[发明专利]旋转活塞-内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种中轴线式旋转活塞-内燃机，包括：通过输出端的壳体盖和与输出端相反一端的壳体盖所封闭的圆柱形的转子壳体；在转子壳体中围绕转子壳体的中轴线以均速旋转的、支承一个输出端的转子盖和一个与输出端相反一端的转子盖的外转子；以及在外转子的内部围绕所述中轴线以不均速旋转的内转子，其中外转子具有多个沿径向朝内的彼此刚性连接的活塞，并且内转子具有相应数目的沿径向朝外的彼此刚性连接的对置活塞，所述对置活塞嵌入外转子的各两个活塞之间，同时限定各两个工作室，并且为每个工作室配置一个燃烧室，并且每个燃烧室都经过一个控制窗口与固定的入口及出口连通。 

背景技术

这种内燃机例如在EP 0711379B1中公开过。这种也称之为Sabet-发动机的内燃机具有一种令人满意的高压运行性能，磨损和载荷损失都比较小，还具有设计简单的密封系统。该专利文件中所介绍的发动机具有四个活塞和四个对置活塞以及四个连杆，这些连杆将内转子的转矩传递到外转子上。按这种结构，要求制造和安装都得具备高精密度，因为只要在连杆的范围内有微小的尺寸误差，就难以确保一种自由的回转，而且可能发生自行制动的现象。此外，这种发动机具有总体长度大的密封元件，从而会导致摩擦损失和漏气。 

发明内容

因此，本发明的主要任务是发展开头所述类型的内燃机，能达到较高效率，并降低生产成本。 

为了解决上述任务，根据本发明的中轴线式旋转活塞-内燃机包括：通过输出端的壳体盖和与输出端相反一端的壳体盖所封闭的圆柱形的转子壳体；在转子壳体中围绕转子壳体的中轴线以均速旋转的、 支承输出端的转子盖和与输出端相反一端的转子盖的外转子；以及在外转子的内部围绕所述中轴线以不均速旋转的内转子，其中外转子具有多个沿径向朝内的彼此刚性连接的活塞，并且内转子具有相应数目的沿径向朝外的彼此刚性连接的对置活塞，所述对置活塞嵌入外转子的各两个活塞之间，同时限定各两个工作室，并且为每个工作室配置一个燃烧室，并且每个燃烧室都经过一个控制窗口与固定的入口及出口连通。根据本发明规定，外转子具有三个按彼此相等的角度间隔设置的活塞，并且为了实施一种6-冲程工作方法，在其中至少一个壳体盖中在活塞的旋转方向上连续地设置用于空气或燃料混合物的第一入口、通向构成为连接通道的存储器的出口、用于空气或燃料混合物的第二入口、气体存储器的入口和至少一个出口。根据本发明的用于运行内燃机所用的方法包含以下步骤：a)吸入装载物；b)在工作室中预压缩装载物并且将装载物压入装载物存储器中；c)重新将装载物吸入到工作室中，并从装载物存储器中添加装载物；d)压缩两种装载物部分；点燃和燃烧被压缩的装载物；e)膨胀；以及f)排出燃烧后的气体。 

本发明主要从下述设想出发：最佳化的燃烧室结构和尽可能小的密封元件长度，以便有助于改进效率。根据本发明，上述目的首先是通过以下措施加以实现的：外转子具有三个按彼此相等的角度间隔布置的活塞。相应地，内转子则具有三个对置活塞。相对于分别具有四个活塞和四个对置活塞的内燃机而言，本发明提出的内燃机的燃烧室都具有在热力学方面较有利的表面与容积的比例关系，燃烧室密封元件的总长度是较小的，从而达到减小漏气和降低摩擦损失的目的。根据一项优选的发展，首先是通过下述措施来获得内燃机的良好运行性能：在从内转子到外转子的转矩传递方面，避免了几何上的重复限定。因此，在内转子上有利地配置了三个连杆轴颈，在这些连杆轴颈上支承三个以其另一端经过偏心轴与外转子相连的连杆。这样就提供了内转子的一种完全的支撑，不至于造成一种重复限定。在运动学上说，有利的做法是：连杆轴颈的中心与对置活塞的中心面隔开地加以布置。 

按本发明的一项优选的发展，连杆轴颈与内转子一起设计一体的，该内转子最好是用轻金属特别是一种铝合金制成。通常是连杆被支承在钢栓上。这些钢栓当然必须适配于内转子的轻金属材料，这一点由于各材料的不同热膨胀系数之故，有可能导致对抵抗能力较小的轻金属转子的损害。 

为了将内转子的旋转运动传递到外转子上，在转子壳体上安置了一内齿轮，偏心轴上所安置的行星齿轮与该内齿轮相啮合。偏心轴在内转子旋转时通过连杆而被置于旋转运动中，并按照行星齿轮与内齿轮的变速比将旋转运动传递到外转子上。根据本发明的一项优选的发展，齿数比为1∶3。从原则上说，代替行星齿轮和内齿轮的组合，也可采用行星齿轮与太阳齿轮的组合，其中太阳齿轮例如可安置在从动侧的壳体盖上。此外，有利的做法是，行星齿轮与偏心轴构成为一体的。