一種混合動力噴氣發(fā)動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于動力機械領(lǐng)域，涉及一種發(fā)動機，具體涉及一種混合動力噴氣發(fā)動機。
【背景技術(shù)】
[0002]噴氣發(fā)動機是一種通過燃料燃燒產(chǎn)生高溫從而加速排出高速流體做功并產(chǎn)生推力的熱機。大部分噴氣發(fā)動機都是依靠牛頓第三定律工作的內(nèi)燃機。噴氣式發(fā)動機在高速條件下具有相對優(yōu)異的性能，大部分都是應(yīng)用于飛機上，它的出現(xiàn)和應(yīng)用讓人類進入了超音速飛行的時代?，F(xiàn)有的噴氣發(fā)動機包括沖壓噴氣發(fā)動機，脈沖噴氣發(fā)動機，渦輪噴氣發(fā)動機，渦輪沖壓發(fā)動機和渦輪火箭發(fā)動機等。其中，不論是在民用還是軍用領(lǐng)域，渦輪噴氣發(fā)動機應(yīng)用最為廣泛。然而，渦輪噴氣發(fā)動機由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作條件和材料要求苛刻，導(dǎo)致其技術(shù)難度和成本非常高，世界上渦輪噴氣發(fā)動機的市場幾乎由為數(shù)不多的幾個大型公司所壟斷。
[0003]近年來，無人機技術(shù)都成為各國研宄和發(fā)展的重點，而與其對應(yīng)的發(fā)動機技術(shù)自然也成為了熱點。然而，由于不同的無人機具有不同的特點，傳統(tǒng)的載人飛機噴氣發(fā)動機并不能很好的適應(yīng)所有類型的無人機。特別是對于某些具有小型化，輕量化，高速度，低成本要求的無人機，急需一種結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，推重比高，價格低廉的發(fā)動機。近年來，隨著高能量鋰電池和大功率無刷電機的發(fā)展，以此為組合的電動螺旋槳動力系統(tǒng)在微小型無人機上已經(jīng)廣泛使用。然而，受到空氣動力學(xué)的限制，現(xiàn)有的電動螺旋槳動力系統(tǒng)在高速飛行條件下效率會大大降低，無法滿足高速無人機的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種混合動力噴氣發(fā)動機，該發(fā)動機采用混合動力，發(fā)動機工作可靠，推重比高，并且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
[0005]為達到上述目的，本實用新型所述的混合動力噴氣發(fā)動機包括發(fā)動機本體、電池、電機調(diào)速器、油泵、油箱及控制器；
[0006]所述發(fā)動機本體包括機匣以及固定于機匣內(nèi)的擴壓器、電動機、燃燒室、尾噴管、噴油管及蒸發(fā)管，機匣的兩端開口，電動機、燃燒室、尾噴管、噴油管及蒸發(fā)管均固定于機匣內(nèi)，電動機的輸出軸與壓氣機的驅(qū)動軸相連接，壓氣機的入口位于機匣一端的開口位置，壓氣機的出口與擴壓器的入口相連通，擴壓器的出口與燃燒室的空氣入口相連通，尾噴管一端的入口穿過機匣另一端的開口與燃燒室的出口相連通，燃燒室內(nèi)固定有預(yù)熱噴油頭及用于檢測燃燒室內(nèi)溫度的溫度傳感器，油箱的出口與油泵的入口相連通，油泵的出口分為兩路，其中一路與預(yù)熱噴油頭的入油口相連通，另一路通過電磁閥與噴油管的入口相連通，噴油管的出口與蒸發(fā)管的入口相連通，蒸發(fā)管的出口與燃燒室的油氣入口相連通；
[0007]所述電池通過電機調(diào)速器與電動機的電源接口相連接，油泵的電源接口與電池相連接，溫度傳感器的輸出端與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端與電機調(diào)速器的控制端、電磁閥的控制端及油泵的控制端相連接。
[0008]還包括用于獲取發(fā)動機本體運行狀態(tài)的傳感器，傳感器的輸出端與控制器的輸入端相連接。
[0009]所述蒸發(fā)管位于燃燒室內(nèi)。
[0010]本實用新型具有以下有益效果:
[0011]本實用新型所述的混合動力噴氣發(fā)動機在工作時，電池通過電機調(diào)速器驅(qū)動電動機工作，電動機帶動壓氣機吸入空氣，空氣經(jīng)擴壓器增壓后進入到燃燒室內(nèi)，油箱內(nèi)的油經(jīng)油泵后進入到噴油管中，噴油管內(nèi)的油噴出后進入到蒸發(fā)管中，油在蒸發(fā)管內(nèi)由于高溫作用而氣化，氣化后的油進入到燃燒室中，并與燃燒室內(nèi)的空氣混合燃燒，從而產(chǎn)生高壓高溫的廢氣，廢氣通過尾噴管噴出，從而產(chǎn)生推力，本實用新型通過電動機驅(qū)動壓氣機代替?zhèn)鲃拥臏u輪驅(qū)動壓氣機，省去了傳動渦輪噴氣發(fā)動機的渦輪、導(dǎo)向葉片、連接軸及軸承等精度及材料要求很高的部件，從而簡化了發(fā)動機的結(jié)構(gòu)，降低了發(fā)動機的重量，提高了發(fā)動機的可靠性。另外，由于燃燒室后沒有了任何旋轉(zhuǎn)部件，本實用新型所述的發(fā)動機更容易和沖壓噴氣發(fā)動機進行結(jié)合，從而獲得更優(yōu)異的性能，特別是隨著高能量電池和高速無刷電機的不斷發(fā)展，本實用新型所述的發(fā)動機將會突顯出更大優(yōu)勢，無論是在無人機還是載人飛機甚至其他領(lǐng)域，都會具有很大的發(fā)展前景。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的原理圖；
[0013]圖2為本實用新型中發(fā)動機本體I的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型應(yīng)用時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中，I為發(fā)動機本體、2為控制器、3為電池、4為電機調(diào)速器、5為油泵、6為油箱、7為壓氣機、8為擴壓器、9為電動機、10為燃燒室、11為噴油管、12為蒸發(fā)管、13為尾噴管、14為預(yù)熱噴油頭、15為機匣。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述:
[0017]參考圖1、圖2及圖3，本實用新型所述的混合動力噴氣發(fā)動機包括發(fā)動機本體1、電池3、電機調(diào)速器4、油泵5、油箱6及控制器2 ;所述發(fā)動機本體I包括機匣15以及固定于機匣15內(nèi)的擴壓器8、電動機9、燃燒室10、尾噴管13、噴油管11及蒸發(fā)管12，機匣15的兩端開口，電動機9、燃燒室10、尾噴管13、噴油管11及蒸發(fā)管12均固定于機匣15內(nèi)，電動機9的輸出軸與壓氣機7的驅(qū)動軸相連接，壓氣機7的入口位于機匣15 —端的開口位置，壓氣機7的出口與擴壓器8的入口相連通，擴壓器8的出口與燃燒室10的空氣入口相連通，尾噴管13—端的入口穿過機匣15另一端的開口與燃燒室10的出口相連通，燃燒室10內(nèi)固定有預(yù)熱噴油頭14及用于檢測燃燒室10內(nèi)溫度的溫度傳感器，油箱6的出口與油泵5的入口相連通，油泵5的出口分為兩路，其中一路與預(yù)熱噴油頭14的入油口相連通，另一路通過電磁閥與噴油管11的入口相連通，噴油管11的出口與蒸發(fā)管12的入口相連通，蒸發(fā)管12的出口與燃燒室10的油氣入口相連通；電池3通過電機調(diào)速器4與電動機9的電源接口相連接，油泵5的電源接口與電池3相連接，溫度傳感器的輸出端與控制器2的輸入端相連接，控制器2的輸出端與電機調(diào)速器4的控制端、電磁閥的控制端及油泵5的控制端相連接。
[0018]需要說明的是，本實用新型還包括用于獲取發(fā)動機本體I運動狀態(tài)的傳感器，傳感器的輸出端與控制器2的輸入端相連接。所述蒸發(fā)管12位于燃燒室10內(nèi)。
[0019]本實用新型的具體工作過程為:
[0020]用戶通過控制器2使油泵5工作，油泵5將油箱6內(nèi)的油輸送至燃燒頭14中，燃燒頭14燃燒加熱蒸發(fā)管12，溫度傳感器實時檢測蒸發(fā)管12內(nèi)的溫度信息，并將所述溫度信息轉(zhuǎn)發(fā)至控制器2中，控制器2根據(jù)所述溫度信息判斷蒸發(fā)管12內(nèi)的溫度是否大于等于預(yù)設(shè)閥值，當(dāng)蒸發(fā)管12內(nèi)的溫度大于等于預(yù)設(shè)閥值時，則產(chǎn)生第一電信號及第二電信號，再通過所述第一電信號控制電磁閥打開，并將所述第二電信號轉(zhuǎn)發(fā)至電機調(diào)速器4，電機調(diào)速器4根據(jù)所述第二電信號使電動機9工作，電動機9帶動壓氣機7吸入空氣，空氣經(jīng)擴壓器8增壓后進入到燃燒室10內(nèi)，油箱6內(nèi)的油通過油泵5進入到噴油管11中，噴油管11內(nèi)的油進入到蒸發(fā)管12中，油在蒸發(fā)管12內(nèi)受到高溫作用而氣化，氣化后的油與空氣混合燃燒，從而產(chǎn)生高溫高壓的廢氣，廢氣通過尾噴管13噴出，從而產(chǎn)生推力。
【主權(quán)項】
1.一種混合動力噴氣發(fā)動機，其特征在于，包括發(fā)動機本體(I)、電池(3)、電機調(diào)速器⑷、油泵(5)、油箱(6)及控制器(2); 所述發(fā)動機本體(I)包括機匣(15)、尾噴管(13)、以及固定于機匣(15)內(nèi)的擴壓器(8)、電動機(9)、燃燒室(10)、噴油管(11)及蒸發(fā)管(12)，機匣(15)的兩端開口，電動機(9)的輸出軸與壓氣機(7)的驅(qū)動軸相連接，壓氣機(7)的入口位于機匣(15)—端的開口位置，壓氣機(7)的出口與擴壓器⑶的入口相連通，擴壓器⑶的出口與燃燒室(10)的空氣入口相連通，尾噴管(13) —端的入口穿過機匣(15)另一端的開口與燃燒室(10)的出口相連通，燃燒室(10)內(nèi)固定有預(yù)熱噴油頭(14)及用于檢測燃燒室(10)內(nèi)溫度的溫度傳感器，油箱(6)的出口與油泵(5)的入口相連通，油泵(5)的出口分為兩路，其中一路與預(yù)熱噴油頭(14)的入油口相連通，另一路通過電磁閥與噴油管(11)的入口相連通，噴油管(11)的出口與蒸發(fā)管(12)的入口相連通，蒸發(fā)管(12)的出口與燃燒室(10)的油氣入口相連通； 所述電池⑶通過電機調(diào)速器⑷與電動機(9)的電源接口相連接，油泵(5)的電源接口與電池(3)相連接，溫度傳感器的輸出端與控制器(2)的輸入端相連接，控制器(2)的輸出端與電機調(diào)速器⑷的控制端、電磁閥的控制端及油泵(5)的控制端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力噴氣發(fā)動機，其特征在于，還包括用于獲取發(fā)動機本體(I)運動狀態(tài)的傳感器，傳感器的輸出端與控制器(2)的輸入端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力噴氣發(fā)動機，其特征在于，所述蒸發(fā)管(12)位于燃燒室(10)內(nèi)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種混合動力噴氣發(fā)動機，包括發(fā)動機本體、電池、電機調(diào)速器、油泵、油箱及控制器；所述發(fā)動機本體包括機匣以及固定于機匣內(nèi)的擴壓器、電動機、燃燒室、尾噴管、噴油管及蒸發(fā)管，機匣的兩端開口，電動機、燃燒室、尾噴管、噴油管及蒸發(fā)管均固定于機匣內(nèi)，本實用新型采用混合動力，發(fā)動機工作可靠，推重比高，并且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
【IPC分類】F02K5-00
【公開號】CN204532576
【申請?zhí)枴緾N201420763924
【發(fā)明人】張旭超, 汪翔宇, 張迎欣, 羅嫻, 秦剛
【申請人】張旭超
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年12月5日