CN1137817A - 一种改进型内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种根据常规的往复活塞—气缸式内燃机原理、将热能转化成机械能的内燃机，其中(i)常规发动机的气缸的等同物由两串串联的腔室取代，每串串联腔室都绕一共同轴线彼此在空间上隔开地分设于一圆周结构中，(ii)其中常规活塞由一个或多个叶片取代，所述叶片适合于与该腔室形成密封接触；(iii)该两串串联的腔室由一个或多个传送通道连接，空气压缩入一串串联腔中而燃烧气体由另一串串联腔室排出。

Description

一种改进型内燃机
发明领域
本发明涉及一种新型设计的内燃机。
背景技术
内燃机现广泛用作将热能转化成机械能的装置。过去几十年，机动车制造商已对其作了很大之发展，使其变成了一种结构紧凑、重量轻且效率高的机器。
然而，由连杆将活塞与曲轴相连并将活塞装于气缸内这种往复活塞原理确实存在内在的缺点。活塞恰恰因为其功能而具有很大的质量及惯性。因此，其往复运动引起振动并且也限制了曲轴的最高的可能的旋转速度。
如汽车中所用的标准往复式发动机具有相对较低的机械效率及燃料效率。原因之一是发动机冲程短。受限制的动力冲程的可能的时间导致爆发不完全。由于燃烧时间相应减少而随发动机速度增加效率降低。
常规的活塞式发动机的另一个缺点来自于阀重叠。由于进排气阀同时开启，一部分未燃烧的空/燃混合气排掉了。往复式发动机的热效率比其最优化的热效率也少得多。爆发产生于上止点前，所以燃气之膨胀使混合气加热而不是用于提供作功能量。
进一步的缺点之一是，对任何给定的活塞来说，作功冲程和压缩冲程都是完全相同长度的。尽管作功只根据发动机循环的排气或膨胀冲程而产生，理论上讲发动机的效率可由加长其循环部分而改善，但常规的二冲程或四冲程发动机的设计不能与这一要求相适应。
人们已作出过许多努力来使该内在的缺点最小化或消除。它们之中最著名的可能是汪克尔(TM)或旋转活塞发动机，该发动机中旋转活塞用来使一轴旋转并因此而产生原动力。在这种改进中，旋转活塞的棱边使气缸壁中的气道开启并关闭，所以活塞本身控制发动机的换气而不需气阀的帮助。该活塞基本上为三角形的，带有凸面，并在气缸内旋转，气缸的内截面为一个其中部(外旋轮线)稍收缩一点的大致椭圆形。当活塞旋转时，装在其三个角部的密封件沿气缸壁连续地刷过。在每一转时，该三个由活塞和气缸壁之间构成的空间依次增大并缩小。这些空间的变化用于吸入燃-空混合气、压缩该混合气、燃烧及燃烧后的燃气之排出。按这一方式，完成整个四冲程工作循环。
应注意到，该旋转式发动机不存在交替地加速及减速的往复质量，因此这种发动机中取消了有关往复运动的力或惯性。因此，理论上讲可获得更高的旋转速度。
然而旋转活塞发动机的结构方面的主要问题之一是三个空间彼此间的密封问题。这些空间内部连通会损害该发动机的作用。这个问题在某种程度上已由密封条系统解决。
然而，磨损及寿命只得到部分解决，因此这些转子发动机还必须寻求更好的解决方法。
为了对汪克尔(Wankel)发动机作出改进作了许多努力，这些公知的最相关的应用公开于美国专利US4401070(McCann)中。该专利描述了一种带有转子的发动机，并且至少有一个叶片沿其旋转方向的横向可滑动地伸过该转子。该叶片具有可延伸超出转子的两相对端，该转子本身在具有一空心缸形内腔的定子中旋转。该定子具有相对的侧壁，侧壁上带有沿周边延伸的凹腔，该相对侧壁的凹腔交错设置，当转子旋转时使叶片横向往复运动。该凹腔之形状构成得使每个叶片的端部保持密封接触地并可滑动地装于其中。
实际上该定子为两个静止壳体，其包围住该转子并在转子轴的两端支承住转子。该壳体包括形成于其端部的两个凹腔，转子和滑动叶片装配于其中。
这种设计依赖于极为复杂的管路系列及保持容积，以便在压缩循环阶段将等分的压缩气体从叶片的一侧传递至该同一叶片的相反侧用于作功。这不但会使这种类型之发动机的内在密封问题恶化而且在制造阶段需要复杂的机加工。这也就是说转子的两侧的凹腔交替地用作压缩和膨胀冲程。
因此本发明的目的是提供一种克服上述这些缺点的新型内燃机。发明简述
根据本发明一方面的内容，广义上说，其提供了一种根据常规的往复活塞-气缸式内燃机中所采用的相同的通用原理设计、用于将热能转化为机械能的内燃机，其中：
(i)常规发动机的气缸等同物由两串串联腔室取代，第一串串联腔室及第二串串联腔室，该每串串联的腔室绕一共同轴线按圆周分开设置，并彼此间在空间上分开；(ii)其中常规的活塞由一个或多个叶片取代，所述叶片与腔室保持适当的密封接触，及
(iii)该两串串联的腔室由一个或多个传送通道连接；
其特征在于：空气在其中一串串联的腔室内压缩而燃烧气体由另一串串联的腔室排出。
根据本发明第二方面的内容，广义上说，其提供了一种根据常规的往复活塞-气缸式内燃机中所采用的相同的通用原理设计、用于将热能转化为机械能的内燃机，其中：
(i)常规发动机的气缸等同物由两串串联腔室取代，第一串串联腔室和第二串串联腔室；该每串串联的腔室绕一共同轴线按圆周分开设置，并彼此间在空间上分开；
(ii)其中常规的活塞由一个或多个叶片取代，所述叶片与腔室保持适当的密封接触；及
(iii)该两串串联的腔室由一个或多个传送通道连接；
其特征在于：压缩的空/燃混合气的点火是在该传送通道内点燃的。
在根据本发明第一和第二方面的内容的第一优选实施例中，其提供了一种内燃机，包括：
(i)一壳体；
(ii)至少三个盘，所述各盘在一根通过每个盘的平面的中心的共同轴线上对齐(即各盘是并列堆置的或是一个放在另一个之上面而堆置的)，外盘相互之间固定并且相对内盘是可旋转的，该内盘最好固定；
(iii)一侧面平行的槽设置于两外盘的圆周内，所述槽具有恒定的宽度形线并且交替设置于一个或另一个盘中，并且不同时设置于两个盘的同一处，除了该槽从一个外盘横越到另一个外盘的过渡时期之外，因此所述槽构成了两串串联的腔室，第一串串联的腔室形成于一外盘的圆周中而第二串串联的腔室形成于另一外盘的圆周中，该两串串联腔室由至少一个内盘分开。
(iv)基本上与该槽同宽度的叶片，所述叶片装设于内盘的圆周边中的狭槽内，因此所述叶片相对于外盘的旋转方向是固定的，并且所述叶片适合于在该狭槽内从内盘的一侧运动到另一侧，从而在该叶片从一外盘运动到另一外盘时沿该侧面平行的槽的轨迹运动；
(v)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(vi)至少一个传送通道，其最好设于发动机壳体中；
(vii)一点火源，其最好是一火花塞，最好设于该传送通道中。
在第二优选实施例中，其提供了一种如权利要求1或2所述的内燃机，其包括：
(i)一盘装于一壳体内，该盘相对于该壳体是可旋转的；
(ii)在该盘的圆周中形成有两串串联的加长腔室，每串串联的腔室都是端对端对齐的并且该两串串联的腔室在盘的圆周上是相互隔开的；
(iii)对应于每串串联腔室具有至少一叶片，所述叶片装设于壳体中，以致该叶片能朝径向运动并离开该盘，从而当该叶片通过该腔室时，该叶片形成与该腔室的密封接触；
(iv)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(v)至少一个传送通道，其最好也设于发动机壳体中；
(vi)一点火源，其最好是一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
在第三优选实施例中，其提供了一种内燃机，包括：
(i)一个装在壳体中的盘，该盘相对壳体是可旋转的；
(ii)形成于该壳体内圆周中的两串串联的加长腔室，每串串联的腔室都是端对端对齐的，该两串串联的腔室在该壳体的内圆周上隔开；
(iii)对应于每串腔室设有至少一个叶片，所述叶片装设于该盘中以致该叶片能朝径向运动并离开该壳体；
(iv)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机的壳体中；
(v)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vi)一点火源，其最好是一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
在第四优选实施例中，其提供一种内燃机，包括：
(i)一壳体；      (ii)一盘；
(iii)一个与该盘同心的并围绕该盘的圆周的内环；
(iv)一个与该内环及盘同心并围绕该内环的外环，该盘与外环相对彼此固定，并可相对该内环旋转，所述外环最好构成发动机壳体的一部分：
(v)一条形成于该盘的外圆周及该外环内圆周内的槽，所述槽具有等宽度的形线并且交替设于该盘中或该外环中，并且不同时设于两者的同一处，除该槽从该盘横越到该外环的或者反之亦然的过渡时期之外，因此所述槽形成两串串联的腔室，第一串串联的腔室处于该盘中而第二串串联的腔室处于该外环中，该两串串联的腔室由内环隔开；
(vi)一基本上与该槽同宽度的一叶片，所述叶片装设于该内环的狭槽中，所述叶片相对盘及外环的旋转方向是固定的，并且所述叶片可以从在该狭槽中从内环的一侧运动到另一侧，从而在该叶片从该盘运动到该外环并再返回时沿该侧面平行的槽的轨迹运动；
(vii)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(viii)至少一个传送通道，其最好也设于发动机壳体中；
(ix)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好位于该传送通道中。
在第五优选实施例中，其提供了一种如权利要求1或2所述的内燃机，包括：
(i)一壳体；
(ii)一盘，该盘相对该壳体是可旋转的；
(iii)形成于与盘的圆周相对的盘面中的两串串联的槽；该第一串串联的槽及第二串串联的槽分别形成于两个基本上同心的圆中，该两圆的中心是该盘的旋转轴线，以致该槽与该壳体结合构成了两串串联的彼此径向向外隔开的腔室；
(iv)对应每串串联的腔室设有至少一个叶片，所述叶片装设于该壳体中，以致该叶片只能在平行于该盘的旋转轴线的方向运动；
(v)至少一个进气道与排气道，其最好设于发动机壳体中；
(vi)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vii)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
该叶片最好包括一系列基本上平行的、不同轴的、相应端对齐的叶片。
该叶片最好由两个或多个叶片部分构成，其特征在于：这些部分的一个或多个受正压力主动与该腔室的表面保持密封接触。
该正压力由弹簧施加。
在具体的优选实施例中，该正压力是由液压装置施加的，该装置的液压流体最好为油。
在进一步的优选实施例中，该叶片呈现绕枢轴旋转的凸轮形，其与腔室的轮廓保持密封接触，并沿着该轮廓运动。
该叶片也可由一个或多个适合于形成与腔室的轮廓保持密封接触并沿该轮廓运动的铰接活板构成。
在其它进一步的实施例中，该叶片不仅仅沿着腔室的轮廓运动，而且其受正压力作用保持与该腔室的壁面密封接触并沿着该腔室的轮廓运动，该叶片的运动是由一驱动机构而获得的。
对附图的描述
现在参照附图对本发明的优选实施例进行更具体的示例性说明，其中图1至9涉及第一优选实施例。
图1表示本发明的发动机壳及同心盘的剖面图；
图2表示设有槽的三个圆形盘的圆周示意图；
图3表示绕图2所示三个圆形盘的圆周的壳体部分的示意图；
图4表示三个盘的部分圆周及沿盘间横向伸展的槽的示意图；
图5表示三个盘的部分圆周在内燃机循环的不同部分的示意图；
图6表示叶片及用作该叶片的多件弹簧负载系统的可能布置图；
图7，8及9表示第一优选实施例另一种变形的更详细的剖视图；
图10表示第二优选实施例的两个剖视图；
图11表示第三优选实施例的两个剖视图；
图12表示第四优选实施例的两个剖视图；
图13表示第五优选实施例的两个剖视图；
图14表示一系列绕枢轴旋转的凸轮形叶片；
图15表示一系列绕枢轴旋转的活板式叶片。对优选实施例的描述
图1至15所示的实施例代表现行公知的将本发明带入实用的最佳方式。
可能时需参照常规内燃机的等同部件。
图1示意性地表示了本发明的第一优选实施例的发动机元件。它示出了装于壳体13中的三个同心盘10、11及12，该壳体13依次设有孔14及15，通过该些孔燃烧混合气及废气能分别进入并排出。该壳体等同于常规发动机的机体。该壳体发动机16绕盘10-12的圆周部分，相应于常规发动机的缸头。
基本原理如下。内盘12固定，并在该内盘两侧装载两个可旋转的外盘10及11。该些外盘锁紧在一起并可作为一个整体旋转，这一点可由将驱动轴17装设于固定盘12中的轴承(未示出)内而方便地实现。因此应注意壳体13及内盘12是相对彼此固定的，而外盘10和11可绕中心轴旋转。
只有在依次装载于壳体16中的盘10和11的周边内设有通道18。内盘的直径至少与两外盘的一样大，因此它在其一侧的通道部分18A、18C及18E(串联1)及相对侧的通道部分，即18B、18D(串联2)之间形成一气封屏。这实际上就形成了两串串联的腔室，一串串联腔室是完全处于一外盘的周边内而另一串串联腔室处于另一外盘内。
在本文中的名词“盘”具有广泛之含义。很明显每个盘的外周必须大致是圆的，从而它能在发动机壳体16内旋转。各种盘如图1所示还必需在其圆周处相配合以便形成气封通道。盘的其余部分的形状与结构可广泛地变化。例如，在每个盘的内部区域可能需要冷却及润滑，尤其是在发动机燃烧气体排出侧(参见下面)的盘内更是如此。这就要求具有冷却及润滑通道的某些形式的循环系统。可以想象，根据该发动机欲应用的场合不同可采取空气、水及油冷措施。因此该盘由于堆放有例如垫片其盘面是平的或空心的，即碟形的。
在可旋转的外盘圆周中设有(parallel-sided)侧面平行的槽或通道18。该槽宽度固定并且该槽设置于每个外盘上，但不同时出现在同一处，但当该槽从一个盘横向伸向另一盘时除外。
槽的形线(profile)可能影响发动机的性能及寿命并且该说明的形线打算包括所有可能的形线。
固定盘12包含有装在该盘12的圆周内的槽20中的叶片19。该叶片沿该槽18的整个宽度及深度伸展并形成一基本上气封的屏障。该叶片相对外盘的旋转方向固定，但可在槽18中随着该槽从一个旋转盘伸到另一盘地自由运动。该叶片也延伸到壳体16并由壳体16及盘12支承。
在常规发动机中，这些叶片相应于活塞。应注意到这些叶片具有极低的质量，因此这种新型发动机的往复件的惯性力也是很小的。如前述所述，该内盘12在一串腔室及另一串腔室之间形成了一气封装置。然而，如图4和5中所示仍设有具体的相适应的称为传送气道的连接气道，如23A、23B及23C。该传送气道形成于壳体16内并在发动机的进气侧及排气侧之间构成直接连接。这里也是通常由装设于壳体内的火花塞初始点火之地方。这些传送通道之功能将由下述燃烧过程的描述而得到体现。
一外环或壳体16绕该三个盘10-12固定。实际上该壳体之整体包括两个与外环16固定一起的盘13A和13B，该环16与所有五个盘匹配。该外环为前述元件提供机械支承。
现在参照图4和5详细描绘燃烧过程。这些图描述了该槽18的部分处于该过程的各个阶段的情况，并且在该过程中，当槽18刷过定子叶片时形成了各种凹腔或腔室。这些阶段是：
1.图4
腔室A增大，使燃空混合气吸入。
腔室B减小，使燃空混合气压入传送通道23B中。注意，通道23B的右手边关闭。燃/空混合气能进入传送通道，但因该通道的另一端是密封的，因此它不能泄漏出去。
腔室D减小，使废气推排出排气道22A。
腔室F在从传送通道23C膨胀并进入其中的点燃的燃气的压力作用下膨胀。
注意，传送通道23A和23C两者都处于点火过程，即叶片的两侧一直是活跃的。
2.图5
腔室A表示刚刚开始打开，以启动进气循环。
腔室B表示全开并且全部充满燃/空混合气(通常所述的下止点CBDC)。
腔室C表示燃/空混合气全部压入传送通道23B中，从而压入腔室F中，并且准备点火，接着膨胀进入该腔室F中(通常所述的上止点TDC)。
腔室D表示充分膨胀的(BDC)并且即将开始排气循环。
腔室E表示排气循环后完全关闭。
该循环绕各盘的圆周周围反复进行。
该种发动机具体实施例更详细地表示于图7，8及9中。这些图表示三个两叶片腔室的例子。因此，在本文中的串联腔室能包括正好一个腔室的情况，即由一个或多个叶片分开的腔室104。
从上述说明可使许多特征变得更明白。例如，压缩过程总是发生在发动机同一侧的一串腔室中，即在该示例中为一个盘的周边中。相反，作功冲程发生在相对的盘中。这就为该发动机带来了许多优点。第一避免了交变的冷热作用，每个盘以比较合理的常温工作。这也意味着避免了迅速的膨胀/收缩，因此可采用特殊布置从发动机的排气侧消除热量。
第二，不再要求压缩冲程和作功冲程具有相同的容积。它们可独立地并根据实际要求并由改变盘每侧的腔室的大小、形状和/或深度而方便地变化。该传送通道也许需要成一定角度或交错布置，但这是相当简单的事。
不象常规发动机那样，其点火通常发生在上止点前10°至20°，本发明点火发生在上止点处，因此由于全部爆发压力用于推进叶片旋转而增加了输出功。
该作功冲程是沿转子的周边切向作用的，从而导致最佳的作功应用。
由于允许燃烧在传送通道内开始，因此化油器/燃油喷射/柴油喷射这些全范围的应用是可能的。这就是说，燃油可在化油器吸入系统中随空气吸入，也可作为替代，在适当的点处喷入压缩腔室中，还能用高压燃油喷射将燃油刚好在点火前直接喷入传送通道中。
传送通道的内部形状对获得完全燃烧是极为重要的，并且用于常规的汽油发动机中的技术也可在此处使用。常规的火花塞能用于以与常规发动机相似的方式启燃燃/空混合气的燃烧。点火火花的正时也可由常规装置获得。
上述各盘及各腔室的布置仅仅是许多种可能的结构的一种。图10至13表示各种替代方案。
图10表示两串串联的腔室1-4并排但相互隔开地设置在单个盘121的圆周内的布置情况。在该示例中，叶片不是横向垂直于盘的旋转方向而是朝径向运动并离开输出轴，在通道的底部上上下运动。该叶片借助于弹簧力或由常规装置作用的液压力保持与该通道密封接触，该叶片保持于一定子壳体内。
图11表示图10之结构的相反结构，其中叶片设置于内盘171中并且该通道设置于外壳176的内表面中。
另一优选实施例示于图12中。在该示例中，内盘131及外盘133一起在输出轴上旋转，并且一定子132将该两旋转盘分开。该定子或固定盘132包括装载于与图1-5所述的槽并不存在区别的槽中的叶片135。一串腔室形成于外盘133中，并且另一串互补的腔室形成于内盘131中。因而叶片同样仍朝径向并远离输出轴运动。
图13表示两串串联的腔室144都形成于盘面而不是盘的圆周边中的结构。该些腔室呈现为设置于两个同心圆内的串联槽形，每个圆的中心都是输出轴。在该示例中，每个叶片由两个独立操作的叶片部分145构成。该叶片由弹簧或液压力保持与该腔室密封接触。
这里示出的这些实施例仅仅是本发明的可能替换方案的一部分，但是还有一些在此没有示出的实施例。每个示例都结合必要数量的进排气口、与每个叶片或叶片组件相关的传送通道及与每个传送通道相关的点火源。
这些示例还可用于说明本说明书中名词“盘”的广泛含义。这一名词意欲包括能接纳各通道或各叶片的任何可旋转件或静止件。
尽管没有具体说明，但改变压缩腔和排气腔的相对并列位置从而改变发动机的正时及功率输出是可能的。这又进一步提供了一种常规发动机设计中得不到的选择。
每串串联的腔室数及叶片数可变化，从而满足特定发动机的要求，并对发动机的性能具有直接的支持。旋转腔室的形线对下列方面也具有重大的影响：
a)密封叶片的工作；
b)气道的正时；
c)发动机的大小。
凹腔的斜角形线提供了使滑动叶片工作的动力。如果该角太大，则叶尖上作用的负荷太高，这将导致接触面的极高摩擦及带有高的往复速度的叶片的过高弯曲力矩。
该斜角也控制着发动机工作循环的正时情况。这种正时情况也将依赖于位于发动机外壳内的气道的形线。凹腔的截面形线能制造成各种比例及形状的。该选取的形状对下列参数会产生影响：
发动机整件尺寸；
凹腔数量；
叶片的行程；
气道的大小和形状。
对现在所有发动机而言，含有工作气体的腔室的有效密封是发动机有效设计的关键之一。这可用于常规的往复式发动机及旋转发动机中。动力学密封是最需要解决的任务之一，必须承受由密封件及其接触件的速度和加速度产生的力。这种特殊发动机为了维持发动机有效工作需要若干动力密封。
为了保持气体及压力，必须对形成于各盘中的旋转通道的形线周围实行叶片密封。通道不能全是圆形的，因此密封元件必须能施加一力作用于叶片、通道及(如可能的话)定子的狭槽的交界面处。叶片的密封面也必须承受摩擦/往复作用，根据发动机的大小，这种作用会导致高的速度及加速度。这一点可由多种方法达到，但必须记住滑动型叶片必须具有必要的能与槽18的轮廓保持一致的弹性性能及耐磨性。该叶片之结构可从图6所示的串联平行叶片元件24中任意选择。该叶片元件可彼此平行地自由运动，并且当该叶片19沿该横向槽18运动时，其布置具有既减少摩擦又减少磨损的优点。
在另外的选择中，该叶片或叶片元件能制成两个或多个部分，这些部分在固定盘12的平面中相汇。这些部分由弹簧或其它弹性件或由润滑剂压力作用被迫分开并且与该槽的壁接触。按这一方法可以对在使用中滑动端处不可避免地产生的磨损作出补偿。
图14和15示出了叶片的各种替换结构。图14表示其一端绕枢轴158旋转的串联凸轮，如第一优选实施例中所述，当通道154从一盘横越至另一盘时，该凸轮能从一边摆到另一边，从而可与通道154的轮廓保持一致。这就带来了许多优点。第一：凸轮固有地可更好地承受发动机内所产生的压力和力。第二：密封元件159能在其关键点处结合到凸轮中，这些件可以是弹簧，或者能由液压施载与腔室壁保持密封接触。
如果需要，可采取措施驱动这些凸轮，以致它们主动地沿着通道的轨迹运动而不是简单地由其行程导引运动，尽管这种需要将会导致更复杂的发动机设计。
另一种变化方案表示于图15中，其中表示绕枢轴旋转的叶片的另一种替换形式。在该示例中，叶片165绕枢轴168旋转，枢轴支点处于静止盘162内。该叶片是由弹簧169进行弹簧加载的，从而促进与通道的侧面密封接触。实际上，一个叶片165已被分成两个叶片部分165A及165B，该两部分彼此独立地工作。这使得每个叶片部分相对通道壁处于最佳接触的位置。
这种在发动机设计中的全新概念带来了许多重大的优点。第一，盘的直径，即发动机的旋转部分可保持相对较小。因此整个功率单元在尺寸及重量方面都较小。这种发动机将会例如在诸如修剪机之类的小型家庭花园工具中获得新的应用，在该领域工业型修剪机中，以前只采用汽油机。
同样很重要的是由于盘的半径保持较小，因此盘和定子之间的滑动/摩擦速度比其它方式小。这就减少了密封处所产生的热量，从而转过来减少摩擦磨损的可能性。实际上，盘的直径越小，发动机的转速越高。第二，如果需要一台更有力的发动机，则只要简单地将另外的动力单元与该同一发动机的输出轴结合起来便可得到。实际上每台发动机单元是一种兼容单元，并且为了给定的用途，多达所需量的发动机可串联在一起。因此理论上讲，可生产一种标准的发动机单元，并且为了获得用于特定的用途的必要性能可简单地将任意数量的这些标准单元串联在一起。这一点在现在的状况下具有明显的优点，例如现在汽车制造厂要制造整个系列的不同发动机以便为各种汽车提供动力。
将本发明变成实际发动机所需要的精确细节资料都将构成了能阅读到该说明书的普通技术人员的通用知识的不可避免的一部分。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1、一种内燃机，其包括：
(i)一壳体；
(ii)至少三个盘，所述盘在一根通过每个盘的平面的中心的共同轴线上对齐(即该盘并列堆放或是一个堆放于另一个上面的)，该外盘相互间固定并可作为一整体相对该内盘旋转；
(iii)一个形成于两外盘的圆周中的侧面平行的槽，所述槽具有一等宽度的形线并交替设于二盘的一个或另一个上，但不同时设于两个盘的同一处，但除该槽从一个外盘横向伸过到另一外盘的过渡时期之外，因此，所述槽构成了两串串联的腔室，第一串串联的腔室设于一个外盘的圆周内而第二串串联的腔室设于另一外盘的圆周部分内，该两串串联的腔室由内盘分隔开；
(iv)一个基本上与该槽同宽度的叶片，所述叶片装设于该内盘的圆周面内的狭槽中，因此所述叶片适合于在该狭槽内从内盘一侧运动到另一侧，从而在该叶片从一外盘运动到另一外盘时沿该侧面平行的槽的轨迹运动；
(v)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(vi)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vii)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
2、一种内燃机，其包括：
(i)一个装在一壳体内的盘，该盘相对该壳体可旋转；
(ii)在该盘的圆周中形成有两串串联的加长腔室，每串串联的腔室都处于端对端对齐的位置并且该两串串联的腔室在其盘的圆周上是相互隔开的；
(iii)对应每串串联腔室具有至少一个叶片，所述叶片装设于壳体中，以致该叶片能朝径向运动并离开该盘，从而当该叶片通过该腔室时，该叶片形成与该腔室的密封接触；
(iv)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(v)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vi)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
3、一种内燃机，其包括：
(i)一个装在壳体中的盘，该盘相对壳体是可旋转的；
(ii)形成于该壳体内圆周中的两串串联的加长腔室，每串串联的腔室都是端与端对齐的，该两串串联的腔室在该壳体的内圆周上隔开；
(iii)对应每串腔室设有至少一个叶片，所述叶片装在该盘中以致该叶片能朝径向运动并离开该壳体；
(iv)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(v)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vi)一个点火源，其最好是一火花塞，并且最好设于传送通道中。
4、一种内燃机，其包括：
(i)一壳体；
(ii)一盘；
(iii)一个与该盘同心的并围绕该盘的圆周的内环；
(iv)一个与该内环及盘同心并围绕该盘的外环，该盘与外环相对彼此固定，并可相对该内环旋转，所述外环最好构成发动机的壳体的一部分；
(v)一条形成于该盘的外圆周及该外环的内圆周内的槽，所述槽具有等宽度的形线并且交替设于该盘中或该外环中，并且不能同时设于二者的同一处，除该槽从该盘横向伸到该外环的或反之亦然的过渡期之外，因此所述槽形成两串串联的腔室，第一串串联的腔室处于该盘中而第二串串联的腔室处于该外环中，该两串串联的腔室由内环隔开；
(vi)基本上与该槽同宽度的一叶片，所述叶片装设于该内环的狭槽中，所述叶片相对该盘及外环的旋转方向是固定的，并且所述叶片适合在该狭槽中从内环的一侧运动到另一侧，从而在该叶片从该盘运动到该外环并再返回时沿该侧面平行的槽轨迹运动；
(vii)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(viii)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(ix)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好位于该传送通道中。
5、一种内燃机，其包括：
(i)一壳体；
(ii)一盘，该盘相对该壳体是可旋转的；
(iii)形成于与盘的圆周相对的盘面中的两串串联的槽；该第一串串联及第二串串联的槽分别形成于两个基本上同心的圆中，该两圆的中心是该盘的旋转轴线，以致该槽与该壳体结合构成了两串串联的彼此径向向外隔开的腔室；
(iv)对应每串串联的腔室设有至少一个叶片，所述叶片装设该壳体中，以致该叶片只能在平行于该盘的旋转轴线的方向运动；
(v)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(vi)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vii)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
6、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片包括一系列的基本上平行、不同轴、对应端对齐的叶片元件。
7、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片由两个或多个叶片部分构成，使用时，一个或多个叶片部分受正压力作用保持与腔室表面密封接触。
8、如权利要求7所述内燃机，其中正压力由一弹簧施加。
9、如权利要求7所述内燃机，其中正压力由一液压力施加，此时该液压流体最好是油，或者由弹簧与液压力的结合施加。
10、如前述任一权利要求所述内燃机，其中叶片呈现绕枢轴旋转的凸轮形，该凸轮适合于形成密封接触并适合于沿该各腔室的轮廊运动。
11、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片由一个或多个铰接活板构成，该活板适合于形成密封接触并适合于沿该各腔室的轮廊运动。
12、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片不仅仅沿该各腔室的轮廊运动，它还受正压力作用与该腔室壁保持密封接触，并且沿该腔室的轮廊运动，该叶片的运动是由一驱动机构取得的。
13、一种基本上由各附图所示出的并参照各附图在此作出过描述的任何适当的方案的结合方案所述的内燃机。

Claims (15)

1、一种根据常规往复活塞-气缸式内燃机原理、将热能转化成机械能的内燃机，其中：
(i)常规发动机的气缸之等同物由两串串联的腔室取代，第一串串联的腔室及第二串串联的腔室，每串串联的腔室都绕一共同轴线并在空间上彼此隔开地分开设置于一圆周结构中，
(ii)其中常规活塞由一个或多个叶片取代，所述叶片与该腔室形成密封接触；
(iii)该两串串联的腔室由一个或多个传送通道连接；
其特征在于：空气在一串串联的腔室压缩而燃烧气体由另一串串联的腔室排出。
2、一种根据常规往复活塞-气缸式内燃机原理、将热能转化成机械能的内燃机，其中
(i)常规发动机的气缸的等价物由两串串联的腔室取代，第一串串联的腔室及第二串串联的腔室，每串串联的腔室都绕一共同轴线并在空间上彼此隔开地分开设置于一圆周结构中，
(ii)其中常规活塞由一个或多个叶片取代，所述叶片与该腔室形成密封接触；
(iii)该两串串联的腔室由一个或多个传送通道连接；
其特征在于：压缩的空/燃混合气的点火启燃于传送通道中。
3、如权利要求1或2所述内燃机，其包括：
(i)一壳体；
(ii)至少三个盘，所述盘在一根通过每个盘的平面的中心的共同轴线上对齐(即该盘并列堆放或是一个堆放于另一个上面的)，该外盘相互间固定并可作为一整体相对该内盘旋转；
(iii)一个形成于两外盘的圆周中的侧面平行的槽，所述槽具有一等宽度的形线并交替设于二盘的一个或另一个上，但不同时设于两个盘的同一处，但除该槽从一个外盘横向伸过到另一外盘的过渡时期之外，因此，所述槽构成了两串串联的腔室，第一串串联的腔室设于一个外盘的圆周内而第二串串联的腔室设于另一外盘的圆周部分内，该两串串联的腔室由内盘分隔开；
(iv)一个基本上与该槽同宽度的叶片，所述叶片装设于该内盘的圆周面内的狭槽中，因此所述叶片适合于在该狭槽内从内盘一侧运动到另一侧，从而在该叶片从一外盘运动到另一外盘时沿该侧面平行的槽的轨迹运动；
(v)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(vi)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vii)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
4、如权利要求1或2所述内燃机，其包括：
(i)一个装在一壳体内的盘，该盘相对该壳体可旋转；
(ii)在该盘的圆周中形成有两串串联的加长腔室，每串串联的腔室都处于端对端对齐的位置并且该两串串联的腔室在其盘的圆周上是相互隔开的；
(iii)对应每串串联腔室具有至少一个叶片，所述叶片装设于壳体中，以致该叶片能朝径向运动并离开该盘，从而当该叶片通过该腔室时，该叶片形成与该腔室的密封接触；
(iv)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(v)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vi)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
5、如权利要求1或2所述内燃机，其包括：
(i)一个装在壳体中的盘，该盘相对壳体是可旋转的；
(ii)形成于该壳体内圆周中的两串串联的加长腔室，每串串联的腔室都是端与端对齐的，该两串串联的腔室在该壳体的内圆周上隔开；
(iii)对应每串腔室设有至少一个叶片，所述叶片装在该盘中以致该叶片能朝径向运动并离开该壳体；
(iv)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(v)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vi)一个点火源，其最好是一火花塞，并且最好设于传送通道中。
6、如权利要求1所述内燃机，其包括：
(i)一壳体；
(ii)一盘；
(iii)一个与该盘同心的并围绕该盘的圆周的内环；
(iv)一个与该内环及盘同心并围绕该盘的外环，该盘与外环相对彼此固定，并可相对该内环旋转，所述外环最好构成发动机的壳体的一部分；
(v)一条形成于该盘的外圆周及该外环的内圆周内的槽，所述槽具有等宽度的形线并且交替设于该盘中或该外环中，并且不能同时设于二者的同一处，除该槽从该盘横向伸到该外环的或反之亦然的过渡期之外，因此所述槽形成两串串联的腔室，第一串串联的腔室处于该盘中而第二串串联的腔室处于该外环中，该两串串联的腔室由内环隔开；
(vi)基本上与该槽同宽度的一叶片，所述叶片装设于该内环的狭槽中，所述叶片相对该盘及外环的旋转方向是固定的；并且所述叶片适合在该狭槽中从内环的一侧运动到另一侧，从而在该叶片从该盘运动到该外环并再返回时沿该侧面平行的槽轨迹运动；
(vii)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(viii)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(ix)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好位于该传送通道中。
7、如权利要求1或2所述内燃机，其包括：
(i)一壳体；
(ii)一盘，该盘相对该壳体是可旋转的；
(iii)形成于与盘的圆周相对的盘面中的两串串联的槽；该第一串串联及第二串串联的槽分别形成于两个基本上同心的圆中，该两圆的中心是该盘的旋转轴线，以致该槽与该壳体结合构成了两串串联的彼此径向向外隔开的腔室；
(iv)对应每串串联的腔室设有至少一个叶片，所述叶片装设该壳体中，以致该叶片只能在平行于该盘的旋转轴线的方向运动；
(v)至少一个进气道和排气道，其最好设于发动机壳体中；
(vi)至少一个传送通道，其也最好设于发动机壳体中；
(vii)一点火源，其最好为一火花塞，并且最好设于该传送通道中。
8、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片包括一系列的基本上平行、不同轴、对应端对齐的叶片元件。
9、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片由两个或多个叶片部分构成，使用时，一个或多个叶片部分受正压力作用保持与腔室表面密封接触。
10、如权利要求9所述内燃机，其中正压力由一弹簧施加。
11、如权利要求9所述内燃机，其中正压力由一液压力施加，此时该液压流体最好是油，或者由弹簧与液压力的结合施加。
12、如前述任一权利要求所述内燃机，其中叶片呈现绕枢轴旋转的凸轮形，该凸轮适合于形成密封接触并适合于沿该各腔室的轮廊运动。
13、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片由一个或多个铰接活板构成，该活板适合于形成密封接触并适合于沿该各腔室的轮廊运动。
14、如前述任一权利要求所述内燃机，其中该叶片不仅仅沿该各腔室的轮廊运动，它还受正压力作用与该腔室壁保持密封接触，并且沿该腔室的轮廊运动，该叶片的运动是由一驱动机构取得的。
15、一种基本上由各附图所示出的并参照各附图在此作出过描述的任何适当的方案的结合方案所述的内燃机。
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