一种内燃发动机和一种内燃发动机的操作方法
【专利摘要】一种内燃发动机(10)，包括发动机缸体(12)，发动机缸体限定了具有纵轴A的汽缸(14)。活塞(16)滑动地设置于汽缸(14)内，叶轮(18)设置于汽缸(14)的一端处。叶轮(18)转动地安装在轴(30)上，所述轴延伸出汽缸(14)并通过叶轮(18)的旋转驱动其旋转。发动机进一步包括防旋转结构(20)，以防止活塞绕汽缸纵轴旋转，和设置于活塞面上的引旋叶片(38)，面对设置有叶轮的汽缸端部。通过汽缸中活塞和叶轮之间的燃油燃烧所产生的燃烧气体通过与引旋叶片的作用而打旋，打旋的燃烧气体进而使叶轮旋转。
【专利说明】一种内燃发动机和一种内燃发动机的操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃发动机。
【背景技术】
[0002]已知有各种内燃发动机装置，其中最常见的都包括有自动循环或四冲程发动机、二冲程发动机和万克尔(Wankel)转子发动机。还已知有其它的发动机类型，包括采用五或六个发动机周期和气体涡轮的类型。二和四冲程内燃发动机采用在汽缸内往复运动的活塞。汽缸中的燃烧作用驱动活塞在汽缸内来回往复运动，通过与活塞相连接的连杆，活塞往复运动产生的动力驱动曲柄轴，产生旋转功率输出。万克尔发动机没有采用往复式活塞。取而代之的是，其使用在椭圆形腔中旋转的偏心轴，以进行进气、压缩、点火和排气。气体涡轮也是一种包括有压缩机、燃烧室和涡轮的旋转式机器。采用滑动的往复式活塞和腔室并利用连接连杆将往复运动转换成旋转输出的内燃发动机，存在由于活塞汽缸和连接连杆以及曲柄轴之间的摩擦而损失一些燃烧能量的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种改进的内燃发动机。
[0004]关于本发明的第一方面，提供了一种内燃发动机，其包括限定了具有一纵轴的汽缸的发动机缸体、滑动地设置于汽缸内的活塞和设置于汽缸一端处的叶轮，所述叶轮转动地安装在一轴上，所述轴延伸出汽缸并在叶轮的旋转驱动下旋转，所述发动机进一步包括防止活塞绕汽缸纵轴旋转的防旋转结构，以及设置于活塞面上引旋叶片，该叶片面对汽缸设置有叶轮的端部，这样，汽缸中活塞和叶轮之间的燃油燃烧所产生的燃烧气体通过与引旋叶片作用下打旋，打旋燃烧气体进而使叶轮旋转。
[0005]这样，燃烧能量转换成输出轴的旋转，而不需要在活塞和轴之间的机械互连。
[0006]优选地，活塞在其面上包括多个引旋叶片，其面对设置有叶轮的汽缸端部。
[0007]在较优选的设置中，叶轮设置在汽缸的每个端部处，活塞在其面对叶轮的另一个面上设置有一个或多个引旋叶片。
[0008]在叶轮设置于汽缸的每个端部处的情况下，燃油喷油嘴设置为在汽缸的两端部处将燃油注入汽缸中。
[0009]在一种设置中，点火机构，例如火花塞，设置于汽缸设置有叶轮的端部处或附近。在叶轮设置于活塞两端部处的情况下，点火机构设置于两端部处。可选地，燃油可采用类似于柴油发动机的方式，通过汽缸中的活塞运动所产生的压缩点燃。
[0010]根据本发明的第二方面，提供有一种内燃发动机，其包括限定了具有一纵轴的细长汽缸的发动机缸体、设置于汽缸内以便在汽缸内纵向往复滑动的活塞，所述活塞没有机械地连接至发动机的输出驱动轴，这样，在活塞一侧的燃油燃烧产生沿汽缸的活塞运动，以置换汽缸中活塞另一侧的气体，这样，由于所述燃烧产生的燃烧气体驱动叶轮，这样，至少发动机的一些动力是由作用于叶轮上的燃烧气体产生。
[0011]这样，大部分动力是由通过活塞的往复运动驱动的泄露排出气体所产生的。
[0012]在根据第二方面的内燃发动机中，活塞可在其一个面上具有引旋叶片，内叶轮可设置于汽缸的端部处，面对具有叶片的活塞，以便使汽缸中燃油燃烧所产生的燃烧气体在引旋叶片的作用下形成打旋，打旋的燃烧气体进而使内叶轮旋转。
[0013]在内叶轮和外叶轮由燃烧气体驱动的情况下，外叶轮优选地驱动外叶轮驱动轴。在这种情况下，外叶轮驱动轴可驱动地连接到发动机的主输出驱动轴。可选地，外叶轮驱动轴可为发电机，以产生电力，进而能够用于提供动力，例如通过为电动机提供动力。
[0014]在第二方面的发动机设置有内叶轮的情况下，内叶轮驱动轴可以驱动发动机的主输出驱动轴，或者可以为发电机提供动力，以产生电力，进而能够用于提供动力。
[0015]根据本发明的第三方面，提供有一种内燃发动机，其包括多个汽缸外壳，每个汽缸外壳内限定有细长的汽缸，每个汽缸具有一纵轴，每个汽缸具有一驱动轴，所述驱动轴沿汽缸的轴向方向延伸出汽缸外壳，每个驱动轴上具有带齿的齿轮，发动机进一步包括驱动输出驱动轴的主齿轮，驱动轴的齿轮设置为与主齿轮啮合，这样，汽缸的驱动轴的旋转就使主齿轮旋转，进而使输出驱动轴旋转，汽缸设置为环绕主齿轮的圆周。
[0016]因为汽缸经由从其延伸出的驱动轴分别直接输出旋转功率输出，而不是必须通过连接连杆和曲柄轴来转换的往复功率输出，在每个汽缸驱动轴上提供齿轮是方便的，所述齿轮可设置为环绕主齿轮，以产生主输出驱动力。为了紧凑，汽缸设置为环绕主齿轮的圆周。
[0017]为了特别紧凑的设置，齿轮可包括内齿环，汽缸可设置为在主齿轮内部环绕主齿轮的圆周。
[0018]在可选的设置中，主齿轮具有外齿，汽缸设置为环绕主齿轮的外圆周。
[0019]来自主齿轮的输出驱动轴可以驱动汽车变速器的输入轴，或者其可以驱动发电机，以产生电力，所述电力用于提供动力。
[0020]根据本发明的第四方面，提供有一种内燃发动机的操作方法，所述发动机包括发动机缸体，成型于发动机缸体内的汽缸和滑动地设置于汽缸中的往复式活塞，设置于汽缸一端附近的允许气缸外的气体进入汽缸的进气阀和所述汽缸一端附近的允许汽缸中的气体通过出气通道的出气阀，设置于汽缸另一端附近的进气阀和设置于该汽缸另一端附近的出气阀，所述方法包括以下步骤:
[0021]i)关闭出气阀，
[0022]ii)经由汽缸一端处的进气阀将气体引入汽缸中，从而迫使活塞远离所述一端，朝向所述另一端，并压缩所述另一端中的气体，
[0023]iii)将出气通道中的气体压力维持在低于环境压力的水平，
[0024]iv)将燃油引入汽缸中的所述另一端处，
[0025]v)点燃引入的燃油，以使活塞沿汽缸移动，远离所述另一端，朝向所述一端，从而进一步压缩汽缸中所述一端处的气体，
[0026]vi)打开所述另一端处的出气阀，以使燃烧气体传到出气通道，
[0027]vii)经由所述另一端处的进气阀将气体引入汽缸中，以迫使活塞远离所述另一端，并压缩所述一端处的气体，
[0028]viii)从出气通道排出燃烧气体，并在出气通道中形成处于低于环境压力的水平的气压，
[0029]ix)将燃油引入汽缸中所述一端处，
[0030]χ)点燃引入的燃油，以使活塞沿汽缸移动，远离所述一端，朝向所述另一端，从而进一步压缩所述另一端处的气体，
[0031]xi)打开所述一端处的出气通道，以使燃烧气体从汽缸排出到出气通道，
[0032]xii)重复步骤 i)至 xi)。
[0033]根据本发明的第五方面，提供有一种以水/燃油乳状液为燃料的内燃发动机，包括限定了燃烧室的发动机缸体，通向燃烧室内的燃油入口端口，从燃烧室导出的燃烧气体出口端口，燃烧室中的叶轮，所述叶轮旋转地安装在一轴上，所述轴延伸出燃烧室并在叶轮的旋转驱动下旋转，成型于燃烧室内壁上的引旋结构，所述结构与叶轮隔开并相对，设置于引旋结构附近的点火装置，以及在引旋结构附近的点火机构，这样，水/燃油乳状液和空气引入到燃烧室中，点火机构点燃乳状液/空气混合物，通过引旋结构使燃烧气体打旋，以将旋转传递给叶轮。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]下面对本发明的上述方面的内燃发动机实施例的详细描述，是通过示例性的方式并参照了附图，其中:
[0035]图1为根据本发明的内燃发动机的汽缸的部分截面示意图；
[0036]图2为图1中的汽缸略去活塞以便详细显示叶轮的平面示意图；
[0037]图3a至3i为图1和2中的汽缸的示意图，所示为汽缸的运行周期；
[0038]图4为图1中的汽缸中所采用的活塞的详细平面图；
[0039]图5为图4中的活塞的侧视图；
[0040]图6为类似于图1的汽缸的部分截面示意图，其具有可选的叶轮装置；
[0041]图7a至7e为根据本发明的第一、第二和第四方面的发动机的示意图；
[0042]图8为根据本发明的第三方面的内燃发动机的正视示意图；
[0043]图9为图8中的发动机的端视图；
[0044]图10为根据本发明的第三方面的发动机的可选设置的端视图；
[0045]图11为根据本发明的第三方面的另一种发动机的侧视示意图，所示为驱动一涡轮；
[0046]图12为根据本发明的第五方面的另一种发动机的截面示意图。
【具体实施方式】
[0047]图1中，内燃发动机装置10包括限定了汽缸14的发动机缸体12。活塞16滑动地设置于汽缸14内，叶轮组件18设置于汽缸14的一端处。
[0048]虽然为了清晰起见使所示的发动机缸体12具有相对较薄的壁，但是，汽缸14以已知的方式成型于发动机缸体中，且可能具有比图1中所示更厚的壁。
[0049]汽缸14为细长的，且具有轴线A。汽缸14垂直于纵轴的横截面为圆环形。四条焊道(beads) 20从汽缸14的内壁向内突出，平行于汽缸14的纵轴线A延伸。焊道20相互之间以90度角均匀隔开，如图2所示。燃油喷油端口 22设置于汽缸14的侧壁上，该端口接收来自于燃油箱24的燃油，并设置为将燃油喷射至汽缸14中。成型一空气进口 23穿过汽缸14的壁。也成型一排气出口 25穿过汽缸14的壁。进口 23、出口 25和燃油喷油端口 22均优选地设置，以便通过它们进入或离开汽缸的液体必定在非径向方向上行进。这增强了汽缸中的打旋效应。在图1中的下端处，汽缸14的端壁限定了与汽缸14同轴设置的孔口26。孔口 26接纳轴承28，轴承28进而支撑由叶轮18驱动的轴30。带齿的齿轮32设置于轴30的端部上，轴30突出汽缸14外。
[0050]在可选的设置中，燃油通过沿轴30的轴线的燃油喷油端口居中地注入。
[0051]活塞16最佳参照图1、4和5所示。活塞16包括大体为圆柱形的主体34，其尺寸为在汽缸14中紧密滑动配合。四个沟槽36成型于圆柱形主体34的外圆周，平行于圆柱形主体34的轴线延伸，环绕圆周相互之间以90度均匀隔开。沟槽36的尺寸略大于焊道20，以便当活塞16设置于汽缸中时，沿焊道20行进，并且焊道20防止活塞16绕轴线A旋转。引旋叶片结构38从活塞16的圆柱形主体34的其中一个圆形表面突出，第二引旋叶片结构40从圆柱形主体34的另一个圆形表面延伸出来。当以平面图进行观察时，引旋叶片结构38,40具有阴阳符号的形状，当以端视图进行观察时，具有弯曲的形状，所述弯曲的形状具有瓢状的外部(参见图4和5)。
[0052]叶轮组件18包括一系列安装于轴30上的叶轮叶片42，通过叶轮叶片42的旋转使轴30旋转。机械压力密封轴承44设置于轴承28和轴30之间，以防止气体经由叶轮装置18和孔口 26从汽缸中泄漏。
[0053]图1至5中所示的内燃发动机的运作示意地如图3a至3i中所示。在图3a至3i中，为清晰起见，已略去发动机的大部分细节。图3a至3i中所示的发动机周期涉及当发动机运行时的周期，发动机的起动周期将稍后进行介绍。
[0054]图3a中，活塞16从汽缸14的中点向下朝向汽缸14的下端移动，使活塞16下方的气体被压缩。图3b中，随着活塞16继续向下移动，燃油经由喷油端口 22从燃油箱24注入到汽缸14中活塞16下方的区域中。图3c中，活塞16已向下移动至其较低的范围。在该点处，由喷油嘴22注射的燃油被点燃。如上所述，可由于活塞16向下运动压缩气体使温度升高而自动发生点燃，或者如同在传统的汽油驱动四冲程发动机中可以通过点火装置来点燃。一旦点燃，如图3d中所不，活塞16就开始被逼迫向上地朝向汽缸14的另一端移动。通过在沟槽36中延伸的焊道20来防止活塞绕轴线A旋转。引旋叶片结构38反作用于快速膨胀的燃烧气体，在气体中产生绕轴线A的打旋运动，如图3e中所示。打旋的燃烧气体作用至叶轮叶片42上，如图2和图3e中所示，这进而使叶轮18与轴30 —起旋转。轴30旋转驱动齿轮32旋转。随着活塞16如图3f中继续向上移动，燃烧气体仍然绕轴线A打旋，然后燃油在汽缸14的另一端处经由燃油喷射端口注入活塞上方。当活塞16如图3g中所示到达其行程的顶部范围时，燃烧气体中的打旋能量已大部分传送给继续旋转的叶轮。在该点处，如图3h中所示，点燃活塞上方的燃油/空气混合物，图3i中活塞16上表面上的引旋叶片结构40在燃烧气体中产生打旋，这进而使汽缸14上端处的叶轮18旋转。活塞16被向下驱动回去，朝向汽缸的下端，周期重复。以下将会更详细地介绍从汽缸14排空燃烧气体。
[0055]图7a至7e中所示为在具有汽缸的发动机中的燃烧周期。图7a中，内燃发动机50包括限定了汽缸14的发动机缸体，如上所述。汽缸14在其每个端部都具有叶轮装置18，如图1中所示。汽缸14还包括在其一端处的进气阀52，在其另一端处的进气阀54，在所述其一端处的出气阀56，以及在所述其另一端处的出气阀58。起动电动机60通过驱动皮带轮62连接至空气压缩机64。空气压缩机64具有出口流道66。第一外叶轮68设置于出口流道66中，以便由压缩机64驱动的空气经由流道66来驱动叶轮68旋转。第一外叶轮68安装在轴70上，进而安装了第二外叶轮72。当第一外叶轮68由在流道66中流动的气体驱动时，第二外叶轮72由共同的驱动轴70驱动。第二外叶轮72在排气出口流道74中。进气流道76从第一外叶轮68延伸出来，并分成与进气阀52、54连通的子进气流道76a、76b。子出气流道74a、74b从出气阀56、58延伸出来，并合并为出气流道74。止回阀75形成于第二外叶轮上游的每个子出气流道74a、b中。每个子进气流道76a、76b的容积选择为非常近似于或完全等于活塞冲程的容积。出口流道74的容积设计为基本等于排出的燃烧气体的体积。
[0056]为了从开始操作发动机，起动电动机60通过驱动皮带轮62使空气压缩机64转动。来自于空气压缩机64的空气流经压缩机流出通道66，以驱动叶轮68。驱动叶轮68的空气流经由打开的进气阀52，进入汽缸14内部活塞16上方，以便实现图7a中对活塞16下方的空气进行压缩。可选地，空气也可流经进气阀54。出气阀56、58关闭。第一外叶轮68旋转使第二外叶轮72旋转，叶轮72在排气流道74中的作用使流道具有一低于环境大气压力的压力。
[0057]燃油经由燃油喷油嘴22从燃油箱24引入到汽缸14中。在所示的设置中，经由喷油嘴22引入的燃油由于汽缸中活塞16下方的压缩气体温度升高而燃烧，同传统的柴油发动机一样。但是，也可能通过点火装置来进行点燃，同在四冲程汽油发动机中一样。图7b所示为在刚点燃汽缸14中活塞16下方的燃油后发动机50的情形。阀52、54、56、58均关闭。在图7b至7e中，为清晰起见已略去汽缸每一端处的叶轮装置18，但是，点燃燃油产生了急剧膨胀的燃烧气体，产生上述与图1至3有关的打旋，进而使叶轮18转动。
[0058]空气压缩机64继续沿出口通道66驱动空气，驱动第一外叶轮68，对子进气流道76a、b中的空气加压。第二外叶轮72由驱动轴70驱动，从子出气流道74a、b驱赶出空气，以使那些区域中的压力降至低于环境压力。
[0059]燃油燃烧迫使图7b中的汽缸中的活塞向上运动。该向上运动使汽缸14中活塞16上方的空气压缩。活塞16继续在汽缸中向上移动，直到到达图7c中所示的点为止。当活塞通过汽缸壁中阀门54、58的位置时，出气阀58打开，如图7d中所示。由于子出口流道74b中的压力减小，汽缸中活塞16下方的热废气排出汽缸。排出的气体进入子出气流道，使通道中的压力提升至环境压力之上。这些气体通过第二外叶轮72，驱动其旋转，这又使驱动轴70转动，并进而使第一外叶轮68转动。驱动轴70另外还可驱动一发电机(未图示)，所产生的电力可通过电动机例如为汽车提供动力。
[0060]当活塞16在汽缸中朝向其行程的顶端移动时，进气阀52、54的其中一个打开，各个子进气流道76a、76b中的加压空气进入汽缸14中活塞16下方。这用于将活塞14驱动至图7e中其最上方的位置，进一步压缩活塞上方的空气。在图7e中所示的点处，燃油注入汽缸活塞上方的区域中。燃油点燃，随着活塞在汽缸中向下行进，上述循环重复。
[0061]除了当燃烧气体排出至大气时该排出的燃烧气体驱动第二外叶轮以外，由上文关于图1所述的打旋燃烧气体来驱动内叶轮旋转。在所述设置中，发动机可适用于不同的燃油类型，而不需要任何结构改变。从例如火花点火汽油至压缩点火柴油的压缩比率的改变，受到图7a中的发动机周期阶段经由阀52、54的进入气体所施加的压缩量的改变的影响。
[0062]图8至11所示为如何从每个内叶轮传输功率至发动机的输出驱动轴。
[0063]在图8和9中，以上图1-7中所示形式的四个汽缸14设置为环形均布(其中三个如图8中所示，另一个被挡住看不到)。每个汽缸在每一端部处都具有一内叶轮装置，内叶轮装置具有支撑带齿的齿轮32的驱动轴。环绕四个汽缸组的每一端的为一大型环形齿轮78，其内边缘和外边缘上具有轮齿。汽缸齿轮32与环形齿轮78上的内齿啮合。主输出驱动轴82带动两个输出驱动轴齿轮80，两个输出驱动轴齿轮80分别与环形齿轮78的外齿啮合。如上所述，汽缸齿轮32由汽缸中的叶轮驱动。汽缸齿轮驱动环形齿轮78。环形齿轮78驱动输出驱动轴齿轮80，以对驱动轴80进行驱动。
[0064]在图10的设置中，汽缸设置为环绕外齿主齿轮的圆周，所述外齿主齿轮安装在输出驱动轴82上。
[0065]图11中，四个汽缸阵列(显示有其中两个)驱动一个图8中所示类型的环形齿轮78。与图8中的齿轮不同，图11中的环形齿轮78安装在一中心轴上，该中心轴还带动喷嘴中的两个压缩机盘，以对进入的空气进行压缩。压缩空气流通到汽缸的进气口，而不是图7中的压缩机64。也通过与齿轮箱(未图示)的连接从中心轴取出来自于发动机的动力。图11的设置可用于提供动力，以驱动飞行器的涡轮推进器。
[0066]图12所示为与水/燃油乳状液一起使用的内燃发动机的可选设置。与图1中的零件对应的零件采用相同的附图标记。
[0067]图12中的发动机在大多数方面与图1中所示类似，仅有一些例外之处。
[0068]在图12中，发动机缸体12限定燃烧室80。与图1不同，图12中没有往复式活塞。
[0069]取而代之的是，燃烧室80分成两个背靠背设置的子腔室82、84，以便这两个子腔室都具有一个共同的端部86，且每个子腔室具有分别相对的端部88、90，端部88、90设置有图1中所示类型的叶轮装置。
[0070]共同的端部86由壁92限定。壁92的每个面94、96上为引旋结构98、100，类似于图1中活塞16上的结构38、40。
[0071]火花塞点火装置102、104延伸到子燃烧室82、84中，邻近引旋结构98、100。
[0072]与图1中一样，燃油经由燃油喷油端口 22提供至子燃烧室82、84中，不同的是，在图12中,注入的是燃油/水乳状液而不是纯燃油。
[0073]还是与图1中一样，空气进口 23和排气出口 25延伸通过缸体壁。
[0074]在使用中，水/燃油乳状液经由喷油嘴22注入，空气经由空气进口 23引入，混合物由点火装置102、104点燃。相信由于有水中初始爆炸所释放的氧离子用于进一步的燃烧，由于水/燃油乳状液的作用而不再需要压缩。
[0075]热的膨胀的燃烧气体通过结构98、100打旋，这些打旋的气体作用于叶轮18上，与图1中一样。
[0076]图12的装置代替汽缸14安装于图7的装置中，图7中所示的气体周期应用于图12中，改变之处在于没有往复式活塞。
【权利要求】
1.一种内燃发动机，包括限定了具有一纵轴的汽缸的发动机缸体、滑动地设置于汽缸内的活塞和设置于汽缸一端处的叶轮，所述叶轮转动地安装在一轴上，所述轴延伸出汽缸并在叶轮的旋转驱动下旋转，所述发动机进一步包括防止活塞绕汽缸纵轴旋转的防旋转结构，以及设置于活塞表面上的引旋叶片，该叶片面对汽缸的设置有叶轮的端部，这样，通过汽缸中活塞和叶轮之间的燃油燃烧所产生的燃烧气体在引旋叶片的作用下打旋，打旋的燃烧气体进而使叶轮旋转。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述活塞在面对汽缸设置有叶轮的端部处的表面上包括多个引旋叶片。
3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机，其中，叶轮设置在汽缸的每个端部处，活塞在其面对叶轮的相对表面上设置有一个或多个引旋叶片。
4.根据权利要求3所述的内燃发动机，其中，设置有燃油喷油嘴，用于在汽缸的两端部处将燃油注入汽缸中。
5.根据以上权利要求中任一项所述的内燃发动机，其中，点火机构设置于汽缸上设有叶轮的端部处或附近。
6.根据权利要求3或4所述的内燃发动机，其中，点火机构设置于汽缸的两端部处。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的内燃发动机，其中，以类似于柴油发动机的方式通过汽缸中活塞的运动所产生的压缩作用点燃燃油。
8.—种内燃发动机，包括限定了具有一纵轴的细长汽缸的发动机缸体、设置于汽缸内以便在汽缸内纵向往复滑动的活塞，所述活塞没有机械地连接至发动机的输出驱动轴，这样，在活塞一侧的燃油燃烧产生沿汽缸的活塞运动，以置换汽缸中活塞另一侧的气体，以便所述燃烧所产生的燃烧气体驱动汽缸外的叶轮，这样，至少发动机的一些动力是由作用于外叶轮上的燃烧气体产生。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，活塞在其一个面上具有引旋叶片，内叶轮设置于汽缸的端部处并面对具有叶片的活塞，以便使汽缸中燃油燃烧所产生的燃烧气体在引旋叶片的作用下打旋，打旋的燃烧气体进而使内叶轮旋转。
10.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，外叶轮驱动外叶轮驱动轴，外叶轮驱动轴驱动地连接至发动机的主输出驱动轴。
11.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，外叶轮驱动轴驱动发电机以产生电力，进而能够用于提供动力，例如通过为电动机提供动力。
12.根据权利要求9所述的内燃发动机，其中，内叶轮驱动轴驱动发动机的主输出驱动轴或发电机，以产生电力，进而能够用于提供动力。
13.—种内燃发动机,包括多个汽缸外壳，每个汽缸外壳内限定有细长的汽缸，每个汽缸具有一纵轴，每个汽缸具有一驱动轴，所述驱动轴沿汽缸的轴向方向延伸出汽缸外壳，每个驱动轴上具有一带齿的齿轮，发动机进一步包括主齿轮，该主齿轮驱动一输出驱动轴，驱动轴的齿轮设置为与主齿轮啮合，这样，汽缸的驱动轴的旋转就使主齿轮旋转，进而使输出驱动轴旋转，汽缸设置为环绕主齿轮的圆周。
14.根据权利要求13所述的内燃发动机，其中，齿轮包括内齿环，汽缸设置为在主齿轮内部环绕主齿轮的圆周。
15.根据权利要求13所述的内燃发动机，其中，主齿轮具有外齿，汽缸设置为环绕主齿轮的外圆周。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的内燃发动机，其中，来自主齿轮的输出驱动轴驱动汽车变速器的输入轴或发电机，以产生电力，电力用于提供动力。
17.—种内燃发动机的操作方法,所述发动机包括发动机缸体，成型于发动机缸体内的汽缸和滑动地设置于汽缸中的往复式活塞，设置于汽缸一端附近的允许气缸外的气体进入汽缸的进气阀和设置于所述汽缸一端附近的允许汽缸中的气体通过出气通道的出气阀，设置于汽缸另一端附近的进气阀和设置于该汽缸另一端附近的出气阀，所述方法包括以下步骤: i)关闭出气阀， ?)经由一个或两个进气阀将气体引入汽缸中活塞的一侧，从而迫使活塞远离所述一端，朝向所述另一端，并压缩所述另一端中的气体， iii)将出气通道中的气体压力维持在低于环境压力的水平， iv)将燃油引入汽缸中的所述另一端处， v)点燃引入的燃油，以使活塞沿汽缸移动，远离所述另一端，朝向所述一端，从而进一步压缩汽缸中所述一端处的气体， vi)打开所述另一端处的出气阀，以使燃烧气体传到出气通道， vii)经由所述另一端处的进气阀将气体引入汽缸中，以迫使活塞远离所述另一端，并压缩所述一端处的气体， viii)从出气通道排出燃烧气体，并在出气通道中形成处于低于环境压力的水平的气压， ix)将燃油引入汽缸中所述一端处， x)点燃引入的燃油，以使活塞沿汽缸移动，远离所述一端，朝向所述另一端，从而进一步压缩所述另一端处的气体， xi)打开所述一端处的出气通道，以使燃烧气体从汽缸排出到出气通道， xii)重复步骤i)至xi)。
18.—种以水/燃油乳状液为燃料的内燃发动机，包括限定了燃烧室的发动机缸体，通向燃烧室内的燃油入口端口，从燃烧室导出的燃烧气体出口端口，燃烧室中的叶轮，所述叶轮旋转地安装在一轴上，所述轴延伸出燃烧室并在叶轮的旋转驱动下旋转，成型于燃烧室内壁上的引旋结构，所述结构与叶轮隔开并相对，设置于引旋结构附近的点火装置，以及在引旋结构附近的点火机构，这样，水/燃油乳状液和空气被引入到燃烧室中，点火机构点燃乳状液/空气混合物，通过引旋结构使燃烧气体打旋，以将旋转传递给叶轮。
19.根据权利要求13所述的内燃发动机，其中，每个汽缸具有内叶轮装置，该内叶轮装置驱动地连接至各个驱动轴。
【文档编号】F01B9/04GK104508241SQ201380040223
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】K·阿布阿尔-卢布 申请人:K·阿布阿尔-卢布