尤其具有围绕点燃室循环的旋转活塞的旋转活塞式发动机制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转活塞式发动机，其包括由壳体形成的至少两个工作腔、在所述壳体中旋转的工作旋转活塞、以及至少一个旋转型辅助旋转活塞。本发明专利技术也涉及这种旋转活塞式发动机的操作方法。为了允许不同压缩比和点燃时机，并且为了即使在问题类型的旋转活塞式发动机的长期操作期间也增加旋转活塞的可旋转性和密闭性，根据本发明专利技术的旋转活塞式发动机包括由壳体形成的至少两个工作腔、在所述壳体中旋转的工作旋转活塞、以及至少一个旋转型辅助旋转活塞，其中，工作气体能够经由至少一个导管从至少其中一个工作腔传递到至少其中另一个工作腔中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尤其具有围绕点燃室循环的旋转活塞的旋转活塞式发动机
本专利技术涉及一种旋转活塞式发动机，其包括由壳体形成的至少两个工作腔、在所述壳体中旋转的工作旋转活塞、以及至少一个旋转型辅助旋转活塞。本专利技术也涉及一种操作所述旋转活塞式发动机的方法。
技术介绍
从文献DE3906081A1可知具有这种类型的结构设计的旋转活塞式发动机。在这种旋转活塞式发动机中，工作气体通过旋转型工作旋转活塞引入工作腔之一以及在这个工作腔中压缩，并且在燃烧的工作气体被排出之前再次通过所述工作旋转活塞点燃和膨胀。结果表明，例如在旋转活塞式发动机的不同速度范围下，可能期望不同的压缩比率和点燃时机。在使用已知的旋转活塞式发动机的情况下，由于压缩、膨胀以及点燃过程与工作及辅助旋转活塞的旋转运动固定结合而不能实现这种期望。此外，在长期操作的情况下，旋转活塞的可旋转性和密闭性可能被工作腔中的燃烧残余物损坏。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于改进这种问题类型的旋转活塞式发动机和操作所述旋转活塞式发动机的方法，以使得不同的压缩比率和点燃时机成为可能，并且即使在旋转活塞式发动机的长期操作期间也可以提升旋转活塞的可旋转性和密闭性。本专利技术的目的通过根据一种旋转活塞式发动机实现，所述旋转活塞式发动机包括由壳体形成的至少两个工作腔、在所述壳体中旋转的工作旋转活、以及至少一个旋转型辅助旋转活塞，其中，工作气体能够经由至少一个导管从至少其中一个工作腔传递到至少其中另一个工作腔。所述导管包括至少两个导管部分，所述至少两个导管部分适配成彼此对准，以便允许其间的连通，至少其中一个导管部分在壳体内旋转，而至少其中另一个导管部分属于壳体或相对于壳体固定就位。因此，与使用传统旋转活塞式发动机的情况相比，尤其点燃时机和压缩比能够被更好地控制。此外，即使在旋转活塞式发动机的长期操作期间，旋转活塞的可旋转性和密闭性也能够被改进，因为工作气体的点燃能够在工作腔外侧实现，以使得可能会在工作腔中的燃烧残余物更少。因此，通过根据本专利技术的旋转活塞式发动机能够实现更高的效率。根据本专利技术的旋转活塞式发动机能够利用所有常用燃料操作，尤其是汽油、柴油或氢，并且尤其适用于操作所有类型的车辆，尤其是飞机、船只和地面车辆，还有发电机、压缩机、综合供热供电机或机器设备。由此产生的空气燃料混合物和燃烧产品通常被称为工作气体。进一步地，壳体可以满足以下要求中的至少其中一个：a.壳体包括用于将工作气体引入至少其中一个工作腔的至少一个入口；b.壳体包括用于将工作气体从至少其中一个工作腔排出的至少一个出口；c.壳体配置成使得在垂直于工作旋转活塞的轴线延伸的平面上，所述壳体在其外侧面上具有围绕工作旋转活塞轴线的弯曲部分和/或围绕至少其中一个辅助旋转活塞的轴线的弯曲部分，所述弯曲部分具有至少120°的弧长；d.壳体至少沿截面是镜面对称的；e.壳体包括基本镜面对称的至少两个部件；f.壳体基本在由所述工作旋转活塞的轴线与所述至少一个辅助旋转活塞的轴线限定的平面、或在平行于前述平面的平面上被分割；g.壳体环绕用于使所述工作旋转活塞与所述至少一个辅助旋转活塞同步的同步机构。进一步地，工作旋转活塞可以满足以下要求中的至少其中一个：a.工作旋转活塞沿轴向方向界定至少其中一个工作腔；b.工作旋转活塞沿周向方向至少在一侧上界定至少其中一个工作腔；c.工作旋转活塞沿径向方向至少在一侧上界定至少其中一个工作腔；d.工作旋转活塞大于至少其中一个辅助旋转活塞；e.工作旋转活塞沿轴向方向至少在一侧上与至少其中一个辅助旋转活塞重叠；f.工作旋转活塞基本被配置为中空柱体；g.出于点燃目的，被压缩的工作气体通过工作旋转活塞传导；h.工作旋转活塞包括具有至少一个袋状凹部的基本柱形周边表面，所述至少一个袋状凹部用以形成至少一个导管部分和/或至少一个点燃室；i.工作旋转活塞包括两个侧部，所述两个侧部沿轴向方向隔开且在所述两个侧部之间限定至少其中一个工作腔，至少其中一个侧部至少沿截面是圆形或环形的；j.工作旋转活塞包括用于将至少其中两个工作腔彼此分开的至少一个分离区段，所述分离区段沿工作旋转活塞的轴向和/或径向方向延伸，用以连接工作旋转活塞的两个侧部；k.工作旋转活塞包括用于至少一个气体通道单元的至少一个接收构件；l.工作旋转活塞包括径向内区段和径向外区段，两者在工作旋转活塞的一个侧部上互连，用于气体通道单元的接收构件被设置在工作旋转活塞的另一侧部上，位于径向内区段和径向外区段之间，所述接收构件沿轴向方向打开；m.工作旋转活塞限定或包括导管的至少一个部分，所述至少一个部分适配成对准导管的至少另一个部分；n.工作旋转活塞限定或包括穿过工作旋转活塞延伸的导管的至少一个部分，导管的部分沿工作旋转活塞的周向方向延伸；o.工作旋转活塞包括覆盖件，所述覆盖件具有柱体周边表面区段的形状且继沿旋转方向限定前端的分离杆端之后定位，以便至少沿截面在内侧上沿径向方向界定至少其中一个工作腔，所述覆盖件在工作旋转活塞的仅一部分周边之上延伸，以便保持开口敞开，所述开口在工作旋转活塞的至少一部分周边之上延伸，以使得导管能够与至少其中一个工作腔连通；p.工作旋转活塞被非对称地配置；q.工作旋转活塞包括用于加固的元件、和/或用于控制热膨胀的元件、和/或用于平衡的元件；r.工作旋转活塞具有偏心的重心；s.工作旋转活塞由壳体密封；t.工作旋转活塞包括至少一个密封件，所述密封件借助于弹簧径向向外偏置，以将工作旋转活塞的分离区段从所述至少一个辅助旋转活塞密封，密封件在工作旋转活塞上固定就位。进一步地，至少其中一个旋转型辅助旋转活塞可以满足以下要求中的至少其中一个：a.辅助旋转活塞布置在壳体中；b.辅助旋转活塞包括与工作旋转活塞的几何结构互补的几何结构；c.辅助旋转活塞在工作旋转活塞上密封地滚动；d.辅助旋转活塞将工作旋转活塞和壳体之间的空间划分成具有增加体积的工作腔和具有减小体积的工作腔；e.辅助旋转活塞与工作旋转活塞配合，以使得辅助旋转活塞从至少其中一个工作腔排除；f.辅助旋转活塞包括至少一个接收部分，所述至少一个接收部分用于在其中接收工作旋转活塞的分离区段；g.辅助旋转活塞经由齿轮机构被力接合到工作旋转活塞；h.辅助旋转活塞被非对称地配置；i.辅助旋转活塞包括用于加固的元件、和/或用于控制热膨胀的元件、和/或用于平衡的元件，这些元件为肋、和/或具有不同热膨胀特征的材料、和/或是平衡孔的材料开口；j.辅助旋转活塞具有偏心的重心；k.辅助旋转活塞由壳体密封；l.辅助旋转活塞以不同于工作旋转活塞的周向速度旋转；m.辅助旋转活塞的轴线和工作旋转活塞的轴线定位在相同的平面上。进一步地，导管可以满足以下要求中的至少其中一个：a.导管适配成关闭的；b.导管允许工作气体沿仅一个方向流动；c.导管基本不透气，以使得工作气体基本在导管的入口侧开口与出口侧开口之间传导而基本不会有任何压力损失；d.导管适配成在其入口侧和/或出口侧上关闭；e.导管能够在其入口侧和/或出口侧上仅在工作旋转活塞的旋转角度范围内与至少其中一个工作腔连通，其中，工作旋转活塞的导管在其入口侧上与至少其中一个工作腔连通的旋转角度范围不同于导管在其出口侧上与至少其中另一个工作腔连通的工作旋转活塞的旋转角度范围；f.导管能够在其入口侧上仅朝向其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转活塞式发动机，其包括由壳体（1）形成的至少两个工作腔（a/a*）、在其中旋转的工作旋转活塞（2）、以及至少一个旋转型辅助旋转活塞（3），其特征在于，工作气体能够经由至少一个导管（4）从至少其中一个工作腔（a）传递到至少其中另一个工作腔（a*）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.02 DE 102011109966.61.一种旋转活塞式发动机，其包括由壳体(1)形成的至少两个工作腔(a/a*)、在其中旋转的工作旋转活塞(2)、以及至少一个旋转型辅助旋转活塞(3)，其特征在于，工作气体能够经由至少一个导管(4)从至少其中一个工作腔(a)传递到至少其中另一个工作腔(a*)，其中所述导管(4)包括至少两个导管部分(41、42、43、44、45)，所述至少两个导管部分适配成彼此对准，以便允许其间的连通，至少其中一个导管部分(41、45)在壳体内旋转，而至少其中另一个导管部分(42、44)属于壳体(1)或相对于壳体(1)固定就位。2.根据权利要求1所述的旋转活塞式发动机，其特征在于，壳体(1)满足以下要求中的至少其中一个：a.壳体(1)包括用于将工作气体引入至少其中一个工作腔(a/a*)的至少一个入口(11)；b.壳体(1)包括用于将工作气体从至少其中一个工作腔(a/a*)排出的至少一个出口(12)；c.壳体(1)配置成使得在垂直于工作旋转活塞(2)的轴线延伸的平面上，所述壳体在其外侧面上具有围绕工作旋转活塞(2)轴线的弯曲部分(13)和/或围绕至少其中一个辅助旋转活塞(3)的轴线的弯曲部分(14)，所述弯曲部分(13、14)具有至少120°的弧长；d.壳体(1)至少沿截面是镜面对称的；e.壳体(1)包括基本镜面对称的至少两个部件；f.壳体(1)基本在由所述工作旋转活塞(2)的轴线与所述至少一个辅助旋转活塞(3)的轴线限定的平面、或在平行于前述平面的平面上被分割；g.壳体环绕用于使所述工作旋转活塞(2)与所述至少一个辅助旋转活塞(3)同步的同步机构。3.根据前述权利要求之一所述的旋转活塞式发动机，其特征在于，工作旋转活塞(2)满足以下要求中的至少其中一个：a.工作旋转活塞(2)沿轴向方向界定至少其中一个工作腔(a/a*)；b.工作旋转活塞(2)沿周向方向至少在一侧上界定至少其中一个工作腔(a/a*)；c.工作旋转活塞(2)沿径向方向至少在一侧上界定至少其中一个工作腔(a/a*)；d.工作旋转活塞(2)大于至少其中一个辅助旋转活塞(3)；e.工作旋转活塞(2)沿轴向方向至少在一侧上与至少其中一个辅助旋转活塞(3)重叠；f.工作旋转活塞(2)基本被配置为中空柱体；g.出于点燃目的，被压缩的工作气体通过工作旋转活塞(2)传导；h.工作旋转活塞(2)包括具有至少一个袋状凹部的基本柱形周边表面(21)，所述至少一个袋状凹部用以形成至少一个导管部分(43)和/或至少一个点燃室(43)；i.工作旋转活塞(2)包括两个侧部(22、23)，所述两个侧部沿轴向方向隔开且在所述两个侧部之间限定至少其中一个工作腔(a/a*)，至少其中一个侧部(22、23)至少沿截面是圆形或环形的；j.工作旋转活塞(2)包括用于将至少其中两个工作腔(a/a*)彼此分开的至少一个分离区段(24)，所述分离区段(24)沿工作旋转活塞(2)的轴向和/或径向方向延伸，用以连接工作旋转活塞(2)的两个侧部(22、23)；k.工作旋转活塞(2)包括用于至少一个气体通道单元(5)的至少一个接收构件(25)；l.工作旋转活塞(2)包括径向内区段(2a)和径向外区段(2b)，两者在工作旋转活塞(2)的一个侧部(22)上互连，用于气体通道单元(5)的接收构件(25)被设置在工作旋转活塞(2)的另一侧部(23)上，位于径向内区段(2a)和径向外区段(2b)之间，所述接收构件(25)沿轴向方向打开；m.工作旋转活塞(2)限定或包括导管(4)的至少一个部分(41、43、45)，所述至少一个部分适配成对准导管(4)的至少另一个部分(42)；n.工作旋转活塞(2)限定或包括穿过工作旋转活塞(2)延伸的导管(4)的至少一个部分(41、45)，导管(4)的部分(41、45)沿工作旋转活塞(2)的周向方向延伸；o.工作旋转活塞(2)包括覆盖件(26)，所述覆盖件具有柱体周边表面区段的形状且继沿旋转方向限定前端的分离杆(24)端之后定位，以便至少沿截面在内侧上沿径向方向界定至少其中一个工作腔(a/a*)，所述覆盖件(26)在工作旋转活塞(2)的仅一部分周边之上延伸，以便保持开口(45)敞开，所述开口在工作旋转活塞(2)的至少一部分周边之上延伸，以使得导管(4)能够与至少其中一个工作腔(a/a*)连通；p.工作旋转活塞(2)被非对称地配置；q.工作旋转活塞(2)包括用于加固的元件、和/或用于控制热膨胀的元件、和/或用于平衡的元件；r.工作旋转活塞(2)具有偏心的重心；s.工作旋转活塞(2)由壳体(1)密封；t.工作旋转活塞(2)包括至少一个密封件(27)，所述密封件借助于弹簧径向向外偏置，以将工作旋转活塞(2)的分离区段(24)从所述至少一个辅助旋转活塞(3)密封，密封件(27)在工作旋转活塞(2)上固定就位。4.根据权利要求1或2所述的旋转活塞式发动机，其特征在于，至少其中一个旋转型辅助旋转活塞(3)满足以下要求中的至少其中一个：a.辅助旋转活塞(3)布置在壳体中；b.辅助旋转活塞(3)包括与工作旋转活塞(2)的几何结构互补的几何结构；c.辅助旋转活塞(3)在工作旋转活塞(2)上密封地滚动；d.辅助旋转活塞(3)将工作旋转活塞(2)和壳体(1)之间的空间划分成具有增加体积的工作腔(a*)和具有减小体积的工作腔(a)；e.辅助旋转活塞(3)与工作旋转活塞(2)配合，以使得辅助旋转活塞(3)从至少其中一个工作腔(a/a*)排除；f.辅助旋转活塞(3)包括至少一个接收部分(32)，所述至少一个接收部分用于在其中接收工作旋转活塞(2)的分离区段(24)；g.辅助旋转活塞(3)经由齿轮机构被力接合到工作旋转活塞(2)；h.辅助旋转活塞(3)被非对称地配置；i.辅助旋转活塞(3)包括用于加固的元件、和/或用于控制热膨胀的元件、和/或用于平衡的元件，这些元件为肋、和/或具有不同热膨胀特征的材料、和/或是平衡孔的材料开口；j.辅助旋转活塞(3)具有偏心的重心；k.辅助旋转活塞(3)由壳体(1)密封；l.辅助旋转活塞(3)以不同于工作旋转活塞(2)的周向速度旋转；m.辅助旋转活塞(3)的轴线和工作旋转活塞(2)的轴线定位在相同的平面上。5.根据权利要求1或2所述的旋转活塞式发动机，其特征在于，导管(4)满足以下要求中的至少其中一个：a.导管(4)适配成关闭的；b.导管(4)允许工作气体沿仅一个方向流动；c.导管(4)基本不透气，以使得工作气体基本在导管(4)的入口侧开口与出口侧开口之间传导而基本不会有任何压力损失；d.导管(4)适配成在其入口侧和/或出口侧上关闭；e.导管(4)能够在其入口侧和/或出口侧上仅在工作旋转活塞(2)的旋转角度范围内与至少其中一个工作腔(a/a*)连通，其中，工作旋转活塞(2)的导管(4)在其入口侧上与至少其中一个工作腔(a/a*)连通的旋转角度范围不同于导管(4)在其出口侧上与至少其中另一个工作腔(a/a*)连通的工作旋转活塞(2)的旋转角度范围；f.导管(4)能够在其入口侧上仅朝向其中一个工作腔(a/a*)打开且在其出口侧上仅朝向至少其中另一个工作腔(a/a*)打开，以使得工作气体能够仅从至少其中一个工作腔(a/a*)流入导管(4)且从导管(4)仅流入至少其中另一个工作腔(a/a*)；g.导管(4)使工作气体路径的长度减小，在导管(4)的入口侧开口和出口侧开口之间穿过导管(4)的路径短于在导管(4)的入口侧开口和出口侧开口之间围绕工作旋转活塞(2)轴线的弧长；h.至少其中一个旋转的导管部分(41、45)和至少其中一个静止的导管部分(42、44)能够在工作旋转活塞(2)的旋转角度范围内彼此连通，其中，至少其中一个旋转的导管部分(41、45)径向布置在其中一个静止的导管部分(42、44)内，和/或至少其中一个旋转的导管部分(41、45)径向布置在至少其中一个静止的导管部分(42、44)的外侧；i.导管(4)包括至少两组导管部分(41、42、43、44、45)，其中，一组导管部分(41、42、43、44、45)适配成彼此对准，以便允许其间的连通，其中，一组的导管部分(41、45)中的至少一个在壳体内旋转，而一组的导管部分(42、44)中的至少另一个属于壳体(1)或相对于壳体(1)固定就位，其中，一组的至少其中一个旋转的导管部分(41、45)和至少其中一个静止的导管部分(42、44)能够在工作旋转活塞(2)的旋转角度范围内彼此连通，其中，相对于工作旋转活塞(2)的轴线，不同组的导管部分(41、42、43、44、45)沿轴向方向、和/或沿径向方向、和/或沿周向方向彼此不重叠，其中，一组导管部分(41、42)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：格兰·罗乐斯伯格渥德，
申请(专利权)人：品牌产品IPR控股两合有限公司，RB控股有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE