CN201318212Y - 弧形缸负荷响应发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弧形缸负荷响应发动机，包括：气缸、活塞，所述气缸的中心线设为弧形，所述活塞的连接件设在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并相对摆动式，或设为固定相对摆动式，所述气缸中所有顺时针设置的气缸设为气缸组A，所有逆时针设置的气缸设为气缸组B，所述活塞中所有顺时针设置的活塞设为活塞组A，所有逆时针设置的活塞设为活塞组B，在所述气缸组A所代表的气缸系统A和所述气缸组B所代表的气缸系统B之间设置可调式摆角控制装置，在所有所述气缸所代表的摆动系统和所有所述活塞所代表的摆动系统之间设置行程控制装置。本实用新型可调整发动机的排量，提高发动机的效率。

Description

弧形缸负荷响应发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机领域。

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。但由于目前人类所面临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、摆动活塞式转子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，由于自由活塞式发动机多为二冲程，且无法直接作为转动动力源使用，故多用作发电机的动力，其应用范围也就受到了限制。而摆动活塞式发动机和摆动活塞式转子发动机由于其缸体和活塞的相互装配关系所致，其密封性、使用寿命及低排放性受到严重影响，不仅如此摆动活塞式发动机和摆动活塞式转子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；US 3,873,247；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在本文提及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。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因素使这一滑动界面的密封更为难以解决。所以按上述专利中所公开的方案生产的发动机燃烧室的密封性难以得到保障，这些方案也将难以在商业化发动机制造中得到广泛应用。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。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。这些方案均存在可靠性差，效率低等问题。为此，本实用新型人公开了弧形缸转子发动机专利(申请号200810172692.2，200820178435.5)，为发动机的制造提供了一个新思路。然而，为进一步提高弧形缸发动机的效率，需要发明一种排气量(行程)和几何压缩比可控可调的新型弧形缸发动机，以提高弧形缸发动机的效率、低排放性和实用性。

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，活塞对曲轴没有力矩，而且在相当转角内力矩也较小，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。而弧形缸转子式发动机则不然，活塞在爆炸冲程开始时就具有很大的力矩，燃烧室内气体膨胀快，热量损失小，氮氧化物形成少，效率高，排放好。但是，如能使弧形缸转子发动机的排气量(行程)和几何压缩比可控可调，则将大幅度提高弧形缸发动机的效率。

无论何种内燃发动机都是一种热功转换机械。其效率的核心是气缸内燃烧后的温度和压力，即燃烧后的工况。燃烧后的工况直接决定发动机的热效率，而燃烧后的工况基本上是由燃烧前的工况和空燃比决定的。所以燃烧前气缸内的压力、温度和空燃比基本上决定了发动机的热效率，而空气的量决定发动机可能实现的功率。原则上讲，燃烧后的温度越高压力也就越大，效率也就越高。在考虑爆燃、材料的强度和材料的热负荷等实际因素的前提下，一种燃料只有一个最佳工况，即一个最佳温度值、最佳压力值和最佳空燃比值，而且温度、压力和空燃比中任何一个参数偏离此最佳值都会严重影响发动机的效率。由于发动机的配气机构的节流效应很大，所以当发动机负荷和转速发生变化时，单一吸气冲程吸入气缸内的空气的量是不同的，由于传统发动机的几何压缩比是定值，故压缩冲程完了时气缸内的温度和压力也是不同的。在柴油发动机中，因没有节气门，转速越低吸入的空气越多，压缩后的温度和压力也越高。而转速低往往是负荷小的时候，所以只能向气缸内喷入少量燃油，致使空燃比大幅度偏离最佳值进而严重影响发动机的热效率，而且由于大量剩余氧气的存在导致了大量氮氧化物的生成污染环境。在汽油发动机的中，由于考虑到汽油点燃的问题不得不设置节气门，使发动机在低速时进气量减少以使在喷入少量燃油时仍可点燃发动机，因此这导致汽油机在低转速低负荷时压缩冲程完了时的温度压力很低，工况严重偏离最佳值，发动机的效率也大幅度下降。由此可见，当转速和负荷发生变化时，传统发动机的工况和空燃比都会大幅度偏离最佳值，从而导致发动机的效率严重下降，排放严重恶化。若当发动机的转速和负荷发生变化时，均能保持发动机的最佳工况和最佳空燃比，则将大幅度的提高发动机的效率和环保性。为实现这一目的，必须使发动机排气量(即行程)和几何压缩比同时可调。

本实用新型的目的就是要公开一种排气量(行程)和几何压缩比可控可调的新型弧形缸发动机。即可根据燃料不同和负荷变化，调整排气量(行程)和几何压缩比的弧形缸发动机，也就是所谓的弧形缸负荷响应发动机，以提高发动机的效率、低排放性和实用性。

本实用新型公开了一种弧形缸负荷响应发动机，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并相对摆动式，或设为固定相对摆动式，所述气缸中所有顺时针设置的所述气缸设为气缸组A，所有逆时针设置的所述气缸设为气缸组B，所述活塞中所有顺时针设置的所述活塞设为活塞组A，所有逆时针设置的所述活塞设为活塞组B，在所述气缸组A所代表的气缸系统A和所述气缸组B所代表的气缸系统B之间设置可调式摆角控制装置，在所有所述气缸所代表的摆动系统和所有所述活塞所代表的摆动系统之间设置可调式行程控制装置；或在所述活塞组A所代表的活塞系统A和所述活塞组B所代表的活塞系统B之间设置可调式摆角控制装置，在所有所述气缸所代表的摆动系统和所有所述活塞所代表的摆动系统之间设置可调式行程控制装置；或在半数所述活塞组A所代表的活塞系统C和半数所述活塞组B所代表的活塞系统D之间设置所述可调式摆角控制装置，在半数所述活塞组A所代表的活塞系统C和半数所述活塞组B所代表的活塞系统D所构成的系统与所述气缸之间设置所述可调式行程控制装置；或在半数所述气缸组A所代表的气缸系统C和半数所述气缸组B所代表的气缸系统D之间设置所述摆角控制装置，在半数所述气缸组A所代表的气缸系统C和半数所述气缸组B所代表的气缸系统D所构成的系统与所述活塞之间设置所述可调式行程控制装置。

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，所述气缸组A设为经气缸连接件与半动力轴A连接式，所述气缸组B设为经气缸连接件再经所述可调式摆角控制装置与所述半动力轴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，分别在所述气缸系统A的所述气缸连接件和所述活塞系统A的所述活塞连接件之间，与所述气缸系统B的所述气缸连接件和所述活塞系统B的所述活塞连接件之间设置所述可调式行程控制装置；或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，所述活塞组A设为经所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，所述活塞组B设为经所述活塞连接件再经所述可调式摆角控制装置与所述半动力轴B连接式，分别在所述气缸系统A的所述气缸连接件和所述活塞系统A的所述活塞连接件之间，与所述气缸系统B的所述气缸连接件和所述活塞系统B的所述活塞连接件之间设置所述可调式行程控制装置；或所有所述气缸设为以所述气缸中心弧线的圆心为圆心从动旋转式或固定式，半数所述活塞组A设为经所述活塞连接件与所述半动力轴A连接式，半数所述活塞组B设为经所述活塞连接件与所述可调式摆角控制装置连接后再与所述半动力轴A连接式，另外半数所述活塞组A设为经另外所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，另外半数所述活塞组B设为经另外所述活塞连接件与另一个所述可调式摆角控制装置连接后再与所述半动力轴B连接式，分别在所述活塞连接件和所述气缸连接件之间，与所述活塞连接件和所述气缸连接件之间设置所述可调式行程控制装置。

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或固定式，半数所述活塞组A设为经所述活塞连接件与所述半动力轴A连接式，半数所述活塞组B设为经所述活塞连接件与所述可调式摆角控制装置连接后再与所述半动力轴A连接式，另外半数所述活塞组A设为经另外所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，另外半数所述活塞组B设为经另外所述活塞连接件与另一个所述可调式摆角控制装置连接后再与所述半动力轴B连接式，在顶部相邻的两个所述活塞之间的所述活塞连接件和所述活塞连接件上设置所述可调式行程控制装置。

在一个所述气缸内对置设置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或多缸发动机中，所有所述气缸设为与所述半动力轴A连接式，所述活塞组A设为经其所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，所述活塞组B设为经其所述活塞连接件再经所述可调式摆角控制装置与所述半动力轴B连接式，在所述活塞组A的所述活塞连接件和所述气缸组A的所述气缸连接件之间设置所述可调式行程控制装置，并在所述活塞组B的所述活塞连接件和所述气缸组B的所述气缸连接件之间设置所述可调式行程控制装置；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或固定式，半数所述活塞组A设为经所述活塞连接件与所述半动力轴A连接式，半数所述活塞组B设为经所述活塞连接件与所述可调式摆角控制装置连接后再与所述半动力轴A连接式，另外半数所述活塞组A设为经另外所述活塞连接件与所述半动力轴B连接式，另外半数所述活塞组B设为经另外所述活塞连接件与另一个所述可调式摆角控制装置连接后再与所述半动力轴B连接式，在所述活塞组A的所述活塞连接件和所述气缸组A的所述气缸连接件之间设置所述可调式行程控制装置，在所述活塞组B的所述活塞连接件和所述气缸组B的所述气缸连接件之间设置所述可调式行程控制装置。

所述可调式摆角控制装置设为机械可调式摆角控制装置，所述机械可调式摆角控制装置设为由受控丝杠构成的丝杠可调式摆角控制装置式，或设为由受控偏心轴构成的偏心轴可调式摆角控制装置式，或设为由受控凸轮构成的凸轮可调式摆角控制装置式，所述可调式行程控制装置设为所述机械可调式行程控制装置式，所述机械可调式行程控制装置设为由连杆A、连杆B、自由销轴和受控端部销轴构成的二连杆可调式行程控制装置式，或设为由所述连杆A、所述连杆B、连杆C、自由销轴和所述受控端部销轴构成的三连杆可调式行程控制装置式。

所述可调式摆角控制装置设为液压可调式摆角控制装置，所述液压可调式摆角控制装置设为由液压缸构成的液压缸可调式摆角控制装置式，或设为由液压缸和二连杆构成的液压缸二连杆可调式摆角控制装置式；所述可调式行程控制装置设为所述液压可调式行程控制装置式，所述液压可调式行程控制装置设为由端部销轴、自由端销轴、所述连杆A和液压缸连杆A构成的单液压缸二连杆可调式行程控制装置式，或设为由端部销轴、自由端销轴、所述液压缸连杆A和液压缸连杆B构成的双液压缸二连杆可调式行程控制装置式，或设为由端部销轴、自由端销轴、所述液压缸连杆A、所述连杆A和所述连杆B构成的单液压缸三连杆可调式行程控制装置式，或设为由端部销轴、自由端销轴、所述液压缸连杆A、所述连杆A和液压缸连杆B构成的双液压缸三连杆可调式行程控制装置式。

所述丝杠可调式摆角控制装置、所述偏心轴可调式摆角控制装置和所述凸轮可调式摆角控制装置的控制动力设为液压式或电动式；所述受控端部销轴设为平移式受控端部销轴或设为偏心轴式受控端部销轴，所述平移式受控端部销轴和所述偏心轴式受控端部销轴的控制动力设为液压式或电动式，在所述二连杆可调式行程控制装置，所述三连杆可调式行程控制装置，所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置，所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置和所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置的所述连杆系统的连杆自由端或自由端销轴上设置销轴弹簧，惯量体，滑动惯量体，转动惯量体和/或惯量体车，所述滑动惯量体与所述连杆系统的连杆的固定端和/或自由端之间设置滑动惯量体调整弹簧，所述转动惯量体经转动惯量体调整弹簧与邻近的连杆连接，所述惯量体车经蓄能弹簧与车载惯量体连接；所述二连杆可调式行程控制装置，所述三连杆可调式行程控制装置，所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置，所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置、所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置、所述销轴弹簧、所述惯量体、所述滑动惯量体调整弹簧、所述滑动惯量体、所述转动惯量体、所述转动惯量体调整弹簧、所述惯量体车，所述蓄能弹簧和所述车载惯量体同时或单独设置在真空箱体内。

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之间设置摆动协调机构，或在所述活塞组A所代表的摆动系统和所述活塞组B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。

在将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并相对摆动式的结构中，分别在所有所述气缸所代表的摆动系统和所有所述活塞所代表的摆动系统上设置液压防倒转装置，或分别在所述活塞组A所代表的摆动系统和所述活塞组B所代表的摆动系统上设置所述液压防倒转装置，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负荷响应发动机的润滑系统或设为所述弧形缸负荷响应发动机的冷却系统，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，所有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，所有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，或所述活塞组A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，所述活塞组B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设为动力输出轴，所述弧形缸负荷响应发动机和所述差速器设为平行轴式或共轴式。

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、差速器半轴齿轮等；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、差速器半轴齿轮等；所述气缸组A所代表的摆动系统是指，所述气缸组A及其随动件，例如，所述气缸连接件、所述半动力轴、差速器半轴齿轮等；所述气缸组B所代表的摆动系统是指，所述气缸组B及其随动件，例如，所述气缸连接件、所述半动力轴、差速器半轴齿轮等；所述活塞组A所代表的摆动系统是指，所述活塞组A及其随动件，例如，所述活塞组A的连接件、所述半动力轴、差速器半轴齿轮等；所述活塞B所代表的摆动系统是指，所述活塞组B及其随动件，例如，所述活塞组B的连接件、所述半动力轴、差速器半轴齿轮等。其他所述系统以此类推。所述气缸和所述活塞设为固定相对摆动式是指，所述气缸和所述活塞中的一类设为固定式另一类设为摆动式。

本实用新型所公开的弧形缸负荷响应发动机，通过设置所述机械可调式摆角控制装置、所述液压可调式摆角控制装置、所述机械可调式行程控制装置和/或所述液压可调式行程控制装置，实现所述弧形缸负荷响应发动机的几何压缩比和排气量同时可调。摆角控制装置和行程控制装置可设为多种形式，如机械式、液压式和电磁式。但相比较而言，机械式和液压式更为简捷有效。

在机械式可调行程控制装置中，当所述连杆系统的自由端处于共线点时，所述活塞开始反向运动，所述连杆系统的自由端必须尽快离开共线点，否则所述连杆系统将影响所述活塞离开上下止点的运动，影响所述弧形缸负荷响应发动机在爆炸冲程开始时的对外输出力矩，进而导致所述弧形缸负荷响应发动机效率下降。所述三连杆结构比所述二连杆结构能使处于共线点的所述连杆系统的自由端更快地离开共线点，但所述三连杆结构比所述二连杆结构复杂，制造成本也高。所谓共线点就是当连杆系统的所有销轴都处于同一直线上时，自由销轴所处的点的位置。

为了实现连杆系统的自由端能够快速地离开共线点，本实用新型在连杆系统中设置了各类惯量体。当连杆系统的两个端部向各自远离的相反方向运动时，由于二连杆、三连杆和多连杆系统中的自由部分存在惯量以及本实用新型中设置的各类惯量体的存在，连杆系统的两端将受到相反方向的拉力。同理，当连杆系统的两个端部向各自靠近的相反方向运动时，由于二连杆、三连杆和多连杆系统中的自由部分存在惯量以及本实用新型中设置的各类惯量体的存在，连杆系统的两端将受到相反方向的拉力。因此，自由端存在惯量的连杆系统可以控制连杆系统两个端部的运动，使两个端部的运动更平稳，即可以使所述自由活塞的运动更平稳。调整连杆的长度或调整连杆系统端部的连接位置，便可调整自由活塞的行程。也就是说，本实用新型中的连杆系统及其连接结构不但可以使所述弧形缸负荷响应发动机的行程和几何压缩比可控可调，还可以使发动机运行更平稳。

无论在二冲程还是在四冲程所述弧形缸负荷响应发动机，一个所述弧形缸负荷响应发动机可以设置多个所述连杆系统，以满足控制各个自由活塞的需要。所述销轴弹簧、所述滑动惯量体调整弹簧、所述惯量体、所述滑动惯量体、所述滑动惯量体调整弹簧、所述转动惯量体、所述转动惯量体调整弹簧、所述惯量车、所述经蓄能弹簧和所述车载惯量体，可据情况设置一个或多个，也可根据情况单独使用或同时使用。

所述销轴弹簧就是设置在销轴上的弹簧，它的设置会使连杆系统运行更加平稳，也会使所述自由销轴可更快速地离开与端部销轴的共线点，从而所述自由活塞在爆炸冲程开始时对外的力矩更大，提高发动机的效率。

所述惯量体就是具有一定惯量的物体，所述惯量体也可以设置在连杆的自由端上，通过调整所述惯量体的质量，会使连杆系统运行更加平稳。

所述滑动惯量体调整弹簧是设置在连杆上的弹簧，滑动惯量体调整弹簧的一端与连杆的固定端连接，也可与连杆的自由端连接，只要所述滑动惯量体调整弹簧的作用是将所述滑动惯量体向连杆的固定端方向移动即可，所述滑动惯量体调整弹簧的另一端作用于所述滑动惯量体，并使所述滑动惯量体具有远离连杆自由端的趋势。由于惯性力的作用，这一结构会使连杆的自由端在远离共线点时具有较大惯量，在共线点附近具有较小惯量。因此，所述连杆自由端会更快速地离开共线点。

所述转动惯量体是设置在连杆自由端上或所述自由端销轴上的可以转动的偏心惯量体。所述转动惯量体与所述转动惯量体调整弹簧连接。由于惯性力的作用，这一结构会使连杆的自由端在处于共线点时，受到所述转动惯量体经所述转动弹簧的间接作用获得继续向前的推力。因此，所述连杆自由端会更快速地离开共线点。

所述惯量体车是设置在连杆自由端上或所述自由端销轴上的惯量体装载件。所述惯量体车上设有所述蓄能弹簧，所述蓄能弹簧的一端与所述惯量体车连接，所述蓄能弹簧的另一端与所述车载惯量体连接。由于惯性力的作用，这一结构会使连杆的自由端在处于共线点时，受到所述车载惯量体经所述蓄能弹簧的间接作用获得继续向前的推力。因此，所述连杆自由端会更快速地离开共线点。

由于在所述弧形缸负荷响应发动机运行时，所述连杆系统的自由端会高速运动，通过真空箱体的设置可以减少所述连杆系统的自由端高速运动的阻力，提高发动机的效率。

根据发动机油门、转速和负荷的信息，经计算机计算后变成所述可调式摆角控制装置和所述可调式行程控制装置的动作指令。依据相关指令所述可调式摆角控制装置和所述可调式行程控制装置分别动作，进而实现所述弧形缸负荷响应发动机的排气量(行程)和压缩比同时可调。控制所述可调式摆角控制装置和所述可调式行程控制装置的动力源可设为电动式、液压电控式。

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。所谓角动量流动式摆动协调机构是在摆动系统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，而本实用新型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，在两个撞击部件之间设置减振块。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。本实用新型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。而本实用新型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。

本实用新型中，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。无负荷防倒转液压泵的结构是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。将本实用新型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，使所述弧形缸负荷响应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。所述有负荷防倒转液压泵结构是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负荷响应发动机的润滑系统或设为所述弧形缸负荷响应发动机的冷却系统。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，本实用新型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。

本实用新型中所公开的弧形缸负荷响应发动机，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。本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型有以下有益的效果：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是两个所述单元气缸构成的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图2是两个所述单元气缸构成的所述弧形缸负荷响应发动机的另一个实施例；

图3是四个所述单元气缸构成的所述弧形缸负荷响应发动机的第一个实施例；

图4是四个所述单元气缸构成的所述弧形缸负荷响应发动机的第二个实施例；

图5是六个所述单元气缸构成的所述弧形缸负荷响应发动机的另一个实施例；

图6是四个所述单元气缸构成的所述弧形缸负荷响应发动机的第三个实施例；

图7是所述气缸组合体构成的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图8是所述气缸组合体构成的所述弧形缸负荷响应发动机的另一个实施例；

图9是所述隔板缸盖气缸组合体构成的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图10是设有所述液压可调式摆角控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图12是设有所述丝杠可调式摆角控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图13是设有所述偏心轴可调式摆角控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图14是设有所述凸轮可调式摆角控制装置和所述二连杆可调式行程控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图15是设有设有所述三连杆可调式行程控制装置，所述液压缸二连杆可调式摆角控制装置和所述受控端部销轴的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图16是设有所述受控端部销轴的所述弧形缸负荷响应发动机的另一个实施例；

图17是设有所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图18是设有所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图19是设有所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图20是设有所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图21是设有所述销轴弹簧的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图22是设有所述惯量体的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图23是设有所述滑动惯量体调整弹簧的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图23是所述机械可调式行程控制装置或所述液压可调式行程控制装置设置在真空箱体内的一个实施例；

图24是设有所述转动惯量体的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图25是设有所述惯量体车的所述弧形缸负荷响应发动机的一个实施例；

图26是K视图放大图；

图27是本实用新型摆动协调机构布置的一示意图；

图28是本实用新型的角动量流动式摆动协调机构结构示意图；

图29是图24的C-C向剖视图；

图30是图24的D-D向剖视图；

图31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32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33是本实用新型无负荷液压泵防倒转装置结构示意图；

图34是本实用新型有负荷液压泵防倒转装置结构示意图；

图35是本实用新型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36是本实用新型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

附图编号

1.气缸    101.中心弧线    2.活塞    3.活塞连接件    4.燃烧室

501.气缸组A    5010.气缸系统A    5020.气缸系统B    502.气缸组B

600.可调式摆角控制装置    601.活塞组A    602.活塞组B    19.摆动系统

18.摆动系统  700.可调式行程控制装置  6010.活塞系统A  6020.活塞系统B

6005.活塞系统C    6006.活塞系统D    5005.气缸系统C    5006.气缸系统D

5.气缸盖    9.单元气缸    6601.气缸连接件    6602.气缸连接件

3001.活塞连接件    3002.活塞连接件    66.气缸连接件    11.气缸组合体

6.半动力轴A    7.半动力轴B    12.隔板式气缸盖

13.隔板缸盖气缸组合体    60101.受控丝杠    60102.受控偏心轴

60103.受控凸轮  6010机械式摆角控制装置    6011.丝杠可调式摆角控制装置

6012.偏心轴可调式摆角控制装置        6013.凸轮可调式摆角控制装置

701.机械可调式行程控制装置            70101.连杆A    70102.连杆B

70104.连杆C            70202.自由销轴            70103.受控端部销轴

7011.二连杆可调式行程控制装置            7012.三连杆可调式行程控制装置

6020.液压可调式摆角控制装置                60201.液压缸

6021.液压缸可调式摆角控制装置              60202.二连杆

6022.液压缸二连杆可调式摆角控制装置        702.液压可调式行程控制装置

70201.端部销轴        70202.自由端销轴    70203.液压缸连杆A

7021.单液压缸二连杆可调式行程控制装置     70204.液压缸连杆B

7022.双液压缸二连杆可调式行程控制装置

7023.单液压缸三连杆可调式行程控制装置

7024.双液压缸三连杆可调式行程控制装置     701031.平移式受控端部销轴

701032.偏心轴式受控端部销轴               122.连杆系统的连杆自由端

12301.销轴弹簧        12302.惯量体        12303.滑动惯量体调整弹簧

12304.滑动惯量体      12305.转动惯量体    12306.转动惯量体调整弹簧

12307.惯量体车        12308.蓄能弹簧      12309.车载惯量体

12310.真空箱体  1819.摆动协调机构    181.摆动系统    182.摆动系统

201.转动惯量结构体    202.转动惯量结构体        21.角动量滞后弹簧

2021.角动量流动式摆动协调机构  22.减振结构体    36.液压防倒转装置

116.逆止阀    126.控制阀门    127.液压泵    1271.无负荷防倒转液压泵

1272.有负荷防倒转液压泵  33.润滑系统 34.冷却系统 271.液压泵的动力轴

272.液压泵的动力轴    28.半轴齿轮    29.半轴齿轮    30.差速器

31.行星齿轮壳   32.动力输出轴

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的目的进行详细说明：

请参照图1、2、3、4和5所示弧形缸负荷响应发动机，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的圆心为圆心旋转并相对摆动式，或设为固定相对摆动式，所述气缸1中所有顺时针设置的所述气缸1设为气缸组A501，所有逆时针设置的所述气缸1设为气缸组B502，所述活塞2中所有顺时针设置的所述活塞2设为活塞组A601，所有逆时针设置的所述活塞2设为活塞组B602，在所述气缸组A501所代表的气缸系统A5010和所述气缸组B502所代表的气缸系统B5020之间设置可调式摆角控制装置600，在所有所述气缸1所代表的摆动系统19和所有所述活塞2所代表的摆动系统18之间设置可调式行程控制装置700；或在所述活塞组A601所代表的活塞系统A6010和所述活塞组B602所代表的活塞系统B6020之间设置可调式摆角控制装置600，在所有所述气缸1所代表的摆动系统19和所有所述活塞2所代表的摆动系统18之间设置可调式行程控制装置700；或在半数所述活塞组A601所代表的活塞系统C6005和半数所述活塞组B602所代表的活塞系统D6006之间设置所述可调式摆角控制装置600，在半数所述活塞组A601所代表的活塞系统C6005和半数所述活塞组B602所代表的活塞系统D6006所构成的系统与所述气缸1之间设置所述可调式行程控制装置700；或在半数所述气缸组A501所代表的气缸系统C5005和半数所述气缸组B502所代表的气缸系统D5006之间设置所述摆角控制装置600，在半数所述气缸组A501所代表的气缸系统C5005和半数所述气缸组B502所代表的气缸系统D5006所构成的系统与所述活塞2之间设置所述可调式行程控制装置700。

请参照图1、2、3、4、5和6所示弧形缸负荷响应发动机，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，所述气缸组A501设为经气缸连接件6601与半动力轴A6连接式，所述气缸组B502设为经气缸连接件6602再经所述可调式摆角控制装置600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，分别在所述气缸系统A5010的所述气缸连接件6601和所述活塞系统A6010的所述活塞连接件3001之间，与所述气缸系统B5020的所述气缸连接件6602和所述活塞系统B6020的所述活塞连接件3002之间设置所述可调式行程控制装置700；或所有所述气缸1设为经所述气缸连接件66与所述半动力轴A6连接式，所述活塞组A601设为经所述活塞连接件3001与所述半动力轴B7连接式，所述活塞组B602设为经所述活塞连接件3002再经所述可调式摆角控制装置600与所述半动力轴B7连接式，分别在所述气缸系统A5010的所述气缸连接件6601和所述活塞系统A6010的所述活塞连接件3001之间，与所述气缸系统B5020的所述气缸连接件6602和所述活塞系统B6020的所述活塞连接件3002之间设置所述可调式行程控制装置700；或所有所述气缸1设为以所述气缸1中心弧线101的圆心为圆心从动旋转式或固定式，半数所述活塞组A601设为经所述活塞连接件3001与所述半动力轴A6连接式，半数所述活塞组B602设为经所述活塞连接件3002与所述可调式摆角控制装置600连接后再与所述半动力轴A6连接式，另外半数所述活塞组A601设为经另外所述活塞连接件3001与所述半动力轴B7连接式，另外半数所述活塞组B602设为经另外所述活塞连接件3002与另一个所述可调式摆角控制装置600连接后再与所述半动力轴B7连接式，分别在所述活塞连接件3001和所述气缸连接件6601之间，与所述活塞连接件3002和所述气缸连接件6602之间设置所述可调式行程控制装置700。

请参照图7和8所示弧形缸负荷响应发动机，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或固定式，半数所述活塞组A601设为经所述活塞连接件3001与所述半动力轴A6连接式，半数所述活塞组B602设为经所述活塞连接件3002与所述可调式摆角控制装置600连接后再与所述半动力轴A6连接式，另外半数所述活塞组A601设为经另外所述活塞连接件3001与所述半动力轴B7连接式，另外半数所述活塞组B602设为经另外所述活塞连接件3002与另一个所述可调式摆角控制装置600连接后再与所述半动力轴B7连接式，在顶部相邻的两个所述活塞2之间的所述活塞连接件3001和所述活塞连接件3002上设置所述可调式行程控制装置700。

请参照图9、10、11和12所示弧形缸负荷响应发动机，在一个所述气缸1内对置设置的两个所述活塞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或多缸发动机中，所有所述气缸1设为与所述半动力轴A6连接式，所述活塞组A601设为经其所述活塞连接件3001与所述半动力轴B7连接式，所述活塞组B602设为经其所述活塞连接件3002再经所述可调式摆角控制装置600与所述半动力轴B7连接式，在所述活塞组A601的所述活塞连接件3001和所述气缸组A501的所述气缸连接件6601之间设置所述可调式行程控制装置700，并在所述活塞组B602的所述活塞连接件3002和所述气缸组B502的所述气缸连接件6602之间设置所述可调式行程控制装置700；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或固定式，半数所述活塞组A601设为经所述活塞连接件3001与所述半动力轴A6连接式，半数所述活塞组B602设为经所述活塞连接件3002与所述可调式摆角控制装置600连接后再与所述半动力轴A6连接式，另外半数所述活塞组A601设为经另外所述活塞连接件3001与所述半动力轴B7连接式，另外半数所述活塞组B602设为经另外所述活塞连接件3002与另一个所述可调式摆角控制装置600连接后再与所述半动力轴B7连接式，在所述活塞组A601的所述活塞连接件3001和所述气缸组A501的所述气缸连接件6601之间设置所述可调式行程控制装置700，在所述活塞组B602的所述活塞连接件3002和所述气缸组B502的所述气缸连接件6602之间设置所述可调式行程控制装置700。

请参照图12、13、14和15所示弧形缸负荷响应发动机，所述可调式摆角控制装置600设为机械可调式摆角控制装置601，所述机械可调式摆角控制装置601设为由受控丝杠60101构成的丝杠可调式摆角控制装置6011式，或设为由受控偏心轴60102构成的偏心轴可调式摆角控制装置6012式，或设为由受控凸轮60103构成的凸轮可调式摆角控制装置6013式，所述可调式行程控制装置700设为所述机械可调式行程控制装置701，所述机械可调式行程控制装置701设为由连杆A70101、连杆B70102、自由销轴70202和受控端部销轴70103构成的二连杆可调式行程控制装置(7011)式，或设为由所述连杆A(70101)、所述连杆B70102、连杆C70104、自由销轴70202和所述受控端部销轴70103构成的三连杆可调式行程控制装置7012式。

请参照图10、15、17、18、19和20所示弧形缸负荷响应发动机，所述可调式摆角控制装置600设为液压可调式摆角控制装置602，所述液压可调式摆角控制装置602设为由液压缸60201构成的液压缸可调式摆角控制装置6021式，或设为由液压缸60201和二连杆60202构成的液压缸二连杆可调式摆角控制装置6022式，所述可调式行程控制装置700设为所述液压可调式行程控制装置702，所述液压可调式行程控制装置702设为由端部销轴70201、自由端销轴70202、所述连杆A70101和液压缸连杆A70203构成的单液压缸二连杆可调式行程控制装置7021式，或设为由端部销轴70201、自由端销轴70202、所述液压缸连杆A70203和液压缸连杆B70204构成的双液压缸二连杆可调式行程控制装置7022式，或设为由端部销轴70201、自由端销轴70202、所述液压缸连杆A70203所述连杆A70101和所述连杆B70102构成的单液压缸三连杆可调式行程控制装置7023式，或设为由端部销轴70201、自由端销轴70202、所述液压缸连杆A70203、所述连杆A70101和液压缸连杆B70204构成的双液压缸三连杆可调式行程控制装置7024式。

请参照图15、16、21、22、23、24、25和26所示弧形缸负荷响应发动机，所述丝杠可调式摆角控制装置6011、所述偏心轴可调式摆角控制装置6012和所述凸轮可调式摆角控制装置6013的控制动力设为液压式或电动式，所述受控端部销轴70103设为平移式受控端部销轴701031或设为偏心轴式受控端部销轴701032，所述平移式受控端部销轴701031和所述偏心轴式受控端部销轴701032的控制动力设为液压式或电动式，在所述二连杆可调式行程控制装置7011，所述三连杆可调式行程控制装置7012，所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置7021，所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置7022，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置7023和所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置7024的所述连杆系统的连杆自由端122或自由端销轴70202上设置销轴弹簧12301，惯量体12302，滑动惯量体12304，转动惯量体12305和/或惯量体车12307，所述滑动惯量体12304与所述连杆系统的连杆的固定端和/或自由端之间设置滑动惯量体调整弹簧12303，所述转动惯量体12305经转动惯量体调整弹簧12306与邻近的连杆连接，所述惯量体车12307经蓄能弹簧12308与车载惯量体12309连接；所述二连杆可调式行程控制装置7011，所述三连杆可调式行程控制装置7012，所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置7021，所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置7022，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置7023、所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置7024、所述销轴弹簧12301、所述惯量体12302、所述滑动惯量体调整弹簧12303、所述滑动惯量体12304、所述转动惯量体12305、所述滑动惯量体调整弹簧12306、所述惯量体车12307，所述蓄能弹簧12308和所述车载惯量体12309同时或单独设置在真空箱体12310内。

请参照图27、28、29、30、31和32所示弧形缸负荷响应发动机，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之间设置摆动协调机构1819，或在所述活塞组A601所代表的摆动系统181和所述活塞组B602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33和34所示弧形缸负荷响应发动机，在将所述气缸1和所述活塞2设为以所述气缸1中心弧线101的圆心为圆心旋转并相对摆动式的结构中，分别在所有所述气缸1所代表的摆动系统19和所有所述活塞2所代表的摆动系统18上设置液压防倒转装置36，或分别在所述活塞组A601所代表的摆动系统181和所述活塞组B602所代表的摆动系统182上设置所述液压防倒转装置36，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负荷响应发动机的润滑系统33或设为所述弧形缸负荷响应发动机的冷却系统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，所有所述活塞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，所有所述气缸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，或所述活塞组A601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，所述活塞组B602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35和36所示弧形缸负荷响应发动机，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，所述弧形缸负荷响应发动机和所述差速器30设为平行轴式或共轴式。

Claims (10)

1.一种弧形缸负荷响应发动机，包括：气缸(1)、活塞(2)，其特征在于：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)的圆心为圆心旋转并相对摆动式，或设为固定相对摆动式，所述气缸(1)中所有顺时针设置的所述气缸(1)设为气缸组A(501)，所有逆时针设置的所述气缸(1)设为气缸组B(502)，所述活塞(2)中所有顺时针设置的所述活塞(2)设为活塞组A(601)，所有逆时针设置的所述活塞(2)设为活塞组B(602)，在所述气缸组A(501)所代表的气缸系统A(5010)和所述气缸组B(502)所代表的气缸系统B(5020)之间设置可调式摆角控制装置(600)，在所有所述气缸(1)所代表的摆动系统(19)和所有所述活塞(2)所代表的摆动系统(18)之间设置行程控制装置(700)；或在所述活塞组A(601)所代表的活塞系统A(6010)和所述活塞组B(602)所代表的活塞系统B(6020)之间设置可调式摆角控制装置(600)，在所有所述气缸(1)所代表的摆动系统(19)和所有所述活塞(2)所代表的摆动系统(18)之间设置可调式行程控制装置(700)；或在半数所述活塞组A(601)所代表的活塞系统C(6005)和半数所述活塞组B(602)所代表的活塞系统D(6006)之间设置所述可调式摆角控制装置(600)，在半数所述活塞组A(601)所代表的活塞系统C(6005)和半数所述活塞组B(602)所代表的活塞系统D(6006)所构成的系统与所述气缸(1)之间设置所述可调式行程控制装置(700)；或在半数所述气缸组A(501)所代表的气缸系统C(5005)和半数所述气缸组B(502)所代表的气缸系统D(5006)之间设置所述摆角控制装置(600)，在半数所述气缸组A(501)所代表的气缸系统C(5005)和半数所述气缸组B(502)所代表的气缸系统D(5006)所构成的系统与所述活塞(2)之间设置所述可调式行程控制装置(700)。

2.如权利要求1所述弧形缸负荷响应发动机，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，所述气缸组A(501)设为经气缸连接件(6601)与半动力轴A(6)连接式，所述气缸组B(502)设为经气缸连接件(6602)再经所述可调式摆角控制装置(600)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，分别在所述气缸系统A(5010)的所述气缸连接件(6601)和所述活塞系统A(6010)的所述活塞连接件(3001)之间，与所述气缸系统B(5020)的所述气缸连接件(6602)和所述活塞系统B(6020)的所述活塞连接件(3002)之间设置所述可调式行程控制装置(700)；或所有所述气缸(1)设为经所述气缸连接件(66)与所述半动力轴A(6)连接式，所述活塞组A(601)设为经所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴B(7)连接式，所述活塞组B(602)设为经所述活塞连接件(3002)再经所述可调式摆角控制装置(600)与所述半动力轴B(7)连接式，分别在所述气缸系统A(5010)的所述气缸连接件(6601)和所述活塞系统A(6010)的所述活塞连接件(3001)之间，与所述气缸系统B(5020)的所述气缸连接件(6602)和所述活塞系统B(6020)的所述活塞连接件(3002)之间设置所述可调式行程控制装置(700)；或所有所述气缸(1)设为以所述气缸(1)中心弧线(101)的圆心为圆心从动旋转式或固定式，半数所述活塞组A(601)设为经所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴A(6)连接式，半数所述活塞组B(602)设为经所述活塞连接件(3002)与所述可调式摆角控制装置(600)连接后再与所述半动力轴A(6)连接式，另外半数所述活塞组A(601)设为经另外所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴B(7)连接式，另外半数所述活塞组B(602)设为经另外所述活塞连接件(3002)与另一个所述可调式摆角控制装置(600)连接后再与所述半动力轴B(7)连接式，分别在所述活塞连接件(3001)和所述气缸连接件(6601)之间，与所述活塞连接件(3002)和所述气缸连接件(6602)之间设置所述可调式行程控制装置(700)。

3.如权利要求1所述弧形缸负荷响应发动机，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或固定式，半数所述活塞组A(601)设为经所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴A(6)连接式，半数所述活塞组B(602)设为经所述活塞连接件(3002)与所述可调式摆角控制装置(600)连接后再与所述半动力轴A(6)连接式，另外半数所述活塞组A(601)设为经另外所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴B(7)连接式，另外半数所述活塞组B(602)设为经另外所述活塞连接件(3002)与另一个所述可调式摆角控制装置(600)连接后再与所述半动力轴B(7)连接式，在顶部相邻的两个所述活塞(2)之间的所述活塞连接件(3001)和所述活塞连接件(3002)上设置所述可调式行程控制装置(700)。

4.如权利要求1所述弧形缸负荷响应发动机，其特征在于：在一个所述气缸(1)内对置设置的两个所述活塞(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或多缸发动机中，所有所述气缸(1)设为与所述半动力轴A(6)连接式，所述活塞组A(601)设为经其所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴B(7)连接式，所述活塞组B(602)设为经其所述活塞连接件(3002)再经所述可调式摆角控制装置(600)与所述半动力轴B(7)连接式，在所述活塞组A(601)的所述活塞连接件(3001)和所述气缸组A(501)的所述气缸连接件(6601)之间设置所述可调式行程控制装置(700)，并在所述活塞组B(602)的所述活塞连接件(3002)和所述气缸组B(502)的所述气缸连接件(6602)之间设置所述可调式行程控制装置(700)；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或固定式，半数所述活塞组A(601)设为经所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴A(6)连接式，半数所述活塞组B(602)设为经所述活塞连接件(3002)与所述可调式摆角控制装置(600)连接后再与所述半动力轴A(6)连接式，另外半数所述活塞组A(601)设为经另外所述活塞连接件(3001)与所述半动力轴B(7)连接式，另外半数所述活塞组B(602)设为经另外所述活塞连接件(3002)与另一个所述可调式摆角控制装置(600)连接后再与所述半动力轴B(7)连接式，在所述活塞组A(601)的所述活塞连接件(3001)和所述气缸组A(501)的所述气缸连接件(6601)之间设置所述可调式行程控制装置(700)，在所述活塞组B(602)的所述活塞连接件(3002)和所述气缸组B(502)的所述气缸连接件(6602)之间设置所述可调式行程控制装置(700)。

5.如权利要求1、2、3或4所述弧形缸负荷响应发动机，其特征在于：所述可调式摆角控制装置(600)设为机械可调式摆角控制装置(601)，所述机械可调式摆角控制装置(601)设为由受控丝杠(60101)构成的丝杠可调式摆角控制装置(6011)式，或设为由受控偏心轴(60102)构成的偏心轴可调式摆角控制装置(6012)式，或设为由受控凸轮(60103)构成的凸轮可调式摆角控制装置(6013)式，所述可调式行程控制装置(700)设为所述机械可调式行程控制装置(701)，所述机械可调式行程控制装置(701)设为由连杆A(70101)、连杆B(70102)、自由销轴(70202)和受控端部销轴(70103)构成的二连杆可调式行程控制装置(7011)式，或设为由所述连杆A(70101)、所述连杆B(70102)、连杆C(70104)、自由销轴(70202)和所述受控端部销轴(70103)构成的三连杆可调式行程控制装置(7012)式。

6.如权利要求1、2、3或4所述弧形缸负荷响应发动机，其特征在于：所述可调式摆角控制装置(600)设为液压可调式摆角控制装置(602)式，所述液压可调式摆角控制装置(602)设为由液压缸(60201)构成的液压缸可调式摆角控制装置(6021)式，或设为由液压缸(60201)和二连杆(60202)构成的液压缸二连杆可调式摆角控制装置(6022)式，所述可调式行程控制装置(700)设为所述液压可调式行程控制装置(702)式，所述液压可调式行程控制装置(702)设为由端部销轴(70201)、自由端销轴(70202)、所述连杆A(70101)和液压缸连杆A(70203)构成的单液压缸二连杆可调式行程控制装置(7021)式，或设为由端部销轴(70201)、自由端销轴(70202)、所述液压缸连杆A(70203)和液压缸连杆B(70204)构成的双液压缸二连杆可调式行程控制装置(7022)式，或设为由端部销轴(70201)、自由端销轴(70202)、所述液压缸连杆A(70203)所述连杆A(70101)和所述连杆B(70102)构成的单液压缸三连杆可调式行程控制装置(7023)式，或设为由端部销轴(70201)、自由端销轴(70202)、所述液压缸连杆A(70203)、所述连杆A(70101)和液压缸连杆B(70204)构成的双液压缸三连杆可调式行程控制装置(7024)式。

7.如权利要求5所述弧形缸负荷响应发动机，其特征在于：所述丝杠可调式摆角控制装置(6011)、所述偏心轴可调式摆角控制装置(6012)和所述凸轮可调式摆角控制装置(6013)的控制动力设为液压式或电动式，所述受控端部销轴(70103)设为平移式受控端部销轴(701031)或设为偏心轴式受控端部销轴(701032)，所述平移式受控端部销轴(701031)和所述偏心轴式受控端部销轴(701032)的控制动力设为液压式或电动式；在所述二连杆可调式行程控制装置(7011)，所述三连杆可调式行程控制装置(7012)，所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置(7021)，所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置(7022)，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置(7023)和所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置(7024)的所述连杆系统的连杆自由端(122)或自由端销轴(70202)上设置销轴弹簧(12301)，惯量体(12302)，滑动惯量体(12304)，转动惯量体(12305)和/或惯量体车(12307)，所述滑动惯量体(12304)与所述连杆系统的连杆的固定端和/或自由端之间设置滑动惯量体调整弹簧(12303)，所述转动惯量体(12305)经转动惯量体调整弹簧(12306)与邻近的连杆连接，所述惯量体车(12307)经蓄能弹簧(12308)与车载惯量体(12309)连接；所述二连杆可调式行程控制装置(7011)，所述三连杆可调式行程控制装置(7012)，所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置(7021)，所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置(7022)，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置(7023)、所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置(7024)、所述销轴弹簧(12301)、所述惯量体(12302)、所述滑动惯量体调整弹簧(12303)、所述滑动惯量体(12304)、所述转动惯量体(12305)、所述转动惯量体调整弹簧(12306)、所述惯量体车(12307)、所述蓄能弹簧(12308)和所述车载惯量体(12309)同时或单独设置在真空箱体(12310)内。

8.如权利要求1所述弧形缸负荷响应发动机，其特征在于：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)之间设置摆动协调机构(1819)，或在所述活塞组A(601)所代表的摆动系统(181)和所述活塞组B(602)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)。

9.如权利要求1所述弧形缸负荷响应发动机，其特征在于：在将所述气缸(1)和所述活塞(2)设为以所述气缸(1)中心弧线(101)的圆心为圆心旋转并相对摆动式的结构中，分别在所有所述气缸(1)所代表的摆动系统(19)和所有所述活塞(2)所代表的摆动系统(18)上设置液压防倒转装置(36)，或分别在所述活塞组A(601)所代表的摆动系统(181)和所述活塞组B(602)所代表的摆动系统(182)上设置所述液压防倒转装置(36)，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负荷响应发动机的润滑系统(33)或设为所述弧形缸负荷响应发动机的冷却系统(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，所有所述活塞(2)所代表的摆动系统(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，所有所述气缸(1)所代表的摆动系统(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，或所述活塞组A(601)所代表的摆动系统(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，所述活塞组B(602)所代表的摆动系统(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所述弧形缸负荷响应发动机，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)，所述弧形缸负荷响应发动机和所述差速器(30)设为平行轴式或共轴式。

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