[发明专利]外压气可变气缸数转子发动机

说明书

外压气可变气缸数转子发动机，燃气机图1电磁钩(1)释放拨杆(2)使气缸底板(9)可在转子(15)凹凸面至高压室(6)顶板间绕转轴(8)转动，转子点(10)到(9)底端(9)被弹起，转子点(11)到(9)底端(9)进高压室排净烟气从排气导管(7)至气缸(24)，拨杆拨动喷油嘴(3)冲击(9)至虚线，(7)被转子封堵，(2)拨动喷气嘴使(6)增压，转子点(12)经(9)底端时(2)拨动火花塞(5)，(9)沿转子点(12)滑至转子点(13)时(6)燃气冲入(24)，(24)由定子(14)U型槽、(9)、转子凹凸曲面组成，排烟口(19)，动力输出轴(16)，定子连接杆(23)固接轴承(22)与(16)滑接。

技术领域：本装置属于发动机技术，以燃烧石化油气为动力源，采用压气机与燃气机分别做功和定量供给油气的方式达到固定不变的最佳油气配比，以大幅度提高压缩比实现节省燃料的目的，巧妙的技术结构克服了现有发动机存在的很多问题，为有效提升燃油发动机工作效率带来可实现的解决方案。

背景技术：目前市场上广泛使用的发动机主要采用活塞式四冲程发动机技术，它是通过活塞在气缸内往复运动实现排气、进气、压缩、点火燃烧膨胀由连杆带动曲柄轴转动向外输出动力，在工作过程中存在以下缺陷，1不论几缸发动机、不论外部所需动力大小只要启动，每个气缸都必须同时工作，为了应对不断变化的动力需求只能通过油门控制发动机平稳运行，加大油门虽可增大动力但供气量没有变化这就破坏了油气比，燃油不能充分燃烧。2排气不彻底气缸内留有百分之十的废气不能得到排出(压缩比1∶10)减少了气缸做功容积也造成积碳。3进气不充分活塞快速下拉吸气时造成空气稀薄减少了实际进气量，虽然有涡轮增压技术能部份解决进气不足问题但也带来成本增加、使用寿命、维修成本、工作效率等问题，所以仍有很多发动机采用自然吸气技术。4压缩时可能造成爆震。5活塞往复运动、连杆摆动、曲轴转动需要消耗能量。国外早年就有转子发动机，它是以椭圆运动的方式来实现排气进气压缩做功的，因进气不足，油耗大，机械磨损大的缺陷一直没有得到普及。

发明内容：本装置设有四台转子燃气机、三台转子压气机，串联在同一根动力输出轴上顺时针旋转。燃气机在油门踏板电路控制下可分别启动燃气机的台数。转子压气机同时启动采用三级递进式增压方式提高压缩比，压气机受制动踏板、储气罐气压表电磁阀拨杆开关、车速表电磁阀拨杆开关控制。1燃气机正立面透视图1和1_1断面图2中可以看到定子上部设有电磁钩(通电时释放气缸底板拨杆，断电时抓住拨杆)、气缸底板拨杆(通过与气缸底板转轴轴芯固接延伸至燃气机外并与气缸底板垂直，根据气缸底板不同位置分别拨动喷油、喷气、点火电磁阀开关)、喷油嘴、喷气嘴、火花塞。内部设有高压室、高压室排气导管(用于排净高压室废气)、气缸底板，在喷油的作用下气缸底板从紧贴高压室顶部顺时针转动，受转子凸起部支撑到达虚线位置(在喷油的同时转子凸起部已封闭排气导管)形成高压室，转子设有两个凸起部和两个凹陷部，定子设有加厚部(气缸U型槽)和减薄部(烟气通道)转子与定子之间在密封环的作用下形成密闭气道，在气缸底板的阻隔下加厚部形成气缸，高压室在喷油喷气完成后压缩比提升至1∶40、容积为一个单位，气缸容积为39个单位，气缸中心线弧长是12点钟到15点15分钟位置，在断面图可以看到右边气缸槽完全被转子凸起部封闭，左边定子与转子之间除密封环外没有接触，高压室喷油密度等于活塞式气缸压缩比1∶10密度，也就是相同燃料，转子燃气机可在气缸内扩大39倍，活塞式发动机只能扩大9倍，相同的气缸体积做功，转子燃气机耗油量只有活塞式发动机的四分之一，本装置气缸做功直接推动转子，用力始终沿转动切线方向，运转时没有活塞往复运动、连杆的摆动、曲柄轴转动所消耗的能量，转子的运动方式决定不会有爆震情况发生，由于是外压油气至高压室，电磁阀可以控制每一次喷油喷气量恒定。定子下方两侧设有排烟道，废气由此排出，底部设有定子底座固定燃气机，环形气道与动力输出轴之间的外部空间设有由定子连杆和转子连杆组成的风扇。立面图中气缸底板所在位置燃气机正在做功，要燃气机停止工作，只须气缸底板被弹起至高压室紧贴顶部电磁钩抓住气缸底板拨杆，此时油气不再喷射，转子继续以惯性陀螺方式旋转。2压气机正立面透视图3和断面2_2图4，图中表示第二台压气机结构，它的外观尺寸与燃气机相同，宽度(延动力输出轴方向长度)与燃气机相同，第一台压气机宽度是第二台的三倍，第三台压气机宽度是第二台的三分之一，图中看到定子上部设有进气口、排气口、电磁钩、压气底板拨杆、拉力弹簧，下部设有底座，内部设有压气底板和转轴(拨杆与转轴压气底板联为一体通过轴芯延伸至压气机外与压气底板垂直，电磁钩通过控制拨杆来控制压气底板)，定子内设有一个环形U型槽，转子设一处凸起部在槽内扫动，在压气底板阻隔下将环形槽分割成压气区和吸气区，被压缩气体从排气口排出，需要压缩的气体从进气口进入吸气区，压气机要停止工作只须转子凸起部弹起压气底板至紧贴顶部位置，电磁钩抓住压气底板拨杆，使压气底板不再动作，转子继续以惯性陀螺的方式旋转。环形气道与动力输出轴之间的外部空间是定子连杆和转子连杆组成的风扇，在断面图中右侧定子与转子之间完全密闭，左侧定子与转子之间是压缩气道，定子与转子联系处设有环形密封条，联系方式为勾接滑行。3油气系统图5，图中设有三台压气机和一个储气罐由输气管线串联，一个油箱通过输油管线与四台燃气机并联，储气罐输出压缩气体通过输气管线与四台燃气机并联。三台压气机转子凸起部设计成三角对称分布使其受力均匀，四台燃气机凹陷部按米字型分布使其均匀输出动力，压气机转动一周的压气量等于四台燃气机同时做功时转动一周所需的用气量，每台燃气机转动一周做功两次。第一台压气机自然空气从进气口吸入进行压缩后经管线送入第二台压气机，再压缩后经管线送入第三台压气机进行第三次压缩，压缩后气体经管线送入储气罐备用，储气罐设有进气口、出气口、压力表电磁阀拨杆开关、过压阀、渗水阀，储气罐设定最高压缩比为1∶45，输出气体压缩比为1∶40，输出压缩气体通过管线分别送入四台压气机喷气嘴。供油部份，油箱内是已经被雾化的油气，工作气压等于1∶3压缩比，油气通过管线分别与四台燃气机喷油嘴相接。4油门踏板控制电路图6，图中有第一台、第二台、第三台、第四台燃气机上部的电路控制设备，包括燃气机气缸底板拨杆、喷油嘴电磁阀及上部触碰开关、喷气嘴电磁阀及上部触碰开关、火花塞电磁阀及上部的触碰开关，电路分为四个独立回路分别与燃气机各相关设备连接，各回路在左端油门踏板前断开，电源安装在总回路上由启动钥匙控制，顺箭头方向轻踩油门时第一个触点与踏板电路接通，表明第一台燃气机启动，电磁钩通电放开气缸底板拨杆，根据气缸底板所在不同位置由拨杆分别拨动(虚线表示)喷油、喷气、火花塞电磁阀开关，使燃气机工作，油门踏板深踩依次接通第二、第三、第四台燃气机，慢松油门踏板电磁钩断电抓住气缸底板拨杆燃气机依次第四、第三、第二、第一台燃气机停止工作。5制动踏板控制电路图7，三台压气机并联在同一电路中，电路接通时三台压气机同时工作，回路接通有两条，第一条是制动踏板回路(用于停车时储气罐气压严重不足时利用电动机驱动压气机)，第二条是自动接通回路，在这条回路上有储气罐压力表电磁阀拨杆开关，当储气罐气压低于1∶40压缩比时拨杆接通回路开关，当气压高于1∶45压缩比时拨杆断开回路开关，在这条回路上还串连着时速表电磁阀拨杆开关，当车辆时速大于30公里时拨杆接通回路开关，当车辆时速小于30公里时拨杆断开回路开关，车辆正常行驶中只要储气罐还能装气压气机就能自动工作，第三条回路是自循环怠速回路，回路上串联一台电动机和发动机转速表电磁阀拨杆开关，当转子都在做陀螺惯性转动时依靠电动机提供动力维持怠速，转速高于每分钟800转时转速表电磁阀拨杆断开回路开关，转速低于每分钟800转时接通回路，第一、第二条回路接通时三台压气机同时工作，车辆在滑行时可通过压气机工作回收能量。