配套机构,简单轻巧,且能够如电动机、内燃机一样直接使用。所述滑片式汽动转子发动机作为原动机,既利用了燃料燃烧所形成的膨胀力,也极大地利用了燃烧产生的热能,提高了燃料的燃烧效率,并且能够极大地简化现有发动机的结构。

实施例2

请参阅图2,将实施例1中所述火花塞9替换为雾化水喷嘴11,则燃烧室10成为膨胀室12,移除燃料喷嘴8,由于膨胀室12内压力大于进气室13内的进气压力,为防止膨胀室12内压力蒸汽回窜,因此与燃料喷嘴8相对应的工作腔室内不再设置雾化水喷嘴11,则混合气室7成为隔离室14,所述进气口6连接至高温气体管道,燃料燃烧产生的高温气体或其他高温废气经管道及进气口6进入该发动机内,高温气体经过隔离室14后随转子2的转动进入膨胀室12内,通过雾化水喷嘴11给高温气体喷注雾化水,雾化水遇高温气体瞬间变成水蒸汽并产生膨胀能。由于转子2偏心安装,相邻两叶片3在转子2与定子1之间有面积差,压力蒸汽作用在两叶片3上就会产生压力差,利用该压力差推动转子2转动,膨胀室12内的高温气体进入下一个膨胀室12,由下一个喷嘴再次喷入雾化水,重复上述过程,直到作功后的气体进入排气室15,并从排气口5排出。高温气体不断从进气口6进入,上述过程循环进行,发动机就会不停地运转。本实施例中利用燃料燃烧产生的高温气体或其他高温废气来做功,有效的利用废弃资源,达到节能减排的目的。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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