回转活塞式发动机的制作方法

文档序号:5212658阅读:384来源:国知局
专利名称:回转活塞式发动机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种回转活塞式发动机,其具有外壳,该外壳里面设置第一和至少一个第二活塞,活塞可共同在外壳内环绕外壳固定的旋转轴线旋转并在环绕旋转轴线旋转时环绕与旋转轴线垂直通过外壳中心分布的回转轴线彼此反向进行往复回转运动,其中,第一和至少第二活塞的彼此靠近的端面之间设置工作室,并具有外壳内的至少一个换气孔,用于工作室的进气或排气。
背景技术
这种回转活塞式发动机由文献WO 03/067033 A1有所公开。
回转活塞式发动机和特别是依据本发明的回转活塞式发动机可以作为内燃机、作为泵或者作为压缩机使用。依据本发明的回转活塞式发动机最好作为内燃机使用并作为这种内燃机在本说明书中予以介绍。
在回转活塞式发动机作为内燃机使用的情况下,进气、压缩、膨胀和排气的各个工作冲程通过各个活塞在两个终端位置之间的往复回转运动进行。
在由同一申请人的上述文献WO 03/067033 A1公开的回转活塞式发动机中,球形外壳内设置四个活塞,它们共同环绕外壳中心外壳固定的旋转轴线旋转并在旋转时在外壳内环绕回转轴线进行往复回转运动,其中,各自两个相邻的活塞反向回转。在这种公开的回转活塞式发动机中,各自两个参照于外壳中心径向相对的活塞相互刚性连接成一个双活塞,而且这种活塞对在外壳中心上通过交叉设置。在活塞对的活塞各自两个彼此靠近的端面之间各自形成一个工作室,从而这种公开的回转活塞式发动机具有总计两个工作室。参照于外壳中心径向相对设置的两个工作室在活塞往复回转运动时同向扩大和缩小。
这种公开的回转活塞式发动机的活塞这样设置在外壳内,使其在两个工作室容积最小的其OT位置上与旋转轴线垂直。在该位置上,活塞环绕旋转轴线旋转时,作用于活塞的离心力最大。这一点导致在高转速下活塞的膨胀或分离回转必须逆离心力进行,因为离心力与活塞的分离回转运动反作用。工作室在这种回转活塞式发动机上始终处于旋转轴线的外面并与其垂直。
这种公开的回转活塞式发动机此外在外壳内具有两个换气孔,它们参照于旋转轴线彼此以约100°的角距设置。一个换气孔用于燃烧空气的进气和另一个换气孔用于燃烧过的燃料-空气混合气体的排气。火花塞设置在大致两个换气孔之间角二等分线上旋转轴线与换气孔相对的面上。
文献WO 2005/098202 A1公开了一种可与前面所述公开的回转活塞式发动机比较的回转活塞式发动机。如在前面所述公开的回转活塞式发动机中那样,为活塞远离工作室的背面分配预压缩室。为使预压缩室充满大气的新鲜气体,外壳内具有进气孔,并为使工作室充满预压缩的新鲜气体,预压缩室通过连接孔和溢流通道与工作室连接。处于旋转轴线上的从动轴端面具有旋转滑阀,它们具有可与进气孔以及连接孔汇聚的各自两个彼此相对的窗口,其中,在轴以180°旋转时,所有四个窗口各自交替打开进气孔和两个窗口各自打开溢流通道的连接孔。分配给工作室的固有换气孔具有控制阀,从而提高了结构开支。具有环绕旋转轴线旋转的控制片或旋转滑阀的这种方案在一种可比较的回转活塞式发动机上由US 6,325,038 B1有所公开。

发明内容
本发明的目的在于,提供一种回转活塞式发动机,它不同于所公开的回转活塞式发动机的活塞设置的方案并在此方面还可以结构简单地控制工作室的换气或气体交换。
该目的依据本发明在开头所述的回转活塞式发动机方面由此得以实现,即活塞这样设置,使旋转轴线通过工作室分布,第一活塞和至少第二活塞滑动支承在活塞架上,该活塞架在外壳内与旋转轴线同心环绕该旋转轴线设置并与活塞共同环绕旋转轴线旋转,至少一个换气孔参照于旋转轴线偏心设置在外壳的一个端面上,而且外壳的该端面与活塞架的整面端面相对,该端面具有在环绕旋转轴线的旋转方向上限界的偏心孔。
在依据本发明的回转活塞式发动机上据此至少两个活塞这样设置,使工作室不是与旋转轴线垂直,而是处于旋转轴线上面或环绕旋转轴线。在环绕旋转轴线旋转时作用于限界工作室的两个活塞上的离心力由于活塞与旋转轴线距离较小而较小并此外在两个活塞的分离回转方向上作用,也就是说,离心力支持膨胀的工作冲程。此外,至少一个换气孔现在不再像公开的回转活塞式发动机上那样设置在具有与旋转轴线大距离的外壳区域内,而是在可直接分配到处于旋转轴线上的工作室情况下设置在外壳的端面上。为取得工作室换气的一种简单,特别是无阀门的控制,上面滑动支承活塞的活塞架具有整面的端面,它在活塞架旋转时沿外壳端面的内侧运行。活塞架的端面上在旋转方向上看存在限界的偏心孔,该孔在活塞架环绕旋转轴线旋转时根据旋转位置与外壳端面上的换气孔连通或者不连通。按照这种方式,具有优点地不需要至少一个换气孔具有有源控制的阀门,因为阀门功能由活塞架端面上的孔所承担。如果活塞架端面上的偏心孔未与换气孔重合的话,那么工作室例如在燃料-空气混合气体压缩或者膨胀时对换气孔密封。
在一种优选的构成中,换气孔在孔横截面上从外壳端面的外侧向内侧扩径。
这种措施的优点是,由于外壳端面内侧上换气孔较大的孔横截面,可以将活塞架端面上的孔保持在很小程度上,但在活塞架的孔从外壳内的孔旁边经过时却可以进行足够的换气。
在另一优选的构成中,换气孔的最大净宽度在环绕旋转轴线的旋转方向上看延续大于30°且小于90°的旋转角。
这种措施的优点是,通过小于90°旋转角范围内的至少一个换气孔实现完全的换气。
在另一优选的构成中,外壳的端面上偏心设置第二换气孔,其中,至少一个换气孔用于工作室排气和第二换气孔用于工作室进气,而且其中活塞架端面上的孔在环绕旋转轴线旋转时依次,但无时间上重叠地与至少一个和第二换气孔连通。
在这种构成中,因此外壳的端面上具有两个换气孔,其中一个孔用于例如燃烧空气或者燃料-空气混合气体的进气和另一个孔用于例如燃烧过的燃料-空气混合气体的排气。在活塞的旋转方向上看,活塞架端面上的孔首先从用于从工作室排气的换气孔旁边经过并随后从用于工作室进气的换气孔旁边经过。换气孔在此方面与孔的尺寸相关这样设置在活塞架的端面上,使活塞架的孔可以始终仅与两个换气孔的一个连通,而另一个则通过活塞架的其余整面的端面封闭。整体上这种构成的优点是,向工作室进气和从工作室排气可以按照结构简单的方式无需附加控制阀进行控制。
在与上述构成的相互联系下,此外优选用于排气的至少一个换气孔在活塞架的旋转方向上看设置在用于进气的第二换气孔的前面。
这种措施的优点是,换气孔的设置相当于通过两个活塞确定的工作室的自然呼吸原理。燃烧过的燃料-空气混合气体的排出或排放过程在两个活塞彼此重叠定向的回转运动时进行,直至两个活塞之间的工作室最小。在燃烧过的燃料-空气混合气体排放后,在两个活塞重新分离定向重新扩大工作室的回转运动时,直接在燃烧过的燃料-空气混合气体排放后新的燃烧空气,需要时与燃料共同进入或吸入工作室内。燃烧过的燃料-空气混合气体排放和新鲜燃烧空气或者燃料-空气混合气体进气的这种组成过程,可以具有优点地在活塞或活塞架环绕旋转轴线的旋转运动小于180°的角范围内完成。
此外优选至少一个换气孔和第二换气孔在活塞架的旋转方向上看通过隔板彼此隔开,该隔板至少略宽于活塞架孔的宽度,其中,隔板在旋转方向上看延续约20°-约60°的角度,最好延续约30°-约50°的角度。
在这种构成中,因此两个换气孔在环绕旋转轴线的旋转方向上看并列设置并仅通过隔板彼此隔开。隔板的宽度仅需宽于活塞架的孔,以保证两个换气孔在活塞架环绕旋转轴线旋转时气密隔离。整体上为工作室的进出换气形成一种结构上非常简单的控制机构,该机构仅需要外壳端面上两个参照于旋转轴线的偏心孔和活塞架端面上的一个偏心孔。
在另一优选的构成中,在外壳的端面和活塞架的端面之间存在密封件设置,该设置具有至少一个密封件,对活塞架的端面密封至少一个换气孔。
这种措施的优点是,至少一个密封件在活塞架的孔不与至少一个换气孔连通的活塞架环绕旋转轴线的旋转位置上,保证不进行进出工作室的换气,由此可以在燃料-空气混合气体的压缩时和燃料-空气混合气体的点火后其膨胀时保证工作室内的高工作压力。在最简单的情况下,至少一个密封件设置在至少一个换气孔的圆周上并紧贴在活塞架的端面上。
优选活塞架上具有密封件设置并具有参照于旋转轴线径向外部的环形密封件、需要时径向内部的环形密封件和至少两个切向上彼此相距至少近似径向延伸的密封件,它们与环形密封件连接并设置在活塞架孔的两侧。
径向外部的环形密封件和需要时具有的径向内部的密封件使至少一个换气孔对外壳的其余内部空间密封,而两个基本径向延伸的密封件使活塞架的孔对外壳的端面密封。两个环形密封件和两个径向密封件在活塞架旋转时沿外壳端面的内侧滑动。
在另一优选的构成中,密封件设置具有两个以上至少近似径向延伸的密封件,它们最好在环绕旋转轴线的旋转方向上均匀分布。
这种措施的优点是,通过具有多个径向密封件进一步提高密封效果,而且此外达到整个密封件设置与外壳端面的内侧均匀接触。
具有环形密封件和径向密封件的整个密封件设置特别是可以整体构成并装入活塞架端面外侧相应配置的槽内。为达到密封件设置在外壳端面上的均匀压紧力,可向活塞架端面上的密封件设置施加弹力,将密封件设置压向外壳的端面。
在另一优选的构成中,外壳的端面上存在另一个中心孔并在活塞架的端面上同样存在另一个中心孔。
外壳端面的中心孔现在可以装入火花塞或者预热塞,然后可以通过活塞架端面上与外壳端面中心孔连通的中心孔作用于工作室内。
然后具有前面提到的径向内部环形密封件,以便将至少一个换气孔对活塞架端面上的中心孔密封。
在另一优选的构成中,活塞的端面在靠近活塞架端面的区域内具有低洼状的加深部位。
加深部位使活塞在活塞最大分离回转的OT位置上也保证有限的工作室容积,由此最佳构成一种最早的燃烧凹腔。燃料-空气混合气体点火后工作冲程开始时,在该燃烧凹腔内产生的爆发以最大杠杆作用于活塞,因为加深部位在回转轴线的上述构成中具有最大距离并因此在活塞上形成大的杠杆臂。
其他优点和特征来自于下面的说明和附图。
不言而喻,上述和下面还要介绍的特征不仅在各自所列举的组合中,而且也可以在其他组合中或者独立使用,而不会偏离本发明的范围。


附图中示出本发明的实施例,下面参照附图对其进行详细说明。其中图1示出回转活塞式发动机的透视总图;图2示出图1回转活塞式发动机的纵剖面,其中,活塞处于第一回转终端位置(UT位置)上;图3示出图1回转活塞式发动机与图2同样的剖面,其中,活塞现在处于第二回转终端位置(OT位置)上;图4示出图1回转活塞式发动机的另一纵剖面,其中,图4中的剖面平面相对于图2和3中的剖面平面约45°翻转,而且其中活塞处于基本在图2和图3中回转终端位置之间大致中间的回转终端位置上;图5示出图1-图4中回转活塞式发动机的活塞架包括其中所容纳的活塞在内的透视图;图6示出图1-图4中回转活塞式发动机外壳部分的外观图;图7示出图6外壳部分与图6相比扩大比例的内视图;以及图8、9和10各自示出图7中外壳部分其他内视图,但其中以虚线附加示出图5中的活塞架端面,而且其中图8、9和10各自示出活塞架参照于端面的外壳部分的不同旋转位置。
具体实施例方式
图1-4示出整体具有附图符号10的回转活塞式发动机。回转活塞式发动机10的其他细节在图5-10中示出。
回转活塞式发动机10整体作为内燃机构成,但经过相应的变化也可以作为泵或者作为压缩机使用。
回转活塞式发动机10具有图1中封闭示出的外壳12。外壳12具有球形构成的中心外壳段14。中心外壳段14由两个半外壳16和18组成,它们通过法兰20相互连接。
外壳12此外具有第一端面22和与第一端面22相对的第二端面24。
第一端面22通过端面的外壳盖26并且第二端面24通过端面的外壳盖28形成。外壳盖26和28与中心外壳段14或其两个半外壳16和18连接。外壳盖26和28可从中心外壳段14上取下,半外壳16同样也可从半外壳18上取下。
依据图2-4,外壳12内部设置四个活塞30-36。活塞30-36在外壳12内可以共同环绕旋转轴线38依据箭头40旋转。旋转轴线38穿过外壳12球形内部的中心并外壳固定,也就是说,其位置在活塞32-36旋转期间相对于外壳12不变。
活塞30-36在环绕旋转轴线38旋转时进行与旋转运动叠加的回转运动。活塞30和32在此方面环绕第一回转轴线42进行往复回转运动,该回转轴线在外壳12内部的中心与旋转轴线38垂直相切,而活塞34和36在环绕旋转轴线38旋转时环绕第二回转轴线44进行往复回转运动,该回转轴线同样在外壳12内部的中心与旋转轴线38垂直相切,但也与回转轴线42垂直。回转轴线42和44随同活塞30-36同样环绕旋转轴线38旋转。活塞30和32的瞬时回转平面在此方面始终与活塞34和36的瞬时回转平面垂直。
但所有四个活塞30-36也可以设置在一个共用平面上并相应地回转轴线42和44平行或者重合。
无论是旋转轴线38还是回转轴线42和44在这里均应理解为几何轴线。
活塞30和32或34和36的回转运动在两个终端位置之间进行,其中,图2示出一个终端位置(所谓UT位置)和图3示出另一个终端位置(所谓OT位置)。
一方面活塞30和32和另一方面活塞34和36的回转运动始终同向,也就是说,如果活塞30和32彼此回转,那么活塞34和36也彼此回转并相反。
每个活塞具有一个端面,也就是活塞30具有端面46,活塞32具有端面48,活塞34具有端面50和活塞36具有端面52,其中,后者在图2中被其他部件覆盖。
活塞30和32形成第一活塞对,其端面46和48彼此靠近。端面46和48确定第一工作室54。活塞34和36形成第二活塞对,其端面50和52彼此靠近并确定第二工作室56。与活塞30和32或34和36的往复回转运动相应,工作室54和56的容积扩大和缩小,其中,工作室54和56始终同向扩大或缩小。
活塞30-36这样设置在外壳12内,使旋转轴线38穿过两个工作室54和56,而且最好在活塞30-36的任何旋转和回转位置上均处于中心。
为使活塞30-36在其环绕旋转轴线38旋转运动时产生回转运动,每个活塞具有运行机构,确切地说活塞30具有运行机构58(图3和4),活塞32具有运行机构60(参照图2-4),活塞34具有运行机构62(参照图2)和活塞36具有运行机构64(参照图3和4)。运行机构58-64在这里作为导轮构成,其中,每个运行机构58-64可转动固定在所属的活塞30-36上。为活塞30和32的运行机构58和60分配在控制弯道件68上构成的第一控制弯道66。为活塞34和36的运行机构62和64分配控制弯道件68上的第二控制弯道70。
运行机构58和60据此沿同一控制弯道66运行,而运行机构62和64沿同一控制弯道70运行。
控制弯道66和70全圆周环绕旋转轴线38构成并具有一种轮廓或者弯道导向,可以使活塞30和32或34和36从其环绕旋转轴线38的旋转运动中导出回转运动。
活塞30-36在外壳12内滑动支承在环绕旋转轴线38与活塞30-36共同旋转的活塞架72上,该活塞架在图5中与活塞30-36共同但无外壳12示出。在活塞架72上,活塞例如借助于未示出的槽-弹簧连接防扭转或者翻转固定。
活塞架72依据图4具有分配给活塞34和36的孔74和依据图2具有分配给活塞30和32的孔76。活塞34和36滑动支承在孔74内,而活塞30和32滑动支承在孔76内。孔76与活塞30和32的端面46和48共同限制工作室54,而孔74与活塞34和36的端面50和52共同限制工作室56。由于活塞30和32相对于活塞34和36以90°交叉设置,孔74和76也彼此垂直在活塞架72上构成。
各自的主支承段78(孔74)和主支承段80(孔76)内具有孔74和76。通过主支承段78和80活塞架72通过轴承82或84可环绕旋转轴线38转动支承在外壳12内。
活塞架72不仅用于支承活塞30-36,而且也用于将旋转运动从或向传动/从动轴86分接。为此活塞架72在其末端上具有各自的外轮齿88或90,其中至少一个,在所示实施例中为外轮齿88与连接从动轴86的齿轮92啮合。从动轴86在回转活塞式发动机10上据此不是同轴,而是偏心设置在旋转轴线38上,由此可以使回转活塞式发动机10进行下面所要介绍的换气控制。
为使回转活塞式发动机10作为内燃机工作,需要燃料-空气混合气体在里面压缩和点火并在点火后膨胀的工作室54和56可以换气,也就是说,必须周期性将空气和燃料导入工作室54和56内并将燃烧过的燃料-空气混合气体再从工作室54和56排出。
为此外壳12上需要下面介绍的换气孔。在回转活塞式发动机10上,外壳12的端面22或24上具有换气孔,也就是说,靠近旋转轴线38,但与其偏心设置。
因为回转活塞式发动机10具有两个工作室54和56,但它们彼此对称构成,所以换气孔在端面22和24上环绕旋转轴线38一直偏移180°彼此相同构成,从而下面仅介绍外壳12端面22上的换气孔。
图7示出形成外壳12端面22的外壳盖26的内视图,而图6示出外壳盖26的外观图。
在端面的外壳盖26内,依据图7构成第一换气孔94和第二换气孔96。换气孔94用于气体的进气,在本案例中用于燃烧空气向工作室内56内进气,而换气孔96用于从工作室56排气或排出气体,在这里用于排放燃烧过的燃料-空气混合气体。
为换气孔94分配套管98,它在所示的实施例中与用于向工作室56内喷射燃料连同燃烧空气的喷油嘴100组合。但也可以具有回转活塞式发动机10的直接喷射装置,也就是说,喷油嘴100然后与套管98隔开设置。
为换气孔96分配套管102,用于将回转活塞式发动机10与排气系统连接。
换气孔94和96参照于旋转轴线38偏心设置在端面外壳盖28上。如从图7所看到的那样,换气孔94和96不是作为以相同的孔横截面贯通端面外壳盖28的孔构成,而是从端面外壳盖28的外侧向内侧扩径。换气孔94为此具有洞穴式或者漏斗形的缺口104,而换气孔96具有相应洞穴式的缺口106。洞穴式缺口104和106的外形基本扇形构成。
洞穴式加深部位或者缺口104或106起到各自进气或排气的漏斗作用。
换气孔94和96,确切地说是洞穴式缺口104和106的最大净跨度W在环绕旋转轴线38的旋转方向上看,延续大于30°和小于90°的旋转角。对于洞穴式缺口104和106来说,旋转角在图7中各自为70°。
换气孔94和96通过隔板108相互隔开。
在环绕旋转轴线38的旋转方向上看,隔板108具有小于两个洞穴式加深部位或缺口104和106的角延伸,在本案例中约为40°。
在活塞30-36或活塞架72的旋转方向上看(图7中的箭头40),用于燃烧过的燃料-空气混合气体排气的换气孔96处于用于新鲜燃料-空气混合气体进气的换气孔94的前面。这一点如还要介绍的那样,考虑到回转活塞式发动机10在进行排气、进气、压缩和膨胀(做功)的工作冲程时的工作原理。
换气孔94和96在端面22的端面外壳盖26上为回转活塞式发动机10换气控制装置的一部分。回转活塞式发动机10换气控制装置的其他部分由活塞架72承担。活塞架72具有与外壳12端面22的端面外壳盖26直接相对的端面110,它与端面外壳盖26的内侧加深构成相应以相同的弯曲半径凸起构成。在活塞架72的端面110上存在贯通端面110的孔112。在所示的实施例中,孔112具有基本上扇形形状的孔横截面。孔112在环绕旋转轴线38的旋转方向上看的宽度或最大跨度在此方面小于端面外壳盖26上隔板108的最小宽度或跨度。孔112与换气孔94和96相同与旋转轴线38偏心设置。
在活塞架72环绕旋转轴线38旋转时,孔112搭接端面外壳26内侧与其直接相对的面,并根据旋转位置孔112依次搭接换气孔96和换气孔94并不言而喻也搭接端面外壳盖26包括隔板108在内与端面110相对面的其余封闭区域114。
除了孔112和在端面外壳盖26上与同样中心孔118对中心和火花塞或者预热塞120在其中定位的中心孔116外,活塞架72的端面110为整面,也就是封闭。
如果正在不进行换气,也就是孔112既不与换气孔94也不与换气孔96连通的话,为使换气孔94和96对端面110密封,具有密封件设置122,而且在所示的实施例中是在活塞架72本身的端面110上。
密封件设置122具有径向外部的环形密封件124、径向内部的环形密封件126以及大量径向延伸或束状设置的密封件128,它们设置在径向内部的环形密封件126和径向外部的环形密封件124之间并将其相互连接。径向内部的环形密封件126对中心孔116密封,而径向外部的环形密封件124对活塞架72端面110的径向外部区域密封。两个径向延伸的密封件128,即径向延伸的密封件130和132,在此方面与径向内部的环形密封件126和径向外部的环形密封件124的相应段共同环绕活塞架72端面110上的孔112。
上面所称的密封件设置122的所有密封件124-132相互整体构成并容纳在活塞架72端面110外侧上的相应槽内。密封件124-132特别是例如通过压力弹簧件弹性支承在上述槽内,从而密封件124-132借助于弹力压向端面外壳盖26的内侧。
图8-10示出活塞架72端面110上的孔112和端面外壳盖26上的换气孔94和96之间不同的相对位置。
从图8开始,活塞架72处于环绕旋转轴线38的旋转位置上,在该位置上孔112与换气孔96连通。在孔112搭接换气孔96期间,燃烧过的燃料-空气混合气体从工作室54排气。在此期间,活塞30和32从图2所示的UT位置通过图4所示的中间位置回转到图3所示的OT位置内。为这种回转行程活塞30和32需要环绕旋转轴线38进行90°旋转。在排气过程期间,换气孔94对工作室54完全密封,而且是通过密封件设置122密封。
排气过程结束或处于图3的OT位置内以后,孔112在活塞架72的端面110上与端面外壳盖26的隔板108对中心。在这种状态下,两个换气孔94和96对工作室54密封。在到达图3的OT位置后,活塞30和32重新分离回转,而且是通过图4的中间位置回转到图2的UT位置内,但其中活塞在新的UT位置内相对于图2以180°环绕旋转轴线38继续旋转。
在活塞30和32的上述分离回转期间,孔112在活塞架72的端面110上依据图10通过换气孔94滑动,由此燃料-空气混合气体通过换气孔94吸入工作室54内。燃料-空气混合气的进气或吸入过程也通过活塞30和32环绕旋转轴线38小于90°的旋转运动进行。如果活塞30和32到达其UT位置,那么孔112不再与换气孔94对中心,而工作室54现在重新对换气孔94和94完全密封。
从这种更新的UT位置中,活塞30和32通过控制弯道66重新相互靠近回转,由此此前进入或吸入的燃料-空气混合气体受到压缩,直至活塞30和32再次到达OT位置。孔112在此方面基本处于图10位置136的高度上。现在受到最大压缩的燃料-空气混合气体然后通过火花塞120点火,而且燃料-空气混合气体此后产生的膨胀然后在活塞30和32从其OT位置向其UT位置的更新过渡期间通过环绕旋转轴线38的继续90°旋转进行。
在整体上通过环绕旋转轴线38以180°旋转进行的压缩和膨胀(做功)的工作冲程期间,换气孔94和96通过活塞架72的端面110和密封件设置122密封封闭。换气孔96和94的打开自动通过活塞架72的孔112从换气孔96和94旁边经过完成。
图10示出相应的活塞位置“OT”和“UT”。
在此前参照工作室54介绍的换气控制期间需要指出的是,工作室56的换气控制过程完全相似,所以在这里无需赘述。工作冲程之间仅存在时间上的差异。工作室54内正在进行新鲜燃料-空气混合气体的吸入工作冲程期间,工作室56内进行膨胀(做功)的工作冲程。如果工作室54内进行排气的工作冲程,那么工作室56内进行压缩的工作冲程等等。
活塞30-36的端面在其靠近活塞架72端面的各自区域内具有低洼的加深部位,如为活塞30和32采用附图符号140和142所示的那样。与活塞34和36上也相应具有的低洼加深部位140和142使活塞30和32的OT位置上仍保留工作室54有限的容积,由此在工作室54内正在压缩的燃料-空气混合气体点火时,活塞30和32利用最佳的杠杆作用压开。依据图3为远离工作室54的活塞30和32各自分配背面的室150和152,如果工作室54扩大,背面室则缩小并相反。室150和152可以作为活塞30和32分离回转时燃烧空气预压缩的预压缩室使用,其中,然后在活塞30和32的UT位置上预压缩的燃烧空气可以通过活塞30和32上的阀门设置(未示出)穿过这些活塞注入工作室54内。可比较的背面室或预压缩室可以相应用于活塞34和36。
依据图1,外壳12上此外存在进气口154和相应的排气口156,其中,冷却空气被通过进气口154输入外壳12内腔并可以通过排气口156排出。此外具有上水口158,冷却水可以通过其进入用于冷却外壳12本身,其中,水然后通过排水口160重新排出。
外壳12上同样具有上油口162以及排油口164,用于润滑和冷却回转活塞式发动机10的旋转部件,特别是活塞架72和活塞30-36。
权利要求
1.回转活塞式发动机,具有外壳(12),该外壳里面设置第一和至少一个第二活塞(30、32),活塞可共同在外壳(12)内环绕外壳固定的旋转轴线(38)旋转并在环绕旋转轴线(38)旋转时环绕与旋转轴线(38)垂直通过外壳中心分布的回转轴线(42)彼此反向进行往复回转运动,其中,第一和至少第二活塞(30、32)彼此靠近的端面(46、48)之间设置工作室(54),而且外壳(12)内具有至少一个换气孔(94、96),用于工作室(54)的进气或排气,其特征在于,活塞(30、32)这样设置,使旋转轴线(38)通过工作室(54)分布,第一活塞(30)和所述至少第二活塞(32)滑动支承在活塞架(72)中,该活塞架在外壳(12)内与旋转轴线(38)同心环绕该旋转轴线可转动设置并与活塞(30、32)共同环绕旋转轴线(38)旋转,所述至少一个换气孔(94、96)参照于旋转轴线(38)偏心设置在外壳(12)的一个端面(22)上,并且外壳(12)的该端面(22)与活塞架(72)的整面端面(110)相对,该活塞架的端面具有在环绕旋转轴线(38)的旋转方向上限界的偏心孔(112)。
2.按权利要求1所述的回转活塞式发动机,其中,所述至少一个换气孔(94、96)在孔横截面上从外壳(12)端面(22)的外侧向内侧扩径。
3.按权利要求1或2所述的回转活塞式发动机,其中,在环绕旋转轴线(38)的旋转方向上看,所述至少一个换气孔(94、96)的最大净跨度延续大于30°且小于90°的旋转角。
4.按权利要求1-3之一所述的回转活塞式发动机,其中,外壳(12)的端面(22)上偏心设置第二换气孔(94),其中,至少一个换气孔(96)用于工作室(54)排气且第二换气孔(94)用于工作室(54)进气,而且其中活塞架(72)端面(110)上的孔(112)在环绕旋转轴线旋转时依次地但无时间上的重叠地与所述至少一个和第二换气孔(96、94)连通。
5.按权利要求4所述的回转活塞式发动机,其中,在活塞架(72)的旋转方向上看,用于排气的至少一个换气孔(96)设置在用于进气的第二换气孔(94)的前面。
6.按权利要求4或5所述的回转活塞式发动机,其中,在活塞架(72)的旋转方向上看,至少一个换气孔(96)和第二换气孔(94)通过隔板(108)彼此隔开,该隔板至少略宽于活塞架(72)的孔(112)的宽度,其中,隔板(108)在旋转方向上看延续约20°至约60°的角度。
7.按权利要求6所述的回转活塞式发动机,其中,隔板(108)延续约30°至约50°的角度。
8.按权利要求1-7之一所述的回转活塞式发动机,其中,在外壳(12)的端面(22)和活塞架(72)的端面(110)之间存在密封件设置(122),该密封件设置具有至少一个密封件,该密封件相对活塞架(72)的端面(110)密封所述至少一个换气孔(94、96)。
9.按权利要求8所述的回转活塞式发动机,其中,具有在活塞架(72)上的密封件设置(122),并且具有参照于旋转轴线(38)径向外部的环形密封件(124)、需要时径向内部的环形密封件(126)和至少两个切向上彼此相距的至少近似径向延伸的密封件(130、132),它们与环形密封件(124、126)连接并设置在活塞架(72)的孔(112)的两侧。
10.按权利要求9所述的回转活塞式发动机,其中,密封件设置(122)具有两个以上至少近似径向延伸的密封件(128、130、132),它们最好在环绕旋转轴线(38)的旋转方向上均匀分布。
11.按权利要求1-10之一所述的回转活塞式发动机,其中,外壳(12)的端面(22)中存在另一个中心孔(118),并且在活塞架(72)的端面(110)中同样存在另一个中心孔(116)。
12.按权利要求1-11之一所述的回转活塞式发动机,其中,活塞(30、32)的端面(46、48)在靠近活塞架(72)端面(110)的区域内具有加深部位(140、142)。
全文摘要
本发明涉及一种回转活塞式发动机,具有外壳(12),里面设置第一和至少一个第二活塞(30、32),活塞可共同在外壳(12)内环绕外壳固定的旋转轴线(38)旋转并在环绕旋转轴线(38)旋转时环绕与旋转轴线(38)垂直通过外壳中心分布的回转轴线(42)彼此反向进行往复回转运动,其中,第一和至少第二活塞(30、32)彼此靠近的端面(46、48)之间设置工作室(54)。外壳(12)内具有至少一个换气孔(94、96),用于工作室(54)的进气或排气。活塞(30、32)这样设置,使旋转轴线(38)通过工作室(54)分布。第一活塞(30)和至少第二活塞(32)滑动支承在活塞架(72)上,该活塞架在外壳(12)内与旋转轴线(38)同心环绕该旋转轴线设置并与活塞(30、32)共同环绕旋转轴线(38)旋转。至少一个换气孔(94、96)参照于旋转轴线(38)偏心设置在外壳(12)的一个端面(22)上,而且外壳(12)的该端面(22)与活塞架(72)的整面端面(110)相对,该端面具有在环绕旋转轴线(38)的旋转方向上限界的偏心孔(112)。
文档编号F01C9/00GK101025089SQ20061008867
公开日2007年8月29日 申请日期2006年6月2日 优先权日2006年2月22日
发明者赫伯特·许特林 申请人:赫伯特·许特林
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1