[发明专利]压差发动机

说明书

技术领域

本发明一般涉及高效的压差旋转发动机。

背景技术

在旋转发动机中，气缸围绕中心轴径向地布置。中心轴可以是固定的，并且气缸可围绕中心固定轴旋转。一个早期的实例是许多年前用来对飞机提供动力的诺姆(gnome)旋转发动机。

发明内容

压差发动机可概括为包括：底架，其可围绕第一轴线旋转；导轨，其偏离地安装至底架并可围绕第一轴线旋转；轴，其与第一轴线平行地并与第一轴线偏离地固定；气缸组件，其可滑动地安装在导轨上，可围绕第一轴线旋转；第一杆，其可旋转地安装至所述轴，通过第一偏心件偏离，可围绕与第二轴线平行但是与第二轴线偏离的第三轴线旋转，第一杆连接到气缸，可围绕第三轴线旋转；以及第二杆，其可旋转地安装至所述轴，通过第二偏心件偏离，可围绕与第二轴线平行但是与第二轴线偏离的第四轴线旋转。

压差发动机可进一步包括：第一活塞，其可滑动地安装在气缸内，与第一轴线平行；第二杆，其连接到第一活塞，可围绕第四轴线旋转；第二活塞，其可滑动地安装在气缸内，与第一活塞平行并且与第一活塞偏离；第三活塞，其可滑动地安装在气缸内，与第二活塞平行并且与第二活塞偏离；第三杆，其连接到第二活塞，延伸穿过第三活塞；第一腔室，其位于气缸内，介于第一活塞与第二活塞之间，具有由第一活塞和第二活塞的位置限定的可变体积；以及第二腔室，其位于气缸内，介于第二活塞与第三活塞之间，具有由第二活塞和第三活塞的位置限定的可变体积。压差发动机可进一步包括凸轮组件，其安装在气缸的外部，可围绕第一轴线旋转，凸轮组件包括：第一凸轮，当第二活塞和第三杆的运动在第一凸轮的方向上时，第一凸轮与第三杆接合，其中第一凸轮轮廓描述抛物线下降；第二凸轮，当第二活塞和第三杆的运动在第二凸轮的方向上时，第二凸轮与第三杆接合，其中第二凸轮轮廓描述抛物线下降；第一连杆机构，其附接至凸轮，使得凸轮以同步方式旋转；输出齿轮，其安装在凸轮组件上并与凸轮的旋转连接；以及第二连杆机构，其附接至将凸轮组件锁定至可围绕第二轴线旋转的轴的输出齿轮。

一种操作压差发动机的方法，可包括：可将气体或液体形式的流体压力注入第一腔室，使得对第一活塞施加力，允许其轴向地滑动；并且对第二活塞施加相等且相反的力，允许其轴向地滑动；利用第二杆转移来自第一活塞的力，使得由第一轴线和第二轴线与第二偏心件的倾斜平面的偏离产生的角度使气缸组件围绕第一轴线旋转；利用第三杆转移来自第二活塞的力，使得将其施加至凸轮；凸轮将旋转以跟随由凸轮组件的输出齿轮旋转的轮廓限定的凸轮的倾斜平面；输出齿轮和第二连杆机构将驱动凸轮组件以围绕第二轴线旋转；并且在实现完整的360度旋转之前，通过位于气缸内部或外部的阀机构，允许使没有外部排气的第一腔室中的流体压力与第二腔室中的压力均衡。

操作压差发动机的另一种方法可包括：由活塞产生的力使得其跟随无限倾斜平面。

操作压差发动机的另一种方法可包括：允许第一腔室中的流体压力排出至外部回收系统，并且将流体压力注入第二腔室以提供更线性的动力输出；并且附接至气缸组件的压力回收系统利用气缸和活塞的线性运动来重新压缩流体压力。

操作压差发动机的另一种方法可包括：与第一压差发动机组件成180度安装的第二压差发动机组件利用该操作方法来提供完整360度循环的发动机输出。

操作压差发动机的另一种方法可包括：围绕第一轴线径向地或轴向地安装的多个压差发动机组件提供更大且更线性的输出动力曲线。

压差发动机可概括为包括：气缸，其可围绕第一轴线旋转；第一活塞，其可滑动地安装在气缸内，第一活塞可围绕与第一轴线平行并且与第一轴线偏离的第二轴线旋转；以及第二活塞，其可滑动地安装在气缸内。

压差发动机可进一步包括：第一内腔室，其位于气缸内，介于第一活塞与第二活塞之间；以及第二内腔室，其位于气缸内，介于第二活塞与气缸的端部之间。压差发动机可进一步包括杆，其联接到第二活塞，延伸穿过可滑动地安装在气缸内的第三活塞。

压差发动机可概括为包括：气缸，其可围绕固定轴旋转；活塞，其位于气缸内；杆，其联接到活塞，延伸穿过气缸的端部；凸轮，其与杆接合；以及链条，其将凸轮可旋转地锁定至固定轴。

活塞在气缸内的往复运动可导致凸轮相对于气缸的旋转。凸轮相对于气缸的旋转可导致气缸相对于固定轴的旋转。

方法可概括为包括：将加压流体引入气缸内的腔室，加压流体导致活塞轴向地滑动通过气缸以增加腔室的体积；并且将活塞相对于气缸的轴向运动转换成可旋转元件相对于气缸的旋转运动，可旋转元件可旋转地锁定至固定轴，可旋转元件相对于气缸的旋转导致气缸围绕固定轴旋转。