[其他]连续燃烧式发动机

说明书

本发明是关于内燃发动机，其燃烧大致上在一室内连续，其高压燃烧气体在发动机内一可变容积的室内膨胀，以产生扭矩。

目前，内燃发动机被广泛使用，尤其被作为驱动车辆的装置。由于燃料在这种发动机内间歇燃烧的性质，且每一燃烧循环周期很短，以致于使每一循环均难以得到燃料的完全燃烧，这必然会导致发动机排出非燃烧和部分燃烧的燃料。因此，这种内燃发动机的燃料效率与理论值相差狠远，且排出的气体中污染物比相当高。许多国家的现行法律要求车辆具有处理排气的设备，使排出的气体在释放到大气之前能先排除或减少其中有害的污染物质。

这些问题是内燃机所固有的。众所周知，如果燃料连续燃烧，最好是在气体在其内膨胀以获得可作为动力的能量的室的外部燃烧，则可实际减少前述的问题。此原理的一种应用为燃气轮机。但燃气轮机的缺点是其运转的速度范围有限。这种被限制的速度范围导致燃气轮机在许多应用上，特别是车辆，无法替代内燃机。

多年以来许多关于连续燃烧运转的发动机的方案被提出。但至今未制造出可被商业接受的这类发动机。

本发明的目的是提供一种可作为车辆动力的连续燃烧式发动机，且可经济地应用在具有已知基本构造的，以奥托燃烧循环（otto    conbustionc    ycle）运转的发动机中。

根据此目的，本发明提供的连续燃烧式发动机包括：

界定一主室的壳体;

以轴颈支承于该壳体内的转动轴;

设置于该主室内，支承在该轴上的活塞部件，该活塞部件绕与该轴轴线偏心的轴线转动，该活塞部件与该主室的形状及配置界定出两个或两个以上工作室，当活塞部件在其轴线上转动，且该轴线又绕该轴的转动轴线转动时，该工作室可改变容积，该活塞部件与该轴转动相连，当活塞部件转动时，可驱动该轴转动;

空气入口和空气出口，与主室相通，且其布置使活塞部件转动时，每一工作室依次与空气入口及空气出口相通，并且当该工作室内的空气从入口被送到出口时被压缩。

燃气入口和燃气出口，与主室相通，且其布置使活塞部件转动时，每一工作室在与空气入口和空气出口相连通之后，依次与燃气入口和燃气出口相通。

与空气出口和燃气入口相通的燃烧室，用于接收主室中的压缩空气并向主室供给燃气;

燃料装置，与燃烧室配合运转使用，该燃料装置根据发动机的负荷要求向燃烧室内的供给燃料，当发动机运转，依次向各工作室供给燃气时，维持燃烧室内的燃烧。

当活塞部件转动时，各气门口的启闭最好由该活塞部件与各汽门口所在的主室表面部分相配合而控制。有些气门口可设置在主室周边表面上，最好空气入口位于垂直于转子（活塞部件）轴线的主室壁上。

连通工作室与燃烧室的空气出口宜设置自动或被动式的阀门，该阀门仅在工作室内的压力大于燃烧室内的压力时，才会打开。当工作室内的压力大致上小于燃烧室压力时，此阀门可在空气压缩循环的开始阶段防止燃气回流。空气出口也可为曲经（labyrinth）结构，这样当活塞的边缘越过该空气出口时，出口是逐步地打开的。这将减少当活塞部件的边缘越过该出口时各相邻工作室之间的相互连通。这种相互间的自由连通可能导致压缩压力的损失。

活塞部件及主室具有合适的周边表面，使主室的空气出口与气体入口之间部分与活塞部件之间有最小的工作间隙。这也可以减少压缩进气的工作室与接收来自燃烧室的高压燃烧气体的工作室之间的压力损失。关于这一点，活塞表面在平行于活塞轴的轴线方向上最好是平坦的。

为了避免发动机的体积压缩比的减小，与空气出口相联的阀门应置于靠近主室的周边表面处。即阀门的进气口在轴向长度上应短，且从空气出口至燃烧室的通道的温度损失应保持最小，例如将通道隔热。

燃烧室的气体温度很高，且没有象奥托循环式发动机所具有的冷却措施。因此，燃烧室需设有适当的热阻材料。同样，由燃烧室连至工作室的气体入口须在大致上不损失热能的情况下加以冷却。使从空气出口流至燃烧室的气流紧密地接近燃烧室至气体入口间的通道可部分地达到冷却的目的。该空气通道最好包括一绕设于气体通道上的环状部分，使气体通道内的燃烧气体的热损失维持于一容许的温度，且至少有一部分可被流至燃烧室的空气吸收，因此该损失并非为发动机平衡的净损失。

主室和活塞部件的基本结构可为汪克尔发动机型式（wankel    engine），可为单一转子或多个转子的型式。该发动机的主室的周边表面是一外旋轮线，活塞部件为大致三角形，该三角形各侧边在其长度方向稍微凸出。在三角形的每个角上设有伸出活塞外周边表面的密封件，该密封件与主室的内周边表面相配合。