本项目涉及内燃发动机技术领域,是一种无配气机构系统的旋转式内燃发动机。于2026年6月30日向国家知识产权局申请了发明专利(专利申请号:2026109550368),目前已进入实质审查阶段。
目前,内燃发动机主要有往复式发动机、旋转式发动机和燃气涡轮发动机三类。
往复式发动机是使用最广泛的发动机,它具有良好的密封性、工作可靠、使用寿命长等优点,但往复式发动机也存在着结构复杂、震动和噪音大、有效功率低、转速低、体积和重量大、生产成本高等缺点,尤其是复杂地配气机构系统的存在,极大地阻碍有效功率和转速的提高。往复式发动机想要提高动力,往往都是通过增加发动机缸数来实现,但这样一来发动机结构就更为复杂,摩擦阻力就更大,有效功率效率就更低,重量就更重,油耗就更高,生产成本就更高。
为了解决往复式发动机存在的缺点,出现了许多新型的旋转式发动机,尤其是以1954年西德工程师汪克尔发明的三角活塞转子发动机为代表,并得到了一定程度上的量产。虽然旋转式发动机具有体积小、重量轻、转速高、震动小、噪音低等优点,但它们也存在着结构更复杂、密封性差、燃烧不完全、排放污染高、油耗高、低速性能不佳、生产成本高等缺点,从而影响了旋转式发动机的推广,无法与往复式发动机进行市场竞争。
燃气涡轮发动机虽然具有直接输出旋转运动,重量轻,高速性能极佳等优点,但它也存在着生产成本高、噪音极大、低速性能差、油耗高等缺点,从而决定了它只适合高速度的飞机等机械装置使用,不适合速度较低的车辆、轮船等机械装置使用。
本项目针对现有内燃发动机技术中存在的缺点,提出一种无配气机构系统的旋转式内燃发动机,很好地融和了往复内燃发动机和旋转式内燃发动机的各自优点,同时也克服了它们各自的缺点。该项目解决了进一步提高内燃发动机的有效功率和转速的难题,非常有效地降低了震动、噪音和油耗,极大的简化了内燃发动机结构,也大幅度的降低了内燃发动机的重量、体积和制造成本。
本项目拥有以下现有内燃发动机所没有的独特性能和优势:
第一、在不增加汽缸的情况下,只需要增加工作循环(即增加进气口和排气口)就可以增加发动机的功率。无法再增加工作循环时,还可以增加汽缸数量来增加发动机功率。本项目的2缸2工作循环发动机所输出的功率相当现有4缸发动机的输出功率;2缸4工作循环发动机所输出的功率相当现有8缸发动机的输出功率;4缸2工作循环发动机所输出的功率相当现有8缸发动机的输出功率;4缸4工作循环发动机所输出的功率相当现有16缸发动机的输出功率。
第二、体积小,重量轻,相对传统往复式发动机体积和重量减轻约50%-80%。依据是本项目的2缸2工作循环发动机所输出的功率相当现有4缸发动机的输出功率;2缸4工作循环发动机所输出的功率相当现有8缸发动机的输出功率。
第三、生产成本只是现有往复式发动机生产成本的20%-50%。依据是本项目的体积和重量相对传统往复式发动机体积和重量减轻约50%-80%。
第四、可以把两台以上的发动机串联起来,能很方便地制造出更大功率的发动机。从而能够节约大量的时间、制造成本和维修成本。
第五、用离合器控制两台发动机之间动力连接,在拥堵路况时断开动力连接,只用一台发动机工作,另一台发动机停止工作。在畅通路况时两台发动机动力连接,全功率工作。从而实现最佳地燃油效率,降低用户的使用成本。
第六、可以一台发动机单独驱动车辆的一个车轮,轻松实现四轮驱动、原地掉头、侧向停车等功能。
第七、由于其体积小,重量轻,推重比大,制造成本低,可以做为航空飞行器的动力来源,尤其是多轴飞行器的最佳动力来源,是低空经济的核心基础产业。
第八、把用本项目制造的航空飞行器和火箭发动机结合起来,制造出能重复使用的宇航飞行器或宇航飞行器发射平台。
本项目能为各类机械设备提供动力,广泛应用于交通、航天、工业、农业、国防等众多领域,市场规模非常庞大,生产成本只是现有内燃发动机生产成本的20%-50%,再加上能轻松实现新能源车所独有的四轮驱动、原地掉头、侧向停车等功能,因而具有很强的市场竞争力。
高度契合国家大力发展低空经济的政策,由于其体积小,推重比大,是低空飞行器动力的最佳选择,再加上其制造和使用成本低,维护简单,从而使其成为未来低空经济的助推剂。甚至还可以与火箭发动机结合,制造出能重复使用的宇航飞行器宇航飞行器发射平台,参与太空探索。