[发明专利]涡轮式空气发动机总成

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气发动机，尤其涉及一种涡轮式空气发动机总成。

背景技术

汽车是现代社会中被使用最广泛的科技产物之一，在人口高速增长的今天，汽车的数量也急剧增加，但是，目前绝大多数的汽车，依然是使用传统的化石能源发动机，这就造成了对化石能源的大量消耗，并且，使用传统化石能源发动机的汽车，在行驶过程中排放了大量的有毒气体，对环境的污染相当严重。现有技术中已经存在着一些利用空气能作为动力的空气能动力汽车，这些汽车使用的是与化石能源发动机不同的空气动力发动机，依靠高压空气提供的能量来驱动发动机及汽车工作。这种新兴的空气能动力汽车，不依赖于燃烧传统化石能源而获取动力，使用的仅仅是压缩过的空气，行驶过程中对外界实现零排放，无污染，符合发展潮流。但是，上述这些空气动力发动机采用的依然是活塞式发动机，其结构复杂，控制困难，使得生产成本较高，不利于空气能动力汽车的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，控制方便的涡轮式空气发动机总成。

为了实现上述目的，本发明提供的涡轮式空气发动机总成包括储气罐、恒压气罐、压力控制器、空气分配器、涡轮发动机、电磁助力器、角位移传感器、太阳能装置及控制器，所述储气罐与所述恒压气罐之间通过空气阀连通，所述恒压气罐与所述压力控制器连通，所述涡轮发动机具有至少两个涡轮室，所述空气分配器分别与所述压力控制器及所述涡轮室连通，所述电磁助力器设置于所述涡轮发动机的转轴上并对所述转轴增力，所述角位移传感器检测所述转轴的角位移，所述太阳能装置与所述控制器电连接，所述控制器控制所述空气阀、压力控制器、空气分配器、电磁助力器及角位移传感器的运作。

较佳地，所述涡轮发动机包括机体及所述转轴，所述机体具有所述涡轮室，所述转轴枢接于所述涡轮室内且所述转轴的外侧壁形成有环形滚槽，所述涡轮室内具有活动套设于所述转轴的涡轮，所述涡轮的内侧壁开设有与所述环形滚槽对应的弧形槽，所述弧形槽沿所述转轴的周向设置并且深度渐变，所述弧形槽的槽底为齿面结构，所述环形滚槽与所述弧形槽之间活动地设有一滚子，所述弧形槽的较浅端的底面与所述环形滚槽的底面之间的距离小于所述滚子的直径，且所述弧形槽的较深端的底面与所述环形滚槽的底面之间的距离大于所述滚子的直径，所述机体还具有排气接口及向所述涡轮吹送气体的入气接口，所述排气接口及所述入气接口分别与所述涡轮室连通。由于在所述转轴上设置环形滚槽，在所述涡轮的内侧设有弧形槽，并且在所述环形滚槽及弧形槽之间设置一滚子，通过使所述弧形槽深度渐变，导致所述环形滚槽与所述弧形槽之间的距离渐渐变小，从而使所述弧形槽的一端能自由容纳所述滚子，另一端能抵压所述滚子，因此，当所述涡轮转动而使所述弧形槽的槽底抵压所述滚子时，利用夹持力带动所述转轴，从而驱动所述转轴转动，实现将高压空气的动能转化成机械能；并且，由于所述弧形槽的另一端不能抵压所述滚子，因此，设置多个所述涡轮同时驱动时，所述涡轮之间不会产生相互干扰，避免能量的损耗；另外，由于在所述弧形槽的槽底面设置齿面，因此，有利于夹紧所述滚子，防止所述滚子与所述涡轮打滑而对所述转轴驱动失效，保证驱动所述转轴的有效性，提高发动机的稳定性。

具体地，所述涡轮具有多个叶片，所述叶片具有迎风面，所述入气接口的入气方向面向所述迎风面且与其安装位置到所述转轴中心的方向成锐角。通过使所述入气接口的入气方向面对所述迎风面，并且使入气方向与所述入气接口的安装位置到所述转轴中心的方向成一定角度设置，从而可以使所述入气接口喷出的高压空气最大化地施加于所述叶片上。

具体地，所述转轴外固定地套设有一连接圈，所述环形滚槽设置于所述连接圈的外侧壁。将环形滚槽开设于所述连接圈上再将所述连接圈安装于所述转轴之外，可以避免在所述转轴之上直接开设所述环形滚槽，保证了所述转轴的机械强度，且使得加工及装配更加方便。

具体地，所述环形滚槽的槽底为齿面结构。通过将所述环形滚槽底设置成齿面结构，所述齿面可以在所述弧形槽的槽底与所述环形滚槽底相互夹持滚子时，增加对所述滚子的磨擦力及夹持力，防止所述滚子与所述环形滚槽及弧形槽之间打滑，保证驱动所述转轴的有效性，提高发动机的稳定性。