CN106286075B - 旋转活塞式内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种旋转活塞式内燃机,包括外壳,外壳包括形成操作室的外壳壁,外壳中设置有达到整个操作室长度的可转动旋转活塞,且旋转活塞在旋转时旋转活塞的边缘沿着形成跑合面的外壳壁移动,其中操作室的一部分连同相关燃烧室壁用作燃烧室以用于点燃设置于操作室中的燃料,燃烧室壁上设置有至少一个微波窗,在微波窗的朝向为远离燃烧室的侧部上,设置有用于将微波形式的微波能注入操作室的燃烧室中的装置。旋转活塞的跑合面配置成平坦的,且燃烧室中包括至少一个微波窗,使燃料的空间点燃在燃烧室中是可能的。该旋转活塞式内燃机便于精确控制燃料的空间点燃的开始时间,以更高的效率实现了最优弱发射燃烧。本发明原则上利于稀薄燃料空气混合物的安全点燃。

Description

旋转活塞式内燃机
技术领域
本发明涉及一种旋转活塞式内燃机,该旋转活塞式内燃机具有外壳,该外壳包括形成操作室的外壳壁,并且该外壳中设置有可转动旋转活塞,该可转动旋转活塞达到整个操作室的长度并且在旋转期间旋转活塞的边缘沿着形成跑合面的外壳壁移动,其中操作室的一部分连同相关燃烧室壁用作燃烧室以用于点燃设置于操作室中的燃料。
背景技术
这种通用类型的内燃机在本领域中是已知的。最为熟知的实施例是汪克尔内燃机。根据DE 103 56 916 A1已知的是,通过微波能在内燃机的燃烧室中生成空间点燃以更好地点燃并燃烧以燃料空气混合物的形式引入的燃料。随后提及的术语“燃料”是指一般所述的,并不考虑其是否为柴油、汽油、氢气或适于操作的另一种燃料。为实现燃料的点燃,要将燃料空气混合物引入燃烧室中。这在本发明的语境中未以文字单独叙述,其可被视为一个不言而喻的前置条件。
在传统的旋转活塞式内燃机中,是在操作室中将可点燃汽油空气混合物压缩入燃烧室中,然后通过火花塞促使其反应/氧化。火花塞在燃烧室的表面形成压痕,这样,用作旋转活塞边缘的跑合面的表面是不平坦的,这导致压缩损耗。此外,点燃具有这样的效果,化学氧化在细长且平坦的燃烧室中以压力和反应前沿(层流燃烧气相)的形式从点燃位置以球状方式传播,并且引起层流燃烧,这也导致压缩损耗。这在燃料的燃烧期间引起了效率损失和排出物,诸如烟尘或一氧化碳等。
发明内容
因此,本发明的一个目的是促进燃料在燃烧室中的点燃改善和效率改善。
根据本发明,该发明目的通过一种旋转活塞式内燃机实现,该内燃机具有外壳,外壳包括形成操作室的外壳壁,且外壳中设置有可转动旋转活塞,旋转活塞设置成贯穿操作室且旋转活塞在旋转时旋转活塞的边缘沿着形成跑合面的外壳壁移动,其中操作室的一部分连同相关燃烧室壁用作燃烧室以用于点燃设置于操作室中的燃料,其中,燃烧室壁上设置有至少一个微波窗,在微波窗的朝向为远离燃烧室的侧部上,设置有用于将微波形式的微波能注入操作室的燃烧室中的装置;至少燃烧室壁至少部分地由微波能可透过的并且适于使燃料在燃烧室中燃烧的材料制成,特别是陶瓷材料或蓝宝石玻璃;燃烧室壁中设置有凹凸不平的局部几何形状金属结构,其中金属结构以集中或散射方式将微波反射回至燃烧室中,其中微波是最初已被反射出燃烧室的。
根据本发明,燃烧室壁中设置有至少一个微波窗,其中在微波窗的远离燃烧室的一侧的燃烧室壁中,设置有用于将微波形式的微波能引入操作室的燃烧室中的装置。本文中的微波窗是指微波可透过的对外闭合部分。燃烧室壁配置为外壳壁的一部分,并且因此还在燃烧室的该部分中用作跑合面。通过将微波窗设置于燃烧壁上,原则上是可能产生一个完全平滑的表面的,在旋转活塞沿着跑合面移动期间,这对密封旋转活塞是非常有利的。由此,还防止了传统内燃机中发生的压缩损耗。根据需要,可在燃烧室壁上设置一个或多个微波窗,其中,使该微波窗的材料不同于燃烧室壁或外壳壁的其余材料是没有必要的。重要的是,与其环境相反,用作微波窗的部分是微波可透过的。因此,微波窗的可透性可通过由微波可透过的材料制成的限定部实现,或者通过一个较大的部实现,该较大部是微波可透过的,但是通过防微波的保护罩作用于部段,微波窗之外的部分为微波不可透过的,其中,该保护罩应用于该较大部的每一处,用作微波窗的部分例外。用于注入微波能的装置设置于微波窗的朝向为远离燃烧室的一侧。用于注入微波能的装置包括燃烧室壁上钻孔中的至少一个微波火花塞,该微波火花塞通过微波中空导体可连接至微波脉冲发生器,或者包括一个直接附接于外壳并适配的微波脉冲发生器。
通过注入微波能,点燃设置于燃烧室中的燃料是可能的。因此,局部点燃被空间点燃或边界层点燃替代,其中燃料在点燃之前在燃烧室的整个体积中被尽可能均匀地激发,这通过燃料颗粒对微波能的吸收来提供,该吸收分布于燃烧室中。因此,通过材料参数tanδ (t)描述的微波吸收能力和相关渗透深度扮演了重要角色。在燃烧室中的尽可能多的地方聚集充足量的微波能,以通过多个点火芯在燃烧室中产生空间点燃。同时,反射回至微波源的微波能应尽可能地少。反射越少,吸收越多,并且因此燃料颗粒的用于空间点燃的能量吸收也越多。
根据一个优选实施例,至少将燃烧室壁设置于外壳壁中,该外壳壁形成跑合面上没有像传统内燃机中的通过压痕产生的变型的操作室。这意味着不是燃烧室壁上包括一个或多个独立的微波窗,而是整个燃烧室壁基本由相同材料制成,在该燃烧室壁中整合一个或多个微波窗,这些位置为微波可透过的,这不致使跑合面的任何不平。这可设置成,或者仅将燃烧室壁整合于外壳壁中,或者将整个额外壁层设置于包封操作腔以及燃烧室壁的整个外壳壁上,从而使得操作室覆盖有该额外壁层。
根据一个优选实施例,至少燃烧室壁设置于外壳壁中,该外壳壁形成跑合面无变型并且无传统内燃机常见的压痕的操作室。这意味着不是燃烧室壁中包括一个或多个单独的微波窗,而是整个燃烧室壁基本由相同材料制成,并且一个或多个微波窗设置于燃烧壁中,微波窗的位置微波是可透过的,而这不致使跑合面不平。这可设置成,或者仅将燃烧室壁整合于外壳壁中,或者将一个额外的完整壁层设置于包封燃烧室以及燃烧室壁的整个外壳壁上,由此,燃烧室覆盖有该额外壁层。
优选地,燃烧室壁至少部分地由特别合适的微波可透过材料制成,例如陶瓷材料或蓝宝石玻璃。特别地,这还可优选为具有大于99%的纯度的陶瓷材料或微波可透过的其它固体材料。这可设置成,或者是燃烧室壁包括由该材料制成的个体部分,或者是整个燃烧室由该材料制成,而容许微波能以受控方式穿过的部分通过额外措施形成于其中,并由此形成相应微波窗。
根据本发明的另一个优选实施例,凹凸不平的局部几何形状结构设置于燃烧室壁中,该燃烧室壁根据配置以集中或散射方式将已发射出燃烧室的微波反射回至燃烧室中。这些局部结构因而可具有弯曲或均匀配置,诸如,例如谐振,例如正弦波或具有边缘的配置。还可能的是通过配置为球形或类似物的元件来配置结构。这些结构有利于实现微波的受控反射或散射,使得燃料能够在通常将不执行燃料的点燃的燃烧室部分中,通过局部场增强来通电并点燃。
优选地,凹凸不平的局部几何形状结构配置为插入在燃烧室壁中的颗粒或配置为金属粉末层。在利用陶瓷材料时,该金属粉末层例如被应用于压平预烧结载体层(生坯)上,其中,凹凸不平的部分可以是已提供的或在该阶段通过已知制造方法(例如轧制、铣削等)来制备的。这样制备出的表面现在就可用金属进行蒸汽沉积,用金属粉末进行掺杂或通过另一种已知且合适方式进行处理,以向其提供金属层。随后,可通过激光,通过蚀刻或以另一种已知方法来制备孔,其中,该孔有助于微波传播并且将被用作微波窗。随后,施加微波可透过额外层,其可由陶瓷材料或蓝宝石玻璃制成。优选地,额外精确磨削可用于制备插入件,该插入件可插入外壳壁或还可插入活塞壁中,其中该插入件可通过形式锁针对旋转进行固定。
根据另一个优选实施例,在燃烧室壁的朝向远离燃烧室的侧部上设置有金属层或在该燃烧室壁内设置有金属层,其中该层在燃烧室壁的纵向方向上延伸并且包括用于供微波传播的至少一个开口。由此,金属层可蒸汽沉积于外侧上,其中相应开口根据相应应用的需要进行蚀刻。对于燃烧室壁内的应用,金属层设置成与上文所描述的与局部金属结构结合的方式类似,在燃烧室壁的纵向方向上延伸,并且包括用于微波传播的至少一个开口。尤其是用陶瓷材料制备外壳壁时,该壁可进行插入喷洒、蒸汽沉积、共烧结和焙烧。微波在注入燃烧室中之后经金属旋转活塞反射,穿过燃烧室壁的陶瓷材料冲击电机的金属外壳,并从其位置处以朝向燃烧室的方向反射回来。因为陶瓷材料还提供了微波阻尼,所以引入陶瓷材料中的额外金属层可用作反射表面,该反射表面缩短了通过陶瓷材料的微波路径。应当理解,金属表面包括注入微波的开口。
在根据本发明的旋转活塞式内燃机的另一个实施例中,用于注入微波的装置包括设置于外壳的至少一个微波脉冲发生器,微波通过该外壳注入燃烧室中。在EP 15 170029.1中描述有这种类型的微波脉冲发生器。采用的所述至少一个微波脉冲发生器准确地设置于微波窗的相应位置,或者通过通道分布于用作中空微波导体的外壳壁中。优选地,所述至少一个微波脉冲发生器设置于轴向方向上,以使微波横向传播至外壳壁中,优选平行于纵向外壳轴线。这样,通过对采用一个或多个所设置的微波通道和依次设置并在公共驱动轴上操作的多个旋转活塞式内燃机的合理设置,在将微波引入第一旋转活塞式内燃机的外壳壁中之后,还可将微波引入随后的旋转活塞式内燃机的外壳壁中,以将其注入至相应的燃烧室中。
优选地,本实施例包括设置于外壳壁中的至少一个微波通道,其中该微波通道与至少一个微波窗连接。可随后将该微波通道引入外壳壁中,例如通过铣削或其它合适措施,或者可在最终烧结之前已将该微波通道引入燃烧室壁的陶瓷层中。所述至少一个微波通道的表面可额外地设置有金属层,该金属层在微波离开微波通道的位置被打断。由此,可以将微波能以受控的方式引入燃烧室中,因为在微波通道中振荡的微波从壁进行反射并且可从至少一个开口离开。原则上,微波通道还可包括在有利位置的分支。微波通道还可通过燃烧室壁的微波可透过材料来形成,其中金属外壳壁形成微波通道的反射侧。如果需要,金属反射层可适用于微波可透过材料。在一种具有多个旋转活塞式内燃机的设置中,此类微波通道可以顺序设置于彼此之后。由于在这种设置中,单个燃烧室中的点燃在不同的点及时进行,所以虽然通过所有开口或微波通道引入微波,但仅在燃料处于相应可点燃条件下的一个燃烧室中产生一个点燃。
在另一个优选实施例中,用于注入微波的装置包括一个专利申请EP 15 157298.9所述的微波火花塞,该微波火花塞设置于燃烧室壁上的至少一个钻孔中。微波火花塞的端部终止于形成用于微波火花塞的微波窗的微波可透过燃烧室壁处。
因为旋转活塞通常由金属材料制成,所以旋转活塞的表面已形成微波的反射层。在本发明的另一个优选实施例中,至少部分反射层设置于旋转活塞上,其中,该部分反射层由微波能可透过并且适于使燃烧室中的燃料燃烧的材料制成,特别是陶瓷材料或蓝宝石玻璃,该反射层中设置有凹凸不平的局部几何形状金属结构,该凹凸不平的局部几何形状金属结构根据配置以集中或散射方式将冲击旋转活塞的微波反射回至燃烧室中。如上文所述的具有此类结构的燃烧室壁上的所述几何形状金属结构,可制备为不具有用于微波穿过的开口。优选地,凹凸不平的局部几何形状结构配置为插入在反射层中的颗粒和/或配置为金属粉末层。由此,可控制微波在燃烧室中的集中或散射。
根据一个优选实施例,燃烧室壁和/或反射层至少部分地配置为预制烧结插入件,该预制烧结插入件可插入外壳壁中或插入活塞壁中。这可实施成使得仅燃烧室壁设置在外壳壁中,或外壳壁覆盖有包封整个室的壁层。这也可应用于金属旋转活塞,该金属旋转活塞也可由这种类型的壁层完全包封。这方便于制备这种类型的旋转活塞式内燃机。
根据本发明的另一个实施例,用于注入微波的装置包括微波发生器,该微波发生器生成频率为25GHz至95GHz,优选生成30GHz至75GHz的微波,并且包括时间点、频率、微波注入的大小和类型的控制器。注入类型意味着该注入是由微波控制器的单个脉冲或脉冲包或其它可能所需变型来执行。
优选地,用于注入微波的装置可包括微波发生器,该微波发生器以脉冲包注入微波并且优选在燃料已点燃之后还维持该微波。由此,除了点燃之外,燃料的燃烧也被优化,并且即使在点燃已发生之后,燃料的燃烧也是活跃的。
内燃机的一个特定优点为,微波可以相对于曲轴来控制的方式注入,使得可执行点燃的精确控制。另外,将这种类型的旋转活塞式内燃机配置为在旋转活塞和外壳壁之间不具有密封件也是可能的,例如,具有不损耗大量的功率的0.5mm的间隙,这使制造简化。
根据本发明的内燃机通过没有凹凸不平区域的跑合面,避免了压缩损耗的已知缺点,并且避免了单个燃料颗粒的空间点燃。相应地,通过选择用于注入微波的大量的微波窗和相应参数,在空间中的任何点提供任何所需的点燃能量和在整个燃烧室中生成均匀燃烧是可能的。跑合面可配置于所有合适变型中。具有圆形横截面的操作室也是可行的。此外,电极外壳的材料和配置可根据特定要求来选择,特别在使用了烧结材料,例如陶瓷材料,时。
根据本发明的内燃机有助于更精确控制燃烧室中的燃料的空间点燃的开始时间,因而以高于常规旋转活塞式内燃机的效率,实现了燃料的最优弱发射燃烧。一般来讲,本发明有利于稀薄的燃料空气混合物的安全点燃,该稀薄的燃料空气混合物指无需为了点燃目的而额外增加浓度,并且其导致低燃料消耗。排出物和其生成物可通过燃烧温度和空气与燃料的混合比来控制。根据本发明的燃烧比传统点燃系统发生地更快。这引发了“较冷” 的燃烧,使得效率增大。此外,利用较冷的燃烧循环,原则上可实现较少的排出物。较冷的燃烧降低了燃料废气中的氮氧化物的浓度。不同于传统燃烧过程,利用空间点燃的燃烧过程远远较少依赖于扩散火焰形式的燃烧进程。由此,防止了额外热损耗,并且实现了效率增大。这种类型的燃烧显著减少了燃烧室和氧化部分中的空气的加热阶段。
附图说明
以下参照附图对本发明进行更详细地描述。结合专利权利要求书以及附图的以下描述可得到本发明的其他特征,其中:
图1示意性地显示了具有以一定倾角设置于旋转活塞式内燃机的外壳中的微波脉冲发生器的旋转活塞式内燃机的主视图(图1a),沿着图1a的A-A线的外壳的示意性剖视图(图1b),以及取向朝向操作腔的外壳壁和旋转活塞壁的细节X的多个实施例(图1c-图1e);
图2示意性地显示了具有在轴向方向上设置于旋转活塞式内燃机的外壳中的微波脉冲发生器的旋转活塞式内燃机的主视图(图2a),以及沿着图2a的A-A线的外壳的示意性截面中的微波脉冲发生器的附接部分中的外壳的平面剖视图(图2b);
图3示出了类似于图1b的示意性剖视图,其中微波火花塞取代微波脉冲发生器;
图4示意性地示出了根据图1b的在取向朝向操作室的侧部上具有多个燃烧室壁金属涂层的平面剖视图(图4a)和在取向远离操作室的侧部上具有多个燃烧室壁金属涂层的平面剖视图(图4b);
图5示出了类似于图1b的视图(图5a),以及沿着A-A线的放大剖视图(图5b),示出了金属涂层的第一排列方式和由此形成的反射层;和
图6示出了类似于图1b的视图(图6a),以及沿着B-B线的放大截面图(图6b),示出了金属涂层的第二排列方式和由此形成的反射层。
具体实施方式
图1和2示出了内燃机1的两个不同实施例,不同之处在于微波脉冲发生器10的设置不同。图3示出了取代图1中的微波脉冲发生器的微波火花塞18的一种设置。此外,具有外壳2和包括于其中的设置的内燃机1的描述适用于图1、2和3的实施例。这还适用于图中的细节X,这些细节X仅示出于图1c、1d和1e中。
内燃机1包括具有壁层22的外壳壁3,外壳壁3包封操作室5,操作室5中支撑有关于旋转轴线7可转动的旋转活塞6。旋转活塞6的边缘17沿着外壳壁3的壁层22移动。操作室5的设置有燃料的部分被指定为燃烧室9,设置的燃料通过旋转活塞6的旋转进行压缩,而与燃烧室9相关联的壁层22部分被指定为燃烧室壁4。至少燃烧室壁4是由微波可透过材料制成的,即陶瓷材料。然而,在实施例中,不仅燃烧室壁4而且包封操作室5的外壳壁3的全部部分,都以由陶瓷材料制成的壁层22构造。壁层22由插入件制成。旋转活塞6还包括由陶瓷材料制成的反射层8。在图1a和图1b中,微波脉冲发生器10以一倾角相对于外壳2设置,并且设置成在其接触燃烧室壁4的位置基本垂直于燃烧室壁4。可将微波脉冲发生器壁10穿插进外壳2中或可以将其用一个卡口封盖附接于外壳2。微波脉冲发生器10为平行专利申请EP 1517 00 29.1的主题,并且包括用于控制微波的合适控制装置。燃烧室壁4邻接微波脉冲发生器10的部分4’表示微波窗,通过它将离开微波脉冲发生器10的微波注入至燃烧室9中。如图4所示,该部分还可包括插入燃烧室壁的金属引导件表面15。
微波原则上由金属反射,使得注入燃烧室9中的微波排布于整个燃烧室9中,并能激活和点燃燃烧室9中的全部燃料。因为旋转活塞6以及外壳2通常由金属制成,所以注入燃烧室9中的微波通常在旋转活塞6和外壳2之间来回反射。当形成燃烧室9的壁像实施例中的燃烧室壁4或金属外壳2上的反射层8或旋转活塞6的金属芯14一样是由微波可透过材料制成时,会使微波轻微地减弱,但其仍驻留于燃烧室9中。
此外,微波可透过金属层11可设置于燃烧室壁4和/或反射层8中,其中,特别地,金属层11配置于燃烧室壁4或反射层8的生产期间,以引导微波的反射或还缩短通过燃烧室壁直至反射的路径。因此,例如,为在,例如燃烧室部分9'或9"中的,反射期间实现受控散射或集中,可提供一个根据图1c的具有波形的金属层11或根据图1d的结构化不平金属层。在其中不期望受控散射或集中的位置,金属层11为平坦的或适配于壁层22的曲率。如图1e所示,如燃烧室壁4或反射层8中所示,制备金属颗粒12也是可能的。因为金属层11减小了通过燃烧室壁4或反射层8的微波可透过层的路径,所以也减少了微波沿着该路径的衰减。至此,还可整合一个平坦的金属层11或适配相应曲率的金属层11。
如根据图1a和1b显然的是,内燃机包括狭小的外壳2,具有示意性所示的旋转活塞6的操作室5设置于其中。这种类型的旋转活塞式内燃机的一个优点为,多个此类盘形的旋转活塞式内燃机可设置成彼此邻近,其以不同点燃定时对未示出的公共驱动轴供能。特别地,就这种情况而言,以如图2所示的方式来设置微波脉冲发生器10是有利的。这有利于通过相应配置的通道将所注入微波分布至彼此邻近设置的内燃机的所有外壳2。根据图2b显然的是,微波脉冲发生器10设置成使得其将微波注入微波可透过燃烧室壁4中。在该最简单实施例中,燃烧室壁4形成微波传导通道,其中通道的一个壁可由金属外壳壁3形成,其它相对壁可由适用于燃烧室壁4或引入燃烧室壁4中的金属层形成,该金属层包括用于微波穿过的开口(未示出)。在无该层的情况下,取向朝向燃烧室9的整个表面已代表微波窗4’,微波通过微波窗4’耦合至燃烧室9中,如图4所示。横向额外金属表面15可引入燃烧室壁4中(图4)。图2a示出了金属外壳壁3,其中微波脉冲发生器10贯穿侧壁3"上的开口16。在仅使用盘形外壳2的情况下,外壳2的金属相对壁3’闭合。当多个外壳2设置成彼此邻近时,仅最后的外壳2的壁3’闭合,然而所有其它外壳2的壁3’和3"中都包括一个相应开口16(具有或不具有陶瓷填充物)以传导微波。还可能的是,该外壳的侧壁3’、3"由陶瓷材料制成,其中壁3’、3"中的金属表面形成通道。
该微波传导通道在一个特别有利的实施例中还可配置于金属外壳壁3中。在这种情况下,陶瓷层22用其金属插入件形成微波开口或微波窗或中空导体终端。当额外微波可透过金属结构11也设置于燃烧室壁4中时,该微波可透过金属层11中与开口16相关联的部分也需要包括开口(未示出)。通道当然也可以包括分支,并且可与如上所述的后续其它外壳2连接。
在如上所述的多个内燃机1的设置中,一个内燃机1的外壳2的背侧形成另一内燃机1的外壳的前侧。因此,作为盘形外壳2的前侧和背侧的相应配置,还可相应地配置成将入口空气和出口空气分布至相应外壳2的操作腔中。因此,图2a示出了长圆孔形出口空气开口21,它在图2b中转变成圆形空气出口开口20。相应地,图2b中的空气入口19与外壳2的另一侧部上的未示出空气开口连接。配置有如上所叙述的独立盘并且因而包括多个活塞的内燃机特别有动力,并且具有极低水平的振动。
可根据图3将微波火花塞插入外壳中,以取代根据图1b的微波脉冲发生器10,其中微波火花塞18以其端部接触燃烧室壁4。可保持上文描述的关于基于反射来指引微波的其余任选措施。图3示出了微波火花塞18,具有与该微波火花塞18相关联的微波窗18',其中然而,微波窗为非强制性的,因为陶瓷壁层22形成微波窗4'。而微波火花塞18通过微波中空导体与一个适用的未示出的微波脉冲发生器10连接。
在图4中,位于燃烧室壁4的一部分中的壁层22,在其取向远离燃烧室9的侧部上设置有额外金属层13;并且在燃烧室9的侧部上设置有额外金属层13'(图4b);金属层13和13'分别具有微波窗4'和横向金属表面15的开口23。将与先前图中的元件相同的其余元件进行相应地设计。
图5和6示出了开口23的任选实施例,开口23在图5b和6b中的金属层13'蚀刻形成以用于影响注入燃烧室9中的微波的反射。对于与参考图4所描述的元件相同的其余元件进行相应地设计。

Claims (16)

1.一种旋转活塞式内燃机(1),具有外壳(2),所述外壳(2)包括形成操作室(5)的外壳壁(3),且
所述外壳中设置有可转动旋转活塞(6),所述旋转活塞(6)设置成贯穿所述操作室(5)且所述旋转活塞在旋转时旋转活塞(6)的边缘(17)沿着形成跑合面的所述外壳壁(3)移动,
其中所述操作室(5)的一部分连同相关燃烧室壁(4)用作燃烧室(9)以用于点燃设置于所述操作室(5)中的燃料,
其中,所述燃烧室壁(4)上设置有至少一个微波窗(4’),在所述微波窗的朝向为远离所述燃烧室(9)的侧部上,设置有用于将微波形式的微波能注入所述操作室(5)的所述燃烧室(9)中的装置(10,18);
其特征在于,至少所述燃烧室壁(4)至少部分地由微波能可透过的并且适于使燃料在所述燃烧室(9)中燃烧的材料制成;
所述燃烧室壁(4)中设置有凹凸不平的局部几何形状金属结构(11,12),其中所述金属结构以集中或散射方式将微波反射回至所述燃烧室(9)中,其中所述微波是最初已被反射出所述燃烧室(9)的。
2.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,所述微波能可透过的并且适于使燃料在所述燃烧室(9)中燃烧的材料为陶瓷材料或蓝宝石玻璃。
3.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,至少所述燃烧室壁(4)整合于所述外壳壁(3)中,而所述跑合面上无任何变型,所述燃烧室壁(4)的微波可透过的用作微波窗(4’)的部分,以不会在所述跑合面上引起任何不平的方式,整合于所述外壳壁(3)中。
4.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,所述凹凸不平的局部几何形状结构配置为插入在所述燃烧室壁(4)中的颗粒(12),或配置为金属粉末层(11)。
5.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,所述燃烧室壁(4)设置有金属层(11),所述金属层(11)在所述燃烧室壁(4)的纵向方向上延伸,所述金属层(11)为微波不可透过的并且包括至少一个用于微波穿过的开口。
6.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,用于注入微波的所述装置包括至少一个设置在所述外壳(2)上的微波脉冲发生器(10)。
7.根据权利要求6所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,所述微波脉冲发生器(10)设置在所述外壳(2)的轴向方向上。
8.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,至少一个微波通道设置于所述外壳壁(3)中,其中所述微波通道与至少一个微波窗(4’)相连接。
9.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,所述旋转活塞(6)的表面的至少一部分包括由一种材料制成的反射层(8),所述材料为所述微波能可透过的并且是适于使燃料在所述燃烧室(9)中燃烧的,为陶瓷材料或蓝宝石玻璃;所述反射层中设置有凹凸不平的局部几何形状金属结构(11,12),所述凹凸不平的局部几何形状金属结构(11,12)以集中或散射方式将冲击所述旋转活塞(6)的微波反射回至所述燃烧室(9)中。
10.根据权利要求9所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,所述凹凸不平的局部几何形状结构形成自插入在所述反射层(8)中的颗粒(12),或形成为金属粉末层(11)。
11.根据权利要求9所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,至少所述燃烧室壁(4)和所述反射层(8)的其中之一至少部分地配置成预制烧结插件,所述预制烧结插件能够插入至所述外壳壁(3)或所述外壳(2)或活塞壁(14)中。
12.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机(1),其特征在于,用于注入微波的所述装置包括直接邻接至所述燃烧室壁(4)上的所述微波窗(4’)的微波火花塞(18)或微波发生器(10)。
13.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机,其特征在于,用于注入微波的所述装置包括一个微波发生器(10),所述微波发生器(10)生成微波的频率为25GHz至95GHz,并且包括一个用于时间点、频率、所述微波的注入大小和类型的控制器。
14.根据权利要求13所述的旋转活塞式内燃机,其特征在于,所述微波发生器(10)生成微波的频率为30GHz至75GHz。
15.根据权利要求1所述的旋转活塞式内燃机,其特征在于,用于注入微波的所述装置包括微波发生器(10),所述微波发生器(10)以由控制装置所控制的脉冲包注入所述微波。
16.根据权利要求15所述的旋转活塞式内燃机,其特征在于,其中所述微波发生器在燃料点燃已发生后仍维持所述微波。
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