氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種氣門結(jié)構(gòu)的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)及葉輪機(jī)領(lǐng)域。解決了傳統(tǒng)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)功率重量比小的問題，具有轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)所不具備的自由增容擴(kuò)散特點(diǎn)，可以在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)物理結(jié)構(gòu)的情況下，靈活設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，比開放式通道的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)效率高。本實(shí)用新型通過簡(jiǎn)單的渦輪組和旋轉(zhuǎn)氣門組實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，廣泛適合于汽車，船舶，飛機(jī)，水利，電力等眾多行業(yè)。
【專利說明】氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，葉輪機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的軸傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)主要是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和渦漿發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0003]往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)功率重量比小，體積龐大，應(yīng)用于汽車，船舶及飛機(jī)上時(shí)，占用空間大，自身耗費(fèi)的能量大。在使用過種中容易因?yàn)檫^熱而出現(xiàn)拉缸抱軸等故障，造成較大的維修成本。
[0004]其它活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，生產(chǎn)不易，維修不便，難以廣泛適用。
[0005]另有平衡的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)(專利號(hào)01134215.3)的發(fā)動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)新穎，但因?yàn)槠滢D(zhuǎn)子氣室有限，功率也受到很大限制，必須增加設(shè)計(jì)尺寸來改善。
[0006]渦軸和渦漿發(fā)動(dòng)機(jī)功率重量比大，但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，并且氣體通道為開放式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油耗高，不適于大規(guī)模民用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，體積小的發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有較大的功率重量比，良好經(jīng)濟(jì)使用性能，較低的制造成本。
[0008]本實(shí)用新型的解決方案如圖1，由殼體(1)，燃?xì)馐?2)，渦輪(3)，旋轉(zhuǎn)氣門(4)，增壓器(5)組成，旋轉(zhuǎn)氣門(4)將渦輪(3)的葉片之間的氣室分隔為增容腔(6)和減容腔
(7)，渦輪(3)與殼體保持良好的氣密性，旋轉(zhuǎn)氣門(4)與殼體保持良好的氣密性，同時(shí)與渦輪輪轂也保持良好的氣密性；旋轉(zhuǎn)氣門(4)做間歇運(yùn)動(dòng)，在渦輪(3)的葉片通過旋轉(zhuǎn)氣門
(4)時(shí)旋轉(zhuǎn)切換，其余時(shí)間保持靜止密封。渦輪(3)與旋轉(zhuǎn)氣門(4)之間通過齒輪，槽輪等機(jī)構(gòu)鋼性傳動(dòng)，保證渦輪(3)與旋轉(zhuǎn)氣門(4)之間的間隙，避免相互干涉。
[0009]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)如圖2，伸縮氣門⑶將渦輪(3)的葉片之間的氣室分隔為增容腔(6)和減容腔(7)，伸縮氣門(8)做間歇運(yùn)動(dòng)，在渦輪(3)的葉片通過時(shí)縮回，其余時(shí)間保持伸出密封。渦輪(3)與伸縮氣門(8)之間通過齒輪，凸輪等機(jī)構(gòu)鋼性傳動(dòng)，保證渦輪
(3)與伸縮氣門⑶之間的間隙，避免相互干涉。
[0010]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)如圖3，蝸桿氣門(9)將渦輪(3)的葉片間的氣室分隔成不完全密封型的增容腔(6)和減容腔(7)，渦輪(3)的葉片通過蝸桿葉片之間的通道進(jìn)行秘室切換，渦輪(3)與蝸桿氣門(9)之間通過齒輪機(jī)構(gòu)鋼性傳動(dòng)，保證渦輪(3)與蝸桿氣門(9)之間的間隙，避免相互干涉。
[0011]作為本實(shí)用新型的推廣，燃?xì)馐?2)連接高能氣體發(fā)生器，將氣體引入到渦輪(3)增容腔(6)，將氣體能量轉(zhuǎn)化為渦輪軸的扭矩，可作為葉輪機(jī)作用。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，噪音小，相對(duì)其它渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有優(yōu)越的燃實(shí)用新型濟(jì)性，因此制造成本也相對(duì)低廉，能為搭載本實(shí)用新型的汽車，船舶以及飛機(jī)減少自重，節(jié)省空間。[0013]本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，密閉式的氣體通道設(shè)計(jì)，自由的容積擴(kuò)散性能，使其相實(shí)用新型它渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有明顯優(yōu)越的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0014]本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，渦輪與殼體為非接觸式結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)過出現(xiàn)過熱時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致渦輪和殼體的異常磨損，提高發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，降低維修成本。
[0015]本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可以作為單元體多級(jí)聯(lián)合使用，增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減少能量損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖中:
[0017]圖1為旋轉(zhuǎn)式氣門結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖2為伸縮式氣門結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖3為蝸桿式氣門結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]殼體（1）采用分體鑄造，與氣門(3)葉片和渦輪⑷葉片配合的表面采用相對(duì)粗糙的特性，但要求平面度，圓度，錐度要小。中缸體水冷式設(shè)計(jì)。
[0021]旋轉(zhuǎn)氣門(4)可以采用整體式或分體式的四葉片結(jié)構(gòu)，分體式可以減少后期維修成本，葉片葉尖采用光滑設(shè)計(jì)，可以采用與殼體的接觸式密封提升氣門室的密封性能。
[0022]渦輪(3)采用分體式設(shè)計(jì)，分為輪轂和葉片，葉片葉尖采用光滑設(shè)計(jì)，可安裝前后環(huán)形密封側(cè)板，可增加渦輪葉片數(shù)量提升渦輪室的密封性能。
[0023]作為渦輪(3)的另一改進(jìn)方式，輪轂設(shè)計(jì)成帶增壓式輻條結(jié)構(gòu)，渦輪葉片設(shè)計(jì)為中空。進(jìn)氣空氣通過空氣濾進(jìn)入渦輪中部，經(jīng)過輪轂增壓后通過中空的渦輪葉片，從環(huán)形密封側(cè)板出來，通過殼體通道進(jìn)入增加器，進(jìn)一步增壓后進(jìn)入燃?xì)馐摇?br> [0024]渦輪軸上安裝齒輪，通過一個(gè)正時(shí)惰輪與槽輪機(jī)構(gòu)連，槽輪安裝在旋轉(zhuǎn)氣門軸上。確保渦輪與旋轉(zhuǎn)氣門協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，并保證渦輪與旋轉(zhuǎn)氣門之間間隙。
[0025]燃?xì)馐?2)產(chǎn)生的高能燃體直接進(jìn)入渦輪的增容腔(6)釋放能量，推動(dòng)渦輪(3)旋轉(zhuǎn)，輸出扭矩。釋放能量后的氣體隨渦輪氣室旋轉(zhuǎn)，在減容腔(7)的作用下，排出殼體
(I)，剩余的能量進(jìn)入增壓器(5)，增加進(jìn)氣壓力進(jìn)入下一循環(huán)。
[0026]作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式，采用圖2的伸縮氣門結(jié)構(gòu)，氣門數(shù)量最少，但氣門室結(jié)果尺寸較大。
[0027]作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式，采用圖3的蝸桿氣門結(jié)果，能消除間歇運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的沖擊，但是因?yàn)樵鋈萸?6)和減容腔(7)為非封閉式結(jié)構(gòu)，效率比圖1，圖2結(jié)構(gòu)稍低。
[0028]作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式，由高能燃?xì)饣蛘魵獍l(fā)生器產(chǎn)生高能氣體，接入渦輪(3)的增容腔(6)，然后通過減容腔(7)排出，再進(jìn)入冷凝器凝結(jié)，最后進(jìn)入燃?xì)饣蛘哒魵獍l(fā)生器進(jìn)行下一循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括:殼體(1)，與渦輪和氣門配合，保持氣密性；燃?xì)馐?2)，供燃料燃燒并將產(chǎn)生的高能氣體引入渦輪(3);氣門(4)，通過間歇運(yùn)動(dòng)與渦輪配合完成渦輪氣室增容腔(6)和減容腔(7)的切換，并與渦輪(3)的輪轂保持良好的氣密性；渦輪(3)，將增容腔(6)中的燃?xì)廨斔偷綔p容腔(7)，產(chǎn)生扭矩，傳遞給渦輪軸；增壓器(5)，利用排氣能量增加燃?xì)馐?2)的進(jìn)氣壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，氣門(4)為旋轉(zhuǎn)氣門，它通過氣門葉片將渦輪⑶兩片葉片之間的氣室分割成增容腔(6)和減容腔(7);當(dāng)渦輪⑶的葉片通過氣門⑷的葉片時(shí)，旋轉(zhuǎn)氣門⑷旋轉(zhuǎn)切換，其余時(shí)間保持靜止?fàn)顟B(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，氣門(8)為伸縮式氣門，它通過氣門葉片將渦輪⑶兩片葉片之間的氣室分割成增容腔(6)和減容腔(7);當(dāng)渦輪⑶的葉片通過伸縮氣門⑶時(shí)，伸縮氣門⑶縮回，其余時(shí)間保持伸出狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，氣門(9)為蝸桿式氣門，它通過螺旋葉片將渦輪(3)兩片葉片之間的氣室分割成增容腔(6)和減容腔(7);當(dāng)渦輪(3)的葉片通過持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的氣門(9)的螺旋葉片通道實(shí)現(xiàn)渦輪氣室的分割和切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，一個(gè)渦輪(3)配合多個(gè)旋轉(zhuǎn)式氣門和多個(gè)燃?xì)馐摇?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，一個(gè)渦輪(3)配合多個(gè)伸縮式氣門和多個(gè)燃?xì)馐摇?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，一個(gè)渦輪(3)配合多個(gè)蝸桿式氣門和多個(gè)燃?xì)馐摇?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，燃?xì)馐?2)不燃燒燃料，僅作為高能流體引入渦`輪(3)的通道，由外部引入高能流體，推動(dòng)渦輪做功。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的任一種氣門結(jié)構(gòu)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，渦輪(3)與氣門之間通過齒輪機(jī)構(gòu)和間歇機(jī)構(gòu)等剛性傳動(dòng)，渦輪與氣門的葉片之間不直接受力傳動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F02C7/00GK203614228SQ201320570431
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】游濤 申請(qǐng)人:游濤