一、發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域：

1、電子調(diào)控干擾頻率發(fā)生器，用于防止三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)缸體的震紋的產(chǎn)生，提高三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的可靠性、耐久性和壽命。

2、貯熱預(yù)燃室，用于三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)以燃用柴油為主的多種燃料，提高燃料的經(jīng)濟(jì)效率;降低未燃廢氣殘渣對環(huán)境的污染。

二、對發(fā)明理解，引證反映有關(guān)技術(shù)文件：

三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)作為一種結(jié)構(gòu)簡單的新型熱力機(jī)械問世已來，國內(nèi)外已做了大量研制工作，取得了相當(dāng)?shù)男Ч€有以下主要技術(shù)難題沒有解決，阻礙了三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)與往復(fù)發(fā)動機(jī)相竟?fàn)帯?/p>

1、三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動的缸體震紋;

三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)進(jìn)行熱力循環(huán)時，三角活塞的自轉(zhuǎn)使燃燒室在缸體上移動，缸體的局部，受到移動的爆炸性沖擊負(fù)荷作用，使缸體發(fā)生非對稱性形變。缸體的各個部位所處的物理條件相當(dāng)復(fù)雜，所產(chǎn)生的不均勻的內(nèi)應(yīng)力，致使缸體各個部位所發(fā)生的應(yīng)變、位移程度都不一樣;恢復(fù)力使缸體產(chǎn)生復(fù)雜的彈性振動，振動的缸體各個部位所產(chǎn)生的振動頻率和能量都不相等。

當(dāng)發(fā)動機(jī)的熱力循環(huán)頻率接近缸體的固有頻率，缸體就發(fā)生共振。燃燒室內(nèi)的壓力越大;缸體位移就越大，這種位移是振幅。因波的能量跟振幅平方和頻率的平方以及媒質(zhì)密度成正比。

徑向密封片在缸體上滑行時，徑向密封片受到振動波的連續(xù)策動作用，徑向密片伴隨缸體的作同頻率的共振，這種振動頻率在12-17KC之間，時間長了在缸體上磨成疏密不等的震紋。在燃燒壓力、缸體和徑向密封片的尺寸一定的情況下，每一種材料都有自己的彎曲剛度;根據(jù)材料的變形振動方程，各種材料的自振頻率與彎曲剛度平方根成正比，與質(zhì)量平方根成反比。

按波動理論，缸體與徑向密封片的材料相互匹配，就是它們各自固有頻率的選配。根據(jù)波的合成原理，任何一點上的位移，就是每一波在該點所產(chǎn)生位移的代數(shù)和。

當(dāng)缸體與徑向密封片匹配;缸體和燃燒室兩則的徑向密封片，受高壓燃?xì)獾臎_擊作固有頻率振蕩，燃燒室兩則的徑向密封片固有振動的能量抵消了缸體的策動能量，在徑向密封片與缸體的接觸部位，形成了隨徑向密封片移動的局部穩(wěn)定區(qū)域。

缸體跟燃燒室兩則徑向密封片受力方式不同，燃?xì)庥直瓤諝庾枘岽蟮枚?，因此徑向密封片振動的衰減速度比缸體振動的衰減速度快，燃燒室的前側(cè)徑向密封片行近冷弧區(qū)時，逐漸衰減不產(chǎn)生固有振動，而這時缸體仍在振動;向冷弧區(qū)滑行的徑向密封片逐漸沒有能量抵消缸體的策動能量，反在缸體受缸體的策動力作用下，產(chǎn)生共振磨損。

從燃燒最高壓力開始偏心轉(zhuǎn)動180°時間內(nèi)，在熱弧區(qū)有兩個徑向密封片產(chǎn)生固有振動能量抵消缸體的策動能量，在冷弧區(qū)一個卻無固有振動能量去抵消缸體能量;偏心軸再轉(zhuǎn)動180°時間內(nèi)三個徑向密封片都不產(chǎn)生固有振動能量去抵消缸體策動能量，周期性長此下去，缸體上就出現(xiàn)熱弧區(qū)震紋較輕;冷弧區(qū)震紋較嚴(yán)重的現(xiàn)象。

當(dāng)缸體與徑向密封片的材料選配不當(dāng)，根據(jù)波的合成原理，缸體固有振動波與徑向密封片的固有振動波在滑行時相疊加，合成波大于入射波和反射波，形成共振磨損，因此在較短時間內(nèi)出現(xiàn)震紋。

現(xiàn)在再看兩個實例：

1976年唐山大地震時，有一列從北京開往沈陽方向的火車，當(dāng)火車行駛到唐山地區(qū)時，駕駛員發(fā)現(xiàn)地上冒出藍(lán)色的火光，接著火車感到在搖動，駕駛員就立即搬出強(qiáng)制動，接著又改為弱制動，火車停好后，在火車前方的鐵路大橋已震垮，在火車后方的鐵軌已震翻，在火車周圍是一片廢墟，然而這列火車卻安然無恙。

火車在高速度運(yùn)行時，火車上的各個零部件都在作固有頻率的振蕩，在受到強(qiáng)制動后振動的能量突然得到加強(qiáng)，這時火車的固有振動波干擾了地震波，在火車運(yùn)行的區(qū)域形成隨火車移動的穩(wěn)定區(qū)域，達(dá)到了防震效果。

《參考消息》1982年也報導(dǎo)了蘇取地震學(xué)家在建筑物內(nèi)按裝干擾頻率發(fā)生器，產(chǎn)生干擾地震波。達(dá)到防震效果。

2、三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)對燃料的經(jīng)濟(jì)效率低，排氣對環(huán)境的污染;至今還沒有燃燒柴油的三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。

燃燒室是發(fā)動機(jī)的心臟，它組織的燃燒直接影響發(fā)動機(jī)的性能，和經(jīng)濟(jì)效率。

三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)由于受形狀參故的影響，不可能設(shè)計較高的壓縮比，提供較高的壓縮終了溫度;在壓縮終了時燃燒室是一個狹長方形，前后距離較長。偏心軸越過上止點后，由于三角活塞的后側(cè)的擠壓作用，使火焰不能向后逆向傳播，在燃燒廢氣的壓力下，燃燒室后側(cè)的混合氣處于低溫，缺氧緩燃;在明顯燃燒期內(nèi)，這部份燃料不可能燃燒放熱，使補(bǔ)燃期延續(xù)到排氣以后，排氣溫度高達(dá)900℃以上。如西德的KKM612汽油三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，在4000轉(zhuǎn)/分，全開節(jié)流閥的熱平衡比例;有效功率28%、水和機(jī)油22%、排氣38%、未燃廢氣殘渣12%，即排氣占總熱量的50%;未燃廢氣對環(huán)境造成污染，美國萊特公司采用了無收益的排煙反應(yīng)器按裝在排氣口處，反應(yīng)器的溫度高達(dá)1100℃，大量的燃料被浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

《旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)》科學(xué)出版社

《三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)》上海人民出版社

《光神轉(zhuǎn)子會戰(zhàn)》西安東風(fēng)車輛廠

三、發(fā)明的目的：

1、電子調(diào)控干擾頻率發(fā)生器是利用波的相互干擾、能量相互抵消的原理設(shè)計的;三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時，電子調(diào)控干擾頻率發(fā)生器根據(jù)徑向密封片瞬時所處于缸體的部位，缸體的該部位振動的具體情況，產(chǎn)生最佳的干攏頻率的能量去抵消缸體的策動能量。使徑向密封片與缸體的接觸部位形成隨徑向密封片移動的穩(wěn)定區(qū)域，這樣來防止缸體震紋的產(chǎn)生。

2、貯熱預(yù)燃室是利用熱的貯存，對以柴油為主的多種燃料混合氣進(jìn)行對流加熱和幅射加熱的原理設(shè)計的;發(fā)動機(jī)在熱力循環(huán)時，在燃燒室形成不同溫度的上、下兩層連續(xù)的回轉(zhuǎn)氣流，使燃料混合氣有充分的蒸發(fā)、氣化、微混合的條件，加速明顯燃燒期，縮短補(bǔ)燃期，提高發(fā)動機(jī)的效率和燃料的經(jīng)濟(jì)性。

四、發(fā)明的內(nèi)容：

1、電子調(diào)控干攏頻率發(fā)生器，由（1）高頻振蕩器;（2）微電腦控制器;（3）干擾波發(fā)射器三部分組成。

高頻振蕩器和微電腦控制器按裝在發(fā)動機(jī)體外單獨組成一體，用導(dǎo)電線路跟三角活塞徑向密封片槽中的干擾波發(fā)射器相聯(lián)通，成為一個完整體系。

發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，微電腦測定三個徑向密封片，瞬時在缸體上的三個不同的位置上所處振動的具體情況，再根據(jù)各個徑向密封片在這時間內(nèi)所具備的自振頻率的能量大小、或有或無的具體情況，指令高頻振蕩器分別給各個干擾波發(fā)生器產(chǎn)生所需最佳高頻電流;各種高頻電流通過導(dǎo)線分別傳輸給各個徑向密封片槽中的干擾波發(fā)射器，由干擾波發(fā)射器轉(zhuǎn)換成機(jī)械波去抵消該處的缸體策動波的能量。使每個徑向密封片與缸體的線接觸區(qū)周圍都有一個隨徑向密封片移動穩(wěn)定的小區(qū)域。

因此缸體不論怎樣復(fù)雜的振動，在缸體上滑動的徑向密封片，始終保持在穩(wěn)定區(qū)域正常地滑行，防止了因周期性共振磨損而產(chǎn)生的缸體震紋。

干擾波發(fā)射器實際上是一個電-機(jī)械振動能量變換器，其種類很多，從承受高溫、高壓的實際出發(fā)選用壓電材料為主。

干擾波發(fā)射器按裝在三角活塞的各個徑向密封片槽中，徑向密封片背后和徑向密封片組成一個整體，裝在彈簧上面。將干擾波發(fā)射器的導(dǎo)線接頭與三角活塞上的導(dǎo)線接頭相接通，使干擾波發(fā)射器與機(jī)外的高頻振和微電腦調(diào)控器聯(lián)成一個整體。

三角活塞上的導(dǎo)線路與外界電線路接頭，是利用三角活塞的內(nèi)齒輪與端蓋固定齒輪相運(yùn)轉(zhuǎn)的原理，設(shè)計的導(dǎo)電滑環(huán);導(dǎo)電滑環(huán)安排在沒有齒輪的一端。三角活塞上的導(dǎo)電滑環(huán)的向心面做成梯形導(dǎo)電接觸面;三路導(dǎo)電環(huán)組成一個整體導(dǎo)電環(huán)，鑲嵌在三角活塞上，各路導(dǎo)環(huán)都有暗線與干擾波發(fā)射器相接通。固定導(dǎo)電環(huán)也是三路，固定導(dǎo)電環(huán)離心面也做梯形接觸面，固定導(dǎo)電環(huán)可軸向移動，不可轉(zhuǎn)動。在與端蓋上裝推力彈簧，在彈簧力的作用下固定導(dǎo)電環(huán)與三角活塞導(dǎo)電滑環(huán)始終保持緊密接觸，使導(dǎo)電正常。

干擾波發(fā)射器發(fā)出的干擾波是對缸體的局部小區(qū)域干擾，其能量大小，看缸體對徑向密封片的策動能量大小而定;不必對整個缸體振動的總能量進(jìn)行干擾。

2、貯熱預(yù)燃室是安裝在三角活塞每邊凹中的一種輔助燃燒室由耐熱材料制成，外形象一只小魚船;在貯熱預(yù)燃室中、前部有兩個導(dǎo)流喇叭口，喇叭口的根部與麥比烏斯導(dǎo)管相通，氣流不論從那個導(dǎo)流喇叭口流入麥比烏斯導(dǎo)管從出氣口流出時，都能相互起空吸作用;

貯熱預(yù)燃室在按裝時，只有連接件接觸部分與三角活塞相緊靠，其余的絕大部都留有阻礙熱傳導(dǎo)的隔熱間隙縫;發(fā)動機(jī)工作時能保持在600℃以上的恒定溫度。

起動用汽油為燃料，空氣從渦輪增壓機(jī)流向副進(jìn)氣管，在副進(jìn)氣管內(nèi)形成油混合氣。混合氣經(jīng)扭開閥門從切向進(jìn)氣口內(nèi)流入氣缸，沿缸壁流到前徑向密封片處返流到貯熱預(yù)燃室內(nèi)，在燃燒室內(nèi)形上下兩層回轉(zhuǎn)氣流，進(jìn)行燃燒。由于燃燒室內(nèi)沒有達(dá)到較高的溫度，起動時燃料還有燃燒不完全的現(xiàn)象，將排氣回收再燃。

起動后等貯熱預(yù)燃室的溫度達(dá)到600℃，以上時關(guān)閉副進(jìn)氣管，打開主進(jìn)氣道，柴油噴油泵開始工作。

新鮮空氣從渦輪增壓機(jī)流向旋風(fēng)生成器，從切向進(jìn)氣口流入氣缸。由于進(jìn)氣流的速度大于徑向密封片最大滑行速度，進(jìn)氣流到徑向密封片處就返流到貯熱預(yù)燃室內(nèi)，在較長的麥比烏斯管道中，作360°和180°的扭轉(zhuǎn)，增加氣流與貯熱預(yù)燃室對流換熱和幅射換熱的機(jī)會，提高壓縮終了溫度。

三角活塞的自轉(zhuǎn)，第一導(dǎo)流喇叭口對著噴油嘴時，噴油嘴開始向貯熱預(yù)燃室內(nèi)噴燃料，隨著三角活塞自轉(zhuǎn)燃料轉(zhuǎn)噴向第二導(dǎo)流喇叭口內(nèi)，噴注在600℃以上的貯熱預(yù)燃室內(nèi)，作360°和180°的扭轉(zhuǎn)，提高了燃料混合氣與貯熱預(yù)燃室對流換熱和幅射換熱的效率;加速了燃料油粒的蒸發(fā)氣化和微混合氣的擴(kuò)散。

從貯熱燃室出口處流出的混合氣流，經(jīng)三角活塞和貯熱預(yù)燃室的周面向前側(cè)流動，在火花塞周圍跟濺落在導(dǎo)流落在導(dǎo)流喇叭口壁面上的燃料蒸氣相會合時，火花塞開始點火。

火焰團(tuán)形成后主部分繼續(xù)向前擴(kuò)展;另一部分在噴注的吸附下向貯熱預(yù)燃室管道內(nèi)，向后側(cè)擴(kuò)展燃燒。

這時偏心軸剛越過上止點，燃燒室的混合氣流在慣性力和噴注動量的作用下，乃作回轉(zhuǎn)流動，火焰很快地傳播到整個燃燒室，加快了明顯燃燒期內(nèi)燃料的燃燒，縮短補(bǔ)燃期。解決了三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)過去火焰不能向后逆向傳播的問題。

貯熱預(yù)燃室的使用減少了熱的失散;提高了循環(huán)溫度，增加了三角活塞發(fā)動機(jī)的有效功率和燃燒的經(jīng)濟(jì)性。

貯熱預(yù)燃室與三角活塞間有阻礙熱傳導(dǎo)的間隙，大大的減輕了三角活塞的熱負(fù)荷，提高了三角活塞的機(jī)械強(qiáng)度。三角活塞的溫度的降低，降低了機(jī)油的老化程度。

附圖-三角活塞旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)改進(jìn)方案結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中：1.火花塞;2.氣缸;3.三角活塞;4.貯熱預(yù)燃室;5.偏心軸;6.切向進(jìn)氣口;7.起動進(jìn)氣扭開閥門;8.起動汽油汽化器;9.旋風(fēng)生成器;10.柴油噴泵;11.噴油嘴;12.干擾波發(fā)射器;13.徑向密封片;14.密封銷;15.導(dǎo)電滑環(huán);16.端面油封環(huán);17.端面氣封條;18.排氣口;19.起動排氣扭開閥門;20.回收起動排氣管;21.渦輪增壓機(jī);22.內(nèi)齒輪;23.右端蓋;24.固定齒輪;25.左端蓋;26.固定導(dǎo)電環(huán);27.固定導(dǎo)電環(huán)彈簧;28.電子調(diào)控干擾頻率發(fā)生器;29.徑向密封片彈簧;30.第一喇叭口;31.第二喇叭口，32.貯熱預(yù)燃室出氣口。