CN101555826B - 弧形缸转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弧形缸转子发动机，包括：气缸、活塞。所述气缸的中心线设为弧形，所述气缸的断面设为圆形或非圆形，在所述气缸内设置一个或多个所述活塞，所述活塞的活塞连接件设在所述气缸的燃烧室密封段之外，所述气缸和所述活塞设为以所述气缸中心弧线的圆心为圆心旋转式，分别在所述气缸所代表的摆动系统和所述活塞所代表的摆动系统上设置液压防倒转装置，或分别在半数所述活塞所代表的摆动系统和另外半数所述活塞所代表的摆动系统上设置所述液压防倒转装置。本发明既发挥了自由活塞发动机和旋转活塞发动机的优势，又克服了两者的缺陷，可以在相对较小的空间内形成多缸发动机，制造成本低，效率高，排放性好。

Description

弧形缸转子发动机

技术领域

本发明涉及发动机领域。

背景技术

众所周知，往复式内燃发动机已经拥有一百多年的历史，是一种非常成功的热功转换机械。但由于目前人类所遇到的能源和环境问题对热功转换机械提出了更高的要求。因而，往复式内燃机就显得体积大、重量大、效率低、低排放性差。因此近些年来，人们开始特别注重自由活塞式发动机、转子活塞式发动机和摆动活塞式发动机的研究和开发。与往复式活塞发动机相比，自由活塞式发动机具有高效、低排放性好，体积小、重量轻等特点。然而，由于自由活塞发动机多为二冲程，而且无法直接作为转动动力源使用，故多用作发电机的动力，因此其应用受到限制。而传统转子活塞发动机和摆动活塞式发动机由于其缸体和活塞的相互关系所致，其密封性、使用寿命及低排放性受到严重影响，且摆动活塞式发动机和摆动转子活塞式发动机也存在摆动式或称脉冲式动力与旋转动力的转换问题。

近期关于摆动活塞式发动机和摆动活塞式转子发动机的研究和方案较多，例如美国专利US6,431,139；US4,068,985；US3,144,007；US3,356,079；US5,147,191；US3,873,247；US4,174,930；US2,734,489；US6,886,527；US6,305,345；US5,433,179；US4,257,752；US6,009,847和US2006/0191499等，世界专利WO2008/104569；WO2008/012006；WO2007/096154；WO2007/073883；WO2006/089576；WO2003/093650；WO2003/074839；WO2002/084078；WO2000/060218；WO2000/042290；WO1998/026157和WO1998/013558等，以及中国专利ZL01134215.3和ZL91201678.7等，都公开了不同形式的摆动活塞式发动机和摆动活塞式转子发动机，但是所有这些和本申请人查阅过但未写在上面的专利所公开的方案都存在着一个共同的缺点，就是在气缸燃烧室密封段内的气缸壁内(壁厚方向)存在活塞连接件的滑动界面。众所周知，无论对发动机还是压气机，其密封性都是至关重要的，特别是对发动机来说，其密封性决定了发动机的性能、效率和寿命，是发动机设计和制造过程中的最最重要的问题。而存在于气缸燃烧室密封段的气缸壁内(壁厚方向)的滑动界面的密封是非常困难的，特别是由于发动机的冷缩热胀等原因使这一滑动界面的密封更为困难。所以按上述专利中所公开的方案生产的发动机的燃烧室密封性难以得到保障，因而这些方案将难以在商业化发动机制造中应用。美国专利US4,058,088公开了一种直线型气缸和滑块结构的方案。在此方案中，由于气缸是直线形的，故只能按圆的弦线排列。所以，两个气缸间或两个气缸组合体间成直角，故两个气缸间或两个气缸组合体间的无效空间大，从而导致了该方案体积大重量大。不仅如此，由于滑块的存在，降低了发动机的可靠性，特别是因为活塞摆动产生的巨大离心力无法由活塞连接件抵消，只能由气缸的外侧内壁来承担，因此影响了发动机的密闭性和效率。

除此之外，目前所有摆动活塞式发动机、摆动活塞式转子发动机和自由活塞式发动机，要么采用液压马达，要么采用曲轴、非圆齿轮或凸轮滚子式棘轮将摆动式动力或称脉冲式动力转换成转动动力。这些方案都存在可靠性差，效率低等问题。

为此需要发明一种新型发动机，以提高发动机的效率和低排放性。

发明内容

传统往复式发动机的最大缺陷是在爆炸冲程上止点时，活塞对曲轴没有力矩，而且在相当的转角内力矩也较小，因而使气缸内的高温高压气体维持时间过长导致热量损失大，氮氧化物形成多，效率低，排放差。而自由、转子和摆动活塞式发动机气缸壁内(壁厚方向)又存在滑动界面密封难以克服的缺点。本发明的目的就是要公开一种止点存在力矩，效率高，排放好的新型发动机。

本发明公开了一种弧形缸转子发动机，包括：气缸、活塞，其目的是这样实现的：

所述气缸的中心线设为弧形，所述气缸的断面设为圆形或非圆形，在所述气缸内设置一个或多个所述活塞，所述活塞的活塞连接件设在所述气缸的燃烧室密封段之外，所述气缸和所述活塞设为以所述气缸中心弧线的圆心为圆心旋转式，分别在所述气缸所代表的摆动系统和所述活塞所代表的摆动系统上设置液压防倒转装置，或分别在半数所述活塞所代表的摆动系统和另外半数所述活塞所代表的摆动系统上设置所述液压防倒转装置。

在一个所述气缸内设置一个所述活塞，在所述气缸的端部设置气缸盖，构成单元气缸，在所述气缸的中心弧线所在圆周上至少对置设置两个所述单元气缸构成多缸发动机，在所述多缸发动机中，所有所述气缸设为经气缸连接件与半动力轴A连接式，所有所述活塞设为经所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，或半数所述活塞设为经其连接件与所述半动力轴A连接式，另外半数所述活塞设为经其连接件与所述半动力轴B连接式，所有所述气缸设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式。

一个所述气缸内对置设置两个所述活塞构成气缸组合体，在由两个或两个以上所述气缸组合体构成的多缸发动机中，所有所述气缸设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式，在不同所述气缸内的半数所述活塞设为经其连接件与所述半动力轴A连接式，另外半数所述活塞设为经其连接件与所述半动力轴B连接式。

在对置设置在一个所述气缸内的两个所述活塞之间设置隔板式气缸盖，所述隔板式气缸盖与所述气缸密封并将所述气缸隔分成两个所述燃烧室，构成隔板缸盖气缸组合体，并形成隔板缸盖式两缸发动机，在所述隔板缸盖两缸发动机中，所述气缸设为经所述气缸连接件与所述半动力轴A连接式，对置设置的两个所述活塞设为经所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，在多个隔板缸盖气缸组合体构成的多缸发动机中，所有所述气缸设为经所述气缸连接件与所述半动力轴A连接式，所有所述活塞设为经所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，或所有所述气缸设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式，半数所述活塞设为经其连接件与所述半动力轴A连接式，另外半数所述活塞设为经其连接件与所述半动力轴B连接式。

在所述气缸的气缸壁的内侧和外侧上同时或单独设置密封套，所述密封套与所述活塞连接并与所述气缸的气缸壁滑动密封接触，或在两个相邻所述气缸之间设置气缸连接段，在所述气缸连接段上设置活塞连接件开口，在所述活塞连接件开口的内侧和外侧同时或单独设密封滑块。

在两个背部相邻的所述活塞之间设置隔板，所述隔板与所述气缸或与所述气缸连接件密封固联，所述隔板与所述活塞连接件滑动密封接触，并所述隔板与所述密封滑块滑动密封接触，所述隔板将相邻的所述活塞的背部空间隔分成两个密封的活塞背部气缸，所述活塞背部气缸上设置进气阀和排气阀，所述进气阀和所述排气阀受控，所述活塞背部气缸设为空气预压缩气缸，或发动机排气动力缸，或发动机余热蒸汽动力缸，在所述活塞背部气缸设为发动机排气动力缸的结构中，所有所述排气门的排气道设为连通式排气道，所述连通式排气道设为经所述进气阀与所述活塞背部气缸连通。

所述气缸设为整体式气缸，或设为半壳式气缸，所述弧形缸转子发动机设为四冲程发动机，设置进气门和排气门，或设置径向进气门和径向排气门，或设置隔板进气门和隔板排气门，在所述气缸的气缸壁上设置无气门式进气口和无气门式排气口，并在所述气缸的端部设置喷油器和火花塞。

所述活塞所代表的摆动系统是指所述活塞及其随动件，例如，所述活塞连接件、所述半动力轴等，所述气缸所代表的摆动系统是指所述气缸及其随动件，例如，所述气缸连接件、所述半动力轴等，半数所述活塞所代表的摆动系统是指半数所述活塞及其随动件，例如，半数所述活塞连接件、所述半动力轴等，另外半数所述活塞所代表的摆动系统是指另外半数所述活塞及其随动件，例如，另外半数所述活塞连接件、所述半动力轴等，在所述活塞所代表的摆动系统和所述气缸所代表的摆动系统之间设置摆动协调机构，或在半数所述活塞所代表的摆动系统和另外半数所述活塞所代表的摆动系统之间设置摆动协调机构，所述摆动协调机构设为由两个自由转动惯量结构体和各自的角动量滞后弹簧构成的角动量流动式摆动协调机构，所述角动量流动式摆动协调机构内可设减振结构体。

所述液压式防倒转装置设为入口设有逆止阀或入口设有控制阀门的液压泵，所述液压泵设为液体出入口直接连通的无负荷防倒转液压泵式，或设为液体出口经负荷回路与液体入口连通的有负荷防倒转液压泵式，所述负荷回路设为所述弧形缸转子发动机的润滑系统或设为所述弧形缸转子发动机的冷却系统，所述逆止阀设为自由式或受控式，所述控制阀门和受控式所述逆止阀的控制机构设为机械式或电子电磁式，所述活塞所代表的摆动系统中的所述半动力轴B设为与所述液压泵的动力轴连接式，所述气缸所代表的摆动系统中的所述半动力轴A设为与另一个所述液压泵的动力轴连接式，或半数所述活塞所代表的摆动系统中的半动力轴A设为与所述液压泵的动力轴连接式，另外半数所述活塞所代表的摆动系统中的所述半动力轴B设为与另一个所述液压泵的动力轴连接式。

所述半动力轴A设为与差速器的一个半轴齿轮连接式，所述半动力轴B设为与所述差速器的另一个半轴齿轮连接式，所述差速器的行星齿轮壳为动力输出轴，所述弧形缸转子发动机和所述差速器设为平行轴式或共轴式。

所述单元气缸的排列方式有很多，图1、2、3、4、5和6所示，是所述单元气缸及其阵列排列方式的一部分实施例。所述单元气缸的阵列排列方式就是在所述气缸中心弧线所在圆周上对置排列所述单元气缸的方式。这些方案所具有的共同特点是气缸的中心线设为圆弧形，在圆弧形气缸内设置与气缸相吻合的活塞。将活塞的连接件设置在气缸燃烧密封段以外的区域，从而使气缸燃烧室密封段的气缸壁内(壁厚方向)不存在滑动界面。因此，活塞和气缸所形成的工作空间，特别是在燃烧爆炸或压缩过程中的密封性会有根本性的提高，工作效率和寿命也会有所提高。不仅如此，还可以避免由于气缸壁内(壁厚方向)的滑动界面的存在而导致润滑油进入燃烧室。

由于气缸在外活塞在内，活塞又必须由连接件连接外动力轴，因此就会存在气缸壁内(壁厚方向)的滑动界面。为避免该滑动界面的存在，本发明采用了将活塞连接件设在所述气缸燃烧室密封段以外区域的方式，可以保证活塞与气缸间的密封性，从而解决了目前为止的转子发动机、摆动活塞式发动机中存在的重大缺陷，即密封性差且在热胀冷缩或磨损时得不到补偿。

由于采用弧形气缸结构，使所述气缸和所述活塞之间的相对运动是按圆周运动进行的，故在爆炸冲程开始时(相当于上止点时)对动力轴具有强大的力矩，而且所述气缸和所述活塞之间的容积会快速膨胀，温度急剧下降，热量损失小，因而效率高，排放好。

所述气缸组合体的排列方式也有很多，图7和8所示是所述气缸组合体及其阵列排列方式中的一部分实施例。在一个所述气缸内对置设置两个所述活塞构成所述气缸组合体，两个所述活塞间相对摆动构成容积变化，形成工作缸。所谓气缸组合体的阵列式排列方式，就是多个所述气缸组合体在所述气缸中心弧线所在圆周上进行排列的方式。

图9、10和11是隔板缸盖气缸组合体及其阵列排列方式。在一个所述气缸内对置设置两个所述活塞，在这两个活塞之间设置所述隔板式缸盖，在所述隔板缸盖上设置气门，所述隔板式缸盖将所述气缸隔分成两个燃烧室，构成所述隔板缸盖气缸组合体，并形成隔板缸盖式两缸发动机。所谓隔板缸盖气缸组合体的阵列式排列方式，就是多个隔板缸盖气缸组合体在所述气缸中心弧线所在圆周上进行排列的方式。

如图12、13、14、15和16所示，为防止润滑油外泄可在所述气缸壁外侧设置密封套，也可以在两个所述气缸之间设置气缸连接段。所述气缸连接段是在相邻的两个气缸的活塞连接件出口端在不影响所述活塞行程的条件下将这两个气缸连接起来的一段腔形结构体。在设置所述气缸连接段的结构中，必须在所述气缸连接段上设置所述活塞连接件开口，其目的是为了保证所述活塞的行程，并可在所述活塞连接件开口处设置密封滑块，从而防止润滑油泄露并减少由于活塞运动所产生的空气流动损失。如图16所示，根据空间布置的需要，也可将所述活塞连接件的出口设置在所述气缸外圆周方向。

为充分利用空间并提高所述弧形缸转子发动机的效率，本发明公开了一种所述活塞背部气缸结构，即在背部相邻的两个所述活塞之间的空间设置工作缸。如图17和18所示，在两个背部相邻的所述活塞之间设置所述隔板，所述隔板与所述气缸固联与所述活塞连接件和所述滑块滑动密封接触，并在适当位置设置进气阀和排气阀，进而在每两个背部相邻的所述活塞之间构成两个附属工作缸，即所述活塞背部气缸。所述活塞背部气缸的密封性可能会差一些，但可以用作空气预压缩气缸以对进入气缸前的空气进行增压，或用作排气动力缸即利用所述发动机的排气能量进行做功，回收排气能量提高所述发动机的效率，或用作所述发动机的余热蒸汽动力缸，即把利用发动机的余热所产生的蒸汽在所述活塞的背面推动所述活塞，回收发动机的余热提高发动机的效率。图19所示是将所述活塞背部气缸用于排气动力缸的一个实施例。

如图20和21所示，所述气缸可设为整体式，也可出于加工和安装方便考虑，可将所述气缸设为半壳式，再由螺丝或其它构件将两个半壳固定在一起。也就是说在所述气缸燃烧室密封段的气缸壁内(壁厚方向)可以存在固定式拼接界面，但不存在滑动界面。因为固定式拼接界面只要加工安装得当便可保证密封性，并且不受冷缩热胀和磨损的影响。

也可以通过调整所述弧形缸转子发动机气门的位置和正时关系，使本发明所述发动机按四冲程或二冲程工作，所述弧形缸转子发动机也可在有动力输入的条件下作为压气机使用。图22所示是作为二冲程发动机用的配气实施例。

在本发明所公开的弧形缸转子发动机中，所述活塞间或所述活塞和所述气缸间的摆动构成不同的摆动系统。所述活塞所代表的系统是指所述活塞及其随动件，例如，所述活塞连接件、所述半动力轴等。所述气缸所代表的系统是指所述气缸及其随动件，例如，所述气缸连接件、所述半动力轴等。半数活塞所代表的系统是指一半数量的活塞及其随动件，例如，半数活塞连接件、所述半动力轴等。另外半数活塞所代表的系统是指另外一半数量活塞及其随动件，例如，另外半数活塞连接件、所述半动力轴等。两个摆动系统间的摆动是密封空间容积变化的基础，也是本发明所公开的发动机工作的基础。为协调两个摆动系统之间的关系如行程控制和防撞击等，可在这两个系统之间设置摆动协调机构。图23、24、25、26、27和28所示为角动量流动式摆动协调机构，在摆动系统A与自由转动的具有一定转动惯量的惯量结构体A之间设置角动量滞后弹簧，在摆动系统B与自由转动的具有一定转动惯量的惯量结构体B之间设置角动量滞后弹簧。所述惯量结构体可以是飞轮，但与中国专利200720035408.8不同，在中国专利200720035408.8中，飞轮是与摆动系统直接固联的，而本发明中飞轮是处于自由状态的。为防止所述摆动系统与所述惯量结构体的撞击，可设置减振块如图27和28所示。当摆动系统发生摆动时，两个摆动系统将交错受到角动量滞后弹簧作用，因为只有向前方摆动的系统才受角动量滞后弹簧作用，而向后摆动的系统则受惯量结构体的直接作用。调整惯量结构体的惯量和角动量滞后弹簧的胡克系数来匹配不同的发动机。

为实现摆动动力或称脉冲动力向旋转动力的转换，目前为止的各类方案都是采用机械式防倒转机构，如棘轮、滚子凸轮式棘轮和滚子摩擦式棘轮，或采用非圆齿轮或曲轴来完成这种转换的。前者可靠性差，而后者使活塞在爆炸冲程开始时对动力轴失去力矩。因此目前的机械式防倒转装置或机械式旋转动力的转换很难在实际中应用。本发明所公开的所述弧形缸转子发动机中，为实现摆动动力或称脉冲动力向旋转动力的转换，设置了液压防倒转装置。所述液压防倒转装置就是通过液体压力使相对摆动又可共同旋转的两个系统只能向一个方向前进不可倒退。这样就直接实现了摆动动力或称脉冲动力向旋转动力的转换。这种转换与目前广泛采用的自由活塞式发动机中的液压泵液压马达系统完全不同。自由活塞式发动机中的液压泵液压马达系统需要与发动机功率匹配的液压泵和液压马达，相当于一个动力系统中要设置三台功率相等的动力机械，即发动机、液压泵和液压马达，不仅造价高效率也较低。而本发明中的所述液压防倒转装置则只需要在很小的液体入口设有控制阀的液压泵即可，造价低效率高。

本发明中，所述液压式防倒转机构设为入口设有控制阀的液压泵式。所述控制阀设为自控式(即自由式)逆止阀、受控式逆止阀或其他受控阀，如受控球阀等，只要能按逻辑关系(相当于正时关系)将液压泵的入口打开关闭即可，即在液压泵向前转动时(即入口进液体时)将液压泵入口打开，在液压泵要向后转时将液压泵入口关闭。由于入口设置了这样的阀门，液体只能进不能出，所以液压泵的动力轴不可能倒转。将所述发动机的所述半动力轴或其连接件与所述液压泵的动力轴连接，就可达到防倒转的目的。从液压回路上讲，可设为无负荷回路或有负荷回路两种。图29是无负荷防倒转液压泵的结构及其回路的一个实施例，在液压泵的液体入口处设置控制阀，并将泵的液体出入口直接连通。将本发明所公开的发动机中的可以旋转的两个摆动系统分别与所述无负荷防倒转液压泵的动力轴连接后(每个系统各连接一个泵)，摆动系统将无法倒转，只能向前转动，从而完成摆动动力向旋转动力的转换，使所述弧形缸转子发动机能够直接输出旋转动力。为了充分利用液压泵的能量，所述液压式防倒转机构也可设为有负荷防倒转液压泵式。图30是所述有负荷防倒转液压泵结构及其回路的一个实施例。入口设置有控制阀的液体出入口经负荷回路连通的液压泵，所述负荷回路设为所述弧形缸转子发动机的润滑系统或设为所述弧形缸转子发动机的冷却系统。如此可省略发动机的机油泵或水泵及其动力。所述液压泵可设为齿轮式、柱塞式、叶片式、转子式或其他形式。

为使所述弧形缸发动机的旋转动力输出平稳可靠，本发明中将摆动系统设置为与差速器的一个半轴齿轮连接式，将另一个摆动系统设为与差速器的另一个半轴齿轮连接式，将差速器行星齿轮壳体设为动力输出轴。图31是平行连接方式的一个实施例，图32是共轴连接方式的一个实施例。

本发明中所公开的弧形缸转子发动机，其进气道、排气道和油路采用旋转滑动接头分别与进气系统、排气系统和供油系统联接，火花塞则采用碳刷或遥感形式接通。本发明所公开的发动机的气门可采用进排共用式单气门，或采用进排分置式双气门或多气门。气门可设置在所述缸盖、所述隔板式气缸盖、所述气缸的缸套、或活塞上。气门的控制可设为凸轮式，电磁式或液压式。

本发明中所公开的发动机可用作柴油发动机，也可用作汽油发动机，二冲程和四冲程均可。活塞在爆炸时可以迅速运动，燃烧室内的气体可在更短的时间内膨胀做功，所以克服了往复式内燃机爆炸冲程中活塞在上止点停留时间长、高温气体的热损失大、发动机的效率低、氮氧化物形成量多的缺点。与此同时也克服了摆动活塞式发动机、摆动活塞式转子发动机、自由活塞式发动机和转子发动机的前述缺点。

本发明有以下有益的效果：所述发动机效率高、排放好、体积小、制造成本低，将为高效环保型发动机的制造开辟一条新的道路。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是单元气缸实施例结构示意图；

图4是四单元气缸排列时一实施例结构示意图；

图5是六单元气缸排列时一实施例的结构示意图；

图6是半数活塞和另外半数活塞分别与半动力轴连接的实施例结构示意图；

图7是本发明气缸组合体实施例的结构示意图；

图8是多个气缸组合体一实施例结构示意图；

图9是本发明单隔板缸盖气缸组合体实施例结构示意图；

图10是多隔板缸盖气缸组合体布置的一实施例结构示意图；

图11是多隔板缸盖气缸组合体半数活塞和另外半数活塞各与半动力轴连接的一实施例结构示意图；

图12是气缸外带有密封滑块的一实施例结构示意图；

图13是气缸内带有密封滑块的一实施例结构示意图；

图14是气缸连接段开口外侧设有密封滑块的一实施例结构示意图；

图15是气缸连接段开口内侧设有密封滑块的一实施例结构示意图；

图16是半动力轴设在气缸内圆周外侧的一实施例结构示意图；

图17是本发明设有背压气缸的一实施例结构示意图；

图18是图17的B-B向剖视图；

图19是本发明背压气缸设为排气动力缸的一实施结构示意图；

图20是本发明的整体气缸一实施例结构示意图；

图21是本发明的半壳式气缸一实施例结构示意图；

图22是本发明二冲程发动机的结构示意图；

图23是本发明摆动协调机构布置的一示意图；

图24是本发明的角动量流动式摆动协调机构结构示意图；

图25是图24的C-C向剖视图；

图26是图24的D-D向剖视图；

图27是角动量流动式摆动协调机构中带有减振结构体的实施例结构示意图；

图28是另一角动量流动式摆动协调机构中带有减振结构体的剖视图；

图29是本发明无负荷液压泵防倒转装置结构示意图；

图30是本发明有负荷液压泵防倒转装置结构示意图；

图31是本发明弧形缸旋转轴与差速器输出轴平行布置的实施例结构示意图；

图32是本发明弧形缸旋转轴与差速器输出轴同轴布置的实施例结构示意图；

具体实施方式

请参照图1，2和6所示弧形缸转子发动机，包括：气缸1、活塞2，所述气缸1的中心线设为弧形，所述气缸1的断面设为圆形或非圆形，在所述气缸1内设置一个或多个所述活塞2，所述活塞2的活塞连接件3设在所述气缸1的燃烧室4密封段之外，所述气缸1和所述活塞2设为以所述气缸1中心弧线101的圆心为圆心旋转式，分别在所述气缸1所代表的摆动系统19和所述活塞2所代表的摆动系统18上设置液压防倒转装置36，或分别在半数所述活塞2所代表的摆动系统181和另外半数所述活塞2所代表的摆动系统182上设置所述液压防倒转装置36。

请参照图3、4、5和6所示弧形缸转子发动机，在一个所述气缸1内设置一个所述活塞2，在所述气缸1的端部设置气缸盖5，构成单元气缸9，在所述气缸1的中心弧线所在圆周上至少对置设置两个所述单元气缸9构成多缸发动机，在所述多缸发动机中，所有所述气缸1设为经气缸连接件66与半动力轴A6连接式，所有所述活塞2设为经所述活塞连接件3与所述半动力轴B7连接式，或半数所述活塞2设为经其连接件与所述半动力轴A6连接式，另外半数所述活塞2设为经其连接件与所述半动力轴B7连接式，所有所述气缸1设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式。

请参照图7和8所示弧形缸转子发动机，一个所述气缸1内对置设置两个所述活塞2构成气缸组合体11，在由两个或两个以上所述气缸组合体11构成的多缸发动机中，所有所述气缸1设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式，在不同所述气缸1内的半数所述活塞2设为经其连接件与所述半动力轴A6连接式，另外半数所述活塞2设为经其连接件与所述半动力轴B7连接式。

请参照图9、10和11所示弧形缸转子发动机，在对置设置在一个所述气缸1内的两个所述活塞2之间设置隔板式气缸盖12，所述隔板式气缸盖12与所述气缸1密封并将所述气缸1隔分成两个所述燃烧室4，构成隔板缸盖气缸组合体13，并形成隔板缸盖式两缸发动机，在所述隔板缸盖两缸发动机中，所述气缸1设为经所述气缸连接件66与所述半动力轴A6连接式，对置设置的两个所述活塞2设为经所述活塞连接件3与所述半动力轴B7连接式，在多个隔板缸盖气缸组合体13构成的多缸发动机中，所有所述气缸1设为经所述气缸连接件66与所述半动力轴A6连接式，所有所述活塞2设为经所述活塞连接件3与所述半动力轴B7连接式，或所有所述气缸1设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式，半数所述活塞2设为经其所述活塞连接件3与所述半动力轴A6连接式，另外半数所述活塞2设为经其所述活塞连接件3与所述半动力轴B7连接式。

请参照图12、13、14和15所示弧形缸转子发动机，在所述气缸1的气缸壁的内侧和外侧上同时或单独设置密封套14，所述密封套14与所述活塞2连接并与所述气缸1的气缸壁滑动密封接触，或在两个相邻所述气缸1之间设置气缸连接段15，在所述气缸连接段15上设置活塞连接件开口16，在所述活塞连接件开口16的内侧和外侧同时或单独设密封滑块17。

请参照图16所示弧形缸转子发动机，根据空间布置的需要，也可将所述活塞连接件的出口设置在所述气缸外圆周方向。

请参照图17、18和19所示弧形缸转子发动机，在两个背部相邻的所述活塞2之间设置隔板123，所述隔板123与所述气缸1或与所述气缸连接件66密封固联，所述隔板123与所述活塞连接件3滑动密封接触，并所述隔板123与所述密封滑块17滑动密封接触，所述隔板123将相邻的所述活塞2的背部空间隔分成两个密封的活塞背部气缸1001，所述活塞背部气缸1001上设置进气阀111和排气阀112，所述进气阀111和所述排气阀112受控，所述活塞背部气缸1001设为空气预压缩气缸，或发动机排气动力缸，或发动机余热蒸汽动力缸，在所述活塞背部气缸1001设为发动机排气动力缸的结构中，所有所述排气门1202的排气道1203设为连通式排气道1204，所述连通式排气道1204设为经所述进气阀111与所述活塞背部气缸1001连通。

请参照图3、7、19、20、21和22所示弧形缸转子发动机，所述气缸1设为整体式气缸102，或设为半壳式气缸103，所述弧形缸转子发动机设为四冲程发动机，设置进气门10101和排气门10102，或设置径向进气门20101和径向排气门20102，或设置隔板进气门1201和隔板排气门1202，在所述气缸1的气缸壁上设置无气门式进气口501和无气门式排气口502，并在所述气缸1的端部设置喷油器503和火花塞504。

请参照图23、24、25、26、27和28所示弧形缸转子发动机，所述活塞2所代表的摆动系统18是指所述活塞2及其随动件，例如，所述活塞连接件、所述半动力轴等，所述气缸1所代表的摆动系统19是指所述气缸1及其随动件，例如，所述气缸连接件、所述半动力轴等，半数所述活塞2所代表的摆动系统181是指半数所述活塞2及其随动件，例如，半数所述活塞连接件、所述半动力轴等，另外半数所述活塞2所代表的摆动系统182是指另外半数所述活塞2及其随动件，例如，另外半数所述活塞连接件、所述半动力轴等，在所述活塞2所代表的摆动系统18和所述气缸1所代表的摆动系统19之间设置摆动协调机构1819，或在半数所述活塞2所代表的摆动系统181和另外半数所述活塞2所代表的摆动系统182之间设置摆动协调机构1819，所述摆动协调机构1819设为由两个自由转动惯量结构体201和202和各自的角动量滞后弹簧21构成的角动量流动式摆动协调机构2021，所述角动量流动式摆动协调机构2021内可设减振结构体22。

请参照图29和30所示弧形缸转子发动机，所述液压式防倒转装置36设为入口设有逆止阀116或入口设有控制阀门126的液压泵127，所述液压泵127设为液体出入口直接连通的无负荷防倒转液压泵1271式，或设为液体出口经负荷回路与液体入口连通的有负荷防倒转液压泵1272式，所述负荷回路设为所述弧形缸转子发动机的润滑系统33或设为所述弧形缸转子发动机的冷却系统34，所述逆止阀116设为自由式或受控式，所述控制阀门126和受控式所述逆止阀116的控制机构设为机械式或电子电磁式，所述活塞2所代表的摆动系统18中的所述半动力轴B7设为与所述液压泵的动力轴271连接式，所述气缸1所代表的摆动系统19中的所述半动力轴A6设为与另一个所述液压泵的动力轴272连接式，或半数所述活塞2所代表的摆动系统181中的半动力轴A6设为与所述液压泵的动力轴271连接式，另外半数所述活塞2所代表的摆动系统182中的所述半动力轴B7设为与另一个所述液压泵的动力轴272连接式。

请参照图31和32所示弧形缸转子发动机，所述半动力轴A6设为与差速器30的一个半轴齿轮28连接式，所述半动力轴B7设为与所述差速器30的另一个半轴齿轮29连接式，所述差速器30的行星齿轮壳31设为动力输出轴32，所述弧形缸转子发动机和所述差速器30设为平行轴式或共轴式。

Claims (10)

1.一种弧形缸转子发动机，包括：气缸(1)、活塞(2)，所述气缸(1)的中心线设为弧形，所述气缸(1)的断面设为圆形或非圆形，在所述气缸(1)内设置一个或多个所述活塞(2)，所述活塞(2)的活塞连接件(3)设在所述气缸(1)的燃烧室(4)密封段之外，所述气缸(1)和所述活塞(2)设为以所述气缸(1)中心弧线(101)的圆心为圆心旋转式，其特征在于：分别在所述气缸(1)所代表的第一摆动系统(19)和所述活塞(2)所代表的第二摆动系统(18)上设置液压防倒转装置(36)，或分别在半数所述活塞(2)所代表的第三摆动系统(181)和另外半数所述活塞(2)所代表的第四摆动系统(182)上设置所述液压防倒转装置(36)。

2.如权利要求1所述弧形缸转子发动机，其特征在于：在一个所述气缸(1)内设置一个所述活塞(2)，在所述气缸(1)的端部设置气缸盖(5)，构成单元气缸(9)，在所述气缸(1)的中心弧线所在圆周上至少对置设置两个所述单元气缸(9)构成多缸发动机，在所述多缸发动机中，所有所述气缸(1)设为经气缸连接件(66)与半动力轴A(6)连接式，所有所述活塞(2)设为经所述活塞连接件(3)与所述半动力轴B(7)连接式，或半数所述活塞(2)设为经其连接件与所述半动力轴A(6)连接式，另外半数所述活塞(2)设为经其连接件与所述半动力轴B(7)连接式，所有所述气缸(1)设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式。

3.如权利要求1所述弧形缸转子发动机，其特征在于：一个所述气缸(1)内对置设置两个所述活塞(2)构成气缸组合体(11)，在由两个或两个以上所述气缸组合体(11)构成的多缸发动机中，所有所述气缸(1)设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式，在不同所述气缸(1)内的半数所述活塞(2)设为经其连接件与所述半动力轴A(6)连接式，另外半数所述活塞(2)设为经其连接件与所述半动力轴B(7)连接式。

4.如权利要求1所述弧形缸转子发动机，其特征在于：在对置设置在一个所述气缸(1)内的两个所述活塞(2)之间设置隔板式气缸盖(12)，所述隔板式气缸盖(12)与所述气缸(1)密封并将所述气缸(1)隔分成两个所述燃烧室(4)，构成隔板缸盖气缸组合体(13)，并形成隔板缸盖式两缸发动机，在所述隔板缸盖两缸发动机中，所述气缸(1)设为经所述气缸连接件(66)与所述半动力轴A(6)连接式，对置设置的两个所述活塞(2)设为经所述活塞连接件(3)与所述半动力轴B(7)连接式，在多个隔板缸盖气缸组合体(13)构成的多缸发动机中，所有所述气缸(1)设为经所述气缸连接件(66)与所述半动力轴A(6)连接式，所有所述活塞(2)设为经所述活塞连接件(3)与所述半动力轴B(7)连接式，或所有所述气缸(1)设为以其中心弧线所在圆心为圆心从动旋转式，半数所述活塞(2)设为经其连接件与所述半动力轴A(6)连接式，另外半数所述活塞(2)设为经其连接件与所述半动力轴B(7)连接式。

5.如权利要求1、2、3和4所述弧形缸转子发动机，其特征在于：在所述气缸(1)的气缸壁的内侧和外侧上同时或单独设置密封套(14)，所述密封套(14)与所述活塞(2)连接并与所述气缸(1)的气缸壁滑动密封接触，或在两个相邻所述气缸(1)之间设置气缸连接段(15)，在所述气缸连接段(15)上设置活塞连接件开口(16)，在所述活塞连接件开口(16)的内侧和外侧同时或单独设密封滑块(17)。

6.如权利要求1、2、3和4所述弧形缸转子发动机，其特征在于：在两个背部相邻的所述活塞(2)之间设置隔板(123)，所述隔板(123)与所述气缸(1)或与所述气缸连接件(66)密封固联，所述隔板(123)与所述活塞连接件(3)滑动密封接触，并所述隔板(123)与所述密封滑块(17)滑动密封接触，所述隔板(123)将相邻的所述活塞(2)的背部空间隔分成两个密封的活塞背部气缸(1001)，所述活塞背部气缸(1001)上设置进气阀(111)和排气阀(112)，所述进气阀(111)和所述排气阀(112)受控，所述活塞背部气缸(1001)设为空气预压缩气缸，或发动机排气动力缸，或发动机余热蒸汽动力缸，在所述活塞背部气缸(1001)设为发动机排气动力缸的结构中，所有所述排气门(1202)的排气道(1203)设为连通式排气道(1204)，所述连通式排气道(1204)设为经所述进气阀(111)与所述活塞背部气缸(1001)连通。

7.如权利要求1所述弧形缸转子发动机，其特征在于：所述气缸(1)设为整体式气缸(102)，或设为半壳式气缸(103)，所述弧形缸转子发动机设为四冲程发动机，设置进气门(10101)和排气门(10102)，或设置径向进气门(20101)和径向排气门(20102)，或设置隔板进气门(1201)和隔板排气门(1202)，在所述气缸(1)的气缸壁上设置无气门式进气口(501)和无气门式排气口(502)，并在所述气缸(1)的端部设置喷油器(503)和火花塞(504)。

8.如权利要求1、2、3和4所述弧形缸转子发动机，其特征在于：所述活塞(2)所代表的第二摆动系统(18)是指所述活塞(2)及其随动件，例如，所述活塞连接件、所述半动力轴等，所述气缸(1)所代表的第一摆动系统(19)是指所述气缸(1)及其随动件，例如，所述气缸连接件、所述半动力轴等，半数所述活塞(2)所代表的第三摆动系统(181)是指半数所述活塞(2)及其随动件，例如，半数所述活塞连接件、所述半动力轴等，另外半数所述活塞(2)所代表的第四摆动系统(182)是指另外半数所述活塞(2)及其随动件，例如，另外半数所述活塞连接件、所述半动力轴等，在所述活塞(2)所代表的第二摆动系统(18)和所述气缸(1)所代表的第一摆动系统(19)之间设置摆动协调机构(1819)，或在半数所述活塞(2)所代表的第三摆动系统(181)和另外半数所述活塞(2)所代表的第四摆动系统(182)之间设置摆动协调机构(1819)，所述摆动协调机构(1819)设为由两个自由转动惯量结构体(201和202)和各自的角动量滞后弹簧(21)构成的角动量流动式摆动协调机构(2021)，所述角动量流动式摆动协调机构(2021)内可设减振结构体(22)。

9.如权利要求1、2和4所述弧形缸转子发动机，其特征在于：所述液压式防倒转装置(36)设为入口设有逆止阀(116)或入口设有控制阀门(126)的液压泵(127)，所述液压泵(127)设为液体出入口直接连通的无负荷防倒转液压泵(1271)式，或设为液体出口经负荷回路与液体入口连通的有负荷防倒转液压泵(1272)式，所述负荷回路设为所述弧形缸转子发动机的润滑系统(33)或设为所述弧形缸转子发动机的冷却系统(34)，所述逆止阀(116)设为自由式或受控式，所述控制阀门(126)和受控式所述逆止阀(116)的控制机构设为机械式或电子电磁式，所述活塞(2)所代表的第二摆动系统(18)中的所述半动力轴B(7)设为与所述液压泵的动力轴(271)连接式，所述气缸(1)所代表的第一摆动系统(19)中的所述半动力轴A(6)设为与另一个所述液压泵的动力轴(272)连接式，或半数所述活塞(2)所代表的第三摆动系统(181)中的半动力轴A(6)设为与所述液压泵的动力轴(271)连接式，另外半数所述活塞(2)所代表的第四摆动系统(182)中的所述半动力轴B(7)设为与另一个所述液压泵的动力轴(272)连接式。

10.如权利要求1、2、3和4所述弧形缸转子发动机，其特征在于：所述半动力轴A(6)设为与差速器(30)的一个半轴齿轮(28)连接式，所述半动力轴B(7)设为与所述差速器(30)的另一个半轴齿轮(29)连接式，所述差速器(30)的行星齿轮壳(31)设为动力输出轴(32)，所述弧形缸转子发动机和所述差速器(30)设为平行轴式或共轴式。

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