旋转式燃烧发动机及相关联的燃烧方法与流程

本发明的领域是燃烧发动机。本发明更特别地涉及紧凑型二冲程燃烧发动机以及该发动机所使用的燃烧方法。现有技术和现有技术的缺点具有燃烧室和活塞的直接或间接喷射发动机是众所周知的，尤其是二冲程或四冲程汽油发动机。这些发动机包括至少一个圆柱形燃烧室，活塞安装在该燃烧室中以在室的容积最小的位置与室的容积最大的位置之间平移移动。在二冲程发动机中，在活塞占据最小容积位置时燃料在室中燃烧之后，爆炸首先引起活塞朝向其最大容积位置移动。附随地，已燃气体被排出，而燃料蒸气和氧化剂气体的混合物从发动机外部进入室。然后曲轴的移动引起活塞朝向其最小容积位置上升，从而引起气体压缩。活塞一到达其最小容积位置，火花塞就点燃气体，并且二冲程循环重新开始。在四冲程发动机(它改进了二冲程发动机中观察到的燃烧室中已燃气体不完全排出的问题)中，在活塞占据最小容积位置时燃料在室中燃烧之后，爆炸首先引起活塞朝向其最大容积位置移动。然后曲轴的移动引起活塞朝向其最小容积位置上升，并且已燃气体从燃烧室排出。然后曲轴的移动引起活塞朝向其最大容积位置下降并使燃料蒸气和氧化剂气体的混合物进入室。最后，曲轴的移动引起活塞朝向其最小容积位置上升，从而引起气体压缩。活塞一到达其最小容积位置，火花塞就点燃气体，并且四冲程循环重新开始。虽然提供良好的性能，但是这种四冲程发动机需要机加工和组装的许多部件，特别是使得能够使用二冲程或四冲程循环的多种部件。此外，燃料的燃烧不是最佳的，特别是因为燃烧压力从一个循环到另一循环并不相同。因此，这种发动机仍然是复杂且机加工和组装昂贵、笨重且难以调整的机器。发明目标本发明的目的是提出一种燃烧发动机，其较不笨重、更简单且实施较不昂贵并且提供优化的燃料燃烧。

背景技术：

技术实现思路

1、为此，本发明涉及一种旋转式燃烧发动机，该旋转式燃烧发动机包括：

2、·形成定子的框架，该定子中形成有腔体，该腔体沿纵向轴线延伸并且具有称为较大宽度l的至少一个第一横向尺寸和称为较小宽度l的第二横向尺寸，该纵向轴线相对于框架是固定的；

3、·转子，该转子包括在该腔体中纵向延伸并安装成能够围绕纵向轴线在框架中旋转移动的圆柱形本体，该圆柱形本体具有与腔体的较小宽度相对应的直径并且限定两个相对区域，这两个相对区域与腔体的表面齐平、形成将腔体以密封方式分隔成氧化剂气体进气隔室和已燃气体排气隔室的瓶颈，进气隔室和排气隔室中的每一个由圆柱形本体的所述外部面和腔体的所述表面界定并且分别与形成在所述框架的壁中的氧化剂气体进气入口和已燃气体排气出口流体连通；

4、·所述转子包括至少一个构件，该至少一个构件用于驱动包含在这些隔室中的气体、安装在形成于转子的圆柱形本体中的纵向开口中并且被配置成由所述圆柱形本体围绕纵向轴线驱动旋转；

5、·所述发动机包括装置，凭借该装置，驱动构件的自由端通过驱动构件在开口中沿垂直于纵向轴线的方向在最小位置与最大位置之间滑动而与腔体的内部面齐平，在该最小位置，这些驱动构件的自由端在腔体的较小宽度l的水平处与腔体的内部面齐平，在该最大位置，驱动构件的自由端在腔体的较大宽度l的水平处与腔体的内部面齐平；以及

6、·交替燃烧装置，该交替燃烧装置包括用于将燃料喷射到燃烧室中并使该燃料在该燃烧室中燃烧的装置，该燃烧室经由交替流体连通装置流体连接到与进气隔室流体连通的氧化剂气体入口和与排气隔室流体连通的已燃气体出口，该交替流体连通装置被配置成使燃烧室交替地与氧化剂气体入口和已燃气体出口流体连通。

7、发动机还可以单独或以所有技术上可能的组合具有以下可选特征：

8、-该发动机包括用于驱动包含在这些隔室和两个燃烧室中的气体的直径上相对的第一构件和第二构件，交替连通装置包括被配置成使两个燃烧室之一交替地与氧化剂气体入口流体连通的交替进气装置和被配置成使两个燃烧室之一交替地与已燃气体出口流体连通的交替排气装置。

9、-驱动构件的自由端与腔体的内部面齐平所凭借的装置包括固定至框架并形成在腔体中的周边轨道，该轨道被适配成在驱动构件围绕纵向轴线旋转期间引导这些驱动构件在相关开口中的滑动。

10、-周边轨道包括两个轨道部分，这两个轨道部分彼此连接以通过所述两个轨道部分的两个相应端部枢转，两个轨道部分的相对端部包括具有互补形状的相应滑动构件，这些滑动构件彼此配合以确保周边轨道的连续性。

11、-每个驱动构件包括从所述驱动构件的自由端部分突出的引导轴，该轴被适配成与形成在周边轨道中的凹槽配合。

12、-该发动机包括壳体，该壳体的壁界定腔体的一部分，该壳体包括安装成围绕平行于纵向轴线的轴线在框架上枢转的端部并且可在使进气隔室的容积最小化的位置与使所述进气隔室的容积最大化的位置之间移动。

13、-发动机包括由发动机的管理系统驱动的用于致动壳体的枢转的装置。

14、-交替燃烧装置包括用于改变每个燃烧室的容积的装置。

15、-分别形成在燃烧室的入口和出口处的进气装置和排气装置是由发动机的管理系统控制的阀。

16、-每个燃烧室包括形成在相关燃烧室的入口处的止回阀。

17、-进气隔室和排气隔室采取设置在瓶颈的相应相反两侧上的相应新月形的形式。

18、本发明还涉及一种如上所述的旋转式燃烧发动机中的燃烧方法，转子围绕其纵向轴线旋转，并且每个驱动构件在进气隔室中限定流体连接到交替燃烧装置的氧化剂气体入口的压缩子隔室和流体连接到框架的氧化剂气体进气入口的进气子隔室，并且在排气隔室中限定流体连接到交替燃烧装置的已燃气体排气出口的膨胀子隔室和流体连接到排气出口的排气子隔室，该方法包括以下连续步骤：

19、·第一燃烧室和第二燃烧室的入口分别打开和关闭，所述第一室和第二室的出口分别关闭和打开，在进气隔室中运动的第一驱动构件和在排气隔室中运动的第二驱动构件驱动氧化剂气体吸入进气子隔室中，压缩压缩子隔室中的氧化剂气体，压缩气体吸入第一燃烧室中，已燃气体从第二进气室喷入膨胀子隔室中，以及从腔体中排出包含在排气子隔室中的已燃气体；

20、·两个驱动构件的自由端一经过瓶颈，发动机的管理系统就关闭第一室的入口和第二室的出口，并打开第二室的入口和第一室的出口；

21、·致动第一室的喷射和燃烧装置以将燃料喷射到所述室中，随后燃烧存在于第一室中的燃料和氧化剂气体的混合物；

22、·通过第一室中的爆炸产生的压力驱动排气隔室中的第一驱动构件和进气隔室中的第二驱动构件，从而引起已燃气体从第一进气室喷入膨胀子隔室中，从框架中排出包含在排气子隔室中的已燃气体，氧化剂气体吸入进气子隔室中，压缩压缩子隔室中的氧化剂气体，以及压缩气体吸入第二燃烧室中；

23、·两个驱动构件的自由端一经过瓶颈，发动机的管理系统就关闭第二室的入口和第一室的出口，并打开第一室的入口和第二室的出口；

24、·致动第二室的喷射和燃烧装置以将燃料喷射到所述室中，随后燃烧存在于第二室中的燃料和氧化剂气体的混合物；以及

25、·只要发动机是被致动的，就重复前述步骤。