渦輪式空氣發動機系統技術方案

本實用新型專利技術公開一種渦輪式空氣發動機系統，包括儲氣罐、恒壓氣罐、壓力控制器、空氣分配器、渦輪發動機、電磁助力器、角位移傳感器、太陽能裝置及控制器，所述儲氣罐與所述恒壓氣罐之間通過空氣閥連通，所述恒壓氣罐與所述壓力控制器連通，所述渦輪發動機具有至少兩個渦輪室，所述空氣分配器分別與所述壓力控制器及所述渦輪室連通，所述電磁助力器設置于所述渦輪發動機的轉軸上并對所述轉軸增力，所述角位移傳感器檢測所述轉軸的角位移，所述太陽能裝置與所述控制器電連接，所述控制器控制所述空氣閥、壓力控制器、空氣分配器、電磁助力器及角位移傳感器的運作。本實用新型專利技術渦輪式空氣發動機系統結構簡單，控制方便，可提高汽車的續航能力。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開一種渦輪式空氣發動機系統，包括儲氣罐、恒壓氣罐、壓力控制器、空氣分配器、渦輪發動機、電磁助力器、角位移傳感器、太陽能裝置及控制器，所述儲氣罐與所述恒壓氣罐之間通過空氣閥連通，所述恒壓氣罐與所述壓力控制器連通，所述渦輪發動機具有至少兩個渦輪室，所述空氣分配器分別與所述壓力控制器及所述渦輪室連通，所述電磁助力器設置于所述渦輪發動機的轉軸上并對所述轉軸增力，所述角位移傳感器檢測所述轉軸的角位移，所述太陽能裝置與所述控制器電連接，所述控制器控制所述空氣閥、壓力控制器、空氣分配器、電磁助力器及角位移傳感器的運作。本技術渦輪式空氣發動機系統結構簡單，控制方便，可提高汽車的續航能力。【專利說明】潤輪式空氣發動機系統
本技術涉及一種空氣發動機，尤其涉及一種渦輪式空氣發動機系統。
技術介紹
汽車是現代社會中被使用最廣泛的科技產物之一，在人口高速增長的今天，汽車的數量也急劇增加，但是，目前絕大多數的汽車，依然是使用傳統的化石能源發動機，這就造成了對化石能源的大量消耗，并且，使用傳統化石能源發動機的汽車，在行駛過程中排放了大量的有毒氣體，對環境的污染相當嚴重。現有技術中已經存在著一些利用空氣能作為動力的空氣能動力汽車，這些汽車使用的是與化石能源發動機不同的空氣動力發動機，依靠高壓空氣提供的能量來驅動發動機及汽車工作。這種新興的空氣能動力汽車，不依賴于燃燒傳統化石能源而獲取動力，使用的僅僅是壓縮過的空氣，行駛過程中對外界實現零排放，無污染，符合發展潮流。但是，上述這些空氣動力發動機采用的依然是活塞式發動機，其結構復雜，控制困難，使得生產成本較高，不利于空氣能動力汽車的推廣應用。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種結構簡單，控制方便的渦輪式空氣發動機系統。為了實現上述目的，本技術提供的渦輪式空氣發動機系統包括儲氣罐、恒壓氣罐、壓力控制器、空氣分配器、渦輪發動機、電磁助力器、角位移傳感器、太陽能裝置及控制器，所述儲氣罐與所述恒壓氣罐之間通過空氣閥連通，所述恒壓氣罐與所述壓力控制器連通，所述渦輪發動機具有至少兩個渦輪室，所述空氣分配器分別與所述壓力控制器及所述渦輪室連通，所述電磁助力器設置于所述渦輪發動機的轉軸上并對所述轉軸增力，所述角位移傳感器檢測所述轉軸的角位移，所述太陽能裝置與所述控制器電連接，所述控制器控制所述空氣閥、壓力控制器、空氣分配器、電磁助力器及角位移傳感器的運作。較佳地，所述渦輪發動機包括機體及所述轉軸，所述機體具有所述渦輪室，所述轉軸樞接于所述渦輪室內且所述轉軸的外側壁形成有環形滾槽，所述渦輪室內具有活動套設于所述轉軸的渦輪，所述渦輪的內側壁開設有與所述環形滾槽對應的弧形槽，所述弧形槽沿所述轉軸的周向設置并且深度漸變，所述弧形槽的槽底為齒面結構，所述環形滾槽與所述弧形槽之間活動地設有一滾子，所述弧形槽的較淺端的底面與所述環形滾槽的底面之間的距離小于所述滾子的直徑，且所述弧形槽的較深端的底面與所述環形滾槽的底面之間的距離大于所述滾子的直徑，所述機體還具有排氣接口及向所述渦輪吹送氣體的入氣接口，所述排氣接口及所述入氣接口分別與所述渦輪室連通。由于在所述轉軸上設置環形滾槽，在所述渦輪的內側設有弧形槽，并且在所述環形滾槽及弧形槽之間設置一滾子，通過使所述弧形槽深度漸變，導致所述環形滾槽與所述弧形槽之間的距離漸漸變小，從而使所述弧形槽的一端能自由容納所述滾子，另一端能抵壓所述滾子，因此，當所述渦輪轉動而使所述弧形槽的槽底抵壓所述滾子時，利用夾持力帶動所述轉軸，從而驅動所述轉軸轉動，實現將高壓空氣的動能轉化成機械能；并且，由于所述弧形槽的另一端不能抵壓所述滾子，因此，設置多個所述渦輪同時驅動時，所述渦輪之間不會產生相互干擾，避免能量的損耗；另外，由于在所述弧形槽的槽底面設置齒面，因此，有利于夾緊所述滾子，防止所述滾子與所述渦輪打滑而對所述轉軸驅動失效，保證驅動所述轉軸的有效性，提高發動機的穩定性。具體地，所述渦輪具有多個葉片，所述葉片具有迎風面，所述入氣接口的入氣方向面向所述迎風面且與其安裝位置到所述轉軸中心的方向成銳角。通過使所述入氣接口的入氣方向面對所述迎風面，并且使入氣方向與所述入氣接口的安裝位置到所述轉軸中心的方向成一定角度設置，從而可以使所述入氣接口噴出的高壓空氣最大化地施加于所述葉片上。具體地，所述轉軸外固定地套設有一連接圈，所述環形滾槽設置于所述連接圈的外側壁。將環形滾槽開設于所述連接圈上再將所述連接圈安裝于所述轉軸之外，可以避免在所述轉軸之上直接開設所述環形滾槽，保證了所述轉軸的機械強度，且使得加工及裝配更加方便。具體地，所述環形滾槽的槽底為齒面結構。通過將所述環形滾槽底設置成齒面結構，所述齒面可以在所述弧形槽的槽底與所述環形滾槽底相互夾持滾子時，增加對所述滾子的磨擦力及夾持力，防止所述滾子與所述環形滾槽及弧形槽之間打滑，保證驅動所述轉軸的有效性，提高發動機的穩定性。較佳地，所述電磁助力器包括定子固定盤、定子電磁鐵、轉子固定盤及轉子電磁鐵，所述定子電磁鐵均勻地周向分布于所述定子固定盤上，所述轉子電磁鐵均勻地周向分布于所述轉子固定盤上且與所述定子電磁鐵一一對應，所述定子固定盤固定于所述渦輪發動機的機體內，所述轉子固定盤固定地套接于所述轉軸上，所述定子電磁鐵及所述轉子電磁鐵分別與所述控制器電連接。通過向定子電磁鐵及轉子電磁鐵通反方向的電流使其產生相反的電場，從而利用反向電場之間的排斥力實現對轉軸的進行助力，可以減少對高壓氣體的消耗，提高汽車的續航能力。具體地，所述定子電磁鐵的鐵芯的中心軸線與所述轉子電磁鐵的鐵芯的中心軸線之間的夾角為銳角。通過將所述定子電磁鐵及轉子電磁鐵設成銳角，使其通電后各自產生的排斥力呈一定夾角，從而得到切向力并推動所述轉軸轉動。較佳地，所述渦輪式空氣發動機系統還包括尾氣回收裝置，所述尾氣回收裝置分別與所述發動機的排氣接口及儲氣罐連通。由于所述渦輪發動機排出的尾氣還具有一定的壓力，因此，設置所述尾氣回收裝置回收這部分能量并重復利用有利于提高汽車的續航能力。具體地，所述尾氣回收裝置與所述儲氣罐之間還設有增壓裝置，所述增壓裝置與所述控制裝置電連接。通過所述增壓裝置，使所述尾氣增壓后實現循環利用，從而提高汽車的續航能力。更具體地，所述增壓裝置為增壓泵或加熱器。與現有技術相比，由于本技術通過設置恒壓氣罐、壓力控制器及空氣分配器，使所述儲氣罐內的高壓空氣分配到所述渦輪發動機的各渦輪室內，從而使所述渦輪室內的渦輪驅動轉軸轉動，實現渦輪發動機的動力輸出；并且，通過在所述渦輪發動機的轉軸上設置電磁助力器及角位移傳感器，利用所述角位移傳感器檢測轉軸的轉動角度進而控制所述電磁助力器對轉軸進行助力驅動，從而使所述渦輪發動機具有更強的動力，并且可減少對所述高壓空氣的消耗，提高汽車的續航能力，整個系統只需要由控制器自動控制即可實現，結構簡單，而且控制方便。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本技術渦輪式空氣發動機系統的結構示意圖。圖2是本技術渦輪式空氣發動機系統中渦輪發動機的側視圖。圖3是本技術渦輪式空氣發動機系統中渦輪發動機的剖視圖。圖4是本技術渦輪式空氣發動機系統中電磁助力器的結構示意圖。【具體實施方式】為詳細說明本技術的技術內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種渦輪式空氣發動機系統，其特征在于：包括儲氣罐、恒壓氣罐、壓力控制器、空氣分配器、渦輪發動機、電磁助力器、角位移傳感器、太陽能裝置及控制器，所述儲氣罐與所述恒壓氣罐之間通過空氣閥連通，所述恒壓氣罐與所述壓力控制器連通，所述渦輪發動機具有至少兩個渦輪室，所述空氣分配器分別與所述壓力控制器及所述渦輪室連通，所述電磁助力器設置于所述渦輪發動機的轉軸上并對所述轉軸增力，所述角位移傳感器檢測所述轉軸的角位移，所述太陽能裝置與所述控制器電連接，所述控制器控制所述空氣閥、壓力控制器、空氣分配器、電磁助力器及角位移傳感器的運作。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝坤，
申請(專利權)人：謝坤，
類型：實用新型
國別省市：