[发明专利]脉动式涡轮轴发动机

说明书

技术领域：

本发明涉及燃气发动机，特别是涡轮轴发动机。

背景技术：

现在通用于汽车、火车、轮船、机械等往复式活塞燃气发动机，虽经多方改进，在功率、重量、排放、能耗等方面都比过去有了显著提高，但其根本性不足还是无法根除：1、曲轴、连杆、活塞等部件进行往复式机械运动，其本身就损功耗能，且机械强度受损。2、所需配气装置结构复杂且极其精密。3、受活塞行程的影响，燃料燃烧不彻底。4、为防止爆燃、爆震，空气压缩比受限、过低，导致热能效率低下，等等。

目前，为了克服往复式活塞燃气发动机的不足，研制出了种种新颖的转子式燃气发动机，如中国专利申请号90103357太极式转子内燃机、93117267摆动转子式内燃机、96116876偏心转子旋板式内燃发动机、96229482内燃式涡轮转子发动机、01134215自平衡的转子发动机、03124571反冲转子发动机以及国外的汪克尔三角转子发动机等等。这些燃气发动机，虽然革除了曲轴、连杆、活塞等往复运动机构，但因其技术存在不足或技术不成熟，而不能被广泛推广使用。

涡轮轴发动机，因其结构简单、功率大、功率重量比大、热能效率高等特点，而被广泛用于航空领域、军事领域，但由于其材质要求高、减速系统重量大、燃料耗量大、转速太高且不易操控等不足，限制其应用于汽车、火车、轮船、机械等领域。

发明内容：

本发明的目的是改进涡轮轴发动机，使之成为一种新型的燃气发动机，克服上述燃气发动机存在的不足，用以取代往复式活塞燃气发动机。

为了实现本发明的目的，所采取的技术方案是：

1、改进涡轮轴发动机，在空气压缩装置和混合气燃烧做功装置中间的进气环节上安装一个压缩空气存储装置，为燃料彻底燃烧做功提供充足的高压空气。

2、为了提高空气压缩装置的效能，采用多级轴流向压气机与一级离心式压气机结合的压气装置。

3、在混合气燃烧做功装置中安装配气装置，控制燃烧室进气，使改进的涡轮轴发动机以脉动的方式运转。这样既可以降低转速，减轻庞大笨重的减速系统，同时又可以使燃料能够彻底燃烧并彻底排尽废气。

4、配气装置可以采取机械的、也可以采取电子的、还可以采用“脉动喷气发动机”的进气活门装置。

5、燃料供给装置可直接采取涡轮轴发动机的燃料喷入装置，也可以采取目前新型汽车发动机的可控高压电子多点直喷燃料装置。

6、点火装置采取四行程发动机中成熟的可控电子点火装置

7、改进涡轮轴发动机，整合涡轮轴发动机的普通涡轮和自由涡轮成为涡轮组，使燃气直接做功于涡轮组上。

8、为了提高燃气的热能功效，在涡轮仓内壁设计成阶梯形的导流密封沿，加强燃烧室的密闭性。

9、其它技术参照涡轮轴发动机

本燃气发动机的特点是在空气压缩装置的输出端安装一个压缩空气存储装置，用来存储压缩空气；在混和气燃烧做功装置中安装相应的配气装置，使改进的涡轮轴发动机以脉动方式运转。

本燃气发动机优点是机械结构简单、功率重量比大、能耗低、热能效率高、燃料燃烧彻底、并且可以使用多种燃料等等；

本燃气发动机最大的技术优势是以涡轮轴发动机为根本，其技术已相当成熟，并广泛应用于航空领域、军事领域，并有向多领域普及的态势。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图为本发明的结构示意图

图中1、进气道，2、轴流向压气机，3、离心式压气机，4、压气存储仓，5、气门，6、燃烧室，7、燃料喷嘴，8、点火器，9、涡轮组，10、涡轮叶片，11、导流密封沿，12、涡轮仓，13、涡轮轴，14、输出轴，15、输出齿轮，16、启动离合器，17、启动电机，18、排气道

具体实施方式：