[发明专利]带有不同设计和体积的汽缸的旋转式发动机

说明书

背景技术

本发明涉及内燃机，尤其是涉及带有成对气缸的内燃机。

四冲程内燃机的基本原理是可以同样地应用到传统的往复活塞发动机以及旋转发动 机。总的来说，该循环的所有四个冲程都是在同一汽缸内完成的。也就是，配置在一个汽 缸内的单个活塞经历了系列的进气、压缩、燃烧、膨胀和排气的冲程。因此，仅在四冲程 的一个冲程内产生动力，不像双冲程发动机那样，在两个冲程之一产生动力。

然而，双冲程发动机在历史上是燃料不足的，由于在单个冲程中排气和进气过程的重 叠，以及在这些过程中发生的方式。

对于旋转式发动机，活塞元件已经显现在环形汽缸结构中，该活塞元件通过单独的环 形汽缸室在连续的途径上行进。为了尝试增加动力，已经增加了活塞的数量。在过去，已 经通过增加行经同样的环形汽缸室的活塞的数量来增加动力。可选地，也已尝试增加附加 的环形汽缸室，包括附加的活塞。这种可选方式是基于两个或更多的单独发动机的联合。

为了努力改善旋转式发动机的基础效率，已经计划构造采用普通转子的第一汽缸和第 二汽缸，该普通转子被配置在带有四冲程的单个环形室内，在该四冲程的循环中，在第一 汽缸中同时进行进气和压缩冲程，在第二汽缸中同时进行不同循环中的燃烧、膨胀和排气 冲程。在国际申请号PCT/IL2005/000855、申请日2005年8月9日、公告日2006年2月 16日，国际公告号WO 2006/01635882的国际专利申请中揭示了这样一对汽缸发动机，称 为带有成对汽缸的内燃机。

虽然带有成对汽缸的发动机已经在上述PCT申请中揭示，它提供了在整体效率上对比 于现有技术的旋转式发动机的显著改进，但本申请人构想了在该带有成对汽缸的发动机上 的进一步有效的改进，这些进一步的改良正是本申请的发明目的。

发明内容

在发动机的四冲程上进行了操作的工作循环可以划分为：阶段1，燃料进气准备；以 及阶段2，工作执行。在该循环的第一阶段中消耗了能量，而在第二阶段中执行了工作。 上述成对汽缸专利申请提供了用于执行循环的这两部分的程序，该循环是分别来自相同设 计的不同环形汽缸相互之间的循环。然而，该操作循环的不同阶段具有它们各自特定的特 征。这样，高效的整个操作循环仅能以用于特定操作条件的方式获得。

本发明是基于采用两个不同环形汽缸类型，同时考虑该操作循环的第一阶段和第二阶 段的特性。

第一类型汽缸将适用于以下的操作程序：向所述汽缸填充引入的气体，进气压缩，将 压缩的气体带到准备作为每个压缩的预设比率的使用状态。

第二类型汽缸将被设计为允许用于准备采用燃料进气，不改变进气体积和压力，在这 个操作状态点燃进入的气体，进气压缩和膨胀，随后排出燃烧产物。

为确保第一类型环形汽缸的最佳操作，所述汽缸重复地一个进气部分接着另一个进气 部分地填充气体，进入的气体沿着其传播而被压缩，将应用特定的内部汽缸几何构造，也 就是，该几何构造尝试提供最小可能的燃料进气流入阻力，沿着其传播路径从汽缸入口到 这样的位置，该位置准备采用进气收集物，以准备点燃收集位点，且在所述汽缸内的位点 的尺寸和几何构造将主要取决于预设的发动机的特定进气压缩值，以及取决于所述进气传 输用于点燃的条件。在所述准备点燃的燃料进气混合物的传输中，进气体积将保持不变。

在汽缸对汽缸传输的过程中，维持不变的燃料进气体积的所需条件是：根据在第一汽 缸的体积减少，在第二汽缸内的进气体积将会增加相等体积的气体。这里提供了维持类似 几何结构的汽缸，该前提手段是：两个正被讨论的汽缸将以相等的进气或出气横截面作为 特征。在本发明的例子中，当多个不同目的的汽缸采用多种不同的几何构造，恒定体积的 维持条件将被限定为满足这样的要求，即当所述进气/出气横截面值是与它们的长度成反比 例时，也就是，与环形汽缸的直径值成反比例，也就是，相对于环形汽缸直径值：

s/S＝d/D，这里的s/S是进气入口/出口的横截面；d/D是对应的环形汽缸的直径。

所述汽缸到汽缸的进气传输将能够提供用于进气传输，且只有最小的可能损失。只要 该实际进入气体被传输，该进气入口/出口将只会被打开用于维持贯穿该循环的始终。这样 的进气传输途径将会证明具有：低的水阻力，低的内在体积，以及从连续流入的燃料气体 中完全分离的气态燃烧产物。