專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
10 本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)是眾所周知的。最通用的內(nèi)燃機(jī)的類型是一種具有至少一 個(gè)活塞的內(nèi)燃機(jī)，所述活塞設(shè)置在氣缸中，并利用連桿而連接在曲軸 15 上?；钊诓僮髌陂g從氣缸的頂部移動(dòng)至氣缸的底部，這也被稱為行 程長(zhǎng)度。當(dāng)活塞朝著氣缸的頂部移動(dòng)時(shí)，噴射到氣缸中的空氣和燃料 被壓縮。 一旦空氣和燃料被壓縮，就使其燃燒，迫使活塞在氣缸中向 下移動(dòng)。隨著活塞在氣缸中以循環(huán)方式移動(dòng)時(shí)，空氣被帶到氣缸中進(jìn) 行壓縮和燃燒。
20 活塞在氣缸中的運(yùn)動(dòng)通過連桿而轉(zhuǎn)移至曲軸，其將活塞的線性運(yùn)
動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿具有軸承，其偏離曲軸軸承的中心，并連接 在連桿上。隨著軸承至曲軸中心的距離增加，活塞的行程長(zhǎng)度增加， 并且產(chǎn)生增加的扭矩量的能力也得以提高。然而，增加的行程長(zhǎng)度還 增加了氣缸內(nèi)的空氣的壓縮量。內(nèi)燃機(jī)的其中一個(gè)缺點(diǎn)是提高氣缸內(nèi)
25部的空氣壓縮，其可能造成空氣和燃料過早地燃燒。因此，在傳統(tǒng)的 汽油內(nèi)燃機(jī)中，行程長(zhǎng)度和因而可產(chǎn)生的最大扭矩是有限的。
另外，連桿的角度也隨著活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)，且曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)而變 化。為了應(yīng)付活塞在氣缸中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，曲軸通常是較重的。在活塞 這種運(yùn)動(dòng)傳遞期間浪費(fèi)了大量的熱能和機(jī)械能量。在燃燒行程期間，
活塞還必須在"上止點(diǎn)"位置(活塞已經(jīng)移動(dòng)到氣缸的頂部的位置)停 下來。這使得可用于提供機(jī)械能量的有價(jià)值的熱量和能量散失了。大 約三分之一的燃燒熱能通過冷卻系統(tǒng)而損失了 ，另有三分之一的燃燒 熱能通過排氣系統(tǒng)而損失了 。這留下了三分之一的燃燒熱能可用于機(jī) 5 械能量。
活塞在氣缸內(nèi)滑動(dòng)，并依賴油，以最大限度地減小摩擦。在活塞 的一部分行程中，連桿的角度定位成使得活塞一個(gè)側(cè)面上的摩擦水平 極大地增加。如果發(fā)動(dòng)機(jī)沒有'除當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)和油潤(rùn)滑作用，在有負(fù) 荷的情況下，活塞將卡在氣缸的內(nèi)部。油泵需要產(chǎn)生極大的壓力，以
10 保持軸承在油膜上滑動(dòng)，否則l由承將卡住。這種摩擦還可能產(chǎn)生功率 上的不一致，并減少發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。其它定位在氣門機(jī)構(gòu)中的摩擦點(diǎn) 也同樣抑制了效率。
另一種發(fā)動(dòng)機(jī)類型通常被稱為"旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)"。這類發(fā)動(dòng)機(jī)包 括設(shè)置在外殼中的轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子安裝在輸出軸上的大的圓葉上。該
15 圓葉偏離輸出軸的中心，提供了杠桿作用，并因而提供了運(yùn)轉(zhuǎn)所需要 的扭矩。轉(zhuǎn)子通常是三分面的，并在外殼內(nèi)部創(chuàng)造了三個(gè)腔室，轉(zhuǎn)子 的每個(gè)側(cè)面各一個(gè)腔室。隨著轉(zhuǎn)子在外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，各個(gè)腔室改變尺寸。 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)腔室接受來自入口的空氣，之后按照與具有活塞 的內(nèi)燃機(jī)相似的方式對(duì)空氣進(jìn)4亍壓縮。轉(zhuǎn)子將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并且空氣將
20 進(jìn)行燃燒，并被迫離開排氣口。為了幫助保持腔室彼此隔離開，在轉(zhuǎn) 子和外殼之間使用密封件來阻止各個(gè)腔室中的空氣和燃料的混合。
然而，這些密封件不僅以圓形方式隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，而且還以長(zhǎng)
短幅圓外旋輪線(epitrochoidal)方式旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致密封件過度磨損。另夕卜， 在燃燒過程期間，典型的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)由于不足的表面對(duì)容積比而并 25不燃燒腔室內(nèi)的所有燃料，其導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性下降和更高的排放。
因此，存在對(duì)改進(jìn)類型的內(nèi)燃機(jī)的需求，其沒有具有活塞的內(nèi)燃 機(jī)的缺點(diǎn)，例如燃燒能量作為機(jī)械能量的不良利用、較高的摩擦、受 到活塞的行程長(zhǎng)度的限制；并且還沒有旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，例如不良的密封性能、不良的燃料經(jīng)濟(jì)性、以及由于輸出軸上有限的杠桿作 用而引起的較低的扭矩。
發(fā)明概要
5 本發(fā)明是一種內(nèi)燃機(jī)，其具有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子可操作地與至少一
個(gè)葉片相關(guān)聯(lián)而形成至少一個(gè)可變腔室，其中所述至少一個(gè)葉片具有 第一凸輪滾柱(cam roller)和第二凸輪滾柱。本發(fā)明還包括用于接收轉(zhuǎn) 子的殼體(block)，其中殼體具有入口和出口，以及至少一個(gè)可操作地 與第 一 凸輪滾柱和第二凸輪滾柱相關(guān)聯(lián)的滾柱凸輪(roller cam),以及
10由殼體容納的點(diǎn)火源，其可操作地與可變腔室相關(guān)聯(lián)。
當(dāng)轉(zhuǎn)子在殼體中旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述至少一個(gè)葉片將改變相對(duì)于轉(zhuǎn)子的 位置，以改變所述至少一個(gè)可變腔室的尺寸，并且當(dāng)可變腔室移動(dòng)到 入口附近時(shí)，空氣將被抽吸到可變腔室中，可變腔室將壓縮空氣，點(diǎn) 火源將點(diǎn)燃與空氣混合的燃料，從而造成可變腔室擴(kuò)張，并且可變腔
15室將移動(dòng)至出口附近，排出空氣。
該懂得該詳細(xì)說明和特定示例雖然顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，但是其 只是用于示例性目的，而并不意圖限制本發(fā)明的范圍。
20 附圖簡(jiǎn)述
從詳細(xì)說明和附圖中將更完整地了解本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的透視圖2是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的透視圖，其中除去了第一蓋板、第 二蓋板、其中一個(gè)側(cè)面襯墊、以及殼體； 25 圖3是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的分解圖4是根據(jù)本發(fā)明的沿著圖1中的線4-4剖切的側(cè)截面圖5是根據(jù)本發(fā)明，用于內(nèi)燃機(jī)的葉片的分解圖6是根據(jù)本發(fā)明，用于內(nèi)燃機(jī)的軸承鎖緊裝置和密封件的放大
圖7是根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的蓋殼的透視圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明，用于內(nèi)燃機(jī)的葉片的一個(gè)備選實(shí)施例的第一 分解5 圖9是根據(jù)本發(fā)明，用于內(nèi)燃機(jī)的葉片的一個(gè)備選實(shí)施例的第二
分解圖IO是根據(jù)本發(fā)明，用于內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中使用的柱塞的透視
圖11是根據(jù)本發(fā)明，包含水泵和油泵的內(nèi)燃機(jī)的透視圖； io 圖12是根據(jù)本發(fā)明的軸承鎖緊裝置的一個(gè)備選實(shí)施例的放大的
透視圖13是#4居本發(fā)明，用于內(nèi)燃機(jī)的葉片的一個(gè)備選實(shí)施例的極 度放大的透視圖；且
圖14是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)備選實(shí)施例的截面圖，其包 15 含輔助發(fā)動(dòng)才幾。
優(yōu)選實(shí)施例詳述
以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)節(jié)描述在性質(zhì)上只是示例性的，而并決非 意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。
20 參看圖1，其總體以標(biāo)號(hào)IO顯示了根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)
10包括安裝在殼體16上的入口或進(jìn)氣口 12和出口或排氣口 14。大 致參照這些附圖，定位在殼體16內(nèi)部的是轉(zhuǎn)子18,其具有一系列周 向圍繞轉(zhuǎn)子18而定位的狹槽20。連接在殼體16上的是第一蓋板22 和第二蓋板24;第一蓋板22與第二蓋板24是相同的，并將一起進(jìn)行
25 描述。蓋板22,24具有用于容納緊固件28的第一組孔26,這樣緊固 件可插入到相應(yīng)的殼體16的孔30中，從而將蓋板22，24連接在殼體 16上。蓋板22,24還具有用于容納輔助緊固件34的第二組孔32，這 樣緊固件可插入到相應(yīng)的雙面滾柱凸輪的孔36中，在這個(gè)實(shí)施例中，
雙面滾柱凸輪是滾柱凸輪38。如圖中所示，各蓋板22，24連接在滾柱 凸輪38上，滾柱凸輪38定位在轉(zhuǎn)子18的相對(duì)側(cè)上。各蓋板22,24包 含凹槽40，其具有與滾柱凸輪38相似的形狀，從而有助于保持滾柱 凸輪38相對(duì)于轉(zhuǎn)子18的位置。 5 可滾動(dòng)地設(shè)置在各個(gè)狹槽20中的是相應(yīng)的葉片42。各葉片42是
相似的，并且對(duì)一個(gè)葉片42的描述適用于剩余的葉片42。圖5中顯 示了其中一個(gè)葉片42的分解圖。各葉片42具有可旋轉(zhuǎn)地安裝在大的 短軸46上的第一凸輪滾柱或大的凸輪滾柱44，和安裝在小的短軸52 上的第二凸輪滾柱或小的凸輪滾柱50，其中大的短軸46由大孔48容
10納，小的短軸52由小孔54容納。大的短軸46和小的短軸52分別以 傳統(tǒng)的方式，例如螺紋配合或壓配合而容納在大孔和小孔46,54中。 大的凸輪滾柱44和小的凸輪滾柱50位于滾柱凸輪38的相對(duì)側(cè)上， 并在轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)時(shí)沿著滾柱凸輪38滾動(dòng)，改變?nèi)~片42相對(duì)于轉(zhuǎn)子 18的位置。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，各葉片42相對(duì)于各狹槽20的位置由滾柱
15凸輪38的形狀來限定。當(dāng)各葉片42相對(duì)于轉(zhuǎn)子18移動(dòng)時(shí)，軸承鎖 緊裝置在圖2和圖6中總體以標(biāo)號(hào)58顯示，其用于防止在葉片42和 各狹槽20之間的摩擦。葉片42包圍大孔48的部分60,其具有增加 的厚度，用于操縱由大的短軸46施加于葉片42上的增加的負(fù)荷。 各葉片42還具有一系列開口 62，其中為了減少葉片42的重量已
20 經(jīng)除去了形成葉片42的材料，從而提高效率。各軸承鎖緊裝置58具 有底座部分64,其組成轉(zhuǎn)子18的一部分。安裝在底座部分64上的是 一組軸承鎖緊滾柱66，其與葉片42的表面相接觸，并容許各葉片42 在減小的摩擦力下滾入和滾出狹槽20。葉片42在形狀上通常是矩形 的，并且還包括第一側(cè)槽68和第二側(cè)槽70,拉伸彈簧以及第一側(cè)面
25密封件74和第二側(cè)面密封件76，拉伸彈簧優(yōu)選是波形彈簧72。葉片 42還具有外部凹槽78，其容納外部波形彈簧80和外部密封件82。供 外部密封件82使用的外部波形彈簧80將外部密封件82壓靠在燃燒 壁上，在這個(gè)實(shí)施例中，燃燒壁是鑄鐵村墊84。鑄鐵襯墊84定位在
殼體16的內(nèi)部。鑄鐵襯墊84包括入口孔86和出口孔88，其與殼體 16中的入口 90和出口 92對(duì)準(zhǔn)。兩側(cè)的燃燒壁94,96也可以是鑄鐵襯 墊，其定位在殼體16中，并供鑄鐵村墊84使用，以包圍轉(zhuǎn)子18和 葉片42,其功能將在后面進(jìn)行描述。波形彈簧68將第一側(cè)面密封件
574和第二側(cè)面密封件76壓靠在側(cè)面襯墊94,96上。
各狹槽20還具有一組槽腔98，用于容納相應(yīng)的狹槽波形彈簧100 和狹槽密封件102;狹槽密封件102被壓靠在葉片42上，并與葉片 42的各側(cè)面保持滑動(dòng)接觸。殼體16還具有用于容納點(diǎn)火器或火花塞 106的端口104，以及用于容納潤(rùn)滑油的集油器管線108。在殼體16
10 中至少可使用一個(gè)，^旦優(yōu)選多個(gè)端口 104，用于容納至少一個(gè)或相應(yīng) 的多個(gè)火花塞106,其目的是在轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)期間，隨著轉(zhuǎn)子18的旋 轉(zhuǎn)速度變化而在不同的點(diǎn)位上點(diǎn)燃空氣-燃料混合物。
轉(zhuǎn)子18安裝在輸出軸IIO上，輸出軸110具有軸承112，其支撐 輸出軸IIO,并容許輸出軸IIO與轉(zhuǎn)子18—起相對(duì)于殼體16、鑄鐵
15襯墊84及側(cè)面鑄鐵襯墊94,96旋轉(zhuǎn)。輸出軸IIO通過利用花鍵連接 118和一組緊固件120而連接到轉(zhuǎn)子18上，這組緊固件120插入到輸 出軸IIO上的一組孔(未顯示)和轉(zhuǎn)子18上的另一組孔(也未顯示)中。 輸出軸IIO可連接在變速器上，或需要旋轉(zhuǎn)功率的任何其它裝置上。 轉(zhuǎn)子18還包括燃燒室126,其定位在各葉片42之間。在葉片42之間
20 的區(qū)域，與燃燒室126—起形成了總體以標(biāo)號(hào)128顯示的可變腔室或 空腔，其在尺寸上發(fā)生變化，并用于燃燒空氣和燃料的混合物，其將 在后面進(jìn)行描述。其中轉(zhuǎn)子18所定位的殼體16的區(qū)域，其還在轉(zhuǎn)子 18的各側(cè)面上被密封件130密封，并且各密封件130部分地?cái)R置在轉(zhuǎn) 子凹槽134中。各密封件130由轉(zhuǎn)子波形彈簧136支撐在轉(zhuǎn)子凹槽134
25中，轉(zhuǎn)子波形彈簧136將各密封件130壓靠在側(cè)面鑄鐵襯墊94,96上。 各密封件130還具有一組凹口 138，其分別容納第一側(cè)面密封件74和 第二側(cè)面密封件76，并與其保持摩擦接觸，容許葉片42滾入和滾出 狹槽20，同時(shí)仍提供密封效應(yīng)。第一側(cè)面密封件74、第二側(cè)面密封
件76、密封件130和狹槽密封件102防止油進(jìn)入空腔128中。通過經(jīng) 由油輸送孔140,142輸送油或某些其它類型的滑潤(rùn)劑可提供潤(rùn)滑作 用，這樣油可通過葉片42而掃過轉(zhuǎn)子18，并通過回油孔144而離開。 容納第一側(cè)面密封件74和第二側(cè)面密封件76的凹口 138還用于保持 5密封件130相對(duì)于轉(zhuǎn)子18的位置；從而各密封件130分別相對(duì)于側(cè) 面鑄鐵襯墊94，96而隨轉(zhuǎn)子18 —起旋轉(zhuǎn)。
發(fā)動(dòng)機(jī)IO還具有第一軸線146和第二軸線148。各軸線146,148 用于將發(fā)動(dòng)機(jī)IO分成四個(gè)象限，第一象限150、第二象限152、第三 象限154和第四象限156。各象限執(zhí)行與發(fā)動(dòng)機(jī)IO操作相關(guān)的循環(huán)的
10不同部分。第一象限150是進(jìn)氣循環(huán)，第二象限152是壓縮循環(huán)，第 三象限154是做功循環(huán)，并且第四象限156是排氣循環(huán)。各象限 150,152,154,156包括轉(zhuǎn)子18的九十度的旋轉(zhuǎn)角度。
第一側(cè)面密封件74、第二側(cè)面密封件76、外部密封件82、狹槽 密封件102和密封件130提供了一種密封效應(yīng)，使得有待燃燒的空氣
15或燃料在超出密封件130以外的范圍將不與轉(zhuǎn)子18的側(cè)面相接觸， 或者不使相鄰的空腔128中的空氣或燃料混合，基本上防止了 "漏氣"。 現(xiàn)在參看圖4，第一蓋板和第二蓋板22,24還包括水套158,其與 殼體中的水套160協(xié)同工作，以提供對(duì)發(fā)動(dòng)才幾10的冷卻。在第一蓋 板和第二蓋板22，24上，存在外部軸承162和軸承支架166,外部軸
20 承162通過卡環(huán)164而保持在輸出軸IIO上。軸承支架166分別通過 緊固件168而連接在第一蓋板和第二蓋板22,24上。軸承112還保持 在卡環(huán)170和第一蓋板及第二蓋板22,24之間。軸承112、外部軸承 162、卡環(huán)164,170與軸承支架166—起用于防止輸出軸110和轉(zhuǎn)子 18軸向相對(duì)于第一蓋板和第二蓋板22,24及殼體16而移動(dòng)，從而保
25持第一側(cè)面密封件74和第二側(cè)面密封件76分別相對(duì)于側(cè)面鑄鐵襯墊 94,96的恰當(dāng)定位，以及外部密封件82相對(duì)于鑄鐵襯墊84的恰當(dāng)定 位，并保持外部密封件82與鑄鐵襯墊84的滑動(dòng)接觸。軸承蓋172覆 蓋外部軸承162，軸承蓋172通過一組緊固件174而固定在第一蓋板 和第二蓋板22,24上。軸承蓋172還具有外部蓋帽176,其利用另一 組緊固件178而固定在軸承蓋172上。在外部蓋帽176中有密封件180, 其用于防止?jié)櫥S《義112和外部軸岸義162的油發(fā)生漏泄。
在操作過程中，轉(zhuǎn)子18和因而所有的葉片42以及與之相關(guān)聯(lián)的 5 各種構(gòu)件都旋轉(zhuǎn)，使得葉片42在從排氣口 14朝向入口 12的移動(dòng)方 向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。注意轉(zhuǎn)子18所定位的殼體16、鑄鐵襯墊84和側(cè)面鑄 鐵襯墊94,96的內(nèi)部區(qū)域大致是橢圓形的。殼體16和鑄鐵襯墊84的 內(nèi)部區(qū)域具有直徑基本上與轉(zhuǎn)子18相似的一部分，以及直徑同轉(zhuǎn)子 18相比較大的一部分。轉(zhuǎn)子18 "^殳置在鑄鐵襯墊84中，從而當(dāng)轉(zhuǎn)子
1018旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片42將從幾乎完全擴(kuò)張的位置轉(zhuǎn)變至幾乎完全收縮的 位置，在幾乎完全擴(kuò)張的位置，葉片42完全超出狹槽20，而在幾乎 完全收縮的位置，葉片42將完全收縮到狹槽20中。在轉(zhuǎn)子18的一 次旋轉(zhuǎn)期間，各葉片42將延伸而超出狹槽20，并收縮到狹槽20中兩 次。第一側(cè)面密封件74和第二側(cè)面密封件76分別與側(cè)面鑄鐵襯墊
15 94，96保持恒定接觸，并且外部密封件82與鑄鐵襯墊84保持恒定接 觸。
當(dāng)葉片42移動(dòng)越過入口孔86時(shí)，空氣或空氣/燃料混合物被抽吸 到葉片42之間的空間內(nèi)。燃料可與空氣一起噴射到入口 12中，或者 通過在端口 104中用燃料噴射器更換一個(gè)或多個(gè)火花塞106可噴射燃
20 料。雖然燃燒室126是固定的容積，但是因?yàn)楦魅~片42從收縮到相 應(yīng)的狹槽20中的位置移動(dòng)到超出相應(yīng)的狹槽20的伸出位置，所以各 空腔128隨著葉片42穿過第一象限150而擴(kuò)張。這產(chǎn)生了真空效應(yīng)， 導(dǎo)致空氣或空氣/燃料混合物被才由吸到空腔128中。
一旦葉片42進(jìn)入第二象限152，就執(zhí)行壓縮循環(huán)。在第二象限
25152中，空腔128的容積隨著轉(zhuǎn)子18繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而變小，壓縮葉片42 之間的空氣。這種壓縮是葉片42之間的空腔128隨著轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)穿 過第二象限152而尺寸減小的結(jié)果。在這旋轉(zhuǎn)部分期間，各葉片42 從伸出位置移動(dòng)到收縮位置。
在空氣或空氣/燃料混合物凈皮壓縮之后，葉片42將旋轉(zhuǎn)到第三象 限156。當(dāng)各葉片42進(jìn)入第三象限156中時(shí)，端口104中的火花塞 106將點(diǎn)燃空腔128中的燃料，導(dǎo)致了與傳統(tǒng)內(nèi)燃才幾相似的方式的燃 燒。如可從圖2中看出，當(dāng)各葉片42穿過第三象限156時(shí)，葉片42 5將滾出其相應(yīng)的狹槽20。這導(dǎo)致各葉片42具有同后面葉片42相比更 大的暴露于燃燒下的表面積。更大的表面積將導(dǎo)致有效的轉(zhuǎn)子18的 單向旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該注意的是，輸出軸IIO的中心至葉片42的邊緣的距 離越大，外部密封件82所定位的地方提供了輔助杠桿作用，以便獲 得低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度下更大的扭矩。如之前所述，在發(fā)動(dòng)機(jī)10中可包
10 含額外的火花塞106。包含額外的火花塞106的原因源自不管轉(zhuǎn)子18 旋轉(zhuǎn)得如何快速，燃料都是以相同的速率燃燒。當(dāng)轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)得越 來越快，燃料必須在轉(zhuǎn)子18的;5定轉(zhuǎn)期間較早地點(diǎn)燃，以確保燃燒發(fā) 生于第三象限154?；鸹ㄈ?06連接在發(fā)動(dòng)機(jī)10上的位置將依賴于轉(zhuǎn) 子18的最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度，其可能依應(yīng)用而不同。額外的火花塞容許點(diǎn)
15火的備用能力，其在某些應(yīng)用中，例如在飛機(jī)等應(yīng)用中可能必須的。 當(dāng)各葉片42進(jìn)入第四象限158中時(shí)，各葉片42將從伸出位置變 化到收縮位置，在伸出位置，葉片42延伸而超出狹槽20，在收縮位 置，葉片42收縮到狹槽20中。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，空腔128的尺寸 將減小，導(dǎo)致燃?xì)鈷哌^出口孔88、出口92和排氣口 14。 一旦葉片42
20穿過第四象限158,葉片42將重新進(jìn)入第一象限152，并再次開始進(jìn) 氣循環(huán)。
圖8、圖9和圖12中顯示了葉片42和軸承鎖緊裝置58的一個(gè)備 選實(shí)施例，其中相似的標(biāo)號(hào)表示相似的元件。在這個(gè)實(shí)施例中，大的 短軸46安裝在葉片42本身上。各個(gè)軸承鎖緊裝置58具有底座部分 25182,其具有凹槽184。底座部分182還具有用于支撐滾柱188的軸 186，當(dāng)葉片42在狹槽20中滾動(dòng)時(shí)，滾柱188與葉片42相接觸。各 個(gè)軸承鎖緊裝置58還包括一組具有凸部192的鎖緊部件190，凸部 192容納在凹槽184中。在這個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子18的狹槽20是不同的，并且具有第一組凹腔194和第二組凹腔196,第一組凹腔194部 分地容納鎖緊部件190,第二組凹腔196容納滾柱188。在鎖緊部件 190和第一組凹腔194之間的配合容許鎖緊部件190對(duì)凹槽184，并 A^而對(duì)底座部分182施加力，以提供預(yù)加載能力。通過軸186和滾柱 5188來傳遞這個(gè)力。由滾柱188施加于葉片42的各側(cè)面上的力容許葉 片42隨著轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)而滾入和滾出狹槽20。葉片42還具有容納 在葉片42的一組孔206中的調(diào)整螺釘204，其防止在轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn) 期間產(chǎn)生"游隙"。在圖12中，密封件208具有V形截面，并容納 在轉(zhuǎn)子18的V形凹腔210中。注意在這個(gè)實(shí)施例中，葉片42的表面
10 是不一致的，并且各密封件208的形狀與葉片42的表面相匹配，從 而容許當(dāng)葉片42滾入到狹槽20中時(shí)，密封件208防止任何碎屑進(jìn)入 狹槽20中。密封件208和相應(yīng)的凹腔210適合于供任一類型的軸承 鎖緊裝置58使用，并且可改變密封件208的形狀，以匹配任何特殊 類型的葉片42的表面。在圖8和圖9中，有兩個(gè)狹槽波形彈簧IOO
15和兩個(gè)狹槽密封件102,其一起用于改進(jìn)密封效應(yīng)。這種雙密封結(jié)構(gòu) 可供葉片42的任一實(shí)施例使用。
參看圖10，可改變?nèi)紵?26的形狀，以改變發(fā)動(dòng)機(jī)10中所獲 得的排量和壓縮量。還可利用柱塞212改變空間量，以減少空間，并 改變壓縮量。柱塞212具有由燃燒室126的相應(yīng)的孔216容納的緊固
20 件214。如果發(fā)動(dòng)機(jī)10利用柴油進(jìn)行操作，那么可改變?nèi)紵?26的 尺寸，從而提供提高壓縮量，以便恰當(dāng)?shù)厝紵裼?，消除?duì)火花塞的 需求。發(fā)動(dòng)機(jī)10還可供氫或烴類燃料使用。本發(fā)明的其它優(yōu)勢(shì)包括 通過廣泛使用與滑動(dòng)表面相對(duì)的滾柱而減少摩擦，并消除傳統(tǒng)的內(nèi)燃 機(jī)中使用的相似的飛輪，因?yàn)檗D(zhuǎn)子的質(zhì)量消除了對(duì)飛輪的需求。該發(fā)
25動(dòng)機(jī)IO還可用作由外部燃燒、蒸汽或其它產(chǎn)生高壓氣體的方法提供 動(dòng)力的容積式渦輪機(jī)。因?yàn)檩敵鲚S94直接用螺栓固定在轉(zhuǎn)子18上， 從而消除了曲軸的使用。同樣，發(fā)動(dòng)機(jī)10每轉(zhuǎn)提供了多個(gè)功率脈沖， 從而容許使用端口 104兩側(cè)較少的火花塞。發(fā)動(dòng)機(jī)IO是模塊化的，
并可與其它發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)聯(lián)，用于提高功率。通過干油槽技術(shù)將油供給發(fā)
動(dòng)機(jī)IO，其容許發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在^f壬何方位上。發(fā)動(dòng)機(jī)10的設(shè)計(jì)還考慮
了空氣或液體冷卻系統(tǒng)。
本發(fā)明還包括若干其它優(yōu)勢(shì)。蓋板可輕易地被除去，從而容許轉(zhuǎn)
5子18、葉片42和滾柱凸輪38^:輕易地替換，從而提高了可維修性和 維護(hù)性。另外，滾柱凸輪38提供了各葉片42的平滑的控制運(yùn)動(dòng)，而 無須使葉片42本身與襯墊84發(fā)生接觸。只有各葉片42上的外部密 封件82將接觸到鑄鐵襯墊84的表面。發(fā)動(dòng)機(jī)10還設(shè)計(jì)用于隨著空 腔128穿過第三象限154時(shí)而減少各空腔128中的表面對(duì)容積比，從
10而減少排放物，第三象限是其中發(fā)生燃燒的象限。雖然減小了表面對(duì) 容積比，但是保持了壓縮比，從而容許發(fā)動(dòng)機(jī)IO使用常規(guī)燃料。另 夕卜，可包含殼體16，以保持許多火花塞106和噴射器，噴射器用于直 接噴射燃料系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)10還可利用自例如渦輪增壓器單元裝置流 入到入口 12的空氣，或迫入到入口 12中的壓縮空氣進(jìn)行使用。發(fā)動(dòng)
15機(jī)10還可安裝在任何位置上，〗吏其適合于例如飛機(jī)等裝置。另外， 發(fā)動(dòng)機(jī)10并不需要特定的用于組裝的工具，其便于制造。
參看圖12，水泵和油泵可包含在發(fā)動(dòng)機(jī)10中，并可安裝在輸出 軸110上，或安裝在外部，并在獨(dú)立的功率源下運(yùn)轉(zhuǎn)。水泵包括一系 列管道222，其用于將冷卻液輸送至水套158，160中，并且油泵包括
20—系列流體導(dǎo)管224，其用于將油供給油輸送孔140,142,并自回油孔 144中接收油，之后將其輸送至集油器管線108中。
圖14中顯示了發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)備選實(shí)施例的截面圖。在這個(gè)實(shí) 施例中，將原始發(fā)動(dòng)機(jī)10與輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226組合起來，以提供額外 的功率。這里，第一蓋板22連4妄在發(fā)動(dòng)機(jī)IO上，并且第二蓋板24
25連接在輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226上。設(shè)置在第一發(fā)動(dòng)機(jī)10和輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226 之間的是"聯(lián)接器部分"228，其具有擴(kuò)大的水套230，用于為這兩個(gè) 發(fā)動(dòng)機(jī)IO提供冷卻。緊固件28延伸穿過兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)10,226的殼體 16。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)10,226之間的滾柱凸輪38具有緊固件232，其
延伸穿過發(fā)動(dòng)機(jī)10中的其中一個(gè)滾柱凸輪38，并由發(fā)動(dòng)機(jī)236中的 相應(yīng)的滾柱凸輪38的螺紋部分234來容納。如圖14中所示，發(fā)動(dòng)機(jī) 10和輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226配置成可4吏得第三象限154(發(fā)生燃燒的地方)間 隔開180度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)10的點(diǎn)火順序與輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226間隔開180 5度。
然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可配置發(fā)動(dòng)機(jī)10的第三象限154，使 其相對(duì)于輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226的第三象限154位于其它角度上(22.5度、45 度等等)，從而提供各種點(diǎn)火順序，并實(shí)現(xiàn)操作的平滑性。通過容許發(fā) 動(dòng)機(jī)10中的滾柱凸輪38相對(duì)于輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226中的滾柱凸輪38定 10 位于各種角度上，聯(lián)接器部分228可補(bǔ)償輔助發(fā)動(dòng)機(jī)226相對(duì)于發(fā)動(dòng) 機(jī)10的各種定向。
本發(fā)明的描述在性質(zhì)上僅^又是示例性的，因此，不脫離本發(fā)明要 點(diǎn)的變型將處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變型并不神皮認(rèn)為脫離了本發(fā)明 的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子，其可操作地與至少一個(gè)葉片相關(guān)聯(lián)，以形成至少一個(gè)可變腔室，所述至少一個(gè)葉片具有第一凸輪滾柱和第二凸輪滾柱；用于容納所述轉(zhuǎn)子的殼體，所述殼體具有入口和出口；至少一個(gè)滾柱凸輪，其可操作地與所述第一凸輪滾柱和所述第二凸輪滾柱相關(guān)聯(lián)；由所述殼體容納的點(diǎn)火源，其可操作地與所述可變腔室相關(guān)聯(lián)；且其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子在所述殼體中旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述至少一個(gè)葉片將改變相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的位置，以改變所述至少一個(gè)可變腔室的尺寸，并且當(dāng)所述至少一個(gè)可變腔室移動(dòng)接近所述入口時(shí)，空氣將被抽吸到所述至少一個(gè)可變腔室中，所述至少一個(gè)可變腔室將壓縮所述空氣，所述點(diǎn)火源將點(diǎn)燃與所述空氣混合的燃料，造成所述至少一個(gè)可變腔室擴(kuò)張，并且所述至少一個(gè)可變腔室將移動(dòng)接近所述出口，排出所述空氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括 所述轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)狹槽和用于形成所述至少一個(gè)可變腔室的至少一個(gè)燃燒室，所述轉(zhuǎn)子安裝在輸出軸上，所述至少一個(gè)葉片可 20 滾動(dòng)地容納在所述至少一個(gè)狹槽中，并且所述第二凸輪滾柱相對(duì)于所 述第 一凸輪滾柱在尺寸是不同的；所述殼體具有第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，所述 第一象限包括入口，所述第四象限包括出口；第一蓋板和第二蓋板，其連接在所述殼體上，位于所述轉(zhuǎn)子的兩25 側(cè)；燃燒壁，其設(shè)置在所述殼體中，并限定所述轉(zhuǎn)子，所述燃燒壁與 所述至少 一個(gè)葉片滑動(dòng)接觸；一系列側(cè)面燃燒壁，其設(shè)置在所述殼體中，與所述轉(zhuǎn)子相鄰，并 與所述至少 一個(gè)葉片滑動(dòng)接觸，并且所述系列側(cè)面燃燒壁的其中 一個(gè) 燃燒壁定位在所述第一蓋板和^"述轉(zhuǎn)子之間，并且所述系列側(cè)面燃燒壁的其中一個(gè)燃燒壁設(shè)置在所述第二蓋板和所述轉(zhuǎn)子之間；其中當(dāng)所述至少 一個(gè)葉片移動(dòng)通過所述入口并穿過所述第 一 象 5 限時(shí)，空氣將被抽吸到所述殼體和所述至少一個(gè)可變腔室中，并且所 述葉片將從所述狹槽中的收縮^立置移動(dòng)到伸出所述狹槽的伸出位置， 并且所述至少一個(gè)可變腔室將在尺寸上擴(kuò)張；其中當(dāng)所述至少一個(gè)葉片移動(dòng)穿過所述第二象限時(shí)，所述至少一 個(gè)葉片將從伸出所述狹槽的伸出位置移動(dòng)到所述狹槽中的收縮位置，10并且因?yàn)樗鲋辽僖粋€(gè)可變腔室將減小尺寸，從而壓縮所述空氣；其中當(dāng)所述至少一個(gè)葉片移動(dòng)穿過所述第三象限時(shí)，所述至少一 個(gè)葉片將從所述狹槽中的收縮4立置移動(dòng)到伸出所述狹槽的伸出位置， 并且所述空氣將進(jìn)行燃燒，且所述至少一個(gè)可變腔室將增加尺寸，對(duì) 所述至少一個(gè)葉片施加力，造成所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；且15 其中當(dāng)所述至少一個(gè)葉片移動(dòng)穿過所述第四象限時(shí)，所述至少一個(gè)葉片將從伸出所述狹槽的伸出位置移動(dòng)到所述狹槽中的收縮位置， 并且所述至少一個(gè)可變腔室將減小尺寸，且所述空氣將被迫離開所述 排氣口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括至少一 20 個(gè)火花塞，其可操作地與所述第三象限相關(guān)聯(lián)，用于點(diǎn)燃與空氣結(jié)合的燃料，以提供燃燒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括一系列 火花塞，用于在所述轉(zhuǎn)子的各個(gè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)點(diǎn)燃與空氣結(jié)合的燃料，以容 許與空氣結(jié)合的燃料在所述第三象限中獨(dú)立于所述轉(zhuǎn)子的速度而進(jìn)25 行燃燒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè) 葉片還包括第 一側(cè)面凹槽，用于容納^i伸彈簧并部分地容納第 一側(cè)面密封 件；第二側(cè)面凹槽，用于容納4立伸彈簧并部分地容納第二側(cè)面密封件；外部凹槽，用于容納外部^立伸彈簧并部分地容納外部密封件；且 5 其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子使所述至少一個(gè)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)置在所述第一側(cè)面凹槽中的所述拉伸彈簧使所述第 一側(cè)面密封件與所述系列側(cè)面燃 燒壁的其中一個(gè)燃燒壁持續(xù)地滑動(dòng)接觸，設(shè)置在所述第二側(cè)面凹槽中 的所述4i伸彈簧使所述第二側(cè)面密封件與所述系列側(cè)面燃燒壁的其 中一個(gè)燃燒壁持續(xù)地滑動(dòng)接觸，所述外部拉伸彈簧使所述外部密封件 10 與所述燃燒壁持續(xù)地滑動(dòng)接觸，且當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一凸輪 滾柱和所述第二凸輪滾柱沿著所述滾柱凸輪而滾動(dòng)，以改變所述至少 一個(gè)葉片相對(duì)于所述狹槽的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè) .葉片還包括15 —系列短軸，用于容納所述系列凸輪滾柱；第 一側(cè)面凹槽，用于容納拉伸彈簧并部分地容納第 一側(cè)面密封 件，所述第 一側(cè)面密封件與所述系列側(cè)面襯墊的其中 一個(gè)襯墊滑動(dòng)接 觸；第二側(cè)面凹槽，用于容納拉伸彈簧和部分地容納第二側(cè)面密封 20 件，所述第二側(cè)面密封件與所述系列側(cè)面襯墊的其中 一個(gè)襯墊滑動(dòng)接 觸；外部凹槽，用于容納外部拉伸彈簧并部分地容納外部密封件，所 述外部拉伸彈簧與所述襯墊滑動(dòng)接觸；且其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述系列凸輪滾柱沿著所述滾柱凸輪而25 滾動(dòng)，從而對(duì)所述至少一個(gè)葉片施加力，以改變所述至少一個(gè)葉片相對(duì)于所述狹槽的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括至少 一個(gè)軸承鎖緊裝置，其可操作地與所述至少 一個(gè)葉片相關(guān) 聯(lián)；且其中當(dāng)所述葉片在所述狹櫓中移動(dòng)時(shí)，所述軸承鎖緊裝置將防止 所述至少一個(gè)葉片與所述至少一個(gè)狹槽滑動(dòng)接觸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軸承鎖緊 5 裝置還包括第一組凹腔和第二組凹腔，其定位在所述至少一個(gè)狹槽中； 具有凹槽的底座部分；鎖緊部件，其部分地由所迷凹槽容納，并部分地由所述第一組凹 腔容納，所述底座部分具有至少一個(gè)軸； 10 至少一個(gè)滾柱，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述至少一個(gè)軸上，所述至少一個(gè)滾柱與所述至少一個(gè)葉片滾動(dòng)接觸，所述至少一個(gè)滾柱部分地容 納在所述第二組凹腔中；其中當(dāng)所述至少一個(gè)葉片在所述狹槽中移動(dòng)時(shí)，所述至少一個(gè)葉 片將沿著所述至少一個(gè)滾柱而滾動(dòng)，從而防止在所述至少一個(gè)葉片和 15 所述至少一個(gè)狹槽之間的滑動(dòng)接觸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軸承鎖緊 裝置還包括底座部分，其形成于所述轉(zhuǎn)子上的所述狹槽中； 一系列軸承鎖緊滾柱，其安裝在所述底座部分上，與所述至少一 20 個(gè)葉片滾動(dòng)接觸；且其中當(dāng)所述至少一個(gè)葉片在所述狹槽中移動(dòng)時(shí)，所述至少一個(gè)葉 片沿著所述軸承鎖緊滾柱而滾動(dòng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)時(shí)，所述至少一個(gè)滾柱凸輪限定了所述至少一個(gè)葉片相對(duì)于所述轉(zhuǎn)25 子的位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括 位于所述至少一個(gè)狹槽中的一組槽腔；至少一個(gè)狹槽拉伸彈簧和至少一個(gè)密封件，所述至少一個(gè)狹槽拉 伸彈簧設(shè)置在所述至少一個(gè)槽^空中，所述至少一個(gè)密封件部分地設(shè)置在所述一組槽腔中；且其中當(dāng)所述至少一個(gè)葉片在所述狹槽中移動(dòng)時(shí)，所述至少一個(gè)狹 槽拉伸彈簧和所述至少一個(gè)密去于件將與所述至少一個(gè)葉片持續(xù)地滑5 動(dòng)接觸，從而防止空氣進(jìn)入到所述狹槽中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括 至少一個(gè)凹腔，其形成所逸至少一個(gè)狹槽的一部分，所述至少一個(gè)凹腔具有V形截面；至少一個(gè)密封件，其設(shè)置在所述至少一個(gè)凹腔中，所述至少一個(gè) 10密封件具有V形截面；且其中當(dāng)所述至少一個(gè)葉片移動(dòng)而進(jìn)出所述狹槽時(shí)，所述至少一個(gè) 密封件與所述至少一個(gè)葉片滑動(dòng)接觸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括柱塞， 其可選擇性地插入到所述燃燒室中，減少所述空腔的尺寸，并增加所 述可變腔室中的燃燒壓力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè) 滾柱凸輪是雙面滾柱凸輪，其限定了所述至少一個(gè)葉片相對(duì)于所述至 少一個(gè)狹槽的位置，并且所述雙面滾柱凸輪很容易從所述第一蓋板或 所述第二蓋板中除去。20
15. —種內(nèi)燃沖幾，包括轉(zhuǎn)子，其具有多個(gè)燃燒室和用于容納多個(gè)葉片的多個(gè)狹槽，所述多個(gè)葉片之間的區(qū)域與設(shè)置在所述多個(gè)燃燒室的各個(gè)燃燒室之間的 所述多個(gè)燃燒室形成多個(gè)空腔；殼體，其用于包圍和容納所述轉(zhuǎn)子； 25 第一蓋板和第二蓋板，其連接在所述殼體上，而且還包圍所述轉(zhuǎn)子；燃燒壁，其"i殳置在所述殼體中，包圍所述轉(zhuǎn)子，并與所述多個(gè)葉 片持續(xù)地滑動(dòng)接觸；至少一個(gè)側(cè)面燃燒壁，其與所述轉(zhuǎn)子相鄰，并與所述多個(gè)葉片滑動(dòng)接觸；第一滾柱凸輪和第二滾柱凸輪，所述連接在第一滾柱凸輪所述第 一蓋板上，所述第二滾柱凸輪連接在所述第二蓋板上，所述第一滾柱 5 凸輪和所述第二滾柱凸輪可操作地與所述多個(gè)葉片相關(guān)聯(lián)；且其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一滾柱凸輪和所述第二滾柱凸輪 將使所述多個(gè)葉片在所述多個(gè)狹槽中移動(dòng)，使得所述多個(gè)葉片將持續(xù) 地從伸出位置移動(dòng)所述多個(gè)狹沖曹中的收縮位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括 io第一象限，其具有用于接收空氣的入口； 第二象限，其用于壓縮所迷空氣；第三象限，其用于燃燒所述空氣和任何與所述空氣混合的燃料； 第四象限，其具有用于排;改所述空氣和所述燃料的出口； 至少一個(gè)點(diǎn)火器，其可操作地與所述第三象限相關(guān)聯(lián)； 15 其中當(dāng)所述多個(gè)空腔移動(dòng)越過所述入口時(shí)，所述多個(gè)葉片將從所述多個(gè)狹槽中的收縮位置移動(dòng)到伸出所述多個(gè)狹槽的伸出位置，使所 述多個(gè)空腔擴(kuò)張，造成空氣被抽吸到所述多個(gè)空腔中；其中當(dāng)所述多個(gè)空腔移動(dòng)穿過所述第二象限時(shí)，所述多個(gè)葉片將 從伸出位置移動(dòng)到所述多個(gè)狹槽中的收縮位置，減小所述多個(gè)空腔的 20 尺寸，并且所述空氣將在所述多個(gè)空腔中進(jìn)行壓縮；其中當(dāng)所述多個(gè)空腔移動(dòng)穿過所述第三象限時(shí)，在所述至少一個(gè) 點(diǎn)火器點(diǎn)燃所述燃料時(shí)，所述多個(gè)葉片將從所述多個(gè)狹槽中的收縮位 置移動(dòng)到伸出所述多個(gè)狹槽的伸出位置，導(dǎo)致所述空氣和與所述空氣 混合的燃料燃燒，對(duì)所述多個(gè)葉片施加力，以造成所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并 25 使所述多個(gè)空腔擴(kuò)張；且其中當(dāng)所述多個(gè)葉片移動(dòng)穿過所述第四象限時(shí)，所述多個(gè)葉片將 從伸出位置移動(dòng)到所述多個(gè)狹槽中的收縮位置，并越過所述排氣口 ， 已經(jīng)燃燒的所述空氣和所述燃并+將排出所述排氣口。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述至少一 個(gè)點(diǎn)火器定位成可點(diǎn)燃所述燃料，從而當(dāng)所述多個(gè)空腔處于所述第三 象限中時(shí)，所述燃料將燃燒。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述多個(gè)葉 5 片還包括第一側(cè)面密封件，其與所述至少一個(gè)側(cè)面燃燒壁滑動(dòng)接觸，所述 第 一側(cè)面密封件部分地設(shè)置在第 一側(cè)面凹槽中，并由拉伸彈簧支撐；第二側(cè)面密封件，其與所述至少一個(gè)側(cè)面燃燒壁滑動(dòng)接觸，所述 第二側(cè)面密封件部分地設(shè)置在第二側(cè)面凹槽中，并由拉伸彈簧支撐； 10 外部密封件，其與所述燃燒壁滑動(dòng)接觸，所述外部密封件部分地設(shè)置在外部凹槽中，并由外部4立伸彈簧支撐；且其中所述第 一側(cè)面密封件接受來自設(shè)置于所述第 一側(cè)面凹槽中 的所述拉伸彈簧的力，以將所述第 一側(cè)面密封件壓靠在所述至少一個(gè) 側(cè)面燃燒壁上，所述第二側(cè)面密封件接受來自設(shè)置于所述第二側(cè)面凹 15 槽中的所述拉伸彈簧的力，以將所述第二側(cè)面密封件壓靠在所述至少 一個(gè)側(cè)面燃燒壁上，并且所述外部拉伸彈簧將所述外部密封件壓靠在 所述燃燒壁上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述多個(gè)葉 片還包括 —系列凸輪滾柱，其設(shè)置在所述多個(gè)葉片的相對(duì)側(cè)上，并與所述第 一滾柱凸輪及所述第二滾柱凸輪滾動(dòng)接觸；一系列調(diào)整螺釘，其可操作地與所述系列凸輪滾柱相關(guān)聯(lián)；且 其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子在所述殼體中旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述系列凸輪滾柱沿著所 述第一滾柱凸輪和所述第二滾柱凸輪而滾動(dòng)，以改變所述葉片相對(duì)于 25所述狹槽的位置，并且所述系列調(diào)整螺釘保持所述系列凸輪滾柱在所 述多個(gè)葉片上的位置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述多個(gè)葉 片還包括第一凸輪滾柱，其連接在所述多個(gè)葉片的相對(duì)側(cè)上，并與所述第一滾柱凸輪及所述第二滾柱凸輪滾動(dòng)接觸；第二凸輪滾柱，其連接在所述葉片的相對(duì)側(cè)上，并與所述第一滾 柱凸輪及所述第二滾柱凸輪滾動(dòng)接觸，所述第二凸輪滾柱小于所述第 5 —凸輪滾柱；且其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一凸輪滾柱和所述第二凸輪滾柱 使所述多個(gè)葉片移動(dòng)而進(jìn)出所迷多個(gè)狹槽。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括多個(gè) 軸承鎖緊裝置，其中當(dāng)所述多個(gè)葉片在所述多個(gè)狹槽中移動(dòng)時(shí)，所述10多個(gè)軸承鎖緊裝置與所述多個(gè)葉片滾動(dòng)接觸。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述多個(gè)軸 承鎖緊裝置還包括底座部分，其整體地形成亍所述多個(gè)狹槽的各狹槽中； 多個(gè)軸承鎖緊滾柱，其可才喿作地與所述底座部分相關(guān)聯(lián)；且 15 其中當(dāng)所述多個(gè)葉片在所述多個(gè)狹槽中移動(dòng)時(shí)，所述多個(gè)軸承鎖緊滾柱沿著所述多個(gè)葉片的表面而滾動(dòng)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述多個(gè)軸 承鎖緊裝置還包括第 一組凹腔和第二組凹腔，其整體地形成于所述多個(gè)狹槽的各個(gè) 20 狹槽中；底座部分，其具有凹槽和多個(gè)短軸，用于容納多個(gè)滾柱，所述多 個(gè)滾柱設(shè)置在所述第二組凹腔中；鎖緊部件，其可操作地與所述凹槽及所述第一部件凹腔相關(guān)聯(lián)；且其中當(dāng)所述多個(gè)葉片在所述多個(gè)狹槽中移動(dòng)時(shí)，所述多個(gè)滾柱將沿著所述多個(gè)葉片的表面而滾動(dòng)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括 多個(gè)槽腔，其形成所述多個(gè)狹槽的一部分； 多個(gè)密封件，其設(shè)置在所迷多個(gè)狹槽中，并由所述多個(gè)槽腔中的多個(gè)狹槽拉伸彈簧支撐；且其中當(dāng)所述多個(gè)葉片移動(dòng)而進(jìn)出所述多個(gè)狹槽時(shí)，所述多個(gè)密封件與所述多個(gè)葉片滑動(dòng)接觸。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括多個(gè)凹腔，其具有V形截面，并形成于所述多個(gè)狹槽中； 多個(gè)密封件，其具有V形截面，并部分地由所述多個(gè)凹腔容納；且其中當(dāng)所述多個(gè)葉片移入所述多個(gè)狹槽時(shí)，所述多個(gè)密封件與所 10 述多個(gè)葉片滑動(dòng)接觸。
26. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，還包括柱塞， 其插入到所述燃燒室中，以便當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，減小所述空腔的尺 寸，進(jìn)一步壓縮引入到所述空月空中的空氣和燃料。
27. —種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括15 轉(zhuǎn)子，其具有設(shè)置在相應(yīng)的一系列狹槽中的一系列葉片，和一系列燃燒室，且形成所述轉(zhuǎn)子一部分的所述系列燃燒室的各個(gè)燃燒室位 于所述系列葉片的各個(gè)葉片之間；殼體，其具有入口和出口，第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，所述第一象限可操作i也與所述入口相關(guān)聯(lián)，所述第四象限可 20 操作地與所述出口相關(guān)聯(lián)，所迷殼體用于容納所述轉(zhuǎn)子，燃燒壁，其由所述殼體容納，限定所述轉(zhuǎn)子，并與所述系列葉片 滑動(dòng)接觸；第一蓋板，其連接在所述殼體上，并與所述轉(zhuǎn)子相鄰； 第二蓋板，其連接在所述殼體上，并與所述轉(zhuǎn)子相鄰； 25 點(diǎn)火源，其可操作地與所述空腔相關(guān)聯(lián)；一系列側(cè)面燃燒壁，所述系列側(cè)面燃燒壁的其中 一個(gè)燃燒壁定位在所述第 一蓋^1和所述轉(zhuǎn)子之間，并且所述系列側(cè)面燃燒壁的其中一個(gè)燃燒壁定位在所述第二蓋板和所述轉(zhuǎn)子之間； 一系列滾柱凸輪，用于當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，限定所述系列葉片相對(duì)于所述殼體的位置；且其中所述燃燒室及所述系列葉片之間的空間形成空腔，當(dāng)所述空 腔移動(dòng)穿過所述第一象限時(shí)，所述空腔將擴(kuò)張，將空氣吸入到所述空 5 腔中，當(dāng)所述空腔移動(dòng)穿過所述第二象限時(shí)，所述空腔將收縮和壓縮 所述空氣，當(dāng)所述空腔移動(dòng)穿過所述第三象限時(shí)，所述空腔將隨著所 述空氣與燃料燃燒而擴(kuò)張，并且當(dāng)所述空腔移動(dòng)穿過所述第四象限 時(shí)，所述空腔將收縮，并迫使所述空氣移動(dòng)穿過所述出口。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述點(diǎn)火源 10 是至少一個(gè)火花塞，其可操作^>安裝在所述殼體中，使得當(dāng)所述空腔移動(dòng)穿過所述第三象限時(shí)，可所述空腔中點(diǎn)燃所述燃料，造成所述空 氣和所述燃料燃燒。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述系列葉 片還各包括15 第一凸輪滾柱和第二凸輪滾柱，其設(shè)置在所述系列葉片的各側(cè)面上，并與所述系列滾柱凸輪滾動(dòng)接觸；且其中所述第 一 凸輪滾柱和所述第二凸輪滾柱沿著所述系列滾柱凸輪而滾動(dòng)，改變所述系列葉片相對(duì)于所述系列狹槽的位置，并保持所述系列葉片與所述燃燒壁的滑動(dòng)接觸。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述系列葉片還包括4立伸彈簧和第 一側(cè)面密封^f牛，所述拉伸彈簧設(shè)置在第 一側(cè)面凹槽 中，所述第一側(cè)面密封件部分地設(shè)置在所述第一側(cè)面凹槽中，與所述 系列側(cè)面燃燒壁的其中 一個(gè)燃》免壁滑動(dòng)接觸； 25 拉伸彈簧和第二側(cè)面密封件，所述拉伸彈簧設(shè)置在第二側(cè)面凹槽中，所述第二側(cè)面密封件部分i也設(shè)置在所述第二側(cè)面凹槽中，并與所 述系列側(cè)面燃燒壁的其中 一個(gè)燃燒壁滑動(dòng)接觸；外部凹槽，其具有用于支撐外部密封件的外部拉伸彈簧，所述外 部密封件與所述燃燒壁滑動(dòng)接觸；且其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一側(cè)面凹槽中的所述拉伸彈簧將 使所述第 一側(cè)面密封件與所述系列側(cè)面燃燒壁的其中 一個(gè)燃燒壁保 持滑動(dòng)接觸，所述第二側(cè)面凹槽中的所述拉伸彈簧將使所述第二側(cè)面 5 密封件與所述系列側(cè)面燃燒壁的其中一個(gè)燃燒壁保持滑動(dòng)接觸，并且 所述外部拉伸彈簧將使所述外部密封件與所述燃燒壁保持接觸。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述系列葉 片還包括多個(gè)凸輪滾柱，其可操作地與所述系列滾柱凸輪相關(guān)聯(lián)； 10 多個(gè)短軸，用于支撐所述多個(gè)凸輪滾柱；且其中當(dāng)所述轉(zhuǎn)子在所述殼體中旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述多個(gè)凸輪滾柱沿著所 述系列滾柱凸輪而滾動(dòng)，改變所述系列葉片的位置。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括軸承 鎖緊裝置，其設(shè)置在所述系列狹槽中，用于引導(dǎo)所述系列葉片進(jìn)出所15 述系列狹槽的運(yùn)動(dòng)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軸承鎖 緊裝置還包括底座部分，其整體地形成于所述系列狹槽的各狹槽中； 至少一個(gè)軸承鎖緊滾柱，其連接在所述底座部分上，并與所述系 20列葉片滾動(dòng)接觸；且其中當(dāng)所述系列葉片在所迷系列狹槽中移動(dòng)時(shí)，所述至少一個(gè)軸 承鎖緊滾柱沿著所述系列葉片的表面而滾動(dòng)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軸承鎖 緊裝置還包括25 第一組凹腔和第二組凹腔，其形成于所述系列狹槽的各個(gè)狹槽中；底座部分，其具有用于部分地容納鎖緊部件的凹槽，和一系列用 于支撐一系列滾柱的軸；且 其中所述鎖緊部件部分地容納在所述第 一組凹腔中，所述系列滾 柱容納在所述第二組凹腔中，并且當(dāng)所述系列葉片在所述系列狹槽中 移動(dòng)時(shí)，所述系列滾柱與所述系列葉片滾動(dòng)接觸。
35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括柱塞， 5其可選擇性地安裝在所述燃燒室中，以減小所述空腔的尺寸，增加功 率。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)狹槽和至少一個(gè)用于形成空腔的燃燒室。發(fā)動(dòng)機(jī)還包括至少一個(gè)可滾動(dòng)地設(shè)置在所述狹槽中的葉片，以及用于容納所述轉(zhuǎn)子的殼體，其具有第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，第一象限包括入口，第四象限具有出口。葉片移動(dòng)穿過第一象限時(shí)，將空氣吸入到殼體和空腔中。之后葉片移動(dòng)穿過第二象限，壓縮空氣。之后葉片移動(dòng)穿過第三象限，燃燒空氣，并迫使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。然后葉片移動(dòng)穿過第四象限，迫使空氣離開出口。
文檔編號(hào)F04C2/00GK101360899SQ200680051503
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者A·拉巴, J·拉巴, T·斯萊曼 申請(qǐng)人:文吉恩斯動(dòng)力公司