CN101014758B - 同心转子内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转子内燃机,该转子内燃机包括具有入口和出口的外壳和中心地安装在该外壳内的可转动的转子。该转子包括绕其圆周定位的多个穴,该转子还连接到转子轴。在多个穴的每个中都布置有可转动的椭圆体。每个可转动的椭圆体都联接到相应的行星齿轮,并且每个相应的行星齿轮都与中心地布置的固定太阳轮啮合。在多个穴的每个中都布置有点火源,用于点燃燃料/空气混合物。在该转子内燃机的操作期间,对于转子的每个360°转动,每个椭圆体都转过720°。
Description
相关申请参考
本发明要求提交于2004年7月14日的美国临时专利申请NO.60/587,948的优先权。如同在此完全提出一样通过参考而包含’948申请的内容。
技术领域
本发明的领域总体上涉及内燃机。更具体地,本发明的领域涉及转子内燃机。
背景技术
使用往复式活塞操作的内燃机具有许多缺点。首先也是最重要的是低效的方式,在内燃机操作期间,各部件例如活塞以该低效的方式反复地加速、停止和反向。在这方面,传统的基于活塞的内燃机由于在内燃机内发生的持续动量变化而既不平衡又低效。例如,据估计,由于内部摩擦和泵吸损失在传统的基于活塞的内燃机中损失了燃料能量的约13%。
另外,在传统的基于活塞的内燃机中,当转矩臂处于其与活塞/连杆的最佳构形时,仅有暂短的瞬间(如果有的话)。这发生在活塞冲程中间之前几度。实际上,在传统的基于活塞的内燃机中从未实现真正的90°(最佳的)转矩臂。
转子内燃机是基于活塞的内燃机的一个替代方案,转子内燃机可在某种程度上减轻这些固有的低效性。费力克斯·汪克尔的功劳在于发明了转子内燃机,该转子内燃机通过使用在以外旋轮线(例如花生形)的方式成形的外壳中旋转的三角形转子操作。该转子内燃机具有超过基于活塞的内燃机的许多优点。
首先转子内燃机较轻便和紧凑。第二,由于没有活塞的往复运动,因此转子内燃机较平稳。第三,与其基于活塞的对等物相比,转子内燃机具有输出轴的延长的作功冲程转动。第四,移动部分较少,例如,没有气门、连杆、凸轮和正时链条。直接通过转子的运动实现进气和排气冲程的正时。第五,由于没有使用气门,因此转子内燃机具有总体上扁平的转矩曲线。第六,转子内燃机中的燃烧通常比其基于活塞的对等物凉。这意味着产生的氮的氧化物较少。最后,转子内燃机分离了燃烧区域与进气区域,由此使得这些内燃机成为基于氢燃料的内燃机的良好选择。
汪克尔式转子内燃机的问题在于,它们通常泄漏燃烧气体,使得这种类型的内燃机不是很理想。另外,汪克尔式转子内燃机的转速(即,每分钟的转数(RPM))由于三角形转子绕外旋轮线外壳的内部翻转(flip-flops)的方式而受到限制。
因而需要其转速不受限的真正的转子内燃机。另外,需要具有很低的排放的转子内燃机。另外,需要具有大马力和大转矩同时燃料经济的转子内燃机。
发明内容
一种转子内燃机,包括入口、出口和中心地安装在外壳内的可转动的转子。该转子包括绕其圆周定位的多个穴。该转子还连接到转子轴上,该转子轴机械地连接到输出轴。在多个穴的每个中都布置有可转动的椭圆体。每个椭圆体都联接到对应的行星齿轮。对应的行星齿轮中的每个都与中心地布置的、固定的太阳轮啮合。另外,在多个穴的每个中都布置有点火源。对于转子的每个360°转动,每个椭圆体都转过720°。该转子内燃机包括四个分开的区域,其中进行进气、压缩、作功和排气冲程。
在本发明的一个方面中,转子包括绕其圆周定位的三个穴。穴可绕转子的圆周相等地间隔开。
在本发明的另一方面中,转子内燃机包括具有入口和出口的外壳, 该入口联接到一压缩机。在该外壳内中心地安装有可转动的转子。该转子包括绕其圆周定位的多个穴。该转子连接到转子轴,该转子轴继而联接到输出轴。多个穴的每个中都布置有椭圆体,每个椭圆体在一个端部处安装在转轴上,并且在相对的端部处联接到行星齿轮上。每个行星齿轮都与固定的、位于中心的固定太阳轮啮合。在多个穴的每个中都布置有点火源。对于转子的每个完整转动(即360°),每个椭圆体转过720°。
在本发明的另一方面中,每个椭圆体都包括布置在其外表面上的密封件。在本发明的又一方面中,椭圆体插置在两个外凸缘(spool)中以形成椭圆体组件。在本发明的另一方面中,转子连接到一分电器。该分电器与转子一起转动,并且包括用于每个点火源的电触点(即,三个电触点)。
在本发明的另一方面中,转子轴包括其中与椭圆体组件的转轴中的孔流体连通的通道或孔。该通道和孔为油或其它润滑剂提供通路,以润滑椭圆体轴承、行星齿轮和太阳轮。在本发明的一个优选方面中,每个行星齿轮都具有与太阳轮的节径相等的节径。
本发明的目的在于提供一种具有大马力、大转矩和非常低的排放的转子内燃机。本发明的另一个目的在于提供平衡的并且使用绕单个轴线转动的转子的转子内燃机。本发明的另一个目的在于提供一种使用同心平衡的转子的转子内燃机。
附图说明
图1示出根据本发明的一个优选实施例的转子内燃机,其中转子包含在该转子内燃机的外壳中。该内燃机外壳敞开以露出转子、三个穴和三个椭圆体。
图2示出具有露出的转子的转子内燃机。
图3A示出椭圆体组件的俯视图。示出椭圆体组件的转轴联接到一行星齿轮。
图3B示出沿图3A中的线A-A得到的椭圆体组件的端视图。该组件包括绕其圆周表面包含密封件的圆形端部或凸缘。椭圆体支承在转轴上。还示出联接的行星齿轮。
图4示出中心的太阳轮和周围的行星齿轮。通过箭头A和B示出行星齿轮的转动方向。还示出单个椭圆体组件。
图5示出一转子,示出连接到中心分电器的火花塞。
图6示出齿轮箱和减速齿轮,示出机械地联接的转子轴、中间轴和输出轴。
图7示出根据本发明的一个优选方面的内燃机的截面图。图7示出插置在中心板与齿轮箱之间的压缩机。
图8示出沿图7中的线A-A得到的离心压缩机叶轮的正视图。
图9示出内燃机的端视图,示出封闭的转子。
图10A示出包含在形成于转子与外壳之间的穴中的椭圆体组件的放大截面图。
图10B示出根据本发明的一个方面的椭圆体的端视图。
具体实施方式
图1和图2示出根据本发明的优选实施例的转子内燃机2。转子内燃机2包括大体上椭圆形的外壳4,该外壳具有短轴(在图1所示的箭头A的方向上在外壳4的顶部与底部之间的距离)和长轴(在图1所示的箭头B的方向上外壳4的左部与右部之间的距离)。外壳4包括入口6,该入口用作用于在内燃机2中燃烧的燃料/空气混合物的入口。入口6可联接到可选的压缩机8,例如,如图7和8所示。外壳4还包括出口10,该出口用于将燃烧气体/空气排出内燃机2。在本发明的一个方面中,当在横截面中看时,外壳4具有样条曲线(spline curVe)的轮廓。
在外壳4内中心地布置有可转动的转子12。转子12安装在转子轴14上并且可在外壳4中沿图1中的箭头C的方向转动。转子轴14通过适当的传动装置——例如通过中间轴16——机械地连接到输出轴18(例如示于图6和图7)。可转动的转子12还包括位于转子的圆周周围的多个穴20。穴20大体上包括在转子12内的半球状的或不完整的半球状的腔。在本发明的一个方面中,转子12包括两个穴20。然而,优选地,如图1和2所示,有三个穴20。三个穴20相互等距离间隔(例如120°间隔)。如下所述,当转子12绕转子轴14转动时,与相联的可转动椭圆体22结合工作的穴20增大和减小工作容积。工作容积形成在转子12的外表面及穴20的容积与外壳4的内表面之间。
图1示出穴20中可包含可选的清除口24。空气清除口24用于辅助从穴20排出用过的燃烧气体。然而,应理解,空气清除口24完全是可选的,并且完全可被省略。
如在图1和2中所见,椭圆体22固定到转轴26上。每个椭圆体22的转轴26都连接到行星齿轮28(在图1中以虚线示出,并且也在图3A和3B中示出)上。每个行星齿轮28都与位于中心的、固定的太阳轮30(在图1中以虚线示出,并且也可见于图3A和3B)啮合。因而在内燃机2的操作期间,行星齿轮28绕位于中心的、固定的太阳轮30环行。优选地,行星齿轮28和位于中心的、固定的太阳轮30具有相同的节径,并且具有为二(2)的倍数以及为三(3)的倍数的齿(例如12、18、24和30等个的齿)。
在内燃机2的操作期间,椭圆体22沿图1中的箭头D的方向转动,即,与转子12的转动相同的方向(图1中的箭头C)。优选地,行星齿轮28和太阳轮30设计成使椭圆体22以转子12的速率的两倍(2∶1)转动。更具体地,在本发明的优选方面中,当转子12转过360°时,椭圆体22转过720°。然而,其它转动比也可与内燃机2结合使用。图1还示出椭圆体22当其在外壳4内移动时的轮廓E。
图2示出敞开的转子12,该转子通过一系列螺栓32通过中心板34和齿轮箱36栓接(也见于图7)。如图2中所见,中心板34包括多个内燃机安装孔38。图2还示出用于固定分电器42(以下较详细地说明)的三个分电器安装孔40。
在本发明的一个优选方面中,椭圆体22由工业陶瓷材料制成,尽管也可使用诸如金属和合金的其它材料。优选地,椭圆体22被机加工 或以其它方式形成有严格的公差,以便使椭圆体22与外壳4的内部之间的气体和/或燃料的任何泄漏最小化。另外,椭圆体22——例如经由密封件96——优选地在穴20内密封。
现在参照图3A和3B,在本发明的一个方面中,椭圆体22包含在椭圆体组件44中,该椭圆体组件包括两个圆形端部46、48或凸缘。每个端部46、48的圆周可包括用于在每个相应的穴20内形成燃烧密封的密封件50。在转子12内可设有用于密封件50的可选的磨损表面52,如硬化钢,如图10A所示。密封件50保持燃料/空气/燃烧气体包含在穴20和/或外壳4内。仍参照图3A和3B,每个椭圆体22还包括转轴26,椭圆体22安装在该转轴上。
图4示出固定的太阳轮30和周围的行星齿轮28。固定的太阳轮30可——例如通过多个螺栓32(如图7所示)——固定到中心板34(如图2所示)上。三个行星齿轮28绕中心太阳轮30相等地间隔(以120°间隔),并且分别固定到每个椭圆体22的转轴26的端部上。转子轴14穿过中心太阳轮30并且可经由可转动的轴承58或类似物(如图7所示)被转动地保持。如图4和7所示,转子轴14延伸到齿轮箱36中,并且通过中间轴16机械地联接到输出轴18。
参照图1、2和5,转子12中的每个穴20都优选地与点火源60相联。如图1和2所示,点火源60优选地是火花塞。为了使点火源60点火,使用传统的分电器式结构使各点火源点火。例如,图5示出每个点火源60如何连接到位于中心的导电分电器42。在此方面,没有线(wires)直接连接到各火花塞60。分电器42经由如图2所示的分电器安装孔40直接安装在转子12上。如最好地见于图5,分电器42包括三个触点62(如高压电拾取器(pick-ups)),所述触点经由刚性导体部件64(例如刚性火花塞带)电连接到相应点火源60。在内燃机2的操作期间,分电器42绕转子轴14转动。如最好地见于图7,在绕由触点62确定的转动圆周的—点处设有静止的电接触部件66。静止的接触部件66定位成使其当分电器42绕其轴线转动时与三个触点62中的一个接合。在这方面,当转子12和分电器42绕转子轴14 转动时,在电源(例如高压源)与相应点火源60之间形成电接触。该电接触导致点火源60点火,由此开始三个穴20中的一个中的燃烧过程,以给转子12提供驱动力。
图6和7示出齿轮箱36的内部。转子轴14包括与中间轴16的花键部分或啮合部分16a接合的花键部分或啮合部分14a。中间轴16继而联接到输出轴18的花键部分或啮合部分18a。转子轴14的齿轮传动用于相比于转子轴14的转速降低输出轴18的转速。例如,可能需要8∶1左右的减速比以将转速从涡轮速度降低到通常用于机动车辆、船只和飞机的较低的转速。
图7示出根据本发明的一个优选实施例的内燃机2的截面图。齿轮箱36包括用于保持转子轴14、中间轴16和输出轴18的—系列轴承68或其它转动支承件。可在转子轴14中设有通道70以润滑转动椭圆体轴承86。椭圆体组件44的转轴26可包括与通道70连通的空心轴26a。在这方面,通过通道70和空心轴26a的油可起润滑椭圆体22和/或齿轮28、30的轴承油返回的作用。
再参照图1,内燃机2大体包括对应于四冲程内燃机的四个循环的五个区域100、110、120、130和140。被认为是进气冲程的区域100大体由入口6与形成在左下穴20内的空间的一部分之间的空间界定。被认为是内燃机2的压缩冲程的区域110大体由左下穴20与上死点穴20的一小部分之间的空间界定。由椭圆体22与穴20之间的空间界定的区域120被认为是燃烧室。被认为是作功冲程的区域130大体由上死点穴20与右下穴20之间的空间界定。被认为是排气冲程的区域140大体由右下穴20与排气口10之间的空间界定。
参照图7和8,在中心板34与齿轮箱36之间插置有压缩机8。压缩机8固定到转子轴14上并包括进口8a、输出8b和废气出口8c(最好地见于图8)。转子轴14的转动转动压缩机8中的多个叶片8d,以将空气压缩到内燃机2的入口6中。如在图8中所见,在压缩机输出8b与内燃机入口6之间串联布置有燃料喷射器72。压缩机8能提高内燃机2的压缩比。
例如,在具有直径为15.5英寸的转子12、3英寸×1.5英寸尺寸的椭圆体和直径为7英寸的行星齿轮的内燃机2中,该内燃机能实现约10.58的压缩比。压缩机8能将内燃机2的压缩比从5.29加倍到10.58。
参照图2、5和7,内燃机的外壳4具有用于冷却内燃机2的多个翅片74。翅片74可由导热金属制成,例如铝。另外,最好地见于图5和7,转子12包括多个风扇叶片76。风扇叶片76可包括弧形或复曲面形的形状,并且用于产生气流以在操作期间冷却内燃机2。参照图7和9,转子盖78经由多个螺栓79固定到内燃机2上。转子盖78优选地形成为整体件,并且包括空气重定向部分78a以引导由风扇叶片76产生的气流横穿多个翅片74的表面。转子盖78还用于固定静止的电接触部件66。
现在参照图3A、3B、7、10A和10B,在本发明的一个方面中,椭圆体组件44包括部分带螺纹的转轴26(如图7和10A所示)。在这方面,椭圆体组件44可易于组装和拆卸,例如以更换密封件50或椭圆体22。例如,椭圆体组件44可通过将第一凸缘46插到转轴26上形成。然后,椭圆体22进给到转轴26上。椭圆体22的接收孔可带键,如图10B所示,以将椭圆体22适当地定向在组件44内。然后,第二凸缘48被置于转轴26上。第二凸缘48可包括用于接收用于紧固(或松开)第二凸缘48的工具(未示出)的多个凹槽84。例如,凹槽84可形成为用于接收扳手或扳手销。椭圆体22因而夹在第一和第二凸缘46、48之间。
如最好地见于图3A和图10A,转轴26可在两个体部轴承(bodybearing)86内转动。在本发明的一个方面中,转子轴14中的油通道70联接到用于两个体部轴承86的润滑空间88。油因而能穿过油通道70进入外部体部轴承86,并通过空心轴26a进入内部体部轴承86。设有油密封件90以将体部轴承86与转子12的内部(即燃烧区域)密封开。
仍参照图10A,内部体部轴承86的润滑空间88与行星齿轮28内的通风室(plenum)或空间91连通。行星齿轮28可为杯形的行星齿轮28,以减小过剩部分(overhang)并提供齿轮润滑。在杯形行星齿轮28中设有一个或多个排出孔92,所述排出孔使油可以润滑行星齿轮28与固定太阳轮30(图10A中未示出)之间的接触面。
图10A示出位于凸缘46、48外部的磨损表面52和密封件。例如,磨损表面52可由硬化钢制成。图10B示出根据本发明的一个方面的椭圆体22的端视图。椭圆体可包括可用于给椭圆体22提供平衡的一个或多个空隙94。最外侧区域(沿椭圆体22的长轴)可包括密封件96。密封件96在椭圆体22与穴20/外壳4之间形成基本上气密性的密封。在这方面,在内燃机的五个区域(即图1中的区域100、110、120、130和140)之间基本没有气体的混合。
如上所述,在本发明的一个方面中,当在横截面中看时,外壳4具有样条曲线的轮廓。以下复制的表1和2示出在180°(由于外壳4的对称特性,所以不包括对剩余180°的测量)上以2°为增量时外壳4的内表面的半径。对于椭圆体22之间的干涉配合(interference fit)以及松配合(running fit)都提供半径测量。松配合包括椭圆体22与外壳4的内部之间的大约0.002英寸的间隙。测量采用椭圆体22的1.5英寸短轴和3英寸长轴。转子12的半径采用7.5英寸,并且椭圆体22的中心的半径采用7英寸。
表1
度 | 松配合 | 干涉配合 | 度 | 松配合 | 干涉配合 |
0 | 7.7520” | 7.7500” | 48 | 8.3088” | 8.3068” |
2 | 7.7680 | 7.7660 | 50 | 8.3265 | 8.3245 |
4 | 7.7878 | 7.7858 | 52 | 8.3430 | 8.341 |
6 | 7.8110 | 7.8090 | 54 | 8.3596 | 8.3576 |
8 | 7.8345 | 7.8325 | 56 | 8.3749 | 8.3729 |
10 | 7.8596 | 7.8576 | 58 | 8.3896 | 8.3876 |
12 | 7.8854 | 7.8834 | 60 | 8.4032 | 8.4012 |
14 | 7.9120 | 7.9100 | 62 | 8.4160 | 8.4140 |
16 | 7.9376 | 7.9356 | 64 | 8.4278 | 8.4258 |
18 | 7.9638 | 7.9618 | 66 | 8.4385 | 8.4365 |
20 | 7.9893 | 7.9873 | 68 | 8.4482 | 8.4462 |
22 | 8.0148 | 8.0128 | 70 | 8.4574 | 8.4554 |
24 | 8.0408 | 8.0388 | 72 | 8.4659 | 8.4639 |
26 | 8.0665 | 8.0645 | 74 | 8.4734 | 8.4714 |
28 | 8.0909 | 8.0889 | 76 | 8.4799 | 8.4779 |
30 | 8.1153 | 8.1133 | 78 | 8.4856 | 8.4836 |
32 | 8.1392 | 8.1372 | 80 | 8.4905 | 8.4885 |
34 | 8.1625 | 8.1605 | 82 | 8.4948 | 8.4928 |
36 | 8.1853 | 8.1833 | 84 | 8.4984 | 8.4964 |
38 | 8.2075 | 8.2055 | 86 | 8.5002 | 8.4982 |
40 | 8.2294 | 8.2274 | 88 | 8.5013 | 8.4993 |
42 | 8.2500 | 8.2480 | 90 | 8.5020 | 8.5000 |
44 | 8.2703 | 8.2683 | |||
46 | 8.2902 | 8.2882 | |||
48 | 8.3088 | 8.3068 |
[0051] 表2
度 | 松配合 | 干涉配合 | 度 | 松配合 | 干涉配合 |
92 | 8.5013” | 8.4993” | 142 | 8.2075” | 8.2055” |
94 | 8.5002 | 8.4982 | 144 | 8.1853 | 8.1833 |
96 | 8.4984 | 8.4946 | 146 | 8.1625 | 8.1605 |
98 | 8.4948 | 8.4928 | 148 | 8.1392 | 8.1372 |
100 | 8.4905 | 8.4885 | 150 | 8.1153 | 8.1133 |
102 | 8.4856 | 8.4836 | 152 | 8.0909 | 8.0889 |
104 | 8.4799 | 8.4779 | 154 | 8.0665 | 8.0645 |
106 | 8.4734 | 8.4714 | 156 | 8.0408 | 8.0388 |
108 | 8.4659 | 8.4639 | 158 | 8.0148 | 8.0128 |
110 | 8.4574 | 8.4554 | 160 | 7.9893 | 7.9873 |
112 | 8.4482 | 8.4462 | 162 | 7.9638 | 7.9618 |
114 | 8.4385 | 8.4365 | 164 | 7.9374 | 7.9354 |
116 | 8.4278 | 8.4258 | 166 | 7.9120 | 7.9100 |
118 | 8.4160 | 8.4140 | 168 | 7.8856 | 7.8836 |
120 | 8.4032 | 8.4012 | 170 | 7.8596 | 7.8576 |
122 | 8.3896 | 8.3876 | 172 | 7.8345 | 7.8325 |
124 | 8.3749 | 8.3729 | 174 | 7.8110 | 7.8090 |
126 | 8.3596 | 8.3576 | 176 | 7.7878 | 7.7858 |
128 | 8.3430 | 8.3410 | 178 | 7.7680 | 7.7660 |
130 | 8.3265 | 8.3245 | 180 | 7.7520 | 7.7500 |
132 | 8.3088 | 8.3068 | |||
134 | 8.2902 | 8.2882 | |||
136 | 8.2703 | 8.2683 | |||
138 | 8.2500 | 8.2480 | |||
140 | 8.2294 | 8.2274 |
[0053] 在内燃机2的操作期间,当椭圆体22越过入口6或进气口时,紧接着进行空气/燃料充气(air/fuel charge)并填充进气范围(即图1中的区域100)。典型地,借助可选的压缩机8,空气/燃料充气将被压缩到约两个大气压。然后燃料/空气充气进入内燃机的压缩区域(即图1中的区域110)。接近上死点,在图1所示由椭圆体22与穴20之间的空间界定的燃烧室区域120中,空气/燃料充气通过由转子12承载的点火源60点火。在本发明的一个方面中,点火源60在椭圆体22到达上死点之前点火(即提前点火)以提供点火提前。在这方面,当燃烧气体暴露于驱动区域130时,恰好接近完全燃烧和最佳驱动压力。作功冲程后,燃烧气体经由出 10排出到转子12与外壳4之间的空间的外部。
应注意,与在传统的活塞内燃机中一样,有限的区域中积累的压力并不作用在内燃机2上。参照右下椭圆体22,在作功冲程完成后,椭圆体22实际上辅助从内燃机2经由出口10排出燃烧气体。这对于每个椭圆体22(即,在本发明的优选实施例中的三个)都发生,由此每转产生与传统的基于活塞的六缸四冲程内燃机相同数量的作功冲程。
该内燃机2可用于典型地使用内燃机的任何应用场合,例如汽车和飞机。内燃机2可用于氢动力应用场合。也可以使用多个转子12以增大内燃机2的输出。该内燃机2产生的运动完全同心并且因而处于动平衡。没有例如在汪克尔式转子内燃机中存在的与转子12相关的翻转运动(flip-flop motion)。该内燃机2能在高速下转动,例如在约25,000与50,000 RPM之间。这与在约4,000与6,000 RPM之间的转速下转动的活塞内燃机相比是有利的。
内燃机2的实际RPM将非常高,类似于涡轮的RPM。另外,基本没有气体的旁通。非常长的转矩臂将产生高转矩,并且长的扫过体积(swept volume)将导致燃料的完全燃烧,留下非常清洁、凉的排气。估计内燃机2可提供高于现代往复式内燃机18%的效率提高。
虽然已示出并说明了本发明的实施例,但可做出各种变型而不背 离本发明的范围。因此,本发明除了被限制到以下权利要求及其等效物以外,不应受到限制。
Claims (17)
1.一种转子内燃机,包括:
大体上椭圆形的外壳,该外壳具有关于所述外壳的短轴中心线基本对称的内表面、布置在所述外壳的短轴中心线的一侧上的入口和布置在所述外壳的短轴中心线的相对侧上的出口;
关于所述外壳的内表面同中心地安装在所述外壳中的转子组件,该转子组件的转动轴线基本垂直于所述外壳的短轴中心线和所述外壳的长轴中心线,所述转子组件包括:
可转动的转子,所述转子包括转子轴、圆周表面和围绕所述转子的圆周定位的多个穴,所述多个穴中的每个的中心都定位成与所述转子的中心的距离基本相等;
可转动的椭圆体,所述椭圆体具有外表面,并且布置在所述多个穴的每个中,每个椭圆体都安装到所述转子上,以便使所述椭圆体的转动轴线中心地位于所述穴的中心处,每个可转动的椭圆体都具有联接到椭圆体驱动机构的驱动轴,该椭圆体驱动机构包括连接到所述椭圆体的驱动轴的行星齿轮和与绕所述转子轴同心地安装的所述行星齿轮接合的太阳轮,所述椭圆体驱动机构使所述椭圆体绕其转动轴线与所述转子的转动对应地转动,其中,当所述椭圆体绕其轴线转动时,所述椭圆体的外表面接合所述外壳的内表面,并且所述椭圆体的外表面最接近沿每个椭圆体的长轴的顶点的部分接合安装有所述椭圆体的相应穴的表面,并且
其中,当所述转子在所述外壳内同中心地转过一转时,每个椭圆体绕其轴线对应地转过两转,并且所述椭圆体通过在转动期间接合所述外壳的内表面和所述穴,造成进气区域中的体积排量的第一增大、压缩区域中的体积排量的对应的第一减小、作功冲程区域中的体积排量的第二增大和排气区域中的体积排量的对应的第二减小。
2.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子包括围绕其圆周定位的三个穴。
3.根据权利要求2所述的转子内燃机,其特征在于,所述三个穴绕所述转子的中心具有相等的角度间隔。
4.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子内燃机还包括布置在每个穴中的点火装置。
5.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子内燃机还包括与所述转子轴机械地齿轮连接的输出轴。
6.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子内燃机还包括布置在所述转子中的多个穴中的废气清除口。
7.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子内燃机还包括联接到所述外壳的入口的压缩机。
8.根据权利要求5所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子轴经由中间轴机械地联接到所述输出轴。
9.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,沿所述椭圆体的长轴的最外侧区域包括密封件。
10.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,每个椭圆体都插置在两个外圆形部件之间。
11.根据权利要求4所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子联接到分电器,该分电器包括用于每个点火装置的电触点。
12.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,在所述进气和压缩区域中,燃料/空气混合物被引入所述外壳的入口,并且通过所述椭圆体的转动被压缩到由所述穴的表面和所述椭圆体的外表面限定的燃烧室中。
13.根据权利要求12所述的转子内燃机,其特征在于,在由所述穴的表面和所述椭圆体的表面限定的燃烧室内压缩的燃料/空气混合物通过所述点火装置点火。
14.根据权利要求13所述的转子内燃机,其特征在于,在所述作功冲程区域和排气区域中,所述点燃的燃料/空气混合物燃烧并然后通过所述外壳的出口排出。
15.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,所述转子轴包括其中的通道,该通道与包含在所述椭圆体的驱动轴中的孔连通,作为润滑路径。
16.根据权利要求1所述的转子内燃机,其特征在于,每个行星齿轮都具有与所述太阳轮的节径相等的节径。
17.一种用于转子内燃机的操作方法,所述内燃机包括:(1)大体上椭圆形的外壳,该外壳具有关于所述外壳的短轴中心线基本对称的内表面、布置在所述外壳的短轴中心线的一侧上的入口和布置在所述外壳的短轴中心线的相对侧上的出口;和(2)关于所述外壳的内表面同心地安装在所述外壳中的转子组件,该转子组件的转动轴线基本垂直于所述外壳的短轴中心线和所述外壳的长轴中心线,所述转子组件包括:(a)可转动的转子,所述转子包括(i)转子轴、(ii)圆周表面和(iii)围绕所述转子的圆周定位的多个穴,所述多个穴中的每个的中心都定位成与所述转子的中心的距离基本相等;(b)可转动的椭圆体,所述椭圆体具有外表面,并且布置在所述多个穴的每个中,每个椭圆体都安装到所述转子上,以便使所述椭圆体的转动轴线中心地位于所述穴的中心处,每个可转动的椭圆体都具有联接到椭圆体驱动机构的驱动轴,该椭圆体驱动机构包括连接到所述椭圆体的驱动轴的行星齿轮和与绕所述转子轴同心地安装的所述行星齿轮接合的太阳轮,所述椭圆体驱动机构使所述椭圆体绕其转动轴线与所述转子的转动对应地转动,其中,当所述椭圆体绕其轴线转动时,所述椭圆体的外表面接合所述外壳的内表面,并且所述椭圆体的外表面最接近沿每个椭圆体的长轴的顶点的部分接合安装有所述椭圆体的相应穴的表面,并且其中,当所述转子在所述外壳内同心地转过一转时,每个椭圆体绕其轴线对应地转过两转,并且所述椭圆体通过在转动期间接合所述外壳的内表面和所述穴,造成进气区域中的体积排量的第一增大、压缩区域中的体积排量的对应的第一减小、作功冲程区域中的体积排量的第二增大和排气区域中的体积排量的对应的第二减小,所述方法包括:
经由所述外壳入口将燃料/空气混合物引入到位于经过所述入口的所述椭圆体中的第一个与经过所述入口的所述椭圆体中的第二个之间的所述外壳的进气侧中;
通过转动所述转子和所述第二椭圆体压缩所述燃料/空气混合物,直到所述燃料/空气混合物在所述穴的表面与所述第二椭圆体的表面之间的所述第二椭圆体的穴内被压缩;
点燃在所述第二椭圆体的穴内所述压缩的燃料/空气混合物;
在形成于所述第二椭圆体与所述外壳的内表面之间的腔中在所述外壳的燃烧侧中燃烧所述点燃的燃料/空气混合物,从而驱动所述转子的转动;以及
在所述第二椭圆体经过所述出口后,从所述外壳经由所述出口排出所述燃烧过的燃料/空气混合物。
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