[发明专利]容积式压气机、气马达组合发动机

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种由由容积式压气机、燃烧室、容积式气马达组成的发动机，属于内燃机领域。

背景技术

现有内燃机主要有活塞式发动机和燃气轮机。活塞式发动机已经使用一百多年，至今工作方式和工作原理基本没有改变，虽然构造简单、制造容易，小功率时制造成本低，但发动机低速运转时扭矩小，也不能以高速运转。燃气轮机虽然性能好，但只能在高速状态下才能够正常工作，而且制造工艺复杂，精度要求非常高，只有在大功率时才有优势。这两种发动机性能都有一定缺陷，如何消除它们的缺点，而综合它们的优点制造一种新的发动机，是本发明的内容。

发明内容

利用空气和燃料工作的发动机的工作原理一般是先将空气压缩，然后添加燃料使空气膨胀，再使膨胀的空气作用于动力输出装置产生动力，可以完成这一工作过程的机械设备就构成一个完整的发动机，而现在单独的空气压缩机技术发展的很成熟，气马达也已广泛使用，技术也相当成熟了，在空气压缩机与气马达之间增加一个燃烧室，使空气压缩机与气马达之间相连接就构成了完整的发动机；由空气压缩机压缩的空气进入燃烧室添加燃料使空气膨胀，将膨胀后的空气引入气马达，使气马达旋转输出动力并同时带动空气压缩机，完成了发动机的全部工作过程，使之连续工作。这种使用空气压缩机、燃烧室、气马达相结合的发动机就是本发明的基本内容。

本发明提供一种由容积式压气机、燃烧室、容积式气马达组成的发动机，其容积式压气机是叶片泵、齿轮泵、柱塞泵或螺杆泵，优选容积式压气机是螺杆泵，容积式气马达是叶片气马达、柱塞气马达或齿轮气马达，优选齿轮气马达是圆形齿的齿轮气马达，更优选齿轮型气马达的径向壳体内表面以渐开线形状延伸到排气孔，最优选圆形齿的齿轮气马达的径向壳体内表面以渐开线形状延伸到排气孔(2)。

附图说明

本说明书附图只显示“容积式压气机、气马达组合发动机”中，其中一种气马达的形式和轴向结构示意图，其中，

图1容积式压气机、燃烧室、气马达组合发动机端面图。

1.主齿轮、2.排气孔、3.接螺杆压气机的副齿轮、4.(燃气)进气孔、5.齿轮气马达的齿、6接燃油泵的副齿轮、7.径内机壳排气孔处内表面，接近排气孔处呈渐开线形状、8.接润滑油泵的副齿轮、9.接发电机的副齿轮、如主齿轮直接带动发电机，此齿轮可不要。

图1中7为径向外壳的内表面，接近排气孔(2)处呈渐开线形状，或成渐开线通道，其目的为消除发动机排气时因空气突然膨胀而产生的脉动，同时使燃气逐渐膨胀，使燃气压力得到更好利用，其起点为进气孔后大于两齿端间的距离，以保证工作面良好的气密性。

图1中副齿轮在主齿轮圆周上以非对称排列为好，这样既可以进一步降低排气时的脉动，也可以同时使齿轮磨损更均匀，延长发动机的使用寿命。

图1中与气马达主齿轮相咬合的副齿轮的个数是根据实际需要来确定的，没有固定的个数。

附图2为圆形齿的齿轮气马达发动机齿端的放大图，显示的是此种气马达的齿端为圆形，但这不是唯一的形状，也可以采用其它的形状，如标准齿形，渐开线形状等等。

具体实施方式

在现有空气压缩机中，以螺杆式压气机性能最好，而且构造极其简单，它可以在零至数万转之间正常工作，工作功率范围极宽，因此它可以是“容积式压气机、气马达组合发动机”的首选压气机。在气马达中，(齿)轮式气马达也可以在零至数万转之间正常工作，且构造简单，低速时扭矩大，这非常适合汽车对发动机的性能要求，因此(齿)轮式气马达也是“容积式压气机、气马达组合发动机”首先的气马达。以这种组合继承和超过了现有活塞发动机和燃气轮机的综合优点，消除了它们的缺点。

当有压力的气体由进气孔(4)进入时，主齿轮(1)与副齿轮(3)、(6)、(8)、(9)同时转动，其中一个副齿轮带动螺杆压气泵压气，被压缩的空气进入燃烧室(图中未画出)，与此同时喷入燃料，被燃料加热的空气膨胀进入进气孔(4)，从而完成一个完整的工作循环，此过程周而复始连续进行，并通过输出端输出动力。