[发明专利]内燃发动机

说明书

描述

本发明的申请书描述了一种旋转式发动机的功能，其可在其当今大多数应用中取代现存的内燃发动机。

该发动机具有如下具体结构特点：

A)对发动机重要的是其发动机轴(在往复式发动机情况下是曲轴)的输出扭矩。为了使该扭矩达到最大，需要使由于废气膨胀而在发动机轴上产生的扭矩达到最大，同时使由空气或空气燃料混合物压缩产生的阻力矩达到最小。通常，扭矩被定义为作用力向量乘上从旋转轴到力作用点的向量的乘积。因此，很容易设想一轴(α)，在该轴(α)上定位长度是L₁和L₂的两个臂，分别用于压缩过程和膨胀过程(图1)。如果压缩力和膨胀力F₁和F₂分别作用于两个臂L₁和L₂的边缘上，为了使压缩臂L₁上产生的扭矩达到最小，需要使压缩臂的长度达到最小或甚至使其长度为零。相反，为了使由膨胀臂上的力F₂产生的膨胀扭矩达到最大，需要使膨胀臂L₂尽可能的长。在压缩情况下，可通过将压缩室及其活塞(压缩活塞)定位在发动机轴的圆柱表面上来轻松实现这点。这样，压缩臂的长度等于零，于是压缩力与发动机轴(α)的轮轴(gudgeon)之间的距离最小。在膨胀情况下，膨胀臂L₂必须与发动机允许的可用空间一样长。将力(膨胀力)作用于该臂的自由边缘上，臂越长，作用在轴(α)上的扭矩就越大。这就意味着，推荐将压缩活塞直接定位在发动机轴上，而将臂上的膨胀活塞连接到轴，从而使活塞离轴的距离达到最大。所有活塞都在其平面垂直于发动机轴的轮轴的圆形轨道中运动，并具有圆柱形形状，其中活塞圆柱的轴与活塞运动的环形轨迹(ring tour)一致(这就意味着圆柱的轴不是直线，而是曲线)。采用为往复式发动机的活塞开发的环易于密封活塞。燃烧室由环形形状的固定壳(ring shaped fixed shell)和活动壁(moving wall)形成，其中，环形形状的固定壳包围膨胀活塞的圆柱形表面，而活动壁则必需在膨胀活塞与其臂同步运动的整个持续时间内维持燃烧室的密封。

B)本发动机具有一个用于吸入和压缩空气的活塞以及一个用于燃烧燃料空气混合物和使废气膨胀的活塞。这些活塞围绕发动机轴的轮轴按圆周方式运动。燃烧和膨胀过程驱使膨胀活塞做圆形运动。膨胀活塞在旋转中驱动运动臂，而运动臂驱动发动机轴。最后，发动机轴的旋转驱动压缩活塞。在工作循环膨胀过程的同时，下一个工作循环的压缩过程也在进行中。