[发明专利]使用轨道行星齿轮传动系统的内燃发动机

说明书

本发明涉及一种轨道行星齿轮系统和采用它的内燃发动机。在某个方面中，发动机包括具有第一壁为第一燃烧室定界的发动机壳体，第一主构件具有第一活塞并且第二主构件具有第二活塞。活塞还可以为第一燃烧室定界。第一壁限定至少一段环形部，活塞沿着由该段环形部限定的弯曲路径引导。主构件可以联接到中间构件。在不同实施方式中，中间构件可以通过轨道行星齿轮系统联接主构件的运动到曲轴。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月25日提交的名称为“ORBITING PLANETARY GEARING SYSTEMAND INTERNAL COMBUSTION ENGINE EMPLOYING THE SAME”的系列号为No.61/705,490的美国临时专利申请的权益，且是2013年9月25日提交的名称为“ORBITING PLANETARY GEARINGSYSTEM AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE EMPLOYING THE SAME”的系列号为No.14/036,694待决美国专利申请的延续申请。上述申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及内燃发动机，更具体地，涉及使用轨道行星齿轮传动系统的内燃发动机。

背景技术

本节中的陈述仅提供涉及本公开的背景技术信息，而不构成现有技术。在常规内燃发动机中，对发动机腔室定界的壁为圆柱形并且在一端使用汽缸头封闭。活塞被可运动的引导穿过另一端进入汽缸中。内燃发动机具有四个基本步骤：（1）进气；（2）压缩；（3）燃烧和膨胀；和（4）排气。在进气步骤中，可燃混合物被注入到燃烧室中。该混合物被通过活塞的压缩在压力下进入汽缸。该混合物随后点火和燃烧。热燃烧产物最终膨胀，迫使活塞向相反方向运动，并且导致能量传输到联接或连接到活塞的机械部件，例如曲轴。冷却的燃烧产物最后被排出并且燃烧循环重新开始。根据这个原理运行的典型燃烧发动机可以是两循环或四循环的，例如Otto和柴油发动机。存在持续的问题，涉及常规内燃发动机显示出相对低的效率。发动机效率通常通过对比燃料中的理论化学能量和从燃料提取的以通过发动机传递动能形式的有用能量来加以限定。尽管用于从典型燃料提取能量的热力学极限是大约80%，典型的燃烧发动机显示平均效率仅为大约20-40%。因此，仍然有很大的空间来提高效率超过传统内燃发动机。

发明内容

为了提供发明的一些方面的基本理解，以下呈现发明的简要概述。本概述不是发明的广泛综述。它不是为了标识发明的关键/重要元素，或描述发明的范围。其唯一的目的在于以简化形式呈现发明的作为前序的一些思想，更详细的说明稍后呈现。

在一个方面中，发明包括内燃发动机的一个或多个实施方式，发动机包括具有为第一燃烧室定界的第一壁的发动机壳体，具有第一活塞的第一主构件和具有第二活塞的第二主构件。活塞还可以为第一燃烧室定界。第一壁可以限定环形部至少一段(例如，像环形部的形状，但是具有基本任何段形状，不只是圆形等)，并且活塞可以沿着由环形部的那段限定的弯曲路径被引导。

本发明主题的各个方面可以提供一种结构上紧凑和简单的内燃发动机。在一个或多个实施方式中，本发明主题可以包括内燃发动机，其包括联接到主构件的中间构件，其可以沿着预定路径行进，并且可以联接到曲轴。当与传统内燃发动机相比时，本发明主题的实施方式尺寸更紧凑，重量更轻，减少对内部润滑的需求，并且可能够容易的制造。

相对于传统燃烧发动机，根据本发明主题的各种实施方式的燃烧发动机具有不仅通过发动机壳体的壁和第一活塞所定界还通过第二活塞定界的燃烧室。活塞可以设置为附接到主构件的单独部件。活塞还可以是主构件的一体部分。发动机壳体的壁可以限定至少部分的引导活塞的环形部的一段，从而活塞可以沿着弯曲路径行进。当在如上述限定的燃烧室中点火燃烧气体时，两个活塞在相反方向被驱动，即迫使分开。气体在燃烧室中膨胀从而驱动不止一个，而是两个活塞以大大增加发动机的效率，通过增大燃烧气体可以作用其上的表面积。这降低了燃料消耗并且改善了排放值。