专利名称：具有内燃机构的椭圆旋转型发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及活塞型内燃机领域，或具有旋转活塞的封闭式发动机领域。按国际专利分类(IPC)，其属于F 02B 53/00组。
背景技术：
/发明内容本发明解决了从发动机的工作缸体有效地排出燃烧残余物、以及有效地为缸体充入新鲜混合气的问题，加大循环的压缩和膨胀程度，提高混合气的燃烧并改进气体排放的质量，降低燃料消耗，实现更加稳定的发动机操作并且获得更大程度的热力学效率。
发明人知晓的类似于所述解决方案的唯一例子为发明人所持有的专利(该专利的名称为“segmented(internal combustion)motor”/1996年5月20日公布/第47919号)。该解决方案的第一缺点(在所述专利47919的技术问题的解决方案中描述的)为发动机壳体的内径和内齿齿轮的直径应当等同。上面提到的解决方案的第二缺点(如在专利47919的说明书的技术问题的解决方案和摘要所指明)在于小齿轮将旋转力矩传递到输出轴。该解决方案的第三缺点为燃烧残余物的排放效率低，并且不能有效地为缸体充入新鲜混合气(由于燃烧残余物)、或者对于柴油机情形则为冲入空气。
本发明的核心(相对于名称为“Segmented internal combustionmotor”的专利47919)在于有效排出所有燃烧残余物，以及相应地获得更好的为缸体充入新鲜混合气的效果、或者对于柴油机情形则为冲入空气的效果。
提高工作循环的压缩(膨胀)程度。
旋转力矩直接从转子(而非齿轮)传递到输出轴。
本发明的创新点在于引入直立或水平偏心值e/v和e/h，有效地变换内齿齿轮相对于旋转轴线的对称轴线。
创新点还在于摇杆，其中所述摇杆不论“推动”或“拉动”转子，均将旋转力矩传递给输出轴，并且确定特定循环冲程期间的角度大小。
创新点还在于输出轴为转子的一体性部件。
创新点还在于大齿轮(内齿齿轮)的直径和小(行星)齿轮的直径之间的关系总是1∶2，更确切地说(rather)，齿轮比为i＝2。
本发明的创新点还在于内齿齿轮的直径不必非要等于发动机壳体的内径。
创新点还在于，相对于旋转轴线偏心放置的滚针轴承起到支承行星齿轮的作用。
在以上简单总结的基础上，还结合实施方式对发明进行更细致的描述，从而更好的理解本发明的上述特征，部分实施方式用附图来表示。然而，应注意到，附图所示仅仅为本发明的典型实施方式，因此不可将其视为对发明范围的限定，原因为本发明可允许有其他等同有效的实施方式。其中所述附图为图1为椭圆旋转型发动机的正剖视图；图2为椭圆旋转型发动机的侧剖视图；图3为椭圆旋转型发动机作用要点示意图；图4所示为作为转子旋转角度变化的函数的排气量的变化情形，图中实线表示椭圆旋转型发动机，虚线表示分段式发动机，其中Vo为起始排放、Vg为工作排放、Vu为工作缸体的总排放、而φ则为转子的旋转角度；图5所示为作为转子旋转角度变化的函数的旋转力臂的变化情形，图中实线代表椭圆旋转型发动机，虚线代表分段式发动机，其中“L”为旋转力臂、而φ则为转子的旋转角度；图6所示为作为转子旋转角度变化的函数的旋转力矩的变化情形，图中实线代表椭圆旋转型发动机，虚线代表分段式发动机，其中“M”为旋转力矩、而φ则为转子的旋转角度。
具体实施例方式
本发明图1和图2所示为转子2在发动机的定子1内旋转，工作缸体3包含在所述转子2内，而活塞6则位于该缸体3内。在由燃料燃烧所产生的力的作用下，通过杆7连接到较大销9上的活塞6朝着左内死点(IDC)移动。
较大销9连接到摇杆8上，所述摇杆8通过较小销10连接到转子2上、并且将旋转力矩传递到转子2上。图1显示了逆时针旋转的转子2，以及显示了在这样的位置下，即当较小销10位于开口23中时，摇杆8“拉动”转子2。当较小销10移动到开口25时，摇杆8便变换其位置，从而摇杆8“推动”转子2。由于杆7的运动，较大销9也同样移动行星齿轮12，其中所述行星齿轮12带有偏心安装(相对于转子轴线)的滚针轴承13、并且啮合到内齿齿轮11上。
其比率为1∶2(i＝2)的、啮合在一起的成对部件11和12严格地确定了活塞6相对于两个外死点(上下ODC)以及两个内死点(左右IDC)的位置，并且由于上述的传递比率而形成了旋转力的作用点的椭圆轨道。
经由作为转子2的一体性部件的、并且安置在滚动轴承22上的轴17和20，旋转力矩因而从转子2传递到发动机的外部。
通过变换齿轮11的水平轴线，即偏心量，e/h，或活塞6间的半高值(当在排放起始阶段、活塞6相对于缸体3位于上ODC时)，则以下情形得以实现在排气过程的结尾，位于下ODC的活塞6实际上完全将燃烧残余物从工作缸体6排掉，亦即将残余气体挤出，却并未经过排气门16抽空工作缸体3。当转子2进一步旋转以及活塞6朝着右IDC运动时，则形成低压(几近真空)，造成工作混合气经过进气门15强烈吸入到缸体3中。
对位于转子2上的孔口23和25的位置以及摇杆8的长度进行选择，以及选择出适宜的偏心值e/h和e/v，便可实现工作循环中单个冲程所想要的角度。由此，能够选择出膨胀冲程期间的最佳角度，与此同时，排气和压缩冲程期间的角度较小些，而吸气冲程期间的角度则较大些。
转子2和定子1之间的密封通过位于工作缸体4头部内的密封件5而得以实现，而发动机的冷却则通过流经开口21的液体冷却剂而得以实现。此外，在定子1上还设置有用于调节真空的开口19以及用于对活塞6的前部(顶部)进行冲洗和冷却的开口24。椭圆旋转型发动机的横向侧部由板盖18封闭，其中所述板盖18同时还起到支承滚动轴承22和滚针轴承13的作用。
当将椭圆旋转型发动机制成如同四冲程Otto发动机时，通过来自位于孔口14上的火花塞的火花点燃预先压缩的新鲜混合气，而当将椭圆旋转型发动机制成如同柴油发动机时，则同样也从孔口14将燃料注入到预先压缩的空气中。
尽管前面所述为针对于本发明的实施方式，但是在不偏离本发明的基本范围的情况下，还可设计出其他的以及进一步的实施方式，其中本发明的范围由权利要求书确定。
权利要求
1.具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，所述椭圆旋转型发动机由定子(1)以及工作缸体(3)和活塞(6)构成，其中转子(2)在所述定子(1)内旋转，而所述活塞(6)则通过杆(7)、经由摇杆(8)连接到转子(2)上。
2.根据权利1所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，所述摇杆(8)经由较大销(9)与杆(7)连接，并经由放置在开口(23)中的较小销(10)与转子(2)连接。
3.根据权利2所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，所述摇杆(8)经由较大销(9)与杆(7)连接，并经由放置在开口(25)中的较小销(10)与转子(2)连接。
4.根据权利1所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，行星齿轮(12)经由较大销(9)、按i＝2的齿轮比对称地啮合到偏心安装的内齿齿轮(11)上。
5.根据权利1所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，所述内齿齿轮(11)相对于旋转轴线偏心安装，并且被放置在定子(1)和板盖(18)之间。
6.根据权利5所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，所述内齿齿轮(11)相对于旋转轴线偏心安装、被放置在板盖(18)中。
7.根据权利5所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，相对于旋转轴线偏心安装的所述内齿齿轮(11)被放置在定子(1)中。
8.根据权利1所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，在板盖(18)中，偏心安装的滚动轴承(13)支承行星齿轮(12)。
9.根据权利1所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，在定子(1)上设置有用于调节吸气冲程真空的孔口(19)、用于对活塞(6)的前部进行冲洗和冷却的孔口(24)、用于火花塞的孔口(14)、用于吸入新鲜混合气的吸气门(15)、用于排出燃烧产物的排气门(16)以及用于冷却的开口(21)。
10.根据权利9所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，在定子(1)上，设置有用以将燃料注入到工作缸体(3)内的孔口(14)。
11.根据权利1所述的具有内燃机构的椭圆旋转型发动机，其特征在于，n个沿着旋转轴线且其相位偏移角度为360/n的连接在一起的发动机组成一个一体整合性的发动机整体。
全文摘要
一种方法和装置，所述装置由定子(1)以及工作缸体(3)和活塞(6)构成，其中，转子(2)在所述定子(1)内旋转，所述活塞(6)经由杆(7)和较大销(9)与摇杆(8)连接，所述摇杆(8)再经由较小销(10)将旋转力矩传递到转子(2)上、亦即传递到输出轴(17)和(20)上。同时，杆(7)经由较大销(9)通过其自身的运动而移动行星齿轮(12)，所述行星齿轮(12)带有偏心安装的轴承(13)并对称地啮合到偏心安装的内齿齿轮(11)上，从而确定了工作缸体相对于两个ODC和两个IDC的位置。
文档编号F02B57/02GK1918372SQ200580005054
公开日2007年2月21日 申请日期2005年2月10日 优先权日2004年2月18日
发明者沃伊斯拉夫·尤里希奇 申请人:沃伊斯拉夫·尤里希奇