专利名称：旋喷发动机的制作方法
旋喷发动机 本发明是一种直喷推力、旋转扭力共同做功的旋转喷气发动机(旋喷发动机)。 旋喷发动机是结合了活塞发动机和喷气发动机原理，实现喷气发动机的推力技术
优点和活塞发动机扭力优点的结合。汲取了活塞发动机压縮混合气后燃爆扭力大和喷气发
动机旋转做功连续优点，克服活塞发动机无效震动、余热浪费和喷气发动机的高能耗低扭
矩缺点，发明了旋喷发动机。旋喷发动机结构简单，效率高，燃烧完全，是区别传统活塞、转
子、喷气、涡轮发动机结构特点，可以在对称旋转运动中连续做功，是利用液体燃料、气体燃
料燃烧膨胀推动旋转轮做功的发动机，是活塞往复发动机技术的替代技术。 当前广泛应用在汽车、发电机、轮船、飞机上的燃料发动机是活塞发动机、喷气涡
轮发动机以及日本马子达公司的转子发动机。没有检索到使用旋转轮压气、旋转扭力做功、
尾气喷射气流直接产生推力的旋喷发动机。旋喷发动机是近百年来人们广泛研究探索的一
项新技术，一直没有发明应用在汽车或飞行器上、做功效率超越活塞发动机或喷气发动机
的旋喷发动机。传统活塞发动机结构复杂效率低，而涡轮喷气发动机推力大转矩小，无法直
接应用在低速飞行器和汽车等领域。为了提高转矩、充分使用气流推力，根据环保、节能、高
效的技术要求，在发动机领域成熟技术基础上，设计了旋喷发动机。 旋喷发动机相对于往复式活塞发动机来说，结构简单、重量轻、体积小、容易制造、 成本低；旋喷发动机适应燃料范围更多，可以使用液体燃料、气体燃料，通过更换叶轮表面 材料还可以使用化学燃料。由于采用模块设计，可以组合使用，适应不同功率要求。
旋喷发动机结构如图1 (后45度斜视)、图2 (俯视刨面)、图3 (侧视)所示，前部 增压进气道(①)用来为压气轮(②)提供高压空气以及缸内外冷却气流。增压进气风扇 和发电机转子支撑复合在一起，直接在主轴(③)驱动下旋转。主轴两侧平行排布两根压 气轮轴，三根轴一端安装变比齿轮组(④)，用来驱动压气轮和做功轮( )。中心轴上还 增加了润滑油泵以及启动机、动力输出离合器、尾部喷气换能做功轮( )。在压气轮以及 做功轮上分别安装缸体(⑦)、缸盖，确保各轮工作密封。 一台旋喷发动机基本上由三套轮 轴组成，也可以是两套或四套(图6①②)，本次采用三套设计。 三轴旋喷发动机由两个压气轮组(图4②)和一个做功轮(图4①)旋转排列成 动态压气腔(图4③)和做功腔(图4 )。压气轮组围绕自身轴旋转，做功轮围绕中心轴 旋转。为确保压气轮与做功轮能够完成压縮气体、形成做功腔、喷油腔，前端进气口开在压 气开始角度内(图4⑤)，后端喷气口开在做功旋转角度内(图4⑥)，每个轮组轴端都安 装变比齿轮(图4⑦)。变比齿轮确保中心轴带动做功轮旋转90度时压气轮旋转180度。 压气轮180度旋转完成压縮气体与形成做功腔体任务。旋转发动机做功后尾气直接喷射， 为回收低转速状态尾气能量，在尾喷口设计了换能涡轮，换能涡轮在整流尾喷气体同时也 可以转换部分喷射推力为旋转扭力，辅助中心轴惯性连续旋转和克服吸气涡轮工作带来的 阻力。中心轴上还安装润滑油泵，通过变比齿轮和各轴油道形成润滑油循环系统，给压气轮 和轴承润滑以及散热。 旋喷发动机工作循环是两个压气轮(图5②)在变比齿轮带动下通过进气道(图 4⑤)吸如空气并旋转压縮缸内(图5 )混合气，压縮后的混合气在压气轮(图5②)和做功轮(图5①)形成的做功腔内(图5③)被火花塞点火燃烧。燃烧膨胀气体推动做功 轮旋转，开始做功。做功轮和压气轮被膨胀气体推动继续旋转时，使做功腔体变形移动，到 达和后喷气孔(图4 )连通状态，开始喷射燃烧后的气体。做功轮和后喷气孔存在5度旋 转角度，爆燃气流继续喷射排放同时也产生动能推动做功轮继续旋转，两套轮组同时做功、 排气、继续压气，这样就形成一个做功循环。每个做功循环压气轮旋转180度，做功轮旋转 90度，做功轮360度旋转做功8次。每个做功循环同时完成吸气、喷油、压縮。依次完成点 火、做功、喷气、缸内气流冷却。 旋喷发动机是连续旋转运行，没有了活塞发动机的往复运动，不需要连杆、曲轴以 及气门等复杂结构。结构简单。但制造精度要求比较高，每个压气缸内壁和做功轮接触面 均需要高精度打磨，压气轮也需要安装密闭刮片。采用润滑油辅助密闭。压气轮2根轴上 油道和油泵、中心轴上四条油道形成润滑油循环。 旋喷发动机可以替代传统汽车发动机。可以直接将已有往复活塞发动机的控制技
术移植到旋喷发动机上，制造效率更高的汽车发动机。根据旋喷发动机的体积小巧、功率
大、重量轻、排量可变、转速高的技术特点，设计出各种新型交通工具。现在已有的发动机制
造技术和设备完全可以适应制造旋喷发动机，这样可以很容易让传统发动机制造企业转型
生产旋喷发动机，进一步降低制造成本。旋喷发动机燃烧完全，克服了活塞发动机不完全燃
烧的排放污染问题，旋喷发动机可以完全满足当前各国对污染物排放的限制要求。旋喷发
动机制造成本低，可以进一步降低汽车或飞行器制造成本。旋喷发动机是爆燃气态燃料，
不论使用汽油、柴油、煤油还是天然气都将比活塞发动机和喷气发动机更节省，使用成本很
低。推广使用旋喷发动机将使更多人们可以享受高级交通工具带来的舒适和便捷。 旋喷发动机比喷气发动机转矩大，比活塞发动机效率高，是结合活塞发动机和喷
气发动机技术特点，分别克服它们的固有缺点技术而设计的。 使用旋喷发动机可以替代传统汽车活塞发动机。也可以利用旋喷发动机转矩大、 转速高、推力大、重量轻、能耗低特点制造飞行器，如直升飞机、中短距垂直起降飞机。当前 军事上替代传统坦克的"战场飞机"最适合使用旋喷发动机。 由于商业化应用是这项技术的最大价值，公开这项技术将会带来行业以及产业冲 击，特别是投资传统技术发动机以及交通工具项目冲击会非常大。为避免造成产业动荡，发 挥此项技术社会价值，可以开展与传统发动机制造企业合作，改造传统发动机生产线，适应 制造旋喷发动机，即可以提高制造产能也可以避免传统制造投资的浪费。
附图1是旋喷发动机后斜上45度角透视的结构总图；附图2是旋喷发 动机俯视结构刨面图；附图3是旋喷发动机侧式结构刨面图；附图4是旋喷发动机正视刨 面图；附图5是旋喷发动机旋转做功原理示意图；附图6是四套轮轴旋喷发动机排布正视 刨面图。
权利要求
采用多个轮旋转形成动态密闭的压气腔体、做功腔体压缩空气、燃烧燃料混合气膨胀做功产生旋转扭力和直喷推力的旋喷发动机。
2. 根据权利1要求，形成旋转动态密闭做功腔体需要最少1个压气轮和1个做功轮，也 可以是2个以上压气轮、和一个做功轮组合。
3. 根据权利l要求进入做功腔的混合物引燃可以是点燃、压燃、化学方法爆燃后做功。
4. 根据权利l要求在做功腔内换能燃料可以是汽油、煤油、柴油、酒精以及其他液体燃 料油。也可以是天然气、液化石油气、煤气、氢、氧气体燃料，不改变旋喷发动机基本结构就 可以适应这些燃料。
5. 根据权利1要求，旋喷发动机的体积轻、震动小、功率高、转速大、适应燃料范围宽、 压縮比可调这些优点可以应用在汽车发动机、燃料发电机、燃料压縮机、船、艇上。由于是完 全燃烧的直喷技术，喷射推力使这样的旋喷发动机可以应用在直升飞机、短距起飞的舰载 机、高空低速飞行器上。并非单一汽车用旋喷发动机。
6. 旋喷发动机可以作为燃料发动机使用，也是高效率的气体压縮机，不改变基本结构 就可以作为气体压縮机使用。
7. 旋喷发动机核心技术压气轮和做功轮是变比异步旋转压縮气体。这种变比压縮技 术是确保旋喷发动机克服喷气发动机能耗高效率低的缺点，是发挥活塞发动机爆发力大优 点，使旋喷发动机功率表现即优于喷气发动机又超越活塞发动机。
全文摘要
旋喷发动机是结合了活塞发动机和喷气发动机原理，实现喷气发动机的推力技术优点和活塞发动机扭力优点的结合。旋喷发动机结构简单，效率高，燃烧完全，是区别传统活塞、转子、喷气、涡轮发动机结构特点，可以在对称旋转运动中连续做功，是利用液体燃料、气体燃料燃烧膨胀推动旋转轮做功的发动机，也是活塞往复发动机技术的替代技术。旋喷发动机是由2个压气轮(图②)和一个做功轮(图①)在变比齿轮控制下形成动缩气体压缩腔和做功腔体(图③)。压缩燃料混合气并燃烧做功。燃烧燃料后产生旋转扭力和尾喷推力。
文档编号F04D25/00GK101737086SQ200810229038
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月24日 优先权日2008年11月24日
发明者唐万福 申请人:唐万福