本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī),該旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有外殼,該外殼包括形成操作室的外殼壁,并且該外殼中設(shè)置有可轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)活塞,該可轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)活塞達(dá)到整個(gè)操作室的長(zhǎng)度并且在旋轉(zhuǎn)期間旋轉(zhuǎn)活塞的邊緣沿著形成跑合面的外殼壁移動(dòng),其中操作室的一部分連同相關(guān)燃燒室壁用作燃燒室以用于點(diǎn)燃設(shè)置于操作室中的燃料。
背景技術(shù):
這種通用類(lèi)型的內(nèi)燃機(jī)在本領(lǐng)域中是已知的。最為熟知的實(shí)施例是汪克爾內(nèi)燃機(jī)。根據(jù)DE 103 56 916 A1已知的是,通過(guò)微波能在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中生成空間點(diǎn)燃以更好地點(diǎn)燃并燃燒以燃料空氣混合物的形式引入的燃料。隨后提及的術(shù)語(yǔ)“燃料”是指一般所述的,并不考慮其是否為柴油、汽油、氫氣或適于操作的另一種燃料。為實(shí)現(xiàn)燃料的點(diǎn)燃,要將燃料空氣混合物引入燃燒室中。這在本發(fā)明的語(yǔ)境中未以文字單獨(dú)敘述,其可被視為一個(gè)不言而喻的前置條件。
在傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)中,是在操作室中將可點(diǎn)燃汽油空氣混合物壓縮入燃燒室中,然后通過(guò)火花塞促使其反應(yīng)/氧化?;鸹ㄈ谌紵业谋砻嫘纬蓧汉郏@樣,用作旋轉(zhuǎn)活塞邊緣的跑合面的表面是不平坦的,這導(dǎo)致壓縮損耗。此外,點(diǎn)燃具有這樣的效果,化學(xué)氧化在細(xì)長(zhǎng)且平坦的燃燒室中以壓力和反應(yīng)前沿(層流燃燒氣相)的形式從點(diǎn)燃位置以球狀方式傳播,并且引起層流燃燒,這也導(dǎo)致壓縮損耗。這在燃料的燃燒期間引起了效率損失和排出物,諸如煙塵或一氧化碳等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是促進(jìn)燃料在燃燒室中的點(diǎn)燃改善和效率改善。
根據(jù)本發(fā)明,該發(fā)明目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)而實(shí)現(xiàn)。附加的優(yōu)選實(shí)施例可通過(guò)從屬權(quán)利要求得到。
根據(jù)本發(fā)明,燃燒室壁中設(shè)置有至少一個(gè)微波窗,其中在微波窗的遠(yuǎn)離燃燒室的一側(cè)的燃燒室壁中,設(shè)置有用于將微波形式的微波能引入操作室的燃燒室中的裝置。本文中的微波窗是指微波可透過(guò)的對(duì)外閉合部分。 燃燒室壁配置為外殼壁的一部分,并且因此還在燃燒室的該部分中用作跑合面。通過(guò)將微波窗設(shè)置于燃燒壁上,原則上是可能產(chǎn)生一個(gè)完全平滑的表面的,在旋轉(zhuǎn)活塞沿著跑合面移動(dòng)期間,這對(duì)密封旋轉(zhuǎn)活塞是非常有利的。由此,還防止了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生的壓縮損耗。根據(jù)需要,可在燃燒室壁上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)微波窗,其中,使該微波窗的材料不同于燃燒室壁或外殼壁的其余材料是沒(méi)有必要的。重要的是,與其環(huán)境相反,用作微波窗的部分是微波可透過(guò)的。因此,微波窗的可透性可通過(guò)由微波可透過(guò)的材料制成的限定部實(shí)現(xiàn),或者通過(guò)一個(gè)較大的部實(shí)現(xiàn),該較大部是微波可透過(guò)的,但是通過(guò)防微波的保護(hù)罩作用于部段,微波窗之外的部分為微波不可透過(guò)的,其中,該保護(hù)罩應(yīng)用于該較大部的每一處,用作微波窗的部分例外。用于注入微波能的裝置設(shè)置于微波窗的朝向?yàn)檫h(yuǎn)離燃燒室的一側(cè)。用于注入微波能的裝置包括燃燒室壁上鉆孔中的至少一個(gè)微波火花塞,該微波火花塞通過(guò)微波中空導(dǎo)體可連接至微波脈沖發(fā)生器,或者包括一個(gè)直接附接于外殼并適配的微波脈沖發(fā)生器。
通過(guò)注入微波能,點(diǎn)燃設(shè)置于燃燒室中的燃料是可能的。因此,局部點(diǎn)燃被空間點(diǎn)燃或邊界層點(diǎn)燃替代,其中燃料在點(diǎn)燃之前在燃燒室的整個(gè)體積中被盡可能均勻地激發(fā),這通過(guò)燃料顆粒對(duì)微波能的吸收來(lái)提供,該吸收分布于燃燒室中。因此,通過(guò)材料參數(shù)tanδ(t)描述的微波吸收能力和相關(guān)滲透深度扮演了重要角色。在燃燒室中的盡可能多的地方聚集充足量的微波能,以通過(guò)多個(gè)點(diǎn)火芯在燃燒室中產(chǎn)生空間點(diǎn)燃。同時(shí),反射回至微波源的微波能應(yīng)盡可能地少。反射越少,吸收越多,并且因此燃料顆粒的用于空間點(diǎn)燃的能量吸收也越多。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,至少將燃燒室壁設(shè)置于外殼壁中,該外殼壁形成跑合面上沒(méi)有像傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中的通過(guò)壓痕產(chǎn)生的變型的操作室。這意味著不是燃燒室壁上包括一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的微波窗,而是整個(gè)燃燒室壁基本由相同材料制成,在該燃燒室壁中整合一個(gè)或多個(gè)微波窗,這些位置為微波可透過(guò)的,這不致使跑合面的任何不平。這可設(shè)置成,或者僅將燃燒室壁整合于外殼壁中,或者將整個(gè)額外壁層設(shè)置于包封操作腔以及燃燒室壁的整個(gè)外殼壁上,從而使得操作室覆蓋有該額外壁層。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,至少燃燒室壁設(shè)置于外殼壁中,該外殼壁形成跑合面無(wú)變型并且無(wú)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)常見(jiàn)的壓痕的操作室。這意味著不是燃燒室壁中包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的微波窗,而是整個(gè)燃燒室壁基本由相同材料制成,并且一個(gè)或多個(gè)微波窗設(shè)置于燃燒壁中,微波窗的位置微波是可透過(guò)的,而這不致使跑合面不平。這可設(shè)置成,或者僅將燃燒室壁整合于外殼壁中,或者將一個(gè)額外的完整壁層設(shè)置于包封燃燒室以及燃燒室壁的整 個(gè)外殼壁上,由此,燃燒室覆蓋有該額外壁層。
優(yōu)選地,燃燒室壁至少部分地由特別合適的微波可透過(guò)材料制成,例如陶瓷材料或藍(lán)寶石玻璃。特別地,這還可優(yōu)選為具有大于99%的純度的陶瓷材料或微波可透過(guò)的其它固體材料。這可設(shè)置成,或者是燃燒室壁包括由該材料制成的個(gè)體部分,或者是整個(gè)燃燒室由該材料制成,而容許微波能以受控方式穿過(guò)的部分通過(guò)額外措施形成于其中,并由此形成相應(yīng)微波窗。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,凹凸不平的局部幾何形狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于燃燒室壁中,該燃燒室壁根據(jù)配置以集中或散射方式將已發(fā)射出燃燒室的微波反射回至燃燒室中。這些局部結(jié)構(gòu)因而可具有彎曲或均勻配置,諸如,例如諧振,例如正弦波或具有邊緣的配置。還可能的是通過(guò)配置為球形或類(lèi)似物的元件來(lái)配置結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)有利于實(shí)現(xiàn)微波的受控反射或散射,使得燃料能夠在通常將不執(zhí)行燃料的點(diǎn)燃的燃燒室部分中,通過(guò)局部場(chǎng)增強(qiáng)來(lái)通電并點(diǎn)燃。
優(yōu)選地,凹凸不平的局部幾何形狀結(jié)構(gòu)配置為插入在燃燒室壁中的顆粒或配置為金屬粉末層。在利用陶瓷材料時(shí),該金屬粉末層例如被應(yīng)用于壓平預(yù)燒結(jié)載體層(生坯)上,其中,凹凸不平的部分可以是已提供的或在該階段通過(guò)已知制造方法(例如軋制、銑削等)來(lái)制備的。這樣制備出的表面現(xiàn)在就可用金屬進(jìn)行蒸汽沉積,用金屬粉末進(jìn)行摻雜或通過(guò)另一種已知且合適方式進(jìn)行處理,以向其提供金屬層。隨后,可通過(guò)激光,通過(guò)蝕刻或以另一種已知方法來(lái)制備孔,其中,該孔有助于微波傳播并且將被用作微波窗。隨后,施加微波可透過(guò)額外層,其可由陶瓷材料或藍(lán)寶石玻璃制成。優(yōu)選地,額外精確磨削可用于制備插入件,該插入件可插入外殼壁或還可插入活塞壁中,其中該插入件可通過(guò)形式鎖針對(duì)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行固定。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,在燃燒室壁的朝向遠(yuǎn)離燃燒室的側(cè)部上設(shè)置有金屬層或在該燃燒室壁內(nèi)設(shè)置有金屬層,其中該層在燃燒室壁的縱向方向上延伸并且包括用于供微波傳播的至少一個(gè)開(kāi)口。由此,金屬層可蒸汽沉積于外側(cè)上,其中相應(yīng)開(kāi)口根據(jù)相應(yīng)應(yīng)用的需要進(jìn)行蝕刻。對(duì)于燃燒室壁內(nèi)的應(yīng)用,金屬層設(shè)置成與上文所描述的與局部金屬結(jié)構(gòu)結(jié)合的方式類(lèi)似,在燃燒室壁的縱向方向上延伸,并且包括用于微波傳播的至少一個(gè)開(kāi)口。尤其是用陶瓷材料制備外殼壁時(shí),該壁可進(jìn)行插入噴灑、蒸汽沉積、共燒結(jié)和焙燒。微波在注入燃燒室中之后經(jīng)金屬旋轉(zhuǎn)活塞反射,穿過(guò)燃燒室壁的陶瓷材料沖擊電機(jī)的金屬外殼,并從其位置處以朝向燃燒室的方向反射回來(lái)。因?yàn)樘沾刹牧线€提供了微波阻尼,所以引入陶瓷材料中的額外金屬層可用作反射表面,該反射表面縮短了通過(guò)陶瓷材料的微波路徑。應(yīng) 當(dāng)理解,金屬表面包括注入微波的開(kāi)口。
在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的另一個(gè)實(shí)施例中,用于注入微波的裝置包括設(shè)置于外殼的至少一個(gè)微波脈沖發(fā)生器,微波通過(guò)該外殼注入燃燒室中。在EP 15 170 029.1中描述有這種類(lèi)型的微波脈沖發(fā)生器。采用的所述至少一個(gè)微波脈沖發(fā)生器準(zhǔn)確地設(shè)置于微波窗的相應(yīng)位置,或者通過(guò)通道分布于用作中空微波導(dǎo)體的外殼壁中。優(yōu)選地,所述至少一個(gè)微波脈沖發(fā)生器設(shè)置于軸向方向上,以使微波橫向傳播至外殼壁中,優(yōu)選平行于縱向外殼軸線。這樣,通過(guò)對(duì)采用一個(gè)或多個(gè)所設(shè)置的微波通道和依次設(shè)置并在公共驅(qū)動(dòng)軸上操作的多個(gè)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的合理設(shè)置,在將微波引入第一旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的外殼壁中之后,還可將微波引入隨后的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的外殼壁中,以將其注入至相應(yīng)的燃燒室中。
優(yōu)選地,本實(shí)施例包括設(shè)置于外殼壁中的至少一個(gè)微波通道,其中該微波通道與至少一個(gè)微波窗連接??呻S后將該微波通道引入外殼壁中,例如通過(guò)銑削或其它合適措施,或者可在最終燒結(jié)之前已將該微波通道引入燃燒室壁的陶瓷層中。所述至少一個(gè)微波通道的表面可額外地設(shè)置有金屬層,該金屬層在微波離開(kāi)微波通道的位置被打斷。由此,可以將微波能以受控的方式引入燃燒室中,因?yàn)樵谖⒉ㄍǖ乐姓袷幍奈⒉◤谋谶M(jìn)行反射并且可從至少一個(gè)開(kāi)口離開(kāi)。原則上,微波通道還可包括在有利位置的分支。微波通道還可通過(guò)燃燒室壁的微波可透過(guò)材料來(lái)形成,其中金屬外殼壁形成微波通道的反射側(cè)。如果需要,金屬反射層可適用于微波可透過(guò)材料。在一種具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的設(shè)置中,此類(lèi)微波通道可以順序設(shè)置于彼此之后。由于在這種設(shè)置中,單個(gè)燃燒室中的點(diǎn)燃在不同的點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行,所以雖然通過(guò)所有開(kāi)口或微波通道引入微波,但僅在燃料處于相應(yīng)可點(diǎn)燃條件下的一個(gè)燃燒室中產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)燃。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,用于注入微波的裝置包括一個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)EP 15 157 298.9所述的微波火花塞,該微波火花塞設(shè)置于燃燒室壁上的至少一個(gè)鉆孔中。微波火花塞的端部終止于形成用于微波火花塞的微波窗的微波可透過(guò)燃燒室壁處。
因?yàn)樾D(zhuǎn)活塞通常由金屬材料制成,所以旋轉(zhuǎn)活塞的表面已形成微波的反射層。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,至少部分反射層設(shè)置于旋轉(zhuǎn)活塞上,其中,該部分反射層由微波能可透過(guò)并且適于使燃燒室中的燃料燃燒的材料制成,特別是陶瓷材料或藍(lán)寶石玻璃,該反射層中設(shè)置有凹凸不平的局部幾何形狀金屬結(jié)構(gòu),該凹凸不平的局部幾何形狀金屬結(jié)構(gòu)根據(jù)配置以集中或散射方式將沖擊旋轉(zhuǎn)活塞的微波反射回至燃燒室中。如上文所述的具有此類(lèi)結(jié)構(gòu)的燃燒室壁上的所述幾何形狀金屬結(jié)構(gòu),可制備為不 具有用于微波穿過(guò)的開(kāi)口。優(yōu)選地,凹凸不平的局部幾何形狀結(jié)構(gòu)配置為插入在反射層中的顆粒和/或配置為金屬粉末層。由此,可控制微波在燃燒室中的集中或散射。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,燃燒室壁和/或反射層至少部分地配置為預(yù)制燒結(jié)插入件,該預(yù)制燒結(jié)插入件可插入外殼壁中或插入活塞壁中。這可實(shí)施成使得僅燃燒室壁設(shè)置在外殼壁中,或外殼壁覆蓋有包封整個(gè)室的壁層。這也可應(yīng)用于金屬旋轉(zhuǎn)活塞,該金屬旋轉(zhuǎn)活塞也可由這種類(lèi)型的壁層完全包封。這方便于制備這種類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,用于注入微波的裝置包括微波發(fā)生器,該微波發(fā)生器生成頻率為25GHz至95GHz,優(yōu)選生成30GHz至75GHz的微波,并且包括時(shí)間點(diǎn)、頻率、微波注入的大小和類(lèi)型的控制器。注入類(lèi)型意味著該注入是由微波控制器的單個(gè)脈沖或脈沖包或其它可能所需變型來(lái)執(zhí)行。
優(yōu)選地,用于注入微波的裝置可包括微波發(fā)生器,該微波發(fā)生器以脈沖包注入微波并且優(yōu)選在燃料已點(diǎn)燃之后還維持該微波。由此,除了點(diǎn)燃之外,燃料的燃燒也被優(yōu)化,并且即使在點(diǎn)燃已發(fā)生之后,燃料的燃燒也是活躍的。
內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)為,微波可以相對(duì)于曲軸來(lái)控制的方式注入,使得可執(zhí)行點(diǎn)燃的精確控制。另外,將這種類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)配置為在旋轉(zhuǎn)活塞和外殼壁之間不具有密封件也是可能的,例如,具有不損耗大量的功率的0.5mm的間隙,這使制造簡(jiǎn)化。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)通過(guò)沒(méi)有凹凸不平區(qū)域的跑合面,避免了壓縮損耗的已知缺點(diǎn),并且避免了單個(gè)燃料顆粒的空間點(diǎn)燃。相應(yīng)地,通過(guò)選擇用于注入微波的大量的微波窗和相應(yīng)參數(shù),在空間中的任何點(diǎn)提供任何所需的點(diǎn)燃能量和在整個(gè)燃燒室中生成均勻燃燒是可能的。跑合面可配置于所有合適變型中。具有圓形橫截面的操作室也是可行的。此外,電極外殼的材料和配置可根據(jù)特定要求來(lái)選擇,特別在使用了燒結(jié)材料,例如陶瓷材料,時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)有助于更精確控制燃燒室中的燃料的空間點(diǎn)燃的開(kāi)始時(shí)間,因而以高于常規(guī)旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的效率,實(shí)現(xiàn)了燃料的最優(yōu)弱發(fā)射燃燒。一般來(lái)講,本發(fā)明有利于稀薄的燃料空氣混合物的安全點(diǎn)燃,該稀薄的燃料空氣混合物指無(wú)需為了點(diǎn)燃目的而額外增加濃度,并且其導(dǎo)致低燃料消耗。排出物和其生成物可通過(guò)燃燒溫度和空氣與燃料的混合比來(lái)控制。根據(jù)本發(fā)明的燃燒比傳統(tǒng)點(diǎn)燃系統(tǒng)發(fā)生地更快。這引發(fā)了“較冷”的燃燒,使得效率增大。此外,利用較冷的燃燒循環(huán),原則上可實(shí)現(xiàn)較少 的排出物。較冷的燃燒降低了燃料廢氣中的氮氧化物的濃度。不同于傳統(tǒng)燃燒過(guò)程,利用空間點(diǎn)燃的燃燒過(guò)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)較少依賴(lài)于擴(kuò)散火焰形式的燃燒進(jìn)程。由此,防止了額外熱損耗,并且實(shí)現(xiàn)了效率增大。這種類(lèi)型的燃燒顯著減少了燃燒室和氧化部分中的空氣的加熱階段。
附圖說(shuō)明
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述。結(jié)合專(zhuān)利權(quán)利要求書(shū)以及附圖的以下描述可得到本發(fā)明的其他特征,其中:
圖1示意性地顯示了具有以一定傾角設(shè)置于旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的外殼中的微波脈沖發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的主視圖(圖1a),沿著圖1a的A-A線的外殼的示意性剖視圖(圖1b),以及取向朝向操作腔的外殼壁和旋轉(zhuǎn)活塞壁的細(xì)節(jié)X的多個(gè)實(shí)施例(圖1c-圖1e);
圖2示意性地顯示了具有在軸向方向上設(shè)置于旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的外殼中的微波脈沖發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的主視圖(圖2a),以及沿著圖2a的A-A線的外殼的示意性截面中的微波脈沖發(fā)生器的附接部分中的外殼的平面剖視圖(圖2b);
圖3示出了類(lèi)似于圖1b的示意性剖視圖,其中微波火花塞取代微波脈沖發(fā)生器;
圖4示意性地示出了根據(jù)圖1b的在取向朝向操作室的側(cè)部上具有多個(gè)燃燒室壁金屬涂層的平面剖視圖(圖4a)和在取向遠(yuǎn)離操作室的側(cè)部上具有多個(gè)燃燒室壁金屬涂層的平面剖視圖(圖4b);
圖5示出了類(lèi)似于圖1b的視圖(圖5a),以及沿著A-A線的放大剖視圖(圖5b),示出了金屬涂層的第一排列方式和由此形成的反射層;和
圖6示出了類(lèi)似于圖1b的視圖(圖6a),以及沿著B(niǎo)-B線的放大截面圖(圖6b),示出了金屬涂層的第二排列方式和由此形成的反射層。
具體實(shí)施方式
圖1和2示出了內(nèi)燃機(jī)1的兩個(gè)不同實(shí)施例,不同之處在于微波脈沖發(fā)生器10的設(shè)置不同。圖3示出了取代圖1中的微波脈沖發(fā)生器的微波火花塞18的一種設(shè)置。此外,具有外殼2和包括于其中的設(shè)置的內(nèi)燃機(jī)1的描述適用于圖1、2和3的實(shí)施例。這還適用于圖中的細(xì)節(jié)X,這些細(xì)節(jié)X僅示出于圖1c、1d和1e中。
內(nèi)燃機(jī)1包括具有壁層22的外殼壁3,外殼壁3包封操作室5,操作室5中支撐有關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線7可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)活塞6。旋轉(zhuǎn)活塞6的邊緣17沿著外殼壁3的壁層22移動(dòng)。操作室5的設(shè)置有燃料的部分被指定為燃燒室9, 設(shè)置的燃料通過(guò)旋轉(zhuǎn)活塞6的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行壓縮,而與燃燒室9相關(guān)聯(lián)的壁層22部分被指定為燃燒室壁4。至少燃燒室壁4是由微波可透過(guò)材料制成的,即陶瓷材料。然而,在實(shí)施例中,不僅燃燒室壁4而且包封操作室5的外殼壁3的全部部分,都以由陶瓷材料制成的壁層22構(gòu)造。壁層22由插入件制成。旋轉(zhuǎn)活塞6還包括由陶瓷材料制成的反射層8。在圖1a和圖1b中,微波脈沖發(fā)生器10以一傾角相對(duì)于外殼2設(shè)置,并且設(shè)置成在其接觸燃燒室壁4的位置基本垂直于燃燒室壁4??蓪⑽⒉}沖發(fā)生器壁10穿插進(jìn)外殼2中或可以將其用一個(gè)卡口封蓋附接于外殼2。微波脈沖發(fā)生器10為平行專(zhuān)利申請(qǐng)EP 15 17 00 29.1的主題,并且包括用于控制微波的合適控制裝置。燃燒室壁4鄰接微波脈沖發(fā)生器10的部分4’表示微波窗,通過(guò)它將離開(kāi)微波脈沖發(fā)生器10的微波注入至燃燒室9中。如圖4所示,該部分還可包括插入燃燒室壁的金屬引導(dǎo)件表面15。
微波原則上由金屬反射,使得注入燃燒室9中的微波排布于整個(gè)燃燒室9中,并能激活和點(diǎn)燃燃燒室9中的全部燃料。因?yàn)樾D(zhuǎn)活塞6以及外殼2通常由金屬制成,所以注入燃燒室9中的微波通常在旋轉(zhuǎn)活塞6和外殼2之間來(lái)回反射。當(dāng)形成燃燒室9的壁像實(shí)施例中的燃燒室壁4或金屬外殼2上的反射層8或旋轉(zhuǎn)活塞6的金屬芯14一樣是由微波可透過(guò)材料制成時(shí),會(huì)使微波輕微地減弱,但其仍駐留于燃燒室9中。
此外,微波可透過(guò)金屬層11可設(shè)置于燃燒室壁4和/或反射層8中,其中,特別地,金屬層11配置于燃燒室壁4或反射層8的生產(chǎn)期間,以引導(dǎo)微波的反射或還縮短通過(guò)燃燒室壁直至反射的路徑。因此,例如,為在,例如燃燒室部分9'或9"中的,反射期間實(shí)現(xiàn)受控散射或集中,可提供一個(gè)根據(jù)圖1c的具有波形的金屬層11或根據(jù)圖1d的結(jié)構(gòu)化不平金屬層。在其中不期望受控散射或集中的位置,金屬層11為平坦的或適配于壁層22的曲率。如圖1e所示,如燃燒室壁4或反射層8中所示,制備金屬顆粒12也是可能的。因?yàn)榻饘賹?1減小了通過(guò)燃燒室壁4或反射層8的微波可透過(guò)層的路徑,所以也減少了微波沿著該路徑的衰減。至此,還可整合一個(gè)平坦的金屬層11或適配相應(yīng)曲率的金屬層11。
如根據(jù)圖1a和1b顯然的是,內(nèi)燃機(jī)包括狹小的外殼2,具有示意性所示的旋轉(zhuǎn)活塞6的操作室5設(shè)置于其中。這種類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為,多個(gè)此類(lèi)盤(pán)形的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)可設(shè)置成彼此鄰近,其以不同點(diǎn)燃定時(shí)對(duì)未示出的公共驅(qū)動(dòng)軸供能。特別地,就這種情況而言,以如圖2所示的方式來(lái)設(shè)置微波脈沖發(fā)生器10是有利的。這有利于通過(guò)相應(yīng)配置的通道將所注入微波分布至彼此鄰近設(shè)置的內(nèi)燃機(jī)的所有外殼2。根據(jù)圖2b顯然的是,微波脈沖發(fā)生器10設(shè)置成使得其將微波注入微波可透過(guò) 燃燒室壁4中。在該最簡(jiǎn)單實(shí)施例中,燃燒室壁4形成微波傳導(dǎo)通道,其中通道的一個(gè)壁可由金屬外殼壁3形成,其它相對(duì)壁可由適用于燃燒室壁4或引入燃燒室壁4中的金屬層形成,該金屬層包括用于微波穿過(guò)的開(kāi)口(未示出)。在無(wú)該層的情況下,取向朝向燃燒室9的整個(gè)表面已代表微波窗4’,微波通過(guò)微波窗4’耦合至燃燒室9中,如圖4所示。橫向額外金屬表面15可引入燃燒室壁4中(圖4)。圖2a示出了金屬外殼壁3,其中微波脈沖發(fā)生器10貫穿側(cè)壁3"上的開(kāi)口16。在僅使用盤(pán)形外殼2的情況下,外殼2的金屬相對(duì)壁3’閉合。當(dāng)多個(gè)外殼2設(shè)置成彼此鄰近時(shí),僅最后的外殼2的壁3’閉合,然而所有其它外殼2的壁3’和3"中都包括一個(gè)相應(yīng)開(kāi)口16(具有或不具有陶瓷填充物)以傳導(dǎo)微波。還可能的是,該外殼的側(cè)壁3’、3"由陶瓷材料制成,其中壁3’、3"中的金屬表面形成通道。
該微波傳導(dǎo)通道在一個(gè)特別有利的實(shí)施例中還可配置于金屬外殼壁3中。在這種情況下,陶瓷層22用其金屬插入件形成微波開(kāi)口或微波窗或中空導(dǎo)體終端。當(dāng)額外微波可透過(guò)金屬結(jié)構(gòu)11也設(shè)置于燃燒室壁4中時(shí),該微波可透過(guò)金屬層11中與開(kāi)口16相關(guān)聯(lián)的部分也需要包括開(kāi)口(未示出)。通道13當(dāng)然也可以包括分支,并且可與如上所述的后續(xù)其它外殼2連接。
在如上所述的多個(gè)內(nèi)燃機(jī)1的設(shè)置中,一個(gè)內(nèi)燃機(jī)1的外殼2的背側(cè)形成另一內(nèi)燃機(jī)1的外殼的前側(cè)。因此,作為盤(pán)形外殼2的前側(cè)和背側(cè)的相應(yīng)配置,還可相應(yīng)地配置成將入口空氣和出口空氣分布至相應(yīng)外殼2的操作腔中。因此,圖2a示出了長(zhǎng)圓孔形出口空氣開(kāi)口21,它在圖2b中轉(zhuǎn)變成圓形空氣出口開(kāi)口20。相應(yīng)地,圖2b中的空氣入口19與外殼2的另一側(cè)部上的未示出空氣開(kāi)口連接。配置有如上所敘述的獨(dú)立盤(pán)并且因而包括多個(gè)活塞的內(nèi)燃機(jī)特別有動(dòng)力,并且具有極低水平的振動(dòng)。
可根據(jù)圖3將微波火花塞插入外殼中,以取代根據(jù)圖1b的微波脈沖發(fā)生器10,其中微波火花塞18以其端部接觸燃燒室壁4??杀3稚衔拿枋龅年P(guān)于基于反射來(lái)指引微波的其余任選措施。圖3示出了微波火花塞18,具有與該微波火花塞18相關(guān)聯(lián)的微波窗18',其中然而,微波窗為非強(qiáng)制性的,因?yàn)樘沾杀趯?2形成微波窗4'。而微波火花塞18通過(guò)微波中空導(dǎo)體與一個(gè)適用的未示出的微波脈沖發(fā)生器10連接。
在圖4中,位于燃燒室壁4的一部分中的壁層22,在其取向遠(yuǎn)離燃燒室9的側(cè)部上設(shè)置有額外金屬層13;并且在燃燒室9的側(cè)部上設(shè)置有額外金屬層13'(圖4b);金屬層13和13'分別具有微波窗4'和橫向金屬表面15的開(kāi)口23。將與先前圖中的元件相同的其余元件進(jìn)行相應(yīng)地設(shè)計(jì)。
圖5和6示出了開(kāi)口23的任選實(shí)施例,開(kāi)口23在圖5b和6b中的金屬層13'蝕刻形成以用于影響注入燃燒室9中的微波的反射。對(duì)于與參考圖4 所描述的元件相同的其余元件進(jìn)行相應(yīng)地設(shè)計(jì)。