[发明专利]循环式活塞发动机

权利要求书

1.一种发动机，包括：

壳体，所述壳体限定了环形孔；

活塞组件，所述活塞组件设置在环形孔内，所述活塞组件构造成用以联接至驱动机构；和

阀，所述阀构造成用以在环形孔内可动地设置在第一位置和第二位置之间，在第一位置处，所述阀允许活塞组件在环形孔内从阀近侧的第一部位行进至阀远侧的第二部位，在第二位置处，所述阀相对于在第二部位处的活塞组件限定燃烧室；

其中，阀构造成用以在第一位置和第二位置之间枢转；以及

凸轮组件，所述凸轮组件包括：

共轭花键筒形凸轮，所述共轭花键筒形凸轮围绕共轭花键筒形凸轮的外周限定花键轮廓，所述共轭花键筒形凸轮构造成用以使花键轮廓围绕旋转轴线旋转；

摇臂，所述摇臂具有设置在共轭花键筒形凸轮的花键轮廓近侧的凸轮从动件，所述摇臂构造成用以响应于共轭花键筒形凸轮的花键轮廓围绕旋转轴线的旋转而围绕枢转接合件旋转；和

设置在摇臂和阀之间的切换机构，所述切换机构构造成用以：(i)在阀上产生第一旋转负荷，以使阀朝向第一位置枢转；以及(ii)响应于摇臂围绕枢转接合件的旋转而在阀上产生第二旋转负荷，以使阀朝向第二位置枢转，第二旋转负荷与第一旋转负荷方向相反。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中：

活塞组件包括第一活塞和第二活塞，第一活塞在环形孔内设置在与第二活塞大体成180°的位置处；并且

阀包括：第一阀，所述第一阀设置在壳体内的第一部位处；和第二阀，所述第二阀设置在壳体内的第二部位处，所述第二阀沿着环形孔设置在相对于第一阀大体成180°的位置处。

3.根据权利要求1所述的发动机，其中：

活塞组件包括第一活塞、第二活塞、第三活塞和第四活塞，第一活塞、第二活塞、第三活塞和第四活塞中的每一个都连续地设置在环形孔内，以使得各个活塞相对于先前设置的活塞大体成90°地设置在环形孔内；并且

阀包括：第一阀，所述第一阀设置在环形孔内的第一部位处；第二阀，所述第二阀设置在环形孔内的第二部位处；第三阀，所述第三阀设置在环形孔内的第三部位处；和第四阀，所述第四阀设置在环形孔内的第四部位处，第一阀、第二阀、第三阀、第四阀中的每一个都连续地设置在壳体内并且沿着环形孔设置在相对于先前的阀大体成90°的位置处。

4.根据权利要求1所述的发动机，其中阀的旋转构造成用以对燃料-空气的混合物到限定在活塞组件和阀之间的燃烧室中的输送进行控制。

5.根据权利要求4所述的发动机，其中，阀限定了一组开口，阀构造成用以在(i)第一位置和(ii)第二位置之间运动，在第一位置处，阀使这一组开口相对于燃料分配组件断开流体联接，燃料分配组件构造成用以将来自燃料源的燃料和来自空气源的空气在组件壳体内进行混合，在第二位置处时，阀使这一组开口与燃料分配组件流体联接，以便将燃料和空气的混合物引入到限定在活塞组件和阀之间的燃烧室中。

6.根据权利要求1所述的发动机，其中，阀限定了通道，所述通道构造成用以与壳体相结合地限定通路，当阀设置在第一位置时，所述通路允许活塞组件在环形孔内从阀近侧的第一部位行进至阀远侧的第二部位。

7.根据权利要求1所述的发动机，还包括压缩机，所述压缩机构造成用以执行进气循环以便将空气和燃料输送至发动机，并且构造成用以执行压缩循环以便压缩发动机中的空气和燃料，进气循环和压缩循环独立于与活塞组件和阀组件相关联的燃烧过程。

8.根据权利要求7所述的发动机，包括联接至压缩机的带和齿轮系统，所述带和齿轮系统构造成用以调节压缩机转速与发动机转速的转速比，以便控制通过压缩机产生的压缩空气的体积以及与空气和燃料相关联的压缩比。

9.根据权利要求8所述的发动机，其中，带和齿轮系统包括：

第一带，所述第一带操作性地联接至驱动机构和第一齿轮；

第二带，所述第二带操作性地联接至第二齿轮和压缩机轴；以及

轴，所述轴操作性地联接至第一齿轮和第二齿轮。