[发明专利]旋转式扩张引擎

说明书

技术领域：

本发明包括一种旋转式引擎的设计和操作。所述的旋转式扩张引擎包括一个旋转摆线引擎壳，一个引擎转子，和两个或者超过两个阀门。

背景技术：

在过去几十年里为了改进汪克尔内燃机，日本马自达汽车公司继续严格的努力得到了相当多的发展和成果。例如侧排气口，密封件和密封润滑方式等。然而，汪克尔内燃机效率非常低，并产生高排放。在汪克尔内燃机中，汪克尔内燃机外壳的一半总在加热并且另一半总在冷却；这导致局部高温和不平等的热膨胀。本发明的旋转式扩张引擎的两个功能性扩张腔都被注入的工作流体或工作气体加热；这就减少了对使用的材料的要求。

发明内容：

本发明的特点是一种高效节能，高可靠性，低排放，高功率密度的旋转式扩张引擎。本发明的旋转式扩张引擎可以根据引擎转子的位置，并且通过准确迅速的打开和关闭快速反应阀门，来准确的控制工作流体或工作气体被注入到两个功能性扩张腔内的数量和时间。工作流体或工作气体可以是过热流体或高压气体等等。例如：过热蒸汽、过热酒精、或高温水、等等。新型磁力齿轮控制的快速反应阀门能在很广泛的运行条件下极大地改善旋转式扩张引擎的效率和可靠性。图42所示的快速反应(变量)阀门(ThRIV)或装有变量相位差控制装置(VPAA)的快速反应阀门可以瞬间调整工作流体或工作气体被注入到两个功能性扩张腔内的数量和时间，从而允许一台旋转式扩张引擎实现从1∶2到高于1∶10的扩张比例。在引擎转子的工作表面与引擎壳的旋转摆线周边墙之间的间隙几乎为零的情况下，最大有效膨胀率可以等于约1∶22，因为引擎转子在位于顶部的中心位置或底部的中心位置时工作腔的尾半部是基本上被隔离的。通过调整图42所示的快速反应(变量)阀门(ThRIV)或装有变量相位差控制装置(VPAA)的快速反应阀门，旋转式扩张引擎的输出功率可以被瞬间调整。当一个旋转式扩张引擎和另一个旋转式扩张引擎(例如，三倍的体积，3.3倍的转速)串连在一起时，整体扩张比例可超过1∶100。由于旋转式扩张引擎的每圈六次扩张和非常平坦的扭矩曲线，旋转式扩张引擎运行非常平稳，可在低转速运行状态下提供高扭矩，并达到很高的功率密度。在工作流体(水)中添加铬酸盐抗腐蚀剂可以防止钢的腐蚀。旋转式扩张引擎的内表面，引擎转子表面，和/或，引擎转子密封装置也可用陶瓷材料制造来抵抗磨损和腐蚀。由于其低转速高扭矩，旋转式扩张引擎可在低转速运行状态下运行，以进一步降低引擎部件的磨损。

附图说明：

图1蒸汽机的框图，蒸汽发生器(锅炉)(910)，蒸汽机1(912)，发电机(916)，冷凝器(918)，泵(920)。

图2串连的蒸汽机框图，蒸汽发生器(锅炉)(910)，蒸汽机1(912)，蒸汽机2(914)，发电机(916)，冷凝器(918)，泵(920)。

图3并行连接的蒸汽机框图，蒸汽发生器(锅炉)(910)，蒸汽机1(912)，蒸汽机2(914)，发电机(916)，冷凝器(918)，泵(920)。

图4旋转式扩张引擎的一个实施方式(前剖视图)。

图5一台蒸汽发生器(锅炉)(910)，和两个安全降压阀门900，901，一个节流阀281，两个快速反应阀门之间的连接框图。

图6一台蒸汽发生器(锅炉)(910)，和两个节流阀，两个快速反应阀门之间的连接框图。

图7旋转式扩张引擎的输出轴1通过皮带轮153，皮带156，158，皮带轮154，155与轴150，151互连(俯视图)。

图8旋转式扩张引擎45还包括启动阀门23。

图9旋转式扩张引擎的另一个实施方式(前剖视图)；阀门11，12，13，14的一部分可以被安装在旋转摆线周边墙31里；引擎转子的每个旋转式顶点密封装置用双密封条。

图10旋转式扩张引擎的另一个实施方式(前剖视图)。

图11展示了两个阀门(12，14)的阀门转子驱动装置(264，344)通过两个图50中所展示的筒式驱动装置(326，328)，皮带轮(323，324，325)和皮带(321，322)与输出轴1互连。

图12图10中所展示的旋转式扩张引擎的仰视局部剖视图。

图13旋转式扩张引擎的另一个实施方式(前剖视图)；引擎转子的每个顶点密封装置用单密封条。

图14图13中展示的旋转式扩张引擎的输出轴1可以通过齿轮451，452，轴454，齿轮455，456，457，458，轴464，465，齿轮462，463，与快速反应阀门80，81的阀门转子驱动装置141，143互连(俯视图)。