[发明专利]旋转式内燃发动机

说明书

背景技术

内燃发动机通常有两种类型：往复活塞式或旋转活塞式。在往复活塞式发动机中，燃料可以是汽油或柴油。传统的汽油发动机可以是四冲程或二冲程的，两者都燃烧燃料以释放热能，然后将热能转化成机械能。在往复活塞式汽油发动机中，汽油和空气的混合物被吸入气缸，被活塞压缩，并被电火花点火。在柴油发动机中，只有空气被吸入气缸，被压缩至比汽油发动机更高的压缩比，由此升高空气温度，此后将柴油燃料喷射入气缸从而自发点火。

旋转活塞式发动机以与汽油发动机相同的燃料燃烧原理工作，但采用旋转活塞，而不采用摆动活塞，摆动活塞必须在气缸中交替加速和减速。因此，旋转活塞式发动机避免了与往复活塞式发动机相关联的惯性力，从而导致较高的转速。如同往复活塞式发动机那样，旋转活塞式发动机包括以下步骤：吸入燃料和空气混合物，压缩该混合物，燃烧，以及排放燃烧废气。旋转式发动机的一个主要问题是三个燃烧室的彼此密封。

在传统的四冲程往复活塞式发动机中，在第三动力冲程中产生能量，而在吸入冲程和压缩冲程、以及在排气冲程需要能量。

涡轮机是旋转式发动机的另一形式，其被诸如水、蒸汽或空气之类的加压流体流的反作用力或脉冲力所致动，且通常在中央旋转轴上形成一系列脉管。在蒸汽涡轮机中，加压蒸汽的能量用来产生机械转动，其通常用来发电。燃气涡轮机由燃气驱动来产生转动，通过安装在转子上的桨环使燃气偏转来产生这种转动。燃气涡轮机或空气涡轮机无法将其全部动力输出至发电机，这是因为相当一部分动力需要用来驱动压缩机。

与涡轮机相比，内燃发动机在将热能转化成机械能方面更加高效。高效的主要原因是高的压缩比，这导致高的燃烧温度。燃烧室气缸壁和活塞中的燃料混合物暴露于非常高的温度梯度持续一段短暂的时间，接着通过引入新鲜装料而迅速冷却，由此避免气缸和活塞材料的劣化。另一方面，涡轮机不具有任何往复部件，因此可在非常高的速度下运行。因此，涡轮机可给出每单位重量高的动力输出。与内燃发动机不同，涡轮机只有入口经受连续的最高温度，该最高温度与燃烧温度相等。因此，涡轮机的热效率由入口的最大耐抗温度来限制。蒸汽涡轮机也可高速运行，以成本低廉的残渣燃料来运行，并传递高的动力输出。然而，它们需要极其大量的水来冷却冷凝器，以使它们适于发电厂。

发明内容

本发明涉及一种独特的内燃发动机，其中，发动机的燃烧室没有任何往复的或旋转的活塞。该设计中的滑动位于平坦表面之间或圆柱表面之间。因此，在该设计中避免了传统旋转式发动机的密封问题。

附图说明

图1-9示出了本发明的发动机的第一实施例。

图10-17示出了本发明的发动机的第二实施例。

图1A是本发明的旋转式内燃发动机的第一实施例的分解立体图。

图1B是发动机的分解侧视图。

图2A是发动机的转子的正视图。

图2B是转子的剖视图。

图3是发动机的剖视图。

图4A是发动机的一个转子段的立体图。

图4B是转子段的俯视图。

图4C是转子段的端视图。

图4D是转子段的侧视图。

图5A是发动机的一个端盖的立体图。

图5B是端盖的端视图。

图5C是端盖的侧视图。

图6A是发动机的罩壳的端视图。

图6B是罩壳的剖视图。

图7是罩壳的剖视图，转子安装在罩壳内。

图8A是转子的一部分的放大端视图。

图8B是转子的一部分的剖视图。

图9A是端盖的端视图。

图9B是端盖的一个四分之一段的放大正视图。

图10A是根据本发明的旋转式内燃发动机的第二实施例的立体图。

图10B是第二实施例的侧视图。

图10C是第二实施例的俯视图。

图10D是第二实施例的端视图。

图11A是第二实施例的分解立体图。

图11B是第二实施例的分解正视图。

图12A和12C是第二实施例的转子从相反两端看的立体图。

图12B和12D是第二实施例的转子从相反两端看的正视图。

图12E是第二实施例的转子的剖视图。

图12F是第二实施例的转子的一部分的放大剖视图。

图13A是第二实施例的装料器的立体图。

图13B是装料器的剖视图。

图13C是沿着图13B的线C所截取的、装料器端部的放大图。

图13D是装料器的剖视图。

图14是第二实施例的罩壳的剖视端视图。

图15A是第二实施例的端部凸缘的立体图。