[发明专利]正方形转子混合动力发动机

说明书

一技术领域

本发明涉及一种正方形转子发动机，尤其涉及一种使用水与燃油同时做功的混合动力发动机。

二背景技术

目前现有发动机中，技术较成熟的主要是往复活塞式发动机与三角转子式发动机，不过不管哪类发动机都是四冲程原理构成的内燃机，即进气、压缩、膨胀、排气四个过程。在以上两类发动机中能量以热量的形式被排到了空气中，其能量损失都很大，即能量转化效率都不是很高。如简单的将往复式发动机的4冲程改为6冲程时，即新添加一个喷水冲程与一个排蒸汽冲程。这样发动机在完成一个循环时，其能量转化效率增加了，但总时间有所增加，发动机燃油功率却降低了。另外因为排出的废气与排出的蒸汽都使用同一个排气口，所以不利于水及水蒸汽的回收，使用的水最后会消耗掉。另外在做功时水蒸气与燃料做功都使用相同汽缸，汽缸很容易遭到高温蒸汽腐蚀，使整机寿命缩短。

三发明内容

为了解决以上问题，增加能量转化效率，并降低发动机排气热量，另外还要解决汽缸腐蚀等问题，本发明采用了全新的解决方案，即采用一个正方形转子在梅花形空腔内偏心转动实现单个汽缸的六循环，即进气、压缩、膨胀、排气、喷水、排蒸汽六个冲程。在本发明中正方形活塞在做功时始终处于高热状态，当向转子上喷水时，水吸热变为水蒸气膨胀再次做功，从而增加燃料的转化效率，并降低汽缸的温度。因为本发明采用正方形转子，在梅花形空腔内偏心转动实现能量的转化，本发明有几大优势，一、蒸气膨胀做功的汽缸始终为同一汽缸，而燃料做功的汽缸无水蒸气进入，如在加工时汽缸表面使用不同材料可显著的增加防腐蚀能力。二、本发明中燃料的膨胀做功与蒸汽的膨胀做功同时进行，使整机功率大幅提高。三、汽缸废气排气口与蒸汽排气口不是同一个口，加入水冷凝器，水可循环使用。

本发明显著的有益效果是

1.整机部件极少，转子是正方形，定子内腔是由三个半径相等的圆组成的规整的梅花形，使其生产制造较比三角转子式发动机容易很多。

2.转子在定子内转动时，可实现自吸气与排气，无需设置换气阀门机构。

3.本发明采用6冲程循环，新增加一个喷水冲程、一个排蒸汽冲程，提高热能利用率，并降低排气温度，使能量转化效率大幅度提升。

4.当转子转动360度时，输出轴转动1440度，在发动机高速运转时，其正方形转子的转动速度依然很慢，本发动机的换气效率比三角转子发动机高，使本发明转速很容易过万。

5.本发明的废气排气口与蒸汽排气口并非同一口，使用的水也可进行循环使用。

6.本发明中梅花形汽缸内壁的侧面上，实现蒸汽做功的始终是同一个汽缸，而燃料做功的汽缸也无水蒸气进入，从而为汽缸防腐蚀提供了有效的解决方案。

7.本发明的燃料做功与水蒸汽做功是同时进行的，从而增加能量转化效率的同时，功率也有所增加。

8.本发明使用的是正方形转子，正方形转子与梅花形空腔之间共形成五个汽缸，使本发明是一个小型五缸发动机，使其功率重量比超大，另外本发明中水蒸气与燃料同时做功，其就相当于一个十缸发动机，体积却仅相当于一个单缸活塞式发动机大小。

9.本发明无需采用冷却系统，因为是6冲程原理，水通过吸收热量来做功，所以本发明增加能量转化效率的同时，减少部件，减小体积。

四附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1发动机外观示意图

图2发动机剖面示意图

图3本发明输出轴示意图

图4正方形转子及剖面示意图

图5输出轴与转子安装示意图

图6转子与定子的齿轮比

图7本发明定子示意图

图8定子内腔剖面示意图

图9本发明组装示意图

图10本发明运行原理图

图11本发明其中一个汽缸的变化过程

图中1.输出轴1a.偏心凸轴2.正方形转子3.定子壳体3a.定子内腔4.壳体螺栓孔5.可燃气进气口6.水蒸气排气口7.废气排气口8.火花塞9.喷水器10.偏心凸轴轴孔11.转子内齿轮12.转子端面密封槽13.转子径向密封槽14.转子密封条15.转子密封环16.壳体上下盖17.壳体太阳齿轮18.壳体输出轴孔19.壳体喷水器孔20.定子内腔形态图21.壳体螺栓

五具体实施方式

1.本发明的各种部件