CN101558217B - 旋转活塞-内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中轴线式旋转活塞-内燃机，包括：通过输出端的壳体盖(3)和与输出端相反一端的壳体盖(2)所封闭的圆柱形的转子壳体(1)；在转子壳体(1)中围绕转子壳体的中轴线以均速旋转的、支承输出端的转子盖(12)和与输出端相反一端的转子盖(15)的外转子(13)；以及在外转子(13)的内部围绕所述中轴线以不均速旋转的内转子(31)，其中外转子(13)具有多个沿径向朝内的彼此刚性连接的活塞(13a-c)，并且内转子(31)具有相应数目的沿径向朝外的彼此刚性连接的对置活塞(31a-c)，所述对置活塞嵌入外转子(13)的各两个活塞之间，同时限定各两个工作室(AK)，并且为每个工作室配置一个燃烧室，并且每个燃烧室都经过一个控制窗口与固定的入口及出口连通。为了改进内燃机的效率，根据本发明提出如下建议：外转子(13)具有三个彼此按相等的角度间隔布置的活塞(13a-c)。

Description

旋转活塞-内燃机

技术领域

本发明涉及一种中轴线式旋转活塞-内燃机，包括：通过输出端的壳体盖和与输出端相反一端的壳体盖所封闭的圆柱形的转子壳体；在转子壳体中围绕转子壳体的中轴线以均速旋转的、支承一个输出端的转子盖和一个与输出端相反一端的转子盖的外转子；以及在外转子的内部围绕所述中轴线以不均速旋转的内转子，其中外转子具有多个沿径向朝内的彼此刚性连接的活塞，并且内转子具有相应数目的沿径向朝外的彼此刚性连接的对置活塞，所述对置活塞嵌入外转子的各两个活塞之间，同时限定各两个工作室，并且为每个工作室配置一个燃烧室，并且每个燃烧室都经过一个控制窗口与固定的入口及出口连通。 

背景技术

这种内燃机例如在EP 0711379B1中公开过。这种也称之为Sabet-发动机的内燃机具有一种令人满意的高压运行性能，磨损和载荷损失都比较小，还具有设计简单的密封系统。该专利文件中所介绍的发动机具有四个活塞和四个对置活塞以及四个连杆，这些连杆将内转子的转矩传递到外转子上。按这种结构，要求制造和安装都得具备高精密度，因为只要在连杆的范围内有微小的尺寸误差，就难以确保一种自由的回转，而且可能发生自行制动的现象。此外，这种发动机具有总体长度大的密封元件，从而会导致摩擦损失和漏气。 

发明内容

因此，本发明的主要任务是发展开头所述类型的内燃机，能达到较高效率，并降低生产成本。 

为了解决上述任务，根据本发明的中轴线式旋转活塞-内燃机包括：通过输出端的壳体盖和与输出端相反一端的壳体盖所封闭的圆柱形的转子壳体；在转子壳体中围绕转子壳体的中轴线以均速旋转的、 支承输出端的转子盖和与输出端相反一端的转子盖的外转子；以及在外转子的内部围绕所述中轴线以不均速旋转的内转子，其中外转子具有多个沿径向朝内的彼此刚性连接的活塞，并且内转子具有相应数目的沿径向朝外的彼此刚性连接的对置活塞，所述对置活塞嵌入外转子的各两个活塞之间，同时限定各两个工作室，并且为每个工作室配置一个燃烧室，并且每个燃烧室都经过一个控制窗口与固定的入口及出口连通。根据本发明规定，外转子具有三个按彼此相等的角度间隔设置的活塞，并且为了实施一种6-冲程工作方法，在其中至少一个壳体盖中在活塞的旋转方向上连续地设置用于空气或燃料混合物的第一入口、通向构成为连接通道的存储器的出口、用于空气或燃料混合物的第二入口、气体存储器的入口和至少一个出口。根据本发明的用于运行内燃机所用的方法包含以下步骤：a)吸入装载物；b)在工作室中预压缩装载物并且将装载物压入装载物存储器中；c)重新将装载物吸入到工作室中，并从装载物存储器中添加装载物；d)压缩两种装载物部分；点燃和燃烧被压缩的装载物；e)膨胀；以及f)排出燃烧后的气体。 

本发明主要从下述设想出发：最佳化的燃烧室结构和尽可能小的密封元件长度，以便有助于改进效率。根据本发明，上述目的首先是通过以下措施加以实现的：外转子具有三个按彼此相等的角度间隔布置的活塞。相应地，内转子则具有三个对置活塞。相对于分别具有四个活塞和四个对置活塞的内燃机而言，本发明提出的内燃机的燃烧室都具有在热力学方面较有利的表面与容积的比例关系，燃烧室密封元件的总长度是较小的，从而达到减小漏气和降低摩擦损失的目的。根据一项优选的发展，首先是通过下述措施来获得内燃机的良好运行性能：在从内转子到外转子的转矩传递方面，避免了几何上的重复限定。因此，在内转子上有利地配置了三个连杆轴颈，在这些连杆轴颈上支承三个以其另一端经过偏心轴与外转子相连的连杆。这样就提供了内转子的一种完全的支撑，不至于造成一种重复限定。在运动学上说，有利的做法是：连杆轴颈的中心与对置活塞的中心面隔开地加以布置。 

按本发明的一项优选的发展，连杆轴颈与内转子一起设计一体的，该内转子最好是用轻金属特别是一种铝合金制成。通常是连杆被支承在钢栓上。这些钢栓当然必须适配于内转子的轻金属材料，这一点由于各材料的不同热膨胀系数之故，有可能导致对抵抗能力较小的轻金属转子的损害。 

为了将内转子的旋转运动传递到外转子上，在转子壳体上安置了一内齿轮，偏心轴上所安置的行星齿轮与该内齿轮相啮合。偏心轴在内转子旋转时通过连杆而被置于旋转运动中，并按照行星齿轮与内齿轮的变速比将旋转运动传递到外转子上。根据本发明的一项优选的发展，齿数比为1∶3。从原则上说，代替行星齿轮和内齿轮的组合，也可采用行星齿轮与太阳齿轮的组合，其中太阳齿轮例如可安置在从动侧的壳体盖上。此外，有利的做法是，行星齿轮与偏心轴构成为一体的。 

按本发明的一项有利的发展，为每个燃烧室都配置了一个火花塞，该火花塞最好安置在其所属的燃烧室中央。这种安置的特别优点在于：火花塞可安置在其燃烧室的中央，从而使混合物能更好燃烧，达到提高效率的目的。这种实施方式的另一个优点在于：可以设定一个与参数相关的点火曲线，也就是说，点火时间点可以根据例如转速、负荷、温度和/或燃料种类和燃料质量来加以调整。火花塞在此可利用一个从转子壳体引导至外转子的火花隙供给电能。为此，在转子壳体中安置了一个电绝缘的电极，该电极与点火系统高压线相连。有利的做法是，为外转子配置一种绝缘涂层，该绝缘涂层可以防止处于25kV范围内的点火电压对外转子施加火花放电。只有火花塞的高压连接线可以居中地贯穿该绝缘涂层。 

另一种做法也是可行的，就是将一个火花塞安置在壳体盖中，该火花塞负责给全部燃烧室中的混合物点火。通过将火花塞安置在燃烧室的边缘区域可为火焰正面提供一个比较宽的路径，从而使得此种情况下的燃烧不如中心布置火花塞时那么最佳化。此外，也受限于一种在几何上给定的点火区域。不过，通过这一实施形式使得结构复杂性 减少了，在某些使用中也有其可取之处。 

如果选择一种汽油直接喷射，就可使壳体盖中的唯一的喷嘴向全部燃烧室供给燃料。 

为了保证在内转子和外转子之间经过连杆进行力传递时有足够的承载能力，特别是如果内转子上的连杆轴颈是与内转子整体式地用一种轻金属合金制成的，这种轻金属合金的强度值例如小于钢的强度值，则连杆轴颈和连杆的小的连杆孔都应具有尽可能大的直径，以便提供一个大的有效支承面。在此，该直径受到在转子旋转时相邻的连杆或连杆孔之间的必要的自由行程的限制。此外已证明，下述做法是有利的：行星齿轮的中心的几何位置的半径和在转子旋转时连杆的小的连杆孔的半径的比例在2.5∶1至3.5∶1的范围内，优选大约为3.0∶1。 

根据本发明的一项优选的发展或另一项发展，在外转子中设置至少一个作为齿轮泵设计的油泵，其主动齿轮与偏心轴相连。因此可以不要单独的油泵壳体。最好在三个活塞的每个活塞中都配置这样一个油泵，借以提高用于润滑目的和冷却目的的输送容量，从而使所有的三个活塞均匀地受到在油泵中强制地循环的油的强烈冷却。在配有三个活塞的这种Sabet-发动机上，由于现有安装空间之故，可以有利地将油泵安置在偏心轴的范围内。在配有四个活塞的一种发动机上，在偏心轴的范围内，没有足够的空间用于上述那种解决方案。 

根据本发明的另一项优选的发展，主要是配置了一个基本上设计呈环状的聚油槽，以用于润滑油和/或冷却油，该聚油槽是与转子的中轴线共轴地安置的。因此，这种内燃机是为这样一种运行设计的，其中转子的中轴线基本上是垂直定位的并且转子在一个水平面内进行旋转。 

作为内燃机燃料，可以考虑使用汽油或柴油、乙醇及气体如氢、天然气、液化石油气，等等。特别令人感兴趣的是使用氢作为燃料。一种氢/空气-混合物从理论上说直至约为10∶1的空气比是可点燃的。这一点即使对氢发动机而言，也可通过质量调节实现负荷改变，而具有如柴油发动机所具有的相似高的内在效率。这一优点对于往复运动 式活塞发动机和回转式活塞发动机来说都是一样的。不过，在氢/空气-混合物的点火和燃烧方面仍有很大的区别。针对燃烧室中混合物的非所希望的自动点火，起着有利作用的是：根据本发明提出的Sabet-发动机，换气是采用缝式控制方式予以实现的，而在四冲程往复运动式活塞发动机中则采用阀式控制方式予以实现。这样就可完全避免在Sabet-发动机的燃烧室中产生过度热区即所谓的“热点”的现象，而且这种发动机与相应的往复运动式活塞发动机相比，可在全负荷条件下，以较小的空气比，也就是以较高的单位功率进行工作。虽然在相同的边缘条件下，氢/空气-混合物的燃烧速度高于汽油/空气-混合物的燃烧速度，但氢发动机的燃烧噪声高于汽油发动机。不过，在采用氢作为燃料工作时，Sabet-发动机的原本较小的发动机噪声，由于该处燃烧气体的温度较低之故，不如相应的往复运动式活塞发动机的发动机噪声增强得那么大。 

内燃机的优选应用在汽车的混合式发动机上作为发电机驱动装置。内燃机可以有利地以近似恒定的转速运行，以给蓄电池充电；而汽车驱动装置则仅仅经过一个或多个由这些蓄电池所馈电的电动机实现。 

Sabet-发动机的另一个优选的用途是作为用于移动的或分散定位的设备的驱动装置，用以生产电、热/冷以及用以产生机械能或液压能，以用于驱动作功机构如泵、输送机械和起重装置以及机床。Sabet-发动机的使用多种燃料的能力，亦即使用液态或气态的石油衍生物进行运转，使用由再生的生物体所生产的燃料或氢进行运转，这是它的一个特别的优点。 

附图说明

下面将参照在附图中所示意示出的实施例，对本发明做详细说明。附图表示： 

图1本发明提出的内燃机的一个实施例的纵剖面图； 

图2图1所示内燃机的外转子和内转子的示意正视图； 

图3a至3c  图2所示内转子的前视图、后视图及横断面视图； 

图4  图2所示的外转子的前视图，连同在活塞中所配置的油泵孔口； 

图5a至5h  图1至4所示内燃机上所用的6-冲程方法的示意图； 

图6小连杆孔(Pleuelaugen)和大连杆孔的尺寸比例示意图，以及在旋转时它们的中心的几何位置示意图； 

图7图1所示实施例的简化纵剖面，连同一个被安置在一活塞中的油泵及冷却油回路的局部示意图。 

具体实施方式

图中所示的旋转活塞-内燃机指的是一种Sabet-发动机，配有轴向的电荷交换装置以及各三个活塞和三个对置活塞。该发动机为了运转而配有立式轴，所述轴是垂直定位的，活塞和对置活塞在一水平面中旋转。这种装置例如可以在艇用发动机上或伺服发动机上用于发电，其功率可达大约20～30kW。 

图1中以纵剖面图示出的内燃机包含固定的组件和旋转的组件，其中固定的组件主要包含：壳体1，它配有一个从动侧的上壳体盖2和一个下壳体盖3；与壳体相连的内齿轮4；被固定在下壳体盖3上的油箱5。此外，属于固定的组件的还有油分配盘6；配属的盖子7，其上有一供油点；以及轴密封环8。 

随同从动轴11一起旋转的组件主要包含：下转子盖12；外转子13；绝缘层14；上转子盖15；支承法兰16；嵌入的嵌件17，用于油分配；内支承套18；起动盘19；及外支承套20。 

此外，该内燃机还具有：内转子31；三个被支承在内支承套和外支承套18、20中的偏心轴32；所属的连杆33，这些连杆利用支承套34支承在偏心轴32上；以及圆柱滚子轴承35和圆锥滚子轴承36，以用于在下壳体盖3和上壳体盖2中支承随同从动轴11旋转的组件。行星齿轮37是与偏心轴32整体地设计，并与内齿轮4的内齿部相啮合。 

图2表示外转子和内转子13、31的一个示意前视图。在外转子13的活塞13a-c之间有工作室，在内转子31上朝外呈翼状伸出的对置活塞31a-c啮合到那些工作室中。在活塞和对置活塞的对峙的啮合区 域中总共有形成六个工作室AK1至AK6，这些工作室的容积通过对置活塞的往复摆动而周期地被减小和增大。在端侧，工作室通过图1中所示的、与外转子13固定地相连的转子盖12、15加以限界。上转子盖15包含用于气体交换的控制口，其位置和功能将参照图5a至5h加以详细说明。为每个工作室配置了一个从侧向与该工作室相连接的、部分筒状的燃烧室，在这些燃烧室中分别居中地安置了一个(在这里仅就AK3所绘示的)火花塞40。由于随同外转子13旋转的火花塞的电压馈接不可能经过传统的点火系统高压线予以实现，所以电压馈接得经过一个火花隙来实现。为此，在转子壳体中还安置了在图中未详示的、与一点火系统高压线相连的电极。外转子13上的绝缘层14可防止点火电压对外转子的火花放电。作为工作燃料，可考虑汽油或柴油、乙醇和气体燃料如氢、天然气、液化石油气等。 

内转子31和外转子13之间的相对运动是经过安置在偏心轴32上的或者与偏心轴整体式地设计的行星齿轮37予以实现的，行星齿轮与内齿轮4相啮合。在内转子31旋转时，连杆33由于其偏心支承在偏心轴32上，而将偏心轴置于旋转运动中；经过行星齿轮37和内齿轮4，外转子13利用从动轴11被驱动。 

在图3中，以前视图、后视图及横断面图表示配有呈翼状朝外伸出的对置活塞31a-31c的内转子31。内转子具有六个孔口39，这些孔口被从油回路提供冷却油。纵向孔口44和横向孔口45将润滑油引向连杆33所用连杆轴颈38上的支承点。从图3c可以看出：在对置活塞31a-c的高热负荷的外部范围内，也形成一个通入油回路中的冷却袋46。因此，由于制造工艺的缘故，对置活塞具有一个形成冷却袋46的铣出的孔穴，及一个遮盖此孔穴的活塞盖47。此外，图3a还示出通道63和64，这些通道通往冷却袋46，又从该冷却袋离开。这些通道中分别有四个是彼此平行地布置的。这个区域中的冷却油流将参照图7予以详细说明。 

图4表示外转子13的前视图，连同活塞13a-c上的凹穴21，这些活塞是规定用于齿轮油泵的。这些凹穴21具有四个相互搭接的圆的形 式，其中沿径向相互排列的、较大的圆形成泵的齿轮所用的场地；而沿切向排列的、较小的圆则形成用于供给和排出油的空间。油泵的沿径向安置在内部的主动齿轮直接安置在偏心轴32上，也就是安置在其在下转子盖3中所支承的、非偏心的部位上，从而就不需要单独的油泵壳体和单独的油泵传动装置了。为了在内燃机开动时建立足够的油压力，配置了一个外部的电动油泵(图中未示出)。在发动机运转时，电动油泵将从油箱5所分支出的、用于滑动轴承的润滑和冷却的油送回到本来是关闭的油回路中。润滑所需的油压是由电动油泵建立的。活塞13a-c中的齿轮油泵是为显著较大的油耗量设计的，并在冷却油循环时补偿压力损失。同样在图中未详示出常用的油回路部件，如油冷却器和油过滤器。此外，图4示出许多主要分布在外转子13圆周上的、用于冷却油的孔口48。 

按照一种6-冲程法工作的内燃机的工作原理将参照图序5a至5h和下面所列的表予以详细说明。除了由4-冲程原理所知道的冲程，即：吸入、压缩、工作和排气之外，这里附加地以空气或混合物装载存储器(表底部：f，装载存储器)，第二个吸入冲程，以及在开始压缩冲程时将压缩空气或压缩混合物从存储器输送到一个工作室中(表底部：a，从存储器向工作室的二次装载和/或装载)。因此，内燃机同样配有一个整合的压缩机。当然也可通过一个外部的压缩机或涡轮增压器实现补充装载。为了区别于通过外部压缩机的装载，内部装载也可称之为二次装载。 

在输出端11有8个位置，彼此的间距各为15°旋转角，这相应于三个偏心轴32相对于外转子的各自45°旋转角。在上壳体盖2的底边上的控制孔口的名称如下：A是排出口，该排出口通过法兰(该壳体盖的上侧)中的一个桥接件而被分开成两个通道A1和A2，这两个通道在下游又能重新汇合。当A1打开时，由于与之前的工作室相交之故，就不会直接发生朝A2的压力冲击。E1是用于空气或混合物的第一入口；AS是朝向存储器的一个出口；E2是用于空气或混合物的第二入口；ES是存储器的入口。存储器是控制孔口AS和ES之间的连 接通道。它的容积是单个工作室的额定行程容积的若干倍例如5倍至20倍。AK1至AK6是外转子13中的六个工作室，这些工作室伸入上转子盖15中并且在上转子盖的上侧上具有所示的圆形轮廓，角度间隔各为60°。这个角度间隔是以这里所选择的各自为60°的止点间隔为基础的。在一般情况下，这两个止点间隔是不同的，它们的总和为120°。在上转子盖的上侧上的各控制孔口的角度间隔于是交替地为60°+X和60°-X。上转子盖上的凹穴有很大一部分形成燃烧室。 

在下面的表中给出各工作室中所属的过程： 

表中代号的意义； 

a  从存储器对AK(工作室)装载 

b  燃烧 

c  出口打开 

d  出口关闭 

e  入口关闭 

f  装载存储器 

g  燃烧，膨胀 

h  排出 

i  入口打开 

j  压缩 

k  膨胀 

l  吸入 

m  点火 

上面的表可以考虑到三翼叶发动机中对称的情况下任意地加以延续。为此，从图5h之后返回到图5a，并将工作室AK的数目提高2。因此，图5a至5h和所述表也适用于输出轴的从120°至225°的旋转角度范围，当AK1以AK3代替、AK2以AK4代替、AK3以AK5代替，AK4以AK6代替、AK5以AK1代替并且AK6以AK2代替时。 

就外转子13和输出轴11完整旋转360°而言，冲程序列(例如对于工作室AK1)都可以从该表中读出，为此首先将属于AK1的那一栏从上向下地跟踪，然后将属于AK3的那一栏，最后将属于AK5的那一栏从上向下地进行跟踪。 

特别是出现下面的情况(表中所有的角度数都只涉及到外转子旋转角)：无论是内转子31还是外转子13都是顺时针运动。在外转子13均一地旋转时，内转子31的对置活塞31a-c在一个完整旋转的情况下，三次在外转子13的各相邻活塞13a-c之间来回“摆动”，也就是实施六个冲程。 

图5a中所示的位置被定义为0°位。AK1在这里与控制孔口ES相搭接。该控制孔口同一个事先以空气或混合物装载的存储器相连通(存储器的装载下面将加以详述)。增压空气可以如此长时间地流入到事先已充满一种空气/燃料混合物的工作室AK1中，直至AK1和ES的搭接终止，从而使得与存储器的连通中断。这种状态在图5b中几乎达到了。与装载过程同时，属于AK1的对置活塞从其靠近AK6的位置朝向AK1运动。从而实现属于AK1的容积的压缩。在图5d中示出的位置上，在仍然还有剩余压缩的情况下，开始在AK1中已压缩的混合物的点火，这相当于传统的汽油发动机中的上止点之前的点火。于是，相随的是燃烧气体的燃烧和膨胀(见图5e和5f)，从而使对置活塞从AK1被挤开(工作冲程)。燃烧气体的继续膨胀见图5g和5h中所示。这样就达到了表中属于AK1的那一栏的末部。 

如上面所说明的，首先考虑将表中属于AK3的那一栏用于AK1的接下来的冲程，然后再考虑将属于AK5的那一栏用于AK1的接下来的冲程。于是，回到图5a，并在此将AK3视作为代表AK1。也就是说，接下来出于在图中更好定向之故，就参照AK3来考虑，涉及的只是在外转子13的一个完整旋转之后的继续行进中对AK1有决定意义的过程。 

燃烧气体已发生膨胀，并且AK3此时与排出口A的排出区A1相搭接，称作为废气的燃烧气体经过该排出口被排出。排出口A通过一个隔板而分成为A1和A2两个区，因而如图5a所示，初始经过AK3所排出的废气不会到达AK4，AK4在这个时间点上仍然正好与A2区相搭接。AK3仍继续沿着A1和A2移动；与此同时，所属的对置活塞朝AK3方向移动，以便将废气完全排出。这一过程在图5e中结束。 

根据图5f，AK3这时到达与用于混合物或空气的第一入口E1的搭接区内，并且对置活塞再次离开AK3，从而引入吸入冲程。该吸入冲程延续经过图5g和图5h。AK3和对置活塞之间的工作室于是被充满混合物或空气。在表中达到用于AK3的那一栏的末部。 

为了进一步观察起见，现在参考表中的AK5那一栏，按照如下前提：只描述用于AK1的冲程序列的最后三分之一，在下文中出于在图5a至5f中更好定向之故，只使用AK5。 

AK5与E1的搭接终止在图5a和图5b之间的未示出的区域中。与此同时，对置活塞又朝向AK5的方向运动，并压缩已先吸入的空气或已先吸入的混合物。从图5c可以看出：AK5此时已到达与用于出口AS的控制窗口的搭接区中，该出口AS通向存储器。该存储器通过对置活塞朝AK5方向的继续运动而被装载。装载过程在图5e中所示的位置上结束。 

AK5于是到达与用于空气或混合物的第二入口E2的搭接区中，而对置活塞则离开AK5，借以引入另一次吸入冲程。这一吸入冲程延续经过图5f和5g，直至入口E2在图5h中再次关闭为止，即到达AK5与E2的搭接区之外。于是，到达用于AK5的那一栏的末部，从而用 于AK1的360°循环结束。 

就针对AK1的继续进程而言，须回顾到关于图5a至5h所做前述说明的开始部分。AK1所用的六个冲程因此可总结如下：由存储器装载AK1；压缩和点火；燃烧和膨胀；排出废气、吸入新鲜空气或新鲜混合物；存储器的压缩和装载；第二次吸入新鲜空气或新鲜混合物。 

用于AK2至AK6的冲程序列可视同相似，从而得出一个点火顺为AK6、AK5、AK4、AK3、AK2、AK1。 

在图6中连杆33的轴承衬套(Lageraugen)以实线绘示的圆13′、31′表示。内部的虚线绘示的圆41是小的轴承衬套在其旋转时的中心的几何位置。大的外部虚线标示的圆42是具有外连杆的偏心轴32的中心的几何位置；而小的外部虚线标示的圆43则表示偏心轴32的偏心距。图6表明是怎样通过连杆33的小的和大的轴承衬套的尺寸设计利用所拥有的装配空间的。其目的是，尽可能将这些轴承衬套的尺寸设计得大一些，以便在经过连杆在内转子31和外转子13之间进行力传递时，能确保有足够的承载能力，特别在下述条件下更是如此：内转子31上的连杆轴颈38是与该内转子由一种轻金属合金一体制成的，这种轻金属合金的强度值例如小于钢的强度值。当然，在转子13、31旋转时，必须保证相邻的连杆33之间或其轴承衬套之间的自由行程。业已证明，特别有利的做法是：大的外部虚线表示的圆42的半径与内部虚线表示的圆41的半径之比大约为2.5∶1至3.5∶1，特别是大约为3.0∶1。 

图7表示一个简化的与图1相似的纵剖面图，其中详细示出了被安置在活塞13a-c中的齿轮油泵和对置活塞范围内的冷却油线路。齿轮油泵主要具有两个圆柱形齿轮70、71，这两个齿轮被支承在上泵盘和下泵盘72、73中。齿轮70例如通过一个能补偿轴偏移的随动器与偏心轴32抗扭转地相连，从而由偏心轴驱动。齿轮71本身则是由齿轮70驱动的。冷却油在齿隙中沿着外圆周被输送，并冷却活塞。在嵌件17范围内的油进路以箭头60表示。油通过孔口61进入到环形槽62中(见图3c)，该环形槽是在三个这种孔39的范围内加深成形的， 并与这些孔相连通。与孔口39相连的有四个彼此平行地在对置活塞中倾斜延伸的通道63，这些通道通往冷却袋46。又有四个相应的通道64从冷却袋46返回到内转子31中的三个另外的孔口39，这些孔口与环形槽65连通。于是，冷却油从该处经过嵌件17进入到另一个油回路中。 

现总结如下：本发明涉及一种中轴线式旋转活塞-内燃机，它配有：通过输出端的壳体盖3和与输出端相反一端的壳体盖2所封闭的圆柱形的转子壳体1；在转子壳体1中围绕转子壳体的中轴线以均速旋转的、支承一个输出端的转子盖12和一个与输出端相反一端的转子盖15的外转子13；以及在外转子13的内部围绕所述中轴线以不均速旋转的内转子31，其中外转子13具有多个沿径向朝内的、彼此刚性地相连的活塞，并且内转子31具有相应数目的沿径向朝外的彼此刚性连接的对置活塞，所述对置活塞嵌入外转子13的各两个活塞之间，同时限定各两个工作室AK，其中为每个工作室AK配置一个燃烧室，并且每个燃烧室经过一个控制窗口而与固定的入口及出口相连通。为了改进内燃机的效率，根据本发明提出：外转子13具有三个按彼此相等的角度间隔安置的活塞13a-c。 

Claims (23)

1.中轴线式旋转活塞-内燃机，包括：通过输出端的壳体盖(3)和与输出端相反一端的壳体盖(2)所封闭的圆柱形的转子壳体(1)；在转子壳体(1)中围绕转子壳体的中轴线以均速旋转的、支承输出端的转子盖(12)和与输出端相反一端的转子盖(15)的外转子(13)；以及在外转子(13)的内部围绕所述中轴线以不均速旋转的内转子(31)，其中外转子(13)具有多个沿径向朝内的彼此刚性连接的活塞(13a-c)，并且内转子(31)具有相应数目的沿径向朝外的彼此刚性连接的对置活塞(31a-c)，所述对置活塞嵌入外转子(13)的各两个活塞之间，同时限定各两个工作室(AK)，并且为每个工作室配置一个燃烧室，并且每个燃烧室都经过一个控制窗口与固定的入口及出口连通，其特征在于，

外转子(13)具有三个按彼此相等的角度间隔设置的活塞(13a-c)，并且为了实施一种6-冲程工作方法，在其中至少一个壳体盖(2，3)中在活塞(13a-c)的旋转方向上连续地设置用于空气或燃料混合物的第一入口(E1)、通向构成为连接通道的存储器的出口(AS)、用于空气或燃料混合物的第二入口(E2)、气体存储器的入口(ES)和至少一个出口(A1，A2)。

2.按权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

在内转子(31)上设置三个按相等的角度间隔布置的连杆轴颈(38)，在所述连杆轴颈上支承三个连杆(33)，所述连杆以其另一端经过偏心轴与外转子(13)连接。

3.按权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，连杆轴颈的中心与对置活塞(31a-c)的中心面隔开布置。

4.按权利要求2所述的内燃机，其特征在于，

连杆轴颈(38)与内转子(31)构成为一体的。

5.按权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，

内转子(31)由轻金属制成。 

6.按权利要求2所述的内燃机，其特征在于，

连杆(33)具有未分开的大的连杆孔。

7.按权利要求2所述的内燃机，其特征在于，

在转子壳体(1)上设置内齿轮(4)，设置在偏心轴(32)上的行星齿轮(37)与所述内齿轮相啮合。

8.按权利要求7所述的内燃机，其特征在于，

行星齿轮(37)与偏心轴构成为一体的。

9.按权利要求7或8所述的内燃机，其特征在于，

行星齿轮(37)的中轴线是与偏心轴(32)的一个连杆轴承部分的中轴线平行错开的。

10.按权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

在每个燃烧室中都安置一个火花塞(40)。

11.按权利要求10所述的内燃机，其特征在于，

每个火花塞(40)都安置在其燃烧室的中心处。

12.按权利要求10或11所述的内燃机，其特征在于，

火花塞(40)利用一个从转子壳体通向外转子(13)的火花隙而被馈以电能。

13.按权利要求11所述的内燃机，其特征在于，

外转子(13)在其圆周上是电绝缘的。

14.按权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，

在上部的壳体盖(2)中设置一个火花塞，该火花塞负责给所有燃烧室中的混合物点火。

15.按权利要求7所述的内燃机，其特征在于，

在转子旋转时，行星齿轮(37)的中心的几何位置的半径与连杆(33)的小的连杆孔的半径之比在2.5∶1至3.5∶1的范围内。

16.按权利要求2或7所述的内燃机，其特征在于，

在外转子(13)中设置至少一个设计为齿轮泵的油泵，该齿轮泵的主动齿轮与偏心轴(32)相连。

17.按权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于， 

在外转子(13)的三个活塞(13a-c)的每一个活塞中设置一设计为齿轮泵的油泵。

18.按权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

用于润滑油和/或冷却油的基本上环形设计的聚油槽(5)与转子(13，31)的中轴线共轴地设置。

19.用于运行按权利要求1至18中任一项所述的内燃机的方法，包含以下步骤：

a)吸入装载物；

b)在工作室中预压缩装载物并且将装载物压入装载物存储器中；

c)重新将装载物吸入到工作室中，并从装载物存储器中添加装载物；

d)压缩两种装载物部分；点燃和燃烧被压缩的装载物；

e)膨胀；以及

f)排出燃烧后的气体。

20.按权利要求19所述的方法，其特征在于：

换气经过沿轴向布置的控制孔口实现。

21.按权利要求19或20所述的方法，其特征在于：

经由一个外部的压缩机或涡轮增压器实现装载。

22.按权利要求1至18中任一项所述的一种内燃机作为用于混合动力车辆中的蓄电池的充电发动机的应用，其中驱动装置仅仅经过一个或多个由所述蓄电池馈电的电动机来实现。

23.按权利要求1至18中任一项所述的内燃机作为用于移动的或固定的小型设备的驱动装置的应用，以用于发电、产生热/冷和/或产生机械能或液压能。 

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