[发明专利]内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机，具体是涉及为汪克尔发动机和奥托或柴油发动机之间的混合物的内燃机，通过不使用运动元件（例如曲轴、凸轮轴、齿轮、传动带、分配器和类似物）而简化其运转。

背景技术

当前，内燃机需要运动元件以进行运转，这些运动元件通过活塞运动使得燃料进气和排气系统同步。当前，这些系统已经使得各元件理想地结合，以优化燃料利用和马达控制，但是它们仍然使用大量的运动部件，这实际上需要使用相当多的能量。对这种问题给出解决方案的发动机类型为汪克尔内燃机，其由于具有耐久性难题还没有被使用。

例如，专利GB1109374公开了汪克尔内燃机，其具有旋转活塞和三侧旋转活塞，该旋转活塞包括具有内周边表面的机架，该三侧旋转活塞在三个可变体积工作腔室中顺序地移动，这限定了进气、压缩、膨胀和排气阶段；其中所述发动机还包括狭槽形传递通道，该传递通道通过滑块控制传递。在第一腔室的膨胀阶段结束之前的某个时刻，热燃烧气体中的一些通到第二腔室，以开始压缩阶段，由此将压缩速率增大而超过发动机尺寸所确定的压缩速率。传递的热气体补充压缩热，以便在柴油机循环下操作时允许通过喷嘴喷射的燃料点燃和燃烧。每狭槽横截面的反馈气体量取决于发动机速率。从而，速率越高，狭槽打开的时间就越小，因此反馈中的气体量也越小。为了克服这种情况以便独立于发动机速率而保持基本上恒定的反馈气体量，滑块被速率调节器控制成以低的速率减少反馈气体量而以高的速率增加反馈气体量。如果发动机在奥托火花点火循环中操作，那么滑块能够完全运动到内部部分，或者填充构件能够插入在狭槽中。

专利GB1109374中所述的汪克尔发动机相对于奥托发动机具有重要的优点，例如使用较少的运动部件，这产生了较高的可靠性。此外，这种发动机具有较高的运行平滑性，原因是效能的递送是以较为循序渐进的方式进行的。最后，这种类型的发动机具有较小的重量，原因是与活塞发动机相比构成发动机的部件的数量较少。

然而，如前所述，汪克尔发动机（例如GB1109374的发动机）具有耐久性和其它缺陷，因此这种类型的发动机在工业中没有大规模使用。这些缺陷中的一些是：

排放：这种发动机由于其燃烧室的几何结构而具有高排放水平，这使得难以符合污染排放规章。

消耗：由于燃烧室的细长形状以及低压缩比而降低了热力学效率。

困难的密闭性：将旋转气缸的3个区段中的每个隔绝是非常困难的，这3个区段必须相互密闭以进行良好的操作。此外，由于强烈的磨损，使得还需要大约每隔6年就要改变密闭系统。

这样，尽管本领域中已有的方案试图通过使得发动机更加高效和经济而改进所述发动机，但是当前没有方案能够基本上克服与这两种发动机相关的上述问题。

发明内容

对于解决之前暴露的缺陷的目的，本发明提供一种内燃机，其利用汪克尔发动机的操作原理，使用与奥托或柴油发动机的燃烧室类似的燃烧室。通过利用汪克尔发动机操作原理，这种发动机能够改进奥托和柴油发动机的与运动部件量、运行平滑性和重量相关的方面。同样，通过采用奥托或柴油发动机的燃烧室，本发明的发动机能够改进污染气体排放水平，降低消耗，并且克服与汪克尔发动机相关的密闭问题。

本发明的内燃机不需要曲轴、气门、凸轮轴、凸轮、螺栓、气门弹簧、同步和分配系统，以及类似物。此外，该发动机以其驱动轴的单一旋转进行四冲程奥托或柴油机循环，这允许根据系统设计所使用的燃料类型而使用单个火花塞或喷射器。

因此，内燃机设置成通过活塞的四个线性位移而利用内燃机的驱动轴的仅仅一次旋转就产生奥托或柴油机循环的四个冲程，这可以用于所有类型的燃料，并且能够用于所有种类的车辆、机器以及移动或静止设备，从而在汪克尔发动机的优点的基础上补充了奥托或柴油发动机的耐久性。

本发明的发动机基本上由转子形成，根据设计所需量的气缸沿径向等距地位于转子中。转子包括支撑在两个旋转支撑装置上的驱动轴，这两个旋转支撑装置位于机架的两个端部的中心处。

由于燃料的燃烧，使得活塞套件沿径向从转子的中心移动到周边。每个活塞套件包括活塞头部，活塞头部定位在转子气缸中，并且在所述活塞头部的外表面中伸出有支撑杆，所述支撑杆在其外端部处包括垂直地连接到所述支撑杆的位移轴。该位移轴具有两个位移装置，例如轴承，每个端部中具有一个位移装置，该位移装置与定位在发动机机架的每侧处的引导件接触。这样，引导件设计成相对于活塞位移方向成角度，这使得转子在活塞向外移动时旋转。

此外，机架在适当的时刻将每个气缸连接到进气通路，并且随后通过同中心地模制在其上的狭槽或通道连接到一个或多个排气通路。