滚旋式内外燃压缩空气发动机

摘要

一种滚旋式内外燃压缩空气发动机，将转子连同主轴及两只活塞配置于椭圆形气缸中，双流式旋转阀设于气缸两侧。以压缩空气为工质，外燃可用液体或气体各种燃料，又可随时改为内燃，转子每转作功一次，四冲程工作循环并能自行增压、中冷，其膨胀过程直接变为旋转运动，无往复运动质量及变角速运动限制，运转平稳、均衡、振动轻微，转速高而性能好，内外工作室使膨胀比大增，并利用废气余热获得很高热效率，滚动活塞工作面积大、受热均匀，机械效率高，显著降低能耗与排放污染。

主权项

1、一种滚旋式内外燃压缩空气发动机，其内燃有压燃和点燃两种，基本构件包括椭圆形气缸体、前后气缸盖、活塞、转子、主轴、进排气道、旋转阀及密封装置，所述转子连同主轴配置于气缸中间，两侧形成两个工作空间，转子两侧对称凹坑各与其活塞啮合，将工作空间构成内外工作室，前后气缸盖将气缸两端封闭，进气道设在前后气缸盖上，排气道及其旋转阀设于气缸两侧，其特征在于：(1)最初，采用加热压缩空气将发动机启动，活塞[5、5′]从上止点开始沿气缸内壁椭圆轨道滚动运行，截气门[9、9′]将内外工作室通道阻断，新鲜空气由主进气道[56]进入气缸分别对内外工作室同时充气，当内工作室[6、6′]进气过程接近终了，主轴进气口[15]开启，中冷器贮气罐[58]中的压缩空气通过冷进气道[14]经主燃烧室[16]进入工作室与新鲜空气汇合，从而提高进气密度，增大充量系数；(2)当转子[3]旋转180°，外工作室[7、7′]完成了进排气过程，内工作室[6、6′]也完成了进气和压缩两个过程，活塞[5、5′]再次到达上止点，截气门[9、9′]被锁定，喷咀[21]将燃料提前喷射形成混合气在主燃烧室[16]发火燃烧，火焰通过喉道进入两侧付燃烧室，急剧扰动爆发气流冲出燃烧室，主轴进气口[15]再次开启，空气加热器[65]中的高压热空气，通过热进气道[17]经主燃烧室涌入气缸与燃气流汇合而作功，到膨胀过程终了，旋转阀的排气口[40]打开，将废气导入空气加热器[65]中，对压缩空气进行加热，随后排放，转子旋转360°发动机完成了一个热力循环；(3)在膨胀过程中，活塞[5、5′]驱动转子的同时，又将进入外工作室[7、7′]的新鲜空气压缩，由旋转阀的输气道[41]引进中冷器的下环管[60]，一部分通过环列支管[61]冷却后经上环管[59]存于贮气罐[58]中，以保持对冷进气道[14]的连续供气，其余部分输入空气加热器[65]利用废气余热进行加热，保证对热进气道[17]的必要供气，并使能量利用率得到很大提高；(4)发动机在运行中可随时停止内燃，而以外燃加热，将高压空气罐[81]中的外供压缩空气，由空气加热器外壁进气口[76]输入其夹腔，与自产压缩空气汇合一同进行加热，随后由热进气道[17]经主轴进气口[15]输入气缸，在发动机负荷不大的时候，可将外供压缩空气截止，仅以自产压缩空气进行驱动。