气门结构涡轴发动机制造技术

本实用新型专利技术提供一种气门结构的涡轴发动机，涉及发动机及叶轮机领域。解决了传统活塞发动机功率重量比小的问题，具有转子发动机的诸多优点，同时具有转子发动机所不具备的自由增容扩散特点，可以在不改变发动机物理结构的情况下，灵活设计发动机的功率，比开放式通道的涡轴发动机效率高。本实用新型专利技术通过简单的涡轮组和旋转气门组实现能量转化，结构简单，成本低廉，广泛适合于汽车，船舶，飞机，水利，电力等众多行业。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种气门结构的涡轴发动机，涉及发动机及叶轮机领域。解决了传统活塞发动机功率重量比小的问题，具有转子发动机的诸多优点，同时具有转子发动机所不具备的自由增容扩散特点，可以在不改变发动机物理结构的情况下，灵活设计发动机的功率，比开放式通道的涡轴发动机效率高。本技术通过简单的涡轮组和旋转气门组实现能量转化，结构简单，成本低廉，广泛适合于汽车，船舶，飞机，水利，电力等众多行业。【专利说明】气门结构涡轴发动机
本技术涉及发动机，叶轮机。
技术介绍
传统的轴传动发动机主要是活塞发动机，涡轴发动机和涡浆发动机。往复式活塞发动机功率重量比小，体积庞大，应用于汽车，船舶及飞机上时，占用空间大，自身耗费的能量大。在使用过种中容易因为过热而出现拉缸抱轴等故障，造成较大的维修成本。其它活塞式发动机结构比较复杂，生产不易，维修不便，难以广泛适用。另有平衡的转子发动机(专利号01134215.3)的发动机，结构新颖，但因为其转子气室有限，功率也受到很大限制，必须增加设计尺寸来改善。涡轴和涡浆发动机功率重量比大，但是由于结构复杂，造价昂贵，并且气体通道为开放式结构，导致发动机油耗高，不适于大规模民用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单，可靠性高，体积小的发动机，它具有较大的功率重量比，良好经济使用性能，较低的制造成本。本技术的解决方案如图1，由壳体(1)，燃气室(2)，涡轮(3)，旋转气门(4)，增压器(5)组成，旋转气门(4)将涡轮(3)的叶片之间的气室分隔为增容腔(6)和减容腔(7)，涡轮(3)与壳体保持良好的气密性，旋转气门(4)与壳体保持良好的气密性，同时与涡轮轮毂也保持良好的气密性；旋转气门(4)做间歇运动，在涡轮(3)的叶片通过旋转气门(4)时旋转切换，其余时间保持静止密封。涡轮(3)与旋转气门(4)之间通过齿轮，槽轮等机构钢性传动，保证涡轮(3)与旋转气门(4)之间的间隙，避免相互干涉。作为本技术的改进如图2，伸缩气门⑶将涡轮(3)的叶片之间的气室分隔为增容腔(6)和减容腔(7)，伸缩气门(8)做间歇运动，在涡轮(3)的叶片通过时缩回，其余时间保持伸出密封。涡轮(3)与伸缩气门(8)之间通过齿轮，凸轮等机构钢性传动，保证涡轮(3)与伸缩气门⑶之间的间隙，避免相互干涉。作为本技术的改进如图3，蜗杆气门(9)将涡轮(3)的叶片间的气室分隔成不完全密封型的增容腔(6)和减容腔(7)，涡轮(3)的叶片通过蜗杆叶片之间的通道进行秘室切换，涡轮(3)与蜗杆气门(9)之间通过齿轮机构钢性传动，保证涡轮(3)与蜗杆气门(9)之间的间隙，避免相互干涉。作为本技术的推广，燃气室(2)连接高能气体发生器，将气体引入到涡轮(3)增容腔(6)，将气体能量转化为涡轮轴的扭矩，可作为叶轮机作用。本技术的优点是，结构简单，体积小，噪音小，相对其它涡轮发动机有优越的燃技术济性，因此制造成本也相对低廉，能为搭载本技术的汽车，船舶以及飞机减少自重，节省空间。本技术的另一个优点在于，密闭式的气体通道设计，自由的容积扩散性能，使其相技术它涡轮发动机有明显优越的燃油经济性。本技术的另一个优点在于，涡轮与壳体为非接触式结构，发动机过出现过热时也不会导致涡轮和壳体的异常磨损，提高发动机使用寿命，降低维修成本。本技术的另一个优点在于，可以作为单元体多级联合使用，增加发动机功率，降低发动机转速，减少能量损失。【专利附图】【附图说明】附图中:图1为旋转式气门结构示意图图2为伸缩式气门结构示意图图3为蜗杆式气门结构示意图【具体实施方式】壳体（1）采用分体铸造，与气门(3)叶片和涡轮⑷叶片配合的表面采用相对粗糙的特性，但要求平面度，圆度，锥度要小。中缸体水冷式设计。旋转气门(4)可以采用整体式或分体式的四叶片结构，分体式可以减少后期维修成本，叶片叶尖采用光滑设计，可以采用与壳体的接触式密封提升气门室的密封性能。涡轮(3)采用分体式设计，分为轮毂和叶片，叶片叶尖采用光滑设计，可安装前后环形密封侧板，可增加涡轮叶片数量提升涡轮室的密封性能。作为涡轮(3)的另一改进方式，轮毂设计成带增压式辐条结构，涡轮叶片设计为中空。进气空气通过空气滤进入涡轮中部，经过轮毂增压后通过中空的涡轮叶片，从环形密封侧板出来，通过壳体通道进入增加器，进一步增压后进入燃气室。涡轮轴上安装齿轮，通过一个正时惰轮与槽轮机构连，槽轮安装在旋转气门轴上。确保涡轮与旋转气门协调运动，并保证涡轮与旋转气门之间间隙。燃气室(2)产生的高能燃体直接进入涡轮的增容腔(6)释放能量，推动涡轮(3)旋转，输出扭矩。释放能量后的气体随涡轮气室旋转，在减容腔(7)的作用下，排出壳体(I)，剩余的能量进入增压器(5)，增加进气压力进入下一循环。作为本技术的另一实施方式，采用图2的伸缩气门结构，气门数量最少，但气门室结果尺寸较大。作为本技术的另一实施方式，采用图3的蜗杆气门结果，能消除间歇运动产生的冲击，但是因为增容腔(6)和减容腔(7)为非封闭式结构，效率比图1，图2结构稍低。作为本技术的另一实施方式，由高能燃气或蒸气发生器产生高能气体，接入涡轮(3)的增容腔(6)，然后通过减容腔(7)排出，再进入冷凝器凝结，最后进入燃气或者蒸气发生器进行下一循环。【权利要求】1.一种气门结构涡轴发动机，它包括:壳体(1)，与涡轮和气门配合，保持气密性；燃气室(2)，供燃料燃烧并将产生的高能气体引入涡轮(3);气门(4)，通过间歇运动与涡轮配合完成涡轮气室增容腔(6)和减容腔(7)的切换，并与涡轮(3)的轮毂保持良好的气密性；涡轮(3)，将增容腔(6)中的燃气输送到减容腔(7)，产生扭矩，传递给涡轮轴；增压器(5)，利用排气能量增加燃气室(2)的进气压力。2.根据权利要求1所述的一种气门结构涡轴发动机，其特征在于，气门(4)为旋转气门，它通过气门叶片将涡轮⑶两片叶片之间的气室分割成增容腔(6)和减容腔(7);当涡轮⑶的叶片通过气门⑷的叶片时，旋转气门⑷旋转切换，其余时间保持静止状态。3.根据权利要求1所述的一种气门结构涡轴发动机，其特征在于，气门(8)为伸缩式气门，它通过气门叶片将涡轮⑶两片叶片之间的气室分割成增容腔(6)和减容腔(7);当涡轮⑶的叶片通过伸缩气门⑶时，伸缩气门⑶缩回，其余时间保持伸出状态。4.根据权利要求1所述的一种气门结构涡轴发动机，其特征在于，气门(9)为蜗杆式气门，它通过螺旋叶片将涡轮(3)两片叶片之间的气室分割成增容腔(6)和减容腔(7);当涡轮(3)的叶片通过持续转动的气门(9)的螺旋叶片通道实现涡轮气室的分割和切换。5.根据权利要求2所述的一种气门结构涡轴发动机，其特征在于，一个涡轮(3)配合多个旋转式气门和多个燃气室。6.根据权利要求3所述的一种气门结构涡轴发动机，其特征在于，一个涡轮(3)配合多个伸缩式气门和多个燃气室。7.根据权利要求4所述的一种气门结构涡轴发动机，其特征在于，一个涡轮(3)配合多个蜗杆式气门和多个燃气室。8.根据权利要求1所述的一种气门结构涡轴发动机，其特征在于，燃气室(2)不燃烧燃料，仅作为高能流体引入涡`轮(3)的通道，由外部引入高能流体，推动涡轮做功。9.根据权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气门结构涡轴发动机，它包括：壳体(1)，与涡轮和气门配合，保持气密性；燃气室(2)，供燃料燃烧并将产生的高能气体引入涡轮(3)；气门(4)，通过间歇运动与涡轮配合完成涡轮气室增容腔(6)和减容腔(7)的切换，并与涡轮(3)的轮毂保持良好的气密性；涡轮(3)，将增容腔(6)中的燃气输送到减容腔(7)，产生扭矩，传递给涡轮轴；增压器(5)，利用排气能量增加燃气室(2)的进气压力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：游涛，
申请(专利权)人：游涛，
类型：实用新型
国别省市：