专利名称：旋转式引擎的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种旋转式引擎，特别是关于一种可提高输出效率、降低运转摩擦与耗油量，同时还具有制造简单、可弹性增加汽缸数量的旋转式引擎背景技术图22所示的是现有引擎，往复式活塞引擎100是在一固定的空间中，交替执行进气、压缩、爆发与排气四种工作，借助引擎100内的曲柄110转换产生旋转的动力输出。该传统引擎100的运作原理今日已大量运用在日常生活中，不论是用于陆、海、空的运输工具，还是用于农业、工业乃至国防的各类动力设备，均是使用这种引擎。然而，这种往复式引擎100虽已广泛运用，但不论是二冲程或四冲程的引擎，存在着以下缺陷亟待突破(1)输出效率不易提升往复式引擎100的输出是以其曲轴110将活塞120的线性运动转换成旋转运动后，再与外部系统联接，将线性运动转换为旋转运动的过程势必会造成输出效率的降低，该结构性限制造成了输出效率较低的问题难以解决。
(2)结构与制造复杂往复式引擎100输出效率的高低，与其曲柄110制造精度的高低有极大关系，也就是该曲柄110中的曲柄轴112与曲柄销115在制造上要求有极高的精度，若其制造精度产生误差，其转换效率会受到极大的影响。现以四汽缸的往复式引擎为例，其内部至少需要四十个相互配合精密的部件，才能达到较好的效果，这一因素导致其制造成本极高。
(3)马力增加导致耗油量增加往复式引擎110可借加长其力臂，也就是增加其曲柄110上的连杆117长度的方法来增大其马力，若力臂增长，汽缸125的体积势必要一并增大，进而也将导致耗油量的增加，使得输出马力与降低耗油量无法兼得。
(4)增加汽缸数量受到限制当往复式引擎100增加汽缸125数目以提高马力时，无法避免的要增大整体引擎系统的体积。不论该汽缸排列方式是采用卧式、立式、倾斜式或其它排列形式，如V式、W式或H式等，均无法解决增加汽缸数量导致的体积增大的问题。
(5)高速运转的摩擦问题对高速运转的往复式引擎100而言，其转速可能高达2000r.p.m.以上，高速运转使做往复运动的活塞120承受极大的摩擦力，同时也产生大量的热量，很容易使其零件受损而减低引擎寿命，同时也进而增加引擎的耗油量。
为解决上述传统往复式引擎100的第(1)项中存在(输出效率)问题，1924年德国工程师Felix Wankel发明了著名的Wankel旋转式引擎150，该发明是如图23所示的那样，采用了一个三角状的偏心转子160在一气室中心165旋转，取代了往复式引擎100中的活塞120与汽缸125，并借其特殊设计的气室曲线，使该三角转子160旋转一周即一并完成进气、压缩、爆发与排气四冲程。由于该Wankel引擎150输出的动力可不经过转换而直接运用转子160的旋转运动，大幅改善了往复式引擎100具有的输出效率低的问题；一般而言，同样排气量的Wankel引擎150其动力输出将是往复式引擎100的两倍，且其引擎的组成零件也大幅减少，因此，在其首度量产的1958年起即引起产业界的震撼，尤其是在追求动力的60年代，具有高输出效率的转子引擎被运用至跑车，屡次创下跑车的时速纪录，大有取代传统往复式引擎100的态势。
然而，Wankel旋转式引擎150虽改善了往复式引擎100的一些缺点，但仍无法解决上述(2)、(3)、(4)项存在的问题。这是因为三角转子160的旋转轨道并不平顺，在高速旋转下该转子160的三个顶角上的密封片170承受了极大的摩擦，如果密封不严，会导致爆发室漏气，进而使得动力流失与耗油增加，且这一问题随着使用时间的增加而日益严重，甚至每三万英里便要清理气缸或更换新的引擎。这致命的缺点使其油耗与一氧化碳排放量远高于传统的往复式引擎100。同时，Wankel引擎150使用的零部件虽比往复式引擎100少，但其三角转子160中的内齿轮180与外齿轮185同样需要极高的制造精度，对于制造成本的降低成效有限，而该三角转子160又是整个引擎中最易损坏的部件，从而导致Wankel引擎150几乎一有损坏即需整体更换，其使用成本远远高过人们的预期。由此可知，Wankel引擎150虽突破了部分往复式引擎100的限制，却也产生了传统引擎所没有的缺点，使其在市场的普及未达到人们一开始对它的期望。
1973年的能源危机与当时日渐高涨的环保要求，将汽车引擎的研发方向由原本追求的高油耗、高性能转为追求节油与低污染，Wankel引擎的缺点在这一时代背景下被高度放大，各汽车厂纷纷在高涨的批判声中取消Wankel引擎的发展计划，又恢复了传统的往复式引擎的生产，最终仅剩下马自达(Mazda)一家车厂仍采用Wankel引擎并持续进行其性能的改良突破；虽然1999年马自达公司推出的RX7车款，采用现代化的润滑剂与陶瓷材料的顶角密封片，降低了Wankel引擎的损耗问题，但这一改良无疑增加了制造成本，又衍生出新的缺点。
此外，从Wankel引擎的发展经验中，我们也可发现任何新产品的诞生，除了必须具备常用技术没有的优点与功效外，其生产设备与生产线的建构要更简易且低成本，否则根本无法刺激原有产业制造商的开发意愿；检视Wankel引擎的发展历史，可发现其三角转子的加工困难以及它与传统往复式引擎大相径庭的生产设备，这正是其无法吸引原有生产厂商的主要原因。
综上所述，如何设计一种制造简单且成本较低的全新的引擎，使其在同等条件的输出效率高于传统的往复式引擎，同时可降低摩擦与油耗，还具备在耗油量不提高的情况下增加马力、以及可在不增加引擎体积的前提下增加汽缸数等优点，无疑是当前整个引擎工业或汽车工业的重要研发课题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有较高输出效率的旋转式引擎。
本发明的又一目的在于提供一种制造简单、成本低的旋转式引擎。
本发明的再一目的在于提供一种可在不增加引擎耗油量的前提下，提高引擎输出功率的旋转式引擎。
本发明的另一目的在于提供一种可在不增加引擎体积的前提下，增加引擎内汽缸数量的旋转式引擎。
本发明的次一目的在于提供一种可降低运转过程摩擦的旋转式引擎。
本发明的又一目的在于提供一种可降低耗油量的旋转式引擎。
本发明的再一目的在于提供一种润滑效果良好且不需要增加过多润滑设备的旋转式引擎。
本发明的另一目的在于提供一种冷却效果良好的气冷式旋转式引擎。
本发明的次一目的在于提供一种运转平顺且具有极长使用寿命的旋转式引擎。
为达到上述及其它目的，本发明提供的旋转式引擎包括内部具有第一容置空间的固定缸体，该固定缸体的表面开设有可供气体进出该第一容置空间的进气口、排气口以及可供点火爆发的点火口；转动件，可借由一外接动力源而转动；至少一内部具有第二容置空间的旋转缸体，可借该转动件的转动而在该第一容置空间内旋转，以依序经过该进气口、点火口与排气口，且该旋转缸体的表面开设有一窗口，当该旋转缸体旋转经过该进气口、点火口与排气口时可与其相连通；与该旋转缸体相对应的至少一活塞片，是容置在该旋转缸体的第二容置空间中、且可在该第二容置空间中摆动，以借其摆动将该第二容置空间定义成一个可改变容积的进/排气空间；以及与该旋转缸体相对应的至少一带动件，是用以带动该旋转缸体的第二容置空间中的活塞片，以令其配合该旋转缸体旋转时所在的位置进行摆动。
为达到上述及其它目的，本发明提供的旋转式引擎还可包括内部具有第一容置空间的固定缸体，该固定缸体的表面开设有可供气体进出该第一容置空间的进气口、排气口以及可供点火爆发的点火口，同时，该固定缸体的内壁表面开设有一封闭非圆形轨道；第一转轴，插置在该固定缸体中，并外露出该固定缸体，外接一动力源；转盘，连接在该第一转轴上而容置在该第一容置空间中，并可借该动力源的动力在该第一容置空间中转动；至少一内部具有第二容置空间的旋转缸体，是接设在该转盘的表面上，以借该转盘的转动在该第一容置空间内绕该第一转轴旋转，而该旋转缸体的表面开设有一窗口，当该旋转缸体旋转经过该固定缸体的进气口、排气口与点火口时可与其相连通；与该旋转缸体相对应的至少一活塞片，连接在一第二转轴上，以借该插置在旋转缸体中的第二转轴，令该活塞片容置在该旋转缸体的第二容置空间中，并借该第二转轴的偏转使该活塞片在该第二容置空间中摆动，进而借其摆动将该第二容置空间定义成一个可改变容积的进/排气空间；以及与该旋转缸体相对应的至少一带动导轮组，包括一互相连接的被动轮组与驱动轮组，其中，该被动轮组是与该外露出转盘的第二转轴连接，以借由该转盘的转动带动该被动轮组绕该第一转轴作圆形轨道的转动，而该驱动轮组则是被容置、且运行在该固定缸体内壁表面所开设的封闭非圆形轨道上，以带动与该被动轮组相连接的第二转轴在其所对应的第二容置空间中产生偏转，进而使该第二容置空间中的活塞片可配合该旋转缸体旋转时所在的位置进行摆动。
换言之，本发明提供的旋转式引擎包括固定缸体，其表面开设有可供气体进出该固定缸体的进气口、排气口，以及可供点火爆发的点火口；盖板，与该固定缸体围置成第一容置空间，且该盖板的一表面上开设有一椭圆形轨道；转盘，固定在一第一转轴上，借该插置在固定缸体中的第一转轴而令该转盘容置在该第一容置空间中，同时，该第一转轴外露出该固定缸体，外接一动力源，并借该动力源的动力带动该转盘转动；内部具有第二容置空间的至少一旋转缸体，是接设在该转盘的表面上，可借该转盘的转动在该第一容置空间内绕该第一转轴旋转，且该旋转缸体的表面开设有可在该旋转缸体旋转时，与该进气口、排气口与点火口相连通的窗口，以令该进气口、排气口与点火口，可在该旋转缸体旋转时通过此窗口进行该第二容置空间与外界之间的进/排气过程以及点火爆发过程；与该旋转缸体相对应的至少一活塞片，是固定在一第二转轴上，以借该插置在所对应旋转缸体中的第二转轴，令该活塞片容置在该旋转缸体的第二容置空间中，并借该第二转轴的偏转使该活塞片可在该第二容置空间内摆动，进而借其摆动将该第二容置空间定义成一个可改变容积的进/排气空间；以及与该旋转缸体相对应的至少一带动件，是与其对应的第二转轴固定连接，以带动该第二转轴在该第二容置空间中偏转，进而使该活塞片摆动而可改变该进/排气空间的容积，使该进/排气空间的容积可在该旋转缸体依序经过该进气口、点火口及排气口的旋转过程中，配合该进气口、点火口及排气口的位置作改变，完成进气、压缩、点火、排气的引擎运转步骤。
上述的带动件是一带动导轮组，其是包括一互相连接的被动轮组与驱动轮组，其中，该被动轮组与该外露出转盘的第二转轴固定连接，并借由该转盘的转动以带动该被动轮组绕该第一转轴作圆形轨道的转动，而该驱动轮组则是容置在该盖板表面的椭圆形轨道上，以借该被动轮组的带动而运行在该椭圆形轨道上，再借由该驱动轮组与该被动轮组运行轨道不同所产生的牵引力，带动与该被动轮组相固定的第二转轴偏转，进而使该活塞片摆动而可在该旋转缸体经过该进气口前令该进/排气空间逐渐增加、经过该点火口前令该进/排气空间逐渐减少、以及经过该排气口前令该进/排气空间先逐渐增加而后逐渐减少以排出所有气体，从而完成进气、压缩、点火、排气的引擎运转步骤。此外，该旋转缸体与活塞片的外壁均装设有多个密封片，以避免该旋转缸体通过该进/排气口时，该固定缸体、旋转缸体与活塞片之间的间隙发生漏气现象。
本发明的旋转式引擎还外接一润滑油箱，该润滑油箱内的冷却润滑油可流入该第一转轴表面开设的沟槽轨道中，并借该第一转轴转动时的离心力将该润滑油自该沟槽轨道喷洒至该固定缸体内，以冷却润滑该旋转式引擎的各部件。
综上所述，本发明特殊的转盘、旋转缸体、活塞片与带动导轮组设计可解决现有引擎的问题，除可借其旋转式输出改善输出效率外，其零件数目、结构与制造也比现有引擎简单；且由于本发明特殊的固定缸体与旋转缸体设计，也使其可弹性地增加汽缸数量，同时可在汽缸体积不变的情况下增加该引擎的马力，发挥省油功效；此外，本发明设计的转盘与旋转缸体组合，以及该带动导轮组中的驱动轮组设计，均可令引擎高速运转中的摩擦减至最低且运转平顺，不但省油兼可延长引擎的寿命；该密封片与润滑装置的设计使本发明的引擎兼具有密封及冷却润滑的功效。
图1A、图1B是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的配置示意图；图2A、图2B是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的固定缸示意图；图3是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的带动转盘示意图；图4是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的第一转轴示意图；图5是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的导沟盖板示意图；图6A、图6B是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的旋转汽缸示意图；图7A、图7B、图7C是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎中装设的各种密封片示意图；图8是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎中的圆弧形密封片的装设范例；图9A、图9B是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的动力活塞片示意图；图10是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的第二转轴示意图；图11A、图11B是本发明实施例1的双汽缸旋转式引擎的带动导轮组示意图；图12是本发明实施例2的双汽缸旋转式引擎的配置示意图；图13是本发明实施例2的双汽缸旋转式引擎的带动导轮组示意图；图14是本发明实施例3的双汽缸旋转式引擎的配置示意图；图15是本发明实施例4的双汽缸旋转式引擎中的润滑装置配置示意图；
图16是本发明实施例4的双汽缸旋转式引擎中可喷洒润滑油的第一转轴示意图；图18是本发明实施例4的双汽缸旋转式引擎中的可排油固定缸示意图；图18是本发明实施例4的双汽缸旋转式引擎中的汽缸连接隔板示意图；图19是本发明实施例4的汽缸连接隔板示意图；图20是本发明实施例4的导油孔与排油沟槽的配置示意图；图21是本发明在固定缸内增加旋转汽缸数量的配置示意图；图22是现有的往复式活塞引擎的示意图；以及图23是现有的Wankel旋转引擎的示意图。
具体实施例方式
实施例1本发明的旋转式引擎1，配置有双汽缸的实施例1是如图1A、图1B所示，其中，图1A是该引擎1的侧视图，图1B是自图1A的E-E方向的上视图，其各个组件如图所示包括具有上下相对两开口的圆形固定缸2(见图2A、图2B)，其外壁20a具有可供气体进出该固定缸2的进气口21、排气口22，以及可供一火花塞23a点火爆发的点火口23；两个导沟盖板3(见图5)，其表面3a上开设有一椭圆形轨道30，并以该具有椭圆形轨道30的表面3a朝向该圆形固定缸2的开口，以接置在该固定缸2，并围置成一第一容置空间24；两个带动转盘4(见图3)，是固定在一第一转轴40的上、下两端，借助该插置在圆形固定缸2中的第一转轴40，令该两个带动转盘4均容置在该第一容置空间24内；同时，该第一转轴40是部分外露出该固定缸2以外，与一激活马达相接(未标)，并借该激活马达的动力带动该两个带动转盘4转动；固定并夹置在该两个带动转盘4之间的两个旋转汽缸5(见图1B、图6A与图6B)，是借助该两个带动转盘4的转动，在该第一容置空间24内绕该第一转轴40沿圆形轨道27进行旋转，该两个旋转汽缸5的内部均具有一第二容置空间52，其圆弧形外缘表面5c上开设有一进/排气窗口50，令该进气口21、排气口22与点火口23可在该两个旋转汽缸5旋转时，通过该进/排气窗口50进行该第二容置空间52与外界之间的进/排气过程以及点火爆发过程；对应于该两个旋转汽缸5的两个动力活塞片6(见图1B、图9A与图9B)，是分别固定在两个第二转轴60上，借助该插置在其相对应的旋转汽缸5中的第二转轴60，令该两个活塞片6分别容置在其所对应的第二容置空间52内，并借助该两个第二转轴60的偏转，使该两个活塞片6可分别在该两个第二容置空间52内摆动，进而借其摆动令该两个第二容置空间52成为一个可改变容积的进/排气空间；以及四个带动导轮组7(图1B、图11A与图11B)，它是每两个为一组，分别装设在位于该固定缸2上下方的导沟盖板3与带动转盘4的表面之间，与所对应外露出该带动转盘4的第二转轴60连接，以带动该两个第二转轴60在其所对应的第二容置空间52中偏转，进而使该两个活塞片6摆动，从而改变该进/排气空间的容积，使该进/排气空间的容积可在该旋转汽缸5依序经过该进气口21、点火口23及排气口22的旋转过程中，配合该进气口21、点火口23及排气口22的位置作改变，完成进气、压缩、点火、排气的引擎运转步骤。
该圆形固定缸2是如图2A、图2B所示，用具有一定厚度的材料加工成一上下表面2a、2b均开口的圆柱形缸体，该缸体的外径与内径大小可视旋转式引擎1的用途以及其内部预定装设的旋转汽缸5的数目而定，其上下表面2a、2b的外缘边上分别装设有四个与该缸体一体成型的螺丝座25，供两个导沟盖板3分别由上下两侧的方向锁固在该固定缸2的上下表面2a、2b上，并令该固定缸2的圆柱外壁20a围置而成的第一容置空间24，可借该上、下两个导沟盖板3的装设而成一封闭空间。
如图2B所示，该固定缸2的圆柱外壁20a上分别开设有一进气口21、排气口22与可装设火花塞23a的点火口23，用于该旋转式引擎1运转时的进气、排气与点火，其开设位置的安排顺序需要根据设计的第一转轴40的转动方向而定。在该第一转轴40带动旋转汽缸5旋转时，可依序经过进气口21、点火口23与排气口22，才能完成引擎的进气、压缩、点火、排气的基本运转流程；同时，在本发明的设计中，该点火口23朝向该固定缸2内的第一容置空间24的开口方向t，是如图所示设计成朝向该圆形固定缸2的切线方向。这一特殊设计是为使该点火口23内的火花塞23a点火爆发后，其爆发所产生的动力能够以最大比例传递至该第一转轴40并输出至外界，而不会出现不同运动形式与方向之间的动力传递所造成的能量损失(如现有的往复式引擎)；且该点火口23朝内的开口方向愈接近该圆形固定缸2的切线方向，该旋转式引擎1的输出效能也就愈高。该点火口23内的火花塞23a也可配置为令其喷嘴23b略为朝下，避免润滑装置8(详述见后)喷出的润滑油82无法自然流下而将该火花塞23a的喷嘴23b的出口堵塞；同时，该点火口23中也设置有一燃烧室26，令该旋转汽缸5运行经过该点火口23时可在其中进行点火步骤。
除此之外，该进气口21、排气口22与点火口23的开设位置可视该旋转汽缸5的装设位置而定，一般是将其开设在该固定缸2的圆周外壁20a一半高度处，并使三者大约位于该外壁20a上两两相隔约1/3圆周处(如图2B)，以令进/排气时的气流流动较为均匀，且该旋转汽缸5内的气流也能随该活塞片6的摆动而具有足够的压缩时间，只是这三者配置时两两相隔的距离并非固定，若设计者要再增加活塞片6的压缩时间，也可将该进气口21与排气口22配置在该圆周外壁20a上相互较为接近的地方，以令其与该点火口23相距较远，使该旋转汽缸5内的压缩行程与排气行程增加；此外，该三者的开设口径大小也没有一定限制，只是一般而言该进气口21与排气口22应具有适当大的开设口径，以使其进/排气量足够在，使其具有较高的进/排气效率。
该带动转盘4是如图3所示，其是具有一定厚度的圆形转盘，转盘上开设有十个贯穿其第一表面4a与第二表面4b的螺丝贯穿孔41，采用螺丝连接的方式，将该两个旋转汽缸5分别锁固在该带动转盘4的第一表面4a的相对两侧，并令其随该带动转盘4一起作圆形轨道的运行；该带动转盘4的中心另装设有一螺丝锁固座42，采用螺丝连接的方式，将其锁固在图4所示的第一转轴40的螺孔43上。该第一转轴40是与一个作为本引擎1动力来源的外部激活马达(未标)外接，并借由该激活马达带动该带动转盘4旋转，使接设在该带动转盘4的第一表面4a上的旋转汽缸5绕该第一转轴40转动；同时，该带动转盘4的表面4a、4b上也开设有两个贯穿孔45，以配合装设在该相对位置的旋转汽缸5，使外露出该旋转汽缸5的第二转轴60也可经由该贯穿孔45外露出该带动转盘4的第二表面4b。该贯穿孔45的外径要略大于该第二转轴60的转轴截面外径，以令该第二转轴60转动时不致与该带动转盘4接触而增加摩擦；至于图中开设在该带动转盘4的表面的镂空部44，则是用来减少该带动转盘4的质量，以降低外部激活马达带动其旋转时的负荷，同时也可提升该引擎1运转时采用气冷却时的冷却效率。该镂空部44的形状设计并无特殊限制，只要不影响本发明的运行与效能即可。
图5是具有一第一表面与第二表面的圆形导沟盖板3，本实施例的导沟盖板3是设计有一对，分别是以一定高度的外缘壁31，将该导沟盖板3的第一表面3a围成一椭圆形轨道30，并借由该外缘壁31的外缘边上一体成型的四个螺丝座32，对应上述该圆形固定缸2的上、下表面2a、2b的螺丝座25，使该对导沟盖板3可分别自上下锁固在该固定缸2上，该对导沟盖板3与其外缘壁31、螺丝座32的尺寸与位置，需设计成当该对导沟盖板3分别锁固在该固定缸2的上、下表面2a、2b时，可与该固定缸2的圆周外壁20a围置成一个无间隙的封闭空间，这就是该固定缸2的第一容置空间24；此外，该对导沟盖板3上均开设有一贯穿孔33，锁固在带动转盘4上的第一转轴40可穿过该贯穿孔33，与该导沟盖板3第二表面3b上的滚珠轴承34相接(见图1A)，该滚珠轴承34可借由其接触面积较大的轴承特性，使高速转动的第一转轴40运转稳固，同时也可使外接马达带动该第一转轴40旋转时的转动摩擦减至最低。此外，该贯穿孔33的外径要略大于该第一转轴40的转轴截面外径，以令该第一转轴40高速转动时，仅与该滚珠轴承34产生接触而不致与该导沟盖板3接触而增加摩擦；至于附图中开设在该导沟盖板3表面的镂空部35，是用于减少该导沟盖板3的质量，同时也可提升该引擎1运转时的气冷却的冷却效率，该镂空部35的形状设计并无特殊限制，只要不致影响本发明的运行与效能即可。
该旋转汽缸5是如图6A、图6B所示，其上、下表面5a、5b上所开设的五个螺丝座51是对应于上述带动转盘4的表面4a、4b所开设的螺丝贯穿孔41，以借此将该旋转汽缸5锁固在上、下两个带动转盘4之间；该旋转汽缸5的外形设计并无特别限制，仅需注意其与该固定缸2圆形内壁20b相邻的圆弧形外缘表面5c的弧度即可，这是为使该旋转汽缸5能够平顺地沿着该固定缸2内壁20b旋转，同时不致使其经过该进/排气口21、22时，会因不同表面20b、5c间的接合间隙而产生漏气现象；该圆弧形外缘表面5c上另开设有一进/排气窗口50(图6B)，该进/排气窗口50的开设位置与大小可视设计而定，只是至少需使该旋转汽缸5绕第一转轴40旋转而通过该固定缸2的进/排气口21、22时，可使气体自该固定缸2的进/排气口21、22，经由该旋转汽缸5的进/排气窗口50进入其第二容置空间52内；同时，每一旋转汽缸5的外壁5c靠第二转轴60处，是向内开设有一燃烧室55，供点火步骤时所用，其开设的高度是相对于该旋转汽缸5旋转经过该点火口23时的火花塞23a位置；除此之外，由于该旋转汽缸5的第二容置空间52是引擎1运转时温度最高的地方，在制造时可以在该旋转汽缸5朝向该第一转轴40的内壁上开设一窗口(未标)，并装设一个等面积散热片在该旋转汽缸5的上下表面5a、5b上(未标)，以提升该第二容置空间52的气冷却的冷却效率。
为了避免漏气现象与降低该旋转汽缸5在旋转时的接触摩擦，本实施例中还如图6A、图6B所示，在该旋转汽缸5的圆弧形外缘表面5c上装设有多个密封片9，该密封片9是以耐磨且耐高温的材料制成，不但可避免该旋转汽缸5的外缘表面5c与该固定缸2内壁20b直接接触而产生的摩擦，且其受热膨胀后所增加的体积也可填充该旋转汽缸5与固定缸2之间的间隙，避免该旋转汽缸5旋转经过该进/排气口21、22时其间隙产生漏气现象。该密封片9的装设数量与位置并无限制，其装设数量愈多，自然可发挥较佳的功效，若考虑到材料成本，则其最小装设量至少需使该旋转汽缸5的圆弧形外缘表面5c的四边各装设有一片，也就是如图6A、图7A所示的直线型密封片9a，以及图6A、图7B所示的两个圆弧型(与旋转汽缸5外缘表面5c的弧度相同)的密封片9b。本实施例中除了外缘表面5c各边装设的密封片外，另在其两侧分别装设有一额外直线形密封片9a，使该外缘表面5c的左右两侧各具有两个直线型密封片9a，它是用来加强该旋转汽缸5接近或离开该进/排气口21、22瞬间的密封效果，以防止其接近或离开时可能发生的漏气现象。
为使该密封片9发挥防止漏气的功效，本发明采行的设计方法有二，一为选择一个热膨胀系数较高且具有弹性的耐高温塑料材料，借由该旋转式引擎1运转时所产生的高温，使该密封片9迅速膨胀而填充该旋转汽缸5外缘表面5c与该固定缸2内壁20b之间的间隙；其二则是在该旋转汽缸5上要装设该密封片9的位置，预先开设一孔槽91以配置弹簧90，如图8所示(以圆弧形密封片9b为例)，借该旋转汽缸5在高速旋转时产生的离心力，令该弹簧90向外推挤与其接触的密封片9b，使密封片9b可借该向外推挤的弹力填充该间隙，也同样可收到较好的密封效果。这两个方法的选择可视前者的材料成本与后者的加工装设成本高低而定。
图9A、图9B所示，是装设在该旋转汽缸5内的圆弧形动力活塞片6，它是开设有一个可将该第二转轴60插置其中的贯穿孔62，并可在该第二转轴60插入该贯穿孔62后，以螺丝连接的方式经由该活塞片6内所开设的两螺丝座63，将该活塞片6锁固在该第二转轴60的螺孔61(见图10)上。此时即可借由该第二转轴60在该旋转汽缸5中的偏转，令该活塞片6在该旋转汽缸5的第二容置空间52内摆动，且由于该活塞片6已被锁固固定，它不会如现有引擎活塞那样，在高速移动下产生摩擦。活塞片6的外形是与该旋转汽缸5的外缘表面5c近似的弧度，以使该活塞片6可在该旋转汽缸5的第二容置空间52内平顺摆动；且为防止漏气现象发生，该活塞片6在与该旋转汽缸5的进/排气窗口50相邻近的外缘表面6c各边上也同样装设有密封片9，该以耐磨且耐高温的材料制成的密封片9是两个直线形密封片9a(如图7A、图9A所示)与两个转折圆弧形密封片9c(如图7C、图9A所示)，且该密封片9也与装设在该旋转汽缸5上的密封片9相同，设计者可选择热膨胀系数较高的塑料材料或配置一推挤的弹簧90(如图8)，以加强其填充间隙的密封效果。
上述导沟盖板3、带动转盘4、旋转汽缸5与动力活塞片6之间的组合关系是如图1A、1B图所示，其中，该导沟盖板3与带动转盘4均分别设计有一对，分别装设在该固定缸2的上、下侧，并将该对旋转汽缸5锁固夹置在上下两个带动转盘4之间，再将动力来源的第一转轴40贯穿并锁固在该上下两个带动转盘4的圆心位置，并令其上下两端分别外露出两个带动转盘4的第二表面4b，再以其上下的外露端穿越上下两个导沟盖板3，并贯穿位于该第二表面3b上的滚珠轴承34；该导沟盖板3、带动转盘4、第一转轴40与旋转汽缸5的整体组合是如图所示定位在该固定缸2中，以借由该上下两个导沟盖板3与该固定缸2的螺丝连接而围置成一个封闭的第一容置空间24，并使该带动转盘4与位于两个带动转盘4之间的一对旋转汽缸5位于该第一容置空间24中，这一配置将使外部激活马达带动该第一转轴40与两个带动转盘4旋转时，也将带动锁固在两个带动转盘4中的两个旋转汽缸5，以令该两个位于相对侧的旋转汽缸5(图1B)，可沿着该固定缸2的圆形内壁20b一并作圆形轨道的旋转，并依序经过该固定缸2壁上的进气口21、点火口23、排气口22，以依序进行旋转式引擎1的进气、压缩、爆发、排气的四冲程运作；此外，该带动转盘4的转盘直径是如图1A所示，略小于该固定缸2的内径(壁)20b，以令该带动转盘4旋转时其转盘外缘不会与该固定缸2的内壁20b接触，可避免产生不必要的接触摩擦。
该旋转汽缸5与该动力活塞片6的组合关系是如图1B、图6A与图6B所示，是借由设计在该旋转汽缸上下表面5a、5b的贯穿孔54与滚球轴承53，令该第二转轴60经由该滚球轴承53穿越该旋转汽缸5，并使其上下两端外露出该旋转汽缸5的上下表面5a、5b，同时令该锁固在第二转轴60上的活塞片6，可容置在该旋转汽缸5的第二容置空间52内，并随该第二转轴60的偏转而摆动；此外，该滚球轴承53的设置是用以降低该第二转轴60旋转时的转动摩擦力，且该贯穿孔54的外径是略大于该第二转轴60的转轴截面外径，以令该第二转轴60转动时可仅与该滚球轴承53产生接触，而不致与该旋转汽缸5的上、下表面5a、5b接触并增加摩擦。
当该导沟盖板3、带动转盘4、旋转汽缸5与动力活塞片6组合完成后，即可开始进行本发明的旋转式引擎1运作。其运作原理叙述如下(如图1B所示)当该第一转轴40与带动转盘4带动该旋转汽缸5沿着该固定缸2的内壁20b作顺时针旋转时，该第二转轴60将借由该带动导轮组7的牵引而同时产生偏转(详述见后)，进而带动锁固在其上的活塞片6摆动，这一设计使活塞片6的摆动可配合该旋转汽缸5的旋转位置，当该旋转汽缸5将通过该固定缸2上的进气口21时，活塞片6可摆动，令该第二容置空间52内出现一进气空间并进行进气过程；当该旋转汽缸5通过该进气口21后，该活塞片6将摆动以压缩该进气空间的容量并进行压缩气体过程；接着，当该旋转汽缸5通过该点火口23时，火花塞23a将点火爆发产生动力，这一动力将借由该旋转汽缸5传递至该带动转盘4，再传递至该第一转轴40，并进而输出至外界系统；最终，当该旋转汽缸5远离该点火口23后，活塞片6将摆动使该第二容置空间52出现一排气空间，在通过该排气口时令废气自该排气口22排出，此即完成该旋转汽缸5旋转一周的四冲程步骤。
本实施例中由于该固定缸外壁20a上装设的进/排气口21、22与点火口23数量仅有一组，因此，每一旋转汽缸5绕该第一转轴40旋转一圈即恰完成一次动力循环；同时，由于本实施例是在该固定缸2中装设两个位于在相对一侧的旋转汽缸5，因此当该第一转轴40带动该带动转盘4旋转一周时，引擎1即可产生两次爆发的动力输出(每一个旋转汽缸5产生一次)，这就是本发明的旋转式引擎1输出动力的运作原理。
上述运作原理的关键即在于使该活塞片6的摆动要精准地配合该旋转汽缸5的旋转位置，这一配合是借由本发明特别设计的带动导轮组7完成。如图11A、图11B所示，该带动导轮组7可牵引该第二转轴60产生偏转，进而带动锁固在其上的活塞片6摆动。如图所示，它是由一驱动轮组71、被动轮组70以及连接该两者的连接板72组成，其中，该驱动轮组71包括一大转轮73、一小转轮74与一连接该大、小转轮的旋转轴75，令该大、小转轮73、74可在该旋转轴75上转动；该连接板72的两端则分别与该旋转轴75及该被动轮组70固定，且该被动轮组70也同时与贯穿其中的第二转轴60固定。
该带动导轮组7是装设在该导沟盖板3的第一表面3a与该带动转盘4的第二表面4b之间(如图1A)，以令该驱动轮组71可容置在该导沟盖板3的第一表面3a上的椭圆形轨道30中，并借该带动转盘4的转动，带动该驱动轮组71沿着该椭圆形轨道30转动，这一带动牵引力是由于该带动转盘4转动时，将带动装设在其上的旋转汽缸5与插置在该旋转汽缸5上的第二转轴60一并转动，其转动轨道是圆形，此时该第二转轴60将可借由其外露出该带动转盘4的第二表面4b、且与该被动轮组70固定的外露部64(如图1A)，带动该被动轮组70以及与该被动轮组70固定的连接板72一并作圆形轨道转动，进而带动与该连接板72另端固定的旋转轴75，使该旋转轴75与该大、小转轮73、74(即驱动轮组71)可沿着该导沟盖板3的椭圆形轨道30运行；此时，由于该驱动轮组71的旋转轨道为椭圆形，而该被动轮组70的旋转轨道为圆形，这一运行时的轨道偏差使两者之间产生一个反向牵引力，也就是当驱动轮组71如图1B所示，在位置A、B要与该被动轮组70的圆形轨道27产生偏差时，其借由连接两者的连接板72对该被动轮组70产生一个牵引拉力，进而带动与该被动轮组70固定的第二转轴60偏转，且由于该第二转轴60与该动力活塞片6固定，从而达到本发明使该动力活塞片6在该旋转汽缸5内摆动的设计目的。
以下再通过图1B，对该带动导轮组7的运行做更详细的说明。如图所示，当外接马达带动该旋转汽缸7在该固定缸2内作顺时针圆形转动时，也同时带动该驱动轮组71在该椭圆形轨道30上运行；当该驱动轮组71要经过图1B中的位置B时，表示其与该圆形轨道27的偏差量将逐渐增大，此时即带动该活塞片6向该第一转轴40的方向摆动，使该旋转汽缸5内的进/排气空间增加，以进行进气或排气步骤；反之，当该驱动轮组71要经过图1B的位置A时，表示其与该圆形轨道27的偏差量将逐渐减少，此时即带动该活塞片6向该固定缸2的内壁20b的方向摆动，使该旋转汽缸5内的进/排气空间减少，进行压缩点火步骤或准备下一次的进气；此外，由图1B也可看出，上述进/排气口21、22在该固定缸2上的开设位置也需配合该椭圆轨道30，该进/排气口21、22均应装设在该驱动轮组71与该圆形轨道27的偏差量逐渐增加之处，也就是图标位置A之后，至于精确开设位置则可视设计的引擎马力或进/排气量等实际需要而定。此外，设计者除了可借进/排气口21、22开设位置调整引擎的输出效能外，也可借由改变该椭圆形轨道30的长短轴比例，使该动力活塞片6产生不同的摆动量，进而调整进/排气量与其输出的效能。
在上述带动导轮组7中，由于该驱动轮组71与该被动轮组70运转轨道不同，因此若设计不当，其两者之间的牵引拉力可能在转动时产生多余的摩擦力，进而降低引擎效能，尤其对未固定的驱动轮组71而言更为严重；本发明用以降低摩擦的特殊设计是如图11B所示，其中，该小转轮74与该椭圆轨道30之间维持有一间隙S，使该小转轮74仅与该椭圆轨道的内侧30a接触，该大转轮73则设计成仅与该椭圆轨道的外侧30b(也就是该导沟盖板外缘壁31的内侧)接触。这一特殊设计可使该大、小转轮73、74作椭圆形轨道30公转时，仅分别与该轨道内侧30a、外侧30b发生接触，同时还可在公转过程中绕该旋转轴75分别进行顺、逆时针的自转，使运转过程的摩擦降至最低。
此外，上述驱动轮组71并非仅限于大、小转轮73、74与旋转轴75的组合，任何可在该椭圆形轨道30中运行、且与该连接板72固定的驱动件均可达到相同效果。例如可将该驱动轮组71替换成一个与该连接板72固定的长形圆柱体，并令该长形圆柱体容置在该椭圆形轨道30中，以借其运转带动该活塞片6摆动，同样达到与上述设计相同的功效；只是这个长形圆柱体设计有可能会导致运转摩擦力的增加，也可能略为降低本发明的运转的平顺性。
实施例2本发明的旋转式引擎1的实施例2是通过改变该导沟盖板3与带动导轮组7的设计实现的。如图12所示，本发明的实施例2是缩小该导沟盖板3中椭圆轨道30的内侧轨道30b，令其较为靠近该第一转轴40，使该椭圆轨道30的轨道宽度增大；同时，配合该轨道的设计，放大该驱动轮组71体积与改变该连接板72的弧度，使该驱动轮组71容置在该椭圆轨道30上，且该连接板72可平顺地连接该驱动轮组71与被动轮组70；其中，该带动导轮组7的尺寸与形状设计是如图13所示；本实施例的设计是为降低引擎1′运转过程中，该驱动轮组71的转速，进而减低它在该椭圆轨道30上运行时的产生摩擦。这是由于当该椭圆轨道30的轨道宽度与该驱动轮组71的大、小转轮73、74直径均同时增加时，可令该大、小转轮73、74在绕行该椭圆轨道30时，本身的自转圈数降低，也就是当该大、小转轮73、74沿该椭圆轨道30公转一圈时，其绕该旋转轴75的自转圈数也可降至接近一圈，从而不会发生该大、小转轮73、74转速过高所衍生的接触摩擦问题；此外，本实施例中由于增大该驱动轮组71的直径与体积，也可令该带动导轮组7的质量中心朝该驱动轮组71的位置偏移，解决该带动导轮组7上有可能发生的质量平衡问题，且不会因该被动轮组70与该第二转轴60、旋转汽缸5、动力活塞片6的连接，使该带动导轮组7因重心偏移而在运转时产生不稳定的现象。
实施例3该带动导轮组7的设计也可配合该带动转盘4的转动方向进行改变。对上述(实施例1、实施例2)采用顺时针旋转的带动转盘4而言，每一个带动导轮组7中位于椭圆形轨道30的驱动轮组71，总运行在位于圆形轨道的被动轮组70之前，这情形可能会略为增加该驱动轮组71运行时的摩擦。如果能够按图14所示改变该带动导轮组7的配置，并搭配改变该椭圆形轨道30的长短轴方向，就能够如图所示的那样在该带动转盘4顺时针旋转的情况下，令由该带动转盘4带动的被动轮组70运行在该驱动轮组71之前，从而可降低轨道运行与带动牵引所导致的摩擦，同时也可解决该带动导轮组7上因重心偏移可能产生的运转不稳定现象，这就是本发明的实施例3。实施例2与实施例3的其它部件的设计与配置均与实施例1相同，可酌情参考上述的说明与相关附图，故不再重复说明。
实施例4考虑到多数引擎在高速运转时面临的高温、高摩擦状况，本发明的实施例4即针对上述设计外接一个润滑装置8。如图15所示，该润滑装置8包括装设在该旋转式引擎1″上方的润滑油箱80与装设在其下方的集油槽81；其中，该润滑油箱80中的润滑油82是流入该第一转轴40′中，受该第一转轴40′的转动离心力的作用，喷洒至该引擎1″的第一容置空间24中，该润滑油82还流经该导沟盖板3、带动导轮组7、带动转盘4、旋转汽缸5与动力活塞片6，对上述部件进行润滑后，再经过开设在该固定缸2′壁上的排油沟槽29与排油孔28排出，流入到该集油槽81中进行回收。由于该润滑油82在流经各部件时也兼有冷却作用，因此最终进入该集油槽81中的润滑油是一高温润滑油84，此时可借一装设在该集油槽81中的泵83，将该已使用过的高温润滑油84加压后打回到该润滑油箱80中重复循环使用。此外，为使该高温润滑油84在进入该润滑油箱80时可降低温度，以在重复循环使用时再次发挥冷却作用，该润滑油箱80的顶面设计成一个大面积散热片85，使该高温润滑油84在流入该润滑油箱80前先经由该散热片85进行散热，进而达到重复使用后的润滑油具有较好的冷却效果。
为配合上述润滑装置8的运作，该旋转式引擎1的各组件可进行一搭配设计。首先，为使该润滑油箱80中的润滑油82可经由该第一转轴40′流入该第一容置空间24中，如图16所示，可对该第一转轴40′进行加工，所采用的加工方式是在该第一转轴40′的圆周表面49上开设两道成螺旋状交错的润滑油轨道46，令该润滑油箱80中的润滑油82沿这两条轨道46流至该第一转轴40′的圆周表面49上。此外，该第一转轴40′外部另套设有一个空心套管47，该套管47的圆周表面上是开设有多个平整排列的表面贯穿孔48，该设计的目的是利用该第一转轴40′在引擎1″运转时，高速旋转产生的离心力，使流经该润滑油轨道46的润滑油82借助该离心力，自该套管47表面贯穿孔48喷出，进而对该第一容置空间24中的部件进行润滑；此时，该润滑油82即可在该第一容置空间24中润滑、冷却该导沟盖板3、带动导轮组7与带动转盘4，且由于该旋转汽缸5朝向该第一转轴40′的内壁上也如前所述开设有一窗口(未标)，故该润滑油82也可借由该窗口进入该第二容置空间52内，以润滑、冷却该旋转汽缸5、动力活塞片6与装设在其表面的密封片9；同时当该润滑油82流经该密封片9的周围时，也可进一步加强其密封效果。
此外，由于该引擎1的转动离心力的缘故，所有在上述容置空间24、52中进行润滑的润滑油82，最终均会附着在该固定缸2′的内壁20b上，并如前所述进入该集油槽81中循环利用。如图16所示，该固定缸2′是在其内壁20b上开设有两道相距h、且环绕该固定缸内壁20b成一圈的排油沟槽29，且在该固定缸2′面向该集油槽81的表面20a′的排油沟槽29上，也分别开设有三个贯通该固定缸2′内外壁的排油孔28，令附着在该固定缸内壁20b上的高温润滑油84，经离心力的作用而流入该排油沟槽29时，可借由重力沿该排油沟槽29流到下方的排油孔28，排出且集中到该集油槽81中以进行冷却与再循环。
由图18可看出，当润滑油82自该第一转轴40′喷洒至该第一容置空间24时，若该旋转汽缸5的旋转位置未覆盖住该进气口21、排气口22或点火口23，则该润滑油82可能从该进气口21、排气口、22与点火口23流出，同时也可能影响该火花塞23a的点火步骤。因此，在本实施例中，特在两个旋转汽缸5之间加装了两片可覆盖住该进\排气口21、22与点火口23的汽缸连接隔板56。如图18所示，该汽缸连接隔板56具有一圆形弧度，与该固定缸2′内壁20b作一紧密接合，并借由该带动转盘4的带动，伴随两个旋转汽缸5进行转动；如图19所示(图中仅为一个汽缸连接隔板)，该汽缸连接隔板56是以其两侧外缘部92a上开设的连接孔93与两个旋转汽缸5锁固连接，同时，为加强该高温润滑油84的排出效果，也可在该两个汽缸连接隔板56与该固定缸2′内壁20b的接触面上分别加装被牢固固定的扫油片94a、94b。在本实施例中所设计的扫油片形状是两个条状扫油片94a与一个弯折状扫油片94b，其材料与上述制成密封片9的材料相同，且其厚度是高于该汽缸连接隔板56四边的外缘部92a、92b，以借其热膨胀以及该汽缸连接隔板与固定缸2′内壁20b之间的紧密转动接触，清除附着在该固定缸2′内壁20b上的高温润滑油84，以加速排油；同时，该汽缸连接隔板56的隔板面上开设有两排相距h的导油孔95，其开设位置是对应于该固定缸2′内壁20b上的两道排油沟槽29的位置(也相距h)，以令该第一转轴40′喷洒出的润滑油82可经由该导油孔95自该排油沟槽29上的排油孔28排出到该集油槽81中；至于未进入该排油沟槽29中的高温润滑油84，则可借由本实施例的扫油片94a、94b设计的形状，令其沿该扫油片94a、94b的形状流动，以进入附图19中上、下围置空间96a中，其中条状扫油片94a的形状可令左侧围置空间96b中的润滑油84借该隔板56的顺时针转动而进入该上、下围置空间96a，而弯折状扫油片94b的形状则可避免润滑油84进入附图19中右侧围置空间96c，令所有集中在该上、下围置空间96a中的高温润滑油84可经该排油沟槽29排出该固定缸2′，这就是本实施例的扫油片设计。
图20是上述开设在该汽缸连接隔板56上的导油孔95示意图，它开设的方向并不是垂直于该连接隔板56的板壁，此设计是为使该汽缸连接隔板56伴随该旋转汽缸5以顺时针高速旋转时，进入该导油孔95的润滑油84不致因离心力而再流回该第一容置空间24中。若该导油孔95在该汽缸连接隔板56上的开设方向是如图所示的斜向孔，可令已流入该排油沟槽29中的润滑油84不致再由该导油孔95回流。
此实施例4的冷却设计是采用气冷却的方式(实施例1、2、3也相同)，不再另行装设用于水冷却的水箱，以减少系统重量并避免影响运转时的负荷，该冷却方式除借由上述润滑装置8所提供的润滑油82冷却引擎1″的各部件外，还借由引擎1″非密闭的外形设计，提高气冷却方式的冷却效率。例如上述导沟盖板3与带动转盘4的表面上开设的镂空部35、44(图3、图5)、或者该旋转汽缸5内壁上开设的窗口与上下表面5a、5b加装的散热片(均未标)等，这些设计均可加强该第一容置空间24与该第二容置空间52内的气冷效率，使其不致因高速运转而产生过高的温度；同时，由于本发明的设计已将运转过程中的摩擦降至最低，再加上还有大量润滑油对各部件进行润滑，因此其产生的热量也会远远小于现有的引擎。本实施例4的其它各部件的设计与配置均与该实施例1、2、3相同，可酌情参考上述说明与相关附图，故不再重复说明。
上述本发明的各实施例中的各部件在制造加工完成后，可以按如下顺序组装(参考图1A)第一先在每一个旋转汽缸5与动力活塞片6上安装必需的密封片9，再将该动力活塞片6置于该旋转汽缸5的第二容置空间52内、并锁固在该第二转轴60上，以令该动力活塞片6可在该第二容置空间52内随该第二转轴60的偏转而摆动；接着，将该旋转汽缸5夹置、锁固在上、下两个带动转盘4的第一表面4a之间，再将该带动转盘4锁固在该第一转轴40上，而该第一转轴40需预先套设一个用来令润滑油82喷洒均匀的空心套管47；再组装该带动导轮组7，令其中的被动轮组70固定在外露出该带动转盘4的第二表面4b的第二转轴60上；并将该带动转盘4、带动导轮组7与旋转汽缸5(含动力活塞片6)的组合体放置在该圆形固定缸2内；安装上、下两个导沟盖板3，并与该固定缸2封闭接合，覆盖住位于该上、下两个带动转盘4的第二表面4b上的带动导轮组7，以令该带动导轮组7的驱动轮组71容置定位在该导沟盖板3的第一表面3a的椭圆轨道30上；安装火花塞23a在该固定缸2外壁20a上的点火口23内；最后再借由外露出该上、下两个导沟盖板3的第二表面3b的第一转轴40，安装外部的激活马达与润滑装置，与该引擎系统连接，即可完成该旋转式引擎1的组装程序。
综合上述四个实施例的说明，可印证本发明的旋转式引擎1的确可改善现有往复式引擎与Wankel旋转式引擎的缺点，其所达到的功效与解决的问题可综合说明如下(1)输出效率高本发明中该火花塞点燃后的爆发力是直接推动该旋转汽缸，再传递至该带动转盘与第一转轴上，其输出效能显然要好于需要进行转换的往复式引擎；且本发明的带动转盘的转动，比Wankel引擎的三角转子运行的更平顺，运转过程摩擦较小，该点火口的爆发出口又接近于该带动转盘旋转时的切线方向，因此爆发后动力输出效能也远远好于Wankel引擎。
(2)结构与制造简单本发明的组成零件比传统往复式引擎简单，与Wankel引擎比较，本发明的转动动作也不需借由精密的齿轮带动或导正，且该旋转汽缸与动力活塞片是旋转在一圆形轨道，该带动导轮组的驱动轮组则是旋转在一椭圆形轨道，其设计及制造均比Wankel引擎的三角转子与其特殊运转轨道简单，这一特点有助于本发明的产业推广。若细究Wankel引擎当年无法推展的原因，除了高摩擦、高耗油的缺点外，其制造不易与生产设备昂贵也是一大原因，这导致制造往复式引擎的传统车厂不愿承担更换生产线的风险。然而本发明由于具备结构与制造简单的特点，所需的生产线及设备也可轻易建构完成，可充分解决过去Wankel引擎面临的问题。
(3)可增大引擎马力而不会增加耗油量当往复式引擎增长其曲柄力臂或Wankel引擎增大其转子尺寸时，均可增加该引擎的输出马力，这也同时增加这两个引擎的体积与其汽缸的进/排气空间，进而导致耗油量的增加；在本发明的设计中，当设计者要借由增长该带动转盘半径或改变该椭圆轨道的长短轴比例来增加进气量或引擎马力时，该旋转汽缸内的第二容置空间仍可维持原有的体积，不会使引擎运转的耗油量上升。
(4)可弹性增加汽缸数目当单一的往复式引擎(仅具有一个汽缸)与单一Wankel引擎(仅具有三个汽缸)要增大其马力时，往往以诸如V型、W型等不同排列方式增加引擎数量，进而以一或三的倍数增加其汽缸数目，这就会增加引擎占用的空间与使用的材料；本发明的设计中，引擎增加汽缸的方式极具弹性，仅需如图21所示那样，在该固定缸内增加该旋转汽缸的数量即可(附图以分别增加至三个汽缸与四个汽缸为例)；或者也可采用每一个固定缸内的旋转汽缸数量不变，而增加固定缸的数量、并设计不同固定缸相位差的方式，令其具有不同爆发时间而达至相同效果，可根据该固定缸与旋转汽缸的尺寸大小决定采用何种配置方式。例如设计一个六缸汽车引擎时，可采用将六个旋转汽缸全部装设在一个固定缸内；也可采用同时在两个固定缸内装设三个旋转汽缸(点火位置需有180度的相位差)；还可采用同时在三个固定缸内装设两个旋转汽缸(点火位置需有120度的相位差)等方式，依使用者的系统空间与制造成本而定。
(5)减低运转摩擦本发明各部件的许多特殊设计均考虑使运转过程的摩擦减至最低，例如将该动力活塞片固定在该第二转轴上，使其不致因位移而产生摩擦；或者令该带动转盘的半径小于该固定缸内径；令该第一、第二转轴的截面积小于该导沟盖板、带动转盘上的贯穿孔面积；以及该带动导轮组的驱动轮组(大小转轮)特殊设计等，均可避免各部件之间直接接触所产生的摩擦力；因此，本发明的引擎运转过程中，仅有滚珠轴承、滚球轴承与装设在该旋转汽缸、动力活塞片上的密封片有摩擦产生，且由于该带动转盘的运转是一平滑圆形，也使该密封片上的摩擦可减至最低，磨损程度远低于Wankel引擎的三角转子三顶角上的密封片。
(6)密封效果良好本发明的旋转汽缸与动力活塞片上均装设有多个密封片，可在引擎高速运转并达至高热时，产生热膨胀而填补该旋转汽缸与固定缸、以及该动力活塞片与旋转汽缸之间的间隙，进而防止该进/排气过程中的漏气现象；同时，当本发明所配置的润滑装置所喷出的润滑油流经该密封片周围时，也可进一步加强该密封片的密封效果。
(7)润滑方便且成本低廉本发明所设计的润滑装置具有润滑便利的功效，其润滑油的喷油动力即为该第一转轴高速旋转时的离心力，也就是引擎本身的动力(外接的激活马达)，无须再另外增加该润滑装置的动力设备，可节省制造成本与系统重量；同时，该第一转轴的空心套管上的表面贯穿孔设计，也可令该润滑油的润滑分布更为均匀以发挥最大润滑效果；此外，该固定缸的外壁上开设的流通孔以及该润滑装置中的集油槽、泵与散热片的设计，更可使已使用的高温润滑油反复循环再利用，兼具有便利与降低成本的优点，同时可将该润滑装置的重量减至最低，不致增加引擎的负荷。
(8)冷却方便且成本低廉本发明采用的在该旋转汽缸加装散热片与非密闭外形设计的气冷却式冷却法，确可有效提高冷却效率。例如在该固定缸上开设的排油孔、或者该导沟盖板与带动转盘的表面上所开设的镂空部、以及该旋转汽缸内壁上开设的窗口等，可完全替代水箱与其它水冷装置，同时还可借由该润滑装置喷洒的润滑油，加强对各部件的热交换与冷却，充分减少系统空间与重量，同时也可节省制造的成本。
权利要求
1.一种旋转式引擎，其特征在于，该旋转式引擎包括内部具有第一容置空间的固定缸体，该固定缸体的表面开设有可供气体进出该第一容置空间的进气口、排气口以及可供点火爆发的点火口；转动件，可借由一外接动力源而转动；至少一内部具有第二容置空间的旋转缸体，可借该转动件的转动在该第一容置空间内旋转，以依序经过该进气口、点火口与排气口，且该旋转缸体的表面开设有一窗口，当该旋转缸体旋转经过该进气口、点火口与排气口时可与其相连通；与该旋转缸体相对应的至少一活塞片，是容置在该旋转缸体的第二容置空间中、且可在该第二容置空间中摆动，以借其摆动将该第二容置空间定义成一个可改变容积的进/排气空间；以及与该旋转缸体相对应的至少一带动件，是用以带动该旋转缸体的第二容置空间中的活塞片，以令其配合该旋转缸体旋转时所在的位置进行摆动。
2.如权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该转动件是一接置在该固定缸体内、且中央具有一第一转轴的转盘，并令该第一转轴外露出该固定缸体，外接该动力源。
3.如权利要求2所述的旋转式引擎，其特征在于，该转盘的数目是两个，以令其能以相对应的方式接设在该第一容置空间中的上、下两相对侧，并将该旋转缸体定位在该两个转盘之间。
4.如权利要求3所述的旋转式引擎，其特征在于，每一个旋转缸体是与一活塞片及相对应于上、下两个转盘的两个带动件配置成一组。
5.如权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该活塞片是固定在一插置在所对应旋转缸体的第二转轴上，且该第二转轴是另与该带动件连接，以令该活塞片可借由该带动件的带动，在其所对应的第二容置空间中摆动。
6.如权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该带动件是一带动导轮组，它包括驱动轮组、被动轮组以及连接该驱动轮组与该被动轮组的连接板。
7.如权利要求6所述的旋转式引擎，其特征在于，该被动轮组是与该旋转汽缸连接，使其可借该转动件的带动而作圆形轨道的转动。
8.如权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该固定缸体的内壁表面开设有一封闭非圆形轨道，以令该带动导轮组的驱动轮组容置在该非圆形轨道中，并借该转动件的转动以带动该驱动轮组运行在该非圆形轨道上。
9.如权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该固定缸体内还可装设一平行于其内壁表面的盖板，该盖板的表面开设有一封闭非圆形轨道，以令该带动导轮组的驱动轮组容置在该非圆形轨道中，并借该转动件的转动以带动该驱动轮组运行在该非圆形轨道上。
10.如权利要求8或9所述的旋转式引擎，其特征在于，该封闭非圆形轨道是一椭圆形轨道。
11.如权利要求6所述的旋转式引擎，其特征在于，该驱动轮组是同轴旋转的第一转轮与第二转轮，并使该驱动轮组在该非圆形轨道运行时，该第一转轮仅与该非圆形轨道的外侧接触，而该第二转轮是仅与该非圆形轨道的内侧接触。
12.如权利要求6所述的旋转式引擎，其特征在于，该驱动轮组是长形圆柱体。
13.如权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该旋转缸体与该活塞片的表面分别装设有多个密封片，以借该密封片受热膨胀后填充该活塞片、该旋转缸体与该固定缸体之间的间隙，避免漏气现象的发生。
14.如权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该旋转式引擎还外接有一润滑油箱，使该润滑油箱内的润滑油可流入该第一转轴表面开设的沟槽中，并借该第一转轴的转动离心力，令该沟槽中的润滑油喷洒至该第一容置空间与该第二容置空间中，对其内部零件进行润滑、冷却。
15.一种旋转式引擎，其特征在于，该旋转式引擎包括内部具有第一容置空间的固定缸体，该固定缸体的表面开设有可供气体进出该第一容置空间的进气口、排气口以及可供点火爆发的点火口，同时，该固定缸体的内壁表面开设有一封闭非圆形轨道；第一转轴，插置在该固定缸体中，并外露出该固定缸体，外接一动力源；转盘，连接在该第一转轴上而容置在该第一容置空间中，并可借该动力源的动力在该第一容置空间中转动；至少一内部具有第二容置空间的旋转缸体，是接设在该转盘的表面上，以借该转盘的转动在该第一容置空间内绕该第一转轴旋转，而该旋转缸体的表面开设有一窗口，当该旋转缸体旋转经过该固定缸体的进气口、排气口与点火口时可与其相连通；与该旋转缸体相对应的至少一活塞片，连接在一第二转轴上，以借该插置在旋转缸体中的第二转轴，令该活塞片容置在该旋转缸体的第二容置空间中，并借该第二转轴的偏转使该活塞片在该第二容置空间中摆动，进而借其摆动将该第二容置空间定义成一个可改变容积的进/排气空间；以及与该旋转缸体相对应的至少一带动导轮组，包括一互相连接的被动轮组与驱动轮组，其中，该被动轮组是与该外露出转盘的第二转轴连接，以借由该转盘的转动带动该被动轮组绕该第一转轴作圆形轨道的转动；而该驱动轮组则是被容置、且运行在该固定缸体内壁表面所开设的封闭非圆形轨道上，以带动与该被动轮组相连接的第二转轴在其所对应的第二容置空间中产生偏转，进而使该第二容置空间中的活塞片可配合该旋转缸体旋转时所在的位置进行摆动。
16.如权利要求15所述的旋转式引擎，其特征在于，该转盘的数目是两个，以令其能以相对应的方式接设在该第一容置空间中的上、下两相对侧，并将该旋转缸体定位在该两个转盘之间。
17.如权利要求16所述的旋转式引擎，其特征在于，每一个旋转缸体是与一活塞片及相对应于上、下两个转盘的两个带动件配置成一组。
18.如权利要求15所述的旋转式引擎，其特征在于，该驱动轮组是同轴旋转的第一转轮与第二转轮，并使该驱动轮组在该非圆形轨道运行时，该第一转轮仅与该非圆形轨道的外侧接触，而该第二转轮仅与该非圆形轨道的内侧接触。
全文摘要
一种旋转式引擎包括具有进气口、排气口与点火口的固定缸体；容置在该固定缸体内的转盘，该转盘是固定在一外接的动力源且插置在该固定缸体内的转轴，借该动力源令该转盘与接置在其表面上的至少一旋转缸体在该固定缸体内绕该转轴转动；其中，该旋转缸体装设有活塞片，可借由至少一带动件的带动在该旋转缸体内摆动，令该旋转缸体内部成为可改变容积的进/排气空间，使该进/排气空间的容积可在该旋转缸体依序经过该进气口、点火口及排气口的旋转过程中配合其所在位置作改变，完成进气、压缩、点火、排气步骤，该引擎具有制造简单、效率高、低摩擦、耗油少与冷却润滑便利等优点。
文档编号F01C1/324GK1534165SQ0312138
公开日2004年10月6日 申请日期2003年3月27日 优先权日2003年3月27日
发明者陈琮运, 郑充武, 陈姚池 申请人:陈琮运, 郑充武, 陈姚池