CN1873189B - 旋转活塞式发动机 - Google Patents

Abstract

公开了一种旋转活塞式发动机，带有外壳(12)，里面设置第一和至少一个第二活塞(40、46)，它们在外壳(12)内可环绕外壳固定的旋转轴线(48)共同旋转，其中，第一活塞(40)具有第一端面(52)并且至少第二活塞(46)具有靠近第一端面的第二端面(58)，其中，端面(52、58)限制工作室(60)，其中，第一和至少第二活塞(40、46)在环绕旋转轴线(48)旋转时彼此进行反向的往复运动，以交替扩大和缩小工作室(60)。第一和至少第二活塞的往复运动为线性运动。

Description

旋转活塞式发动机

技术领域

本发明涉及一种旋转活塞式发动机，带有外壳，里面设置第一和至少一个第二活塞，它们在外壳内可环绕外壳固定的旋转轴线共同旋转，其中，第一活塞具有第一端面并且至少第二活塞具有靠近第一端面的第二端面，其中，端面限制工作室，并且其中第一和至少第二活塞在环绕旋转轴线旋转时彼此进行反向的往复运动，以交替扩大和缩小工作室。

背景技术

这种旋转活塞式发动机由文献WO 03/067033 A1有所公开。

旋转活塞式发动机和特别是依据本发明的旋转活塞式发动机可以作为内燃机(Verbrennungsmotoren)、泵或者空气压缩机使用。依据本发明的旋转活塞式发动机最好作为内燃机使用并在本说明书中作为这种内燃机予以介绍。

在旋转活塞式发动机作为内燃机使用的情况下，燃烧混合气进气、压缩、点火和膨胀的各工作行程和燃烧过的燃烧混合气的排出通过各活塞在两个终端位置之间的往复运动促成。

由上述文献WO 03/067033 A1公开的旋转活塞式发动机属于作为旋转活塞式发动机特例的回转活塞式发动机的类别。在回转活塞式发动机的情况下，各活塞在外壳内旋转时从旋转运动中导出的活塞的往复运动为环绕一个或者多个摆动轴的回转运动。

在这种公开的旋转活塞式发动机中，外壳内设置四个活塞，它们环绕外壳中心外壳固定的旋转轴线共同旋转，并在外壳内旋转时环绕一共用的摆动轴进行往复的回转运动，其中，各自两个相邻的活塞反向回转。在这种公开的旋转活塞式发动机中，各自两个径向与外壳中心相关相对的活塞相互固定连接成一个双活塞，而且这样两个活塞对在外壳中心交叉设置。在活塞对的活塞各自两个彼此靠近的端面之间各自构成一个工作室，从而这种公开的旋转活塞式发动机具有两个工作室。与外壳中心相关径向相对设置的两个工作室在活塞的往复回转运动时同向扩大和缩小。

这种公开旋转活塞式发动机的活塞具有基本上球形楔的形状，而且工作室也具有相应的几何形状。

此外，这种公开旋转活塞式发动机的活塞这样设置在外壳内，使它们在两个工作室容积最小的OT-位置上与旋转轴线垂直。工作室在这种公开的旋转活塞式发动机上因此始终处于外面并与旋转轴线垂直。

文献DE 100 01 962 A1公开了另一种旋转活塞式发动机.这种公开的旋转活塞式发动机在圆柱体外壳内具有大量活塞，它们在圆周上环绕一个旋转轴线分布设置，其中，这些活塞可以共同环绕该旋转轴线旋转，其中，为每个活塞分配一个处于活塞底和外壳内壁之间的单独工作室，其容积在活塞旋转时周期性变化.这些活塞在环绕旋转轴线旋转时进行线性的而且是径向定向的往复运动，其中，具有控制机构，该机构从活塞的旋转运动中导出活塞的线性往复运动.控制机构具有基本设置在外壳中心的固定凸轮件，该凸轮件具有凹凸区，其中，活塞在其靠近旋转轴线的侧面上具有各自至少一个滑动面，活塞利用该滑动面紧贴在控制凸轮上引导.在这种公开的旋转活塞式发动机上，各活塞的线性引导通过各自相邻活塞与传动轴的交替面侧啮合比较复杂地实现.

发明内容

本发明的目的在于，提供一种与公开的旋转活塞式发动机上述方案不同的旋转活塞式发动机的新型方案。

本发明的目的因此在于，提供一种具有活塞运动新型方案的开头所述类型的旋转活塞式发动机。

依据本发明该目的在开头所述旋转活塞式发动机方面由此得以实现，即第一和至少第二活塞的往复运动为线性运动，其中，第一活塞和至少第二活塞的线性运动与旋转轴线倾斜地定向。

依据本发明的旋转活塞式发动机与由文献WO 03/067033 A1所公开的旋转活塞式发动机的区别在于，至少两个活塞在环绕旋转轴线旋转时不进行回转运动，而是进行线性运动。这一点具有的优点是，它可以使工作室，也就是燃烧室以特别是圆柱形这种更加简单的几何形状结构构成。依据本发明的旋转活塞式发动机与由文献DE 100 01 962A1所公开的旋转活塞式发动机的区别在于，工作室不是在活塞底和外壳内壁之间构成，而是在至少两个活塞彼此靠近的两个端面之间构成。这一点具有的优点是，工作室可以具有整体上更大的容积构成，因为两个活塞的单个行程叠加成一个总行程，它相应地比仅一个活塞与外壳内壁共同限制工作室的容积要大。

在一优选的构成中，旋转轴线通过工作室分布。

在由文献WO 03/067033 A1所公开的旋转活塞式发动机中，如上所述的工作室完全处于旋转轴线的外面，而在依据本发明旋转活塞式发动机的前述构成中，至少两个活塞这样设置，使它们至少不是与旋转轴线垂直，而是在旋转轴线上或环绕旋转轴线地环绕工作室。环绕旋转轴线旋转时作用于限制工作室的活塞的离心力由于活塞与旋转轴线的距离较小而较小，并此外在两个活塞的分开运动方向上作用，也就是离心力支持膨胀的工作行程，这样对于依据本发明的旋转活塞式发动机的功能来说具有优点。

在另一优选的构成中，第一和至少第二活塞基本上为圆柱形。

在这种情况下具有优点的是，作为两个活塞的密封件可以使用例如密封圈，从而在这里可以根据长期积累的经验解决活塞式发动机方面的密封问题。

相应同样优选的是，工作室具有基本上圆柱形的段。

作为对工作室和活塞圆柱形构成的选择，如果有助于扩大工作室容积的话，也可以选择与此不同的例如椭圆形的几何形状。

这种措施在旋转活塞式发动机的外壳基本上球形对称的情况下特别具有优点，因为与垂直于旋转轴线的运动相比，通过两个活塞线性运动的倾斜位置因此可以扩大单个活塞的行程。活塞的线性运动因此与带有行程活塞的已知旋转活塞式发动机的区别在于非径向定向。

在实践上优选的构成中，第一活塞的气缸轴线和至少第二活塞的气缸轴线与旋转轴线分别包括一个处于约30°至约60°范围内的角度。

该角度最好约处于40°和50°之间，例如45°。

此外优选第一和至少第二活塞的线性运动彼此相对在一个处于约60°至约120°范围内的角度下定向。

两个彼此靠近又相互远离运动的活塞因此构成一个大致V形的活塞设置，带有处于其间如上所述基本上圆柱体的工作室。

在另一优选构成中，第一端面和第二端面各自具有一个基本与旋转轴线平行分布的段。

这种情况下具有的优点是，即使在两个活塞如上所述的V形设置下，端面在OT-位置上，也就是在工作室最小容积的状态下，仍可以沿凸峰线通过大面积彼此相对非常靠近或者接触，由此达到燃油-/空气混合气在工作室内的高度压缩。在另一优选构成中，第一和第二端面具有第二段，该段与旋转轴线各自包围处于约30°至约60°范围内的角度。

具有这种第二段所具有的优点是，特别是在各活塞与旋转轴线倾斜定向的线性运动时，两个活塞的整个端面在大行程的同时可以尽可能大地选择，由此也可以相应大地选择工作室容积，而且通过端面两个彼此倾斜设置的段可以取得工作室容积的完全压缩或最小化。

各自端面的上述第二段在此方面最好与两个活塞的线性运动方向特别是垂直分布。

在另一优选的构成中，第一活塞和/或至少第二活塞具有至少一个运行机构，该机构在第一和/或至少第二活塞旋转时沿相应构成的控制凸轮引导，以产生第一和至少第二活塞的线性运动。

在此方面此外优选控制凸轮以关于旋转轴线的至少近似最大距离设置在外壳上。

在由文献WO 03/067033A1所公开的旋转活塞式发动机中，虽然具有用于活塞回转运动可比较的控制机构，但在那里控制凸轮以与旋转轴线较小的距离处于外壳端面的附近。控制凸轮与旋转轴线较大距离的优点在于改进了杠杆传动比，以便从至少两个活塞环绕旋转轴线的旋转运动出导出其线性运动。

在这种关系上此外优选至少一个运行机构为球体，可旋转支承在第一和/或至少第二活塞靠近外壳外侧上的球形支承表面内，控制凸轮作为带有分度圆形横截面的槽构成，球体部分嵌入槽内。

将球体作为至少一个运行机构使用的这种控制机构具有的优点是最佳降低控制机构的摩擦，因为球体在至少一个活塞的球形支承表面内可自由旋转，并同样可以在直接处于外壳内构成控制凸轮的槽内或者在与外壳内壁连接的单独部件上构成。球体由于其各个方向的可旋转性可以具有优点地以特别小的摩擦跟随控制凸轮。

最好无论是第一还是至少第二活塞均具有球体方式的运行机构，它们在外壳中的同一槽形控制凸轮内彼此相距运行。

在另一优选的构成中，第一和至少第二活塞滑动支承在活塞保持架内，该保持架在外壳内与旋转轴线同心可环绕该旋转轴线旋转设置，其中，活塞保持架关于环绕旋转轴线的旋转运动与第一和至少第二活塞抗扭连接。

活塞保持架和第一和至少第二活塞因此构成旋转活塞式发动机的“内部机械”或者“内部发动机”.两个活塞在活塞保持架内的滑动支承用于两个活塞如上所述的线性运动，而活塞由于其关于环绕旋转轴线的旋转运动与活塞保持架的抗扭连接随同该保持架共同环绕旋转轴线旋转.活塞保持架现在可以具有优点地作为传动或者从动机构使用，并利用一个轴凸肩从外壳引出.

在另一优选的构成中，活塞保持架具有一个孔，第一和至少第二活塞部分和滑动处于孔内，而且该孔在切向上限制工作室。

该孔因此与第一和至少第二活塞的两个相互靠近的端面共同确定回转活塞式发动机的至少一个工作室。也可以根据两个活塞端面的几何形状选择活塞保持架孔的几何形状，也就是例如圆形或者如上所述的椭圆形或者与活塞端面形状相应的其它形状。在两个活塞的端面圆形构成的情况下，与活塞保持架内的圆形孔连接圆柱形的工作室。活塞然后最好借助于密封件向活塞保持架的孔壁密封，其中，这些密封件在圆形孔和圆形端面的情况下具有优点地作为与工作室的形状相配合的活塞环构成。

如果活塞如上所述关于旋转轴线进行倾斜定向的线性运动，那么孔相应地最好由两个段组成，它们在旋转轴线上重合并在旋转轴线的两侧各自圆柱形构成。

在另一优选的构成中，外壳内设置第三和第四活塞，它们可与第一和第二活塞环绕旋转轴线旋转并与此同时进行往复的线性运动并确定第二工作室。

在这种构成中，在依据本发明的旋转活塞式发动机中也产生一种关于旋转轴线具有优点的对称并因此质量平衡的系统。由此同时优选第三和第四活塞与第一和第二活塞关于通过外壳中心垂直于旋转轴线分布的平面镜像对称。

在这种构成情况下第一和第二工作室最好处于一个平面上。

在一优选的选择中，第三和第四活塞关于第一和第二活塞以最好90°的角度环绕旋转轴线偏移设置。

这种情况下具有的优点是，每个活塞的单个行程由于活塞没有接近其UT-位置可以更大构成，因为第一和第二活塞关于第三和第四活塞以90°偏移设置。由此上述的控制凸轮可以通过一个垂直穿过旋转轴线和外壳中心的平面通出去，这样可以使活塞的行程并因此还有工作室的最大容积更大构成。

此外与四个活塞是设置在一个平面还是两个平面上无关，优选四个活塞这样设置，使第一和第二工作室在活塞环绕旋转轴线旋转时同向扩大和缩小。

由此具有优点地达到即使在其他工作室内恰好没有做功的工作行程情况下，两个工作室之一内也可以始终进行膨胀，也就是做功的工作行程。因此，旋转活塞式发动机通过环绕旋转轴线一整圈所见始终做功。进气管和排气管相应以180°或90°(后者在90°情况下彼此扭转工作室)偏移设置。

在另一优选的构成中，活塞保持架在外壳中心的两侧延伸并也容纳第三和第四活塞。

整体上因此产生一种特别简单和减少部件需求的结构，其中活塞保持架容纳所有四个活塞。为第一和第二活塞具有如上所述的活塞保持架为第三和第四活塞同样具有一个孔，第三和第四活塞滑动支承在孔内并关于旋转轴线与活塞保持架抗扭连接，其中，该孔然后与第三和第四活塞的端面共同限制第二工作室。

在另一优选的构成中，外壳的外壳内壁基本上为球形。

利用这种构成具有优点地产生一种带有行程活塞球形对称的旋转活塞式发动机.依据本发明的旋转活塞发动机因此将单纯旋转活塞式发动机的优点与单纯活塞发动机的优点集于球形造型上.

其他优点和特征来自于下面的说明书和附图。

不言而喻，上述和下面还要介绍的特征不仅可以各自所列举的组合，而且也可以其他组合或者单独应用，而不会偏离本发明的框架。

附图说明

附图中示出本发明的一个实施例，现借助附图对其作详细说明。其中：

图1示出旋转活塞式发动机的透视总图；

图2示出图1箭头II方向上图1旋转活塞式发动机的视图；

图3示出图1旋转活塞式发动机沿与旋转轴线平行平面的纵剖面，其中，旋转活塞式发动机的活塞处于其UT-位置；

图4示出图1旋转活塞式发动机的纵剖面，其中活塞处于其OT-位置，其中，视图这样选择，使外壳与图3的视图相关以90°环绕旋转轴线扭转；

图5示出与图3和4相应的图1旋转活塞式发动机的纵剖面，但取消了活塞；

图6示出与图5类似的图1旋转活塞式发动机的纵剖面，再次取消了活塞，但其中活塞保持架相对于图5的视图以大致90°环绕旋转轴线扭转；

图6A示出可与图6比较的视图，带有与图6相比活塞保持架不同的剖面位置；

图7示出去掉一半外壳的旋转活塞式发动机的视图；以及

图8示出图1旋转活塞式发动机单独使用下一半外壳内侧的透视图。

具体实施方式

图1-8以不同的视图示出具有通用附图符号10的旋转活塞式发动机以及旋转活塞式发动机10的单个部件。

旋转活塞式发动机10在本实施例中作为内燃机构成。

旋转活塞式发动机10具有由两部分外壳14和16组成的外壳12。外壳部分14和16各自具有凸缘18a或18b，通过它们外壳部分14和16可松开相互连接。

在外壳12上与外壳中心相关径向相对设置新鲜空气/燃料的进气管20和24，其开口穿过外壳12。同样具有排气管22和26。进气管20和24用于输送新鲜空气或燃烧空气，而排气管22和26则用于排出燃烧过的燃料-空气混合气。

为进气管20和24各自分配一个燃料-喷射嘴的连接管，如图1所示为进气管24分配一个连接管25和如图2所示为进气管20分配一个连接管27。

此外，在外壳12上设置大量连接管28-38，用于冷却-/润滑介质的输送和排出或通流旋转活塞式发动机10的内部。

旋转活塞式发动机10的外壳内壁39依据图3基本上球形构成或球形对称。

在外壳12的内部设置四个活塞40-46，它们在外壳12内可共同环绕旋转轴线48依据箭头49(图3)旋转。在这种旋转运动时，活塞40-46在两个终端位置之间进行一种与旋转运动叠加的往复线性运动，其中，图3示出一个终端位置(所谓的UT-位置)和图4示出另一终端位置(所谓的OT-位置)。

旋转轴线48应理解为几何形状轴线并穿过外壳中心51。

活塞40-46的线性运动在图3中以各自的双箭头50a-50d示出。

活塞40-46线性运动的引导和控制方式后面还要详细介绍。

在所示的实施例中，活塞40和46与活塞42和44与通过外壳中心51垂直于旋转轴线48分布的平面53镜像对称设置，该平面在图3中与图平面垂直分布。

但也可以设想一种设置，其中例如活塞40和46设置在一个第一平面上，而活塞42和44设置在一个第二平面上，其中，第二平面与活塞40和46的第一平面以90°环绕旋转轴线48扭转。

活塞40-46单个支承在外壳12内，也就是说，没有成对相互固定连接。

每个活塞40-46具有一个端面，确切地说活塞40具有端面52，活塞42具有端面54，活塞44具有端面56和活塞46具有端面58。

各自相互靠近的端面，在本案例中为活塞40和46的端面52和58以及活塞42和44的端面54和56，各自限制一个作为燃烧室使用的工作室60和62。旋转轴线48穿过两个工作室60、62，而且最好处于活塞40-46每个位置的中心。

正如从图3和4所看到的那样，活塞40-46的端面52-58各自具有彼此形成一个角度的两个段。这一点下面参照活塞40的端面52予以介绍，它同样适用于活塞42-46的端面54-58。

活塞40的端面52具有段52a，它基本垂直于依据活塞40的箭头50a的线性运动方向分布。端面52的第二段52b与依据箭头50a的活塞40运动方向相反形成一个角度，在所示的实施例中约为45°，并与旋转轴线48平行分布。此外，端面52的段52b与活塞46端面58的段58b平行分布，从而段52b和58b在OT-位置上依据图4彼此平面接触或者至少以与工作室60容积最小化的最小距离设置。与此相反，活塞40和46端面52和58的段52a和58a与另一面接触或者处于最小距离，这一点下面还要详细介绍。

正如从图3和4可以看到的那样，活塞40-46段50a-50d的运动方向与旋转轴线48倾斜分布。

活塞40-46各自基本上圆柱形构成，而且每个活塞40-46的纵轴线或者圆柱体轴线与50a-50d的线性运动方向平行分布。

各自相邻的活塞40-46在环绕旋转轴线48旋转时进行彼此反向的往复线性运动，由此工作室60和62始终彼此同方向扩大和缩小。

例如从图3所示的工作室60和62最大容积的状态出发，活塞40和46线性，但彼此倾斜相互靠近运动，活塞42和44亦是如此。在此方面，工作室60和62的容积一直减小到图4所示的终端状态，其中工作室60和62处于其最小容积(点火室)。但在图4的状态中，工作室60和62的仅一个正在点火，两个工作室60和62的另一个然后虽然同样具有最小容积，但那里正在完成排放的工作行程或正在开始进气的工作行程或相反。

为从活塞40-46环绕旋转轴线48的旋转运动中导出活塞40-46的线性运动，每个活塞40-46具有一个运行机构，确切地说活塞40具有运行机构64，活塞42具有运行机构66，活塞44具有运行机构68和活塞46具有运行机构70。运行机构64-70为各自支承在球形支承表面上的球体，其中，各自的球形支承表面设置在各自活塞40-46靠近外壳内壁39的外侧上。图3示出活塞40上运行机构64的球形支承表面72。

球体方式的运行机构64-70可活动支承在球形支承表面72上，并通过借助于润滑膜的附着力保持在那里，其中，球形支承表面然后不会超过球体64-70的直径向外延伸，或者球形支承表面可以由超过球体直径向外延伸的造型或者相应的凸肩造型合理并因此不会丢失地保持球体64-70.

球体64-70在活塞40-46的球形支承表面可以在各个方向上环绕其各自的球体中心自由旋转。

为运行机构或球体64-70分配两个控制凸轮，球体64-70在里面运行。确切地说，为活塞40和46的球体64和70分配控制凸轮76，它作为带有分度圆形横截面的槽在外壳内壁39内构成。取代直接在外壳内壁39内成型构成控制凸轮76，控制凸轮76也可以在设置在外壳12上的单独部件上构成。相应的控制凸轮78分配给活塞42和44的运行机构或球体66和68。

球体64和70因此在同一控制凸轮76内运行，而球体66和68在同一控制凸轮78内运行。一方面球体64和70和另一方面球体66和68在此方面各自彼此与旋转轴线48相关以180°偏移。

控制凸轮76和78以至少近似的最大距离设置在旋转轴线48的前面，该距离与活塞40-46的UT-位置相关，正如从图3中可看到的那样，也就是说，它们几乎处于平面53的高度上。控制凸轮76和78整体基本上与旋转轴线48正交分布。

从图5可以更清楚地看出控制凸轮76和78，因为在图5的视图中取消了活塞40-46。控制凸轮76和78更完整的视图参阅图8，该图示出外壳12的外壳部分14内侧的视图。相应地从图8可以看到各一半控制凸轮76和78，但它们分别整体上以360°环绕旋转轴线48延伸。

活塞40-46在外壳12内支承在环绕旋转轴线48与活塞40-46共同旋转的活塞保持架80上，下面借助活塞40-46的其他细节对其详细介绍。在图7中，活塞保持架80以未剖面的视图示出，带有两个活塞40和42以及外壳部分14。图5以纵剖面示出活塞保持架80，图6和6A亦是如此，而图3和4以纵剖面示出活塞保持架80连同活塞40-46。

活塞保持架80在所示的实施例中并优选为一个整体的部件，其中，取代整体结构也可以设想多体结构。

活塞保持架80沿旋转轴线48通过外壳12的整个长度延伸，其中，活塞保持架80的轴凸肩86和88从外壳凸出并可以用作传动轴或者从动轴。

活塞保持架80各自具有一个连接在轴凸肩86和88上的主轴承段82或84，通过它们活塞保持架80可环绕旋转轴线48旋转支承在外壳12内。轴承段82和84在外壳中心通过一个中心段90连接，该段依据图3和4具有一个横截面上大致四方形销子状的段92，活塞40-46可向外壳中心51分别线性运动支承在该段上。

依据图6和6A，活塞保持架80具有两个孔94和96，活塞40-46滑动支承在孔内。确切地说，活塞40和46以及活塞42和44分别滑动支承在孔94和96内。孔94和96各自具有两个段94a、94b或96a、96b，它们分别为圆柱体并与活塞40-46向旋转轴线48的倾斜位置相应，同样彼此倾斜设置。孔94、96在横截面上圆形构成，并相应地活塞40-46的端面52-58在横截面上与各自活塞40-46的各自圆柱体轴线垂直圆形构成。活塞40-46借助于如图4所示用于活塞40的密封件98和100一样用于密封工作室60和62的活塞环支承在孔94和96内。

孔94和96与活塞40-46的端面52-58共同限制工作室60和62。

在活塞保持架80的孔94和96内，活塞40-46与活塞保持架80抗扭连接，从而活塞40-46与活塞保持架80共同环绕旋转轴线48旋转，而活塞40-46与此同时在孔94和96内进行线性的往复运动，也就是说，在孔94和96内线性滑动运动，以便进行进气、压缩、膨胀和排气的各工作行程。

活塞40-46基本上圆柱形构成。

活塞保持架80、活塞40-46连同运行机构64-70的设置形成旋转活塞式发动机10的“内部发动机”，该设置在图7中(与外壳部分14共同)示出。该“内部发动机”包括旋转活塞式发动机10的所有可运动的部件。

在如图6A所示的活塞保持架80的轴承段82和84中具有大量通道102或104，它们在圆周上并通过活塞保持架80轴承段82和84的内部延伸，而且它们与上面已经介绍过的连接管28、30或36、38连通，从而通过通道102、104可以输送用于冷却和润滑活塞保持架80的冷却/润滑介质。通道102和104主要用于冷却工作室60、62附近的内部发动机。

依据图5在活塞保持架80的中心段90上也存在一个贯通孔106，它同样作为冷却-/润滑介质通道使用。孔106在其两个末端上喇叭状扩展，以进一步改善冷却-/润滑介质在外壳12中心的分布。在活塞保持架80环绕旋转轴线48旋转时，处于孔106内的冷却-/润滑介质由于离心力甩向外壳内壁39的方向。按照这种方式实现活塞40-46和运行机构64-70在内部发动机中心内的冷却和润滑。在运行机构64-70上，与此同时形成的润滑膜也用于通过附着力而非通过造型连接而将运行机构64-70保持在活塞40-46的球形支承表面上。

依据图6在活塞保持架80内还有另外两个孔或者通道108和110，它们一方面通入孔94或96内，而另一方面通向外壳内壁39，确切地说是在进气管或排气管20和22或24和26的高度上。通道108、110用于在活塞保持架80环绕旋转轴线48的旋转位置上通过进气管20或24将燃料-空气混合气输入工作室60、62内，并在与其不同的旋转位置上将燃烧过的燃料-空气混合气通过排气管22和26排出。在其他旋转位置上活塞保持架80将这些管封闭。活塞保持架80因此同时承担打开气门和封闭连接管20-26的功能。

此外，在活塞保持架80内还有用于每个工作室60和62的火花塞112和114，它们设置在旋转轴线48上并与活塞保持架80共同环绕其旋转。电线(未示出)相应通过例如滑环与火花塞112和114连接。在将旋转活塞式发动机10作为柴油发动机使用的情况下，火花塞112和114相应为炽热引火塞。

连接管20和22相对于连接管24和26以180°与旋转轴线48相关的偏移设置用于在至少工作室60和62之一内活塞40-46环绕旋转轴线48以360°旋转时始终进行膨胀过程。也就是说，如果工作室60内正在进行膨胀的工作行程时，工作室62内进行燃烧过的燃料-空气混合气排放的工作行程或者相反。

下面介绍旋转活塞式发动机10的工作原理。

从依据图3活塞40-46的工作位置出发，在那里活塞40-46处于其所谓的UT(下死点)-位置上.在环绕旋转轴线48旋转90°后，活塞40和46或42和44运动到其所谓的OT(上死点)-位置内，如图4所示，其中，活塞40-46的UT-位置和OT-位置之间的运动在图3中箭头50a-50d的方向上向旋转轴线48线性进行.活塞40-46的线性运动在此方面通过运行机构64-70沿控制凸轮76和78的延续运行而从环绕旋转轴线48的旋转运动中导出.例如处于工作室60内的燃料-空气混合气在从图3向图4过渡时例如得到压缩并然后在图4的活塞位置上点火，而处于图3工作室62内燃烧过的混合气在从图3向图4过渡时排出.

在依据图4的OT-位置上，活塞40-46端面52-58与线性运动方向垂直分布的段紧贴在活塞保持架80上构成的对应面上，如同为活塞40端面52的段52a在图4中所示，其中，在那里段52a紧贴在活塞保持架80相应与旋转轴线48倾斜设置的表面82a上。在依据图4活塞40-46的OT-位置上，工作室60和62的容积最小，但最好不同于零。

从图4出发，在活塞40-46环绕旋转轴线48以90°继续旋转后重新达到图3所示的状态(UT-位置)，但处于与图3相关以180°环绕旋转轴线48偏移的设置内，并在以180°继续旋转后，然后重新达到依据图3的起始位置。

因此在旋转一整圈360°后，每个工作室60和62内再次进行进气、压缩、膨胀和排气的四个工作行程。

在该旋转活塞式发动机10中，可以具有与由WO 03/067033 A1公开的旋转活塞式发动机，活塞40和42或44和46之间远离工作室60、62的中间室作为预压缩燃烧空气的预压室使用。这种自增压可能的构成和工作原理请参阅WO 03/067033 A1。

Claims (22)

1.旋转活塞式发动机，带有外壳(12)，里面设置第一和至少一个第二活塞(40、46)，它们在外壳(12)内可环绕外壳固定的旋转轴线(48)共同旋转，其中，第一活塞(40)具有第一端面(52)并且至少第二活塞(46)具有靠近第一端面(52)的第二端面(58)，其中，端面(52、58)限制工作室(60)，并且其中，第一和至少第二活塞(40、46)在环绕旋转轴线(48)旋转时进行彼此反向的往复运动，以交替扩大和缩小工作室(60)，其特征在于，第一和至少第二活塞(40、46)的往复运动为线性运动，其中，第一活塞(40)和至少第二活塞(46)的线性运动与旋转轴线(48)倾斜地定向。

2.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，旋转轴线(48)通过工作室(60)分布。

3.按权利要求1或2所述的旋转活塞式发动机，其中，第一和至少第二活塞(40、46)为圆柱形。

4.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，工作室(60)具有圆柱形的段。

5.按权利要求4所述的旋转活塞式发动机，其中，第一活塞(40)的纵轴线和至少第二活塞(46)的纵轴线与旋转轴线(48)分别包围一个处于30°至60°范围内的角度。

6.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，第一和至少第二活塞(40、46)的线性运动彼此相对在处于60°至120°范围内的角度下定向。

7.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，第一端面(52)和第二端面(58)各自具有与旋转轴线(48)平行分布的段(52b、58b)。

8.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，第一端面(52)和第二端面(58)具有第二段(52a、58a)，该段与旋转轴线(48)各自包围一个处于30°至60°范围内的角度。

9.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，第一活塞(40)和/或至少第二活塞(46)具有至少一个运行机构(64、70)，该机构在第一和/或第二活塞(40、46)旋转时沿相应构成的控制凸轮(76)引导，以产生第一和至少第二活塞(40、46)的线性运动。

10.按权利要求9所述的旋转活塞式发动机，其中，控制凸轮(76)以关于旋转轴线(48)的最大距离设置在外壳(12)上。

11.按权利要求9或10所述的旋转活塞式发动机，其中，至少一个运行机构(64、70)为球体，可旋转支承在第一和/或至少第二活塞(40、46)靠近外壳(12)的外侧上的球形支承表面(72)内，控制凸轮(76)作为带有分度圆形横截面的槽构成，球体部分嵌入槽内。

12.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，第一和至少第二活塞(40、46)滑动支承在活塞保持架(80)内，该保持架在外壳(12)内与旋转轴线(48)同心且可环绕该旋转轴线旋转地设置，其中，活塞保持架(80)关于围绕旋转轴线(48)的旋转运动与第一和至少第二活塞(40、46)抗扭连接。

13.按权利要求12所述的旋转活塞式发动机，其中，活塞保持架(80)具有孔(94)，第一和至少第二活塞(40、46)部分且滑动地处于孔内，而且该孔在切向上限制工作室(60)。

14.按权利要求13所述的旋转活塞式发动机，其中，孔(94)具有两个圆柱形的段。

15.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，外壳(12)内设置第三和第四活塞(42、44)，它们可与第一和第二活塞(40、46)环绕旋转轴线(48)旋转并与此同时进行往复的线性运动并确定第二工作室(62)。

16.按权利要求15所述的旋转活塞式发动机，其中，第三和第四活塞(42、44)与第一和第二活塞(40、46)关于通过外壳中心(51)垂直于旋转轴线(48)分布的平面镜像对称地设置.

17.按权利要求16所述的旋转活塞式发动机，其中，第一和第二工作室(60、62)处于一个平面上。

18.按权利要求15所述的旋转活塞式发动机，其中，第三和第四活塞关于第一和第二活塞以90°的角度环绕旋转轴线偏移设置。

19.按权利要求15或18所述的旋转活塞式发动机，其中，第一和第二工作室关于旋转轴线以不等于0°角度彼此偏移。

20按权利要求19所述的旋转活塞式发动机，其中，第一和第二工作室关于旋转轴线以90°的角度彼此偏移。

21.按权利要求15所述的旋转活塞式发动机，其中，四个活塞(40-46)这样设置，使第一和第二工作室(60、62)在活塞(40-46)环绕旋转轴线(48)旋转时同向扩大和缩小。

22.按权利要求12-14之一所述的旋转活塞式发动机，其中，外壳(12)内设置第三和第四活塞(42、44)，它们可与第一和第二活塞(40、46)环绕旋转轴线(48)旋转并与此同时进行往复的线性运动并确定第二工作室(62)，活塞保持架(80)在外壳中心(51)的两侧延伸并也容纳第三和第四活塞(42、44)。

23.按权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其中，外壳的外壳内壁(39)为球形。

Images