專利名稱：平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)組成的平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)包括有改善發(fā)動機(jī)性能、便于潤滑發(fā)動機(jī)部件、并使之能夠在高速旋轉(zhuǎn)時使用的切向活塞。部件的構(gòu)成使得發(fā)動機(jī)能夠自己供能，且空氣或者混和氣體被直接從氣缸后部吸入，然后注入到所述氣缸的燃燒室或者鄰近氣缸的燃燒室內(nèi)，該空氣或混合氣體均適用于完全使用燃燒室的雙沖程操作，甚至是一旦達(dá)到適量的高壓即自發(fā)爆炸的混和氣(狄賽爾循環(huán))。
背景技術(shù)：
發(fā)展至今的雙沖程發(fā)動機(jī)包括使用噴嘴作為燃燒劑的入口，所述噴嘴設(shè)置在氣缸內(nèi)，顯著地減少了有效腔室、混和氣進(jìn)入時間、發(fā)動機(jī)的換氣和壓縮，因此它損失了效力、不適用于自發(fā)爆炸的混和氣的使用。
同樣，目前正在研發(fā)中的包括有切向活塞的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，具有連接到相同的樞軸上或者曲軸的軸頸上的相對立的活塞，通過這種方式，在整個裝置旋轉(zhuǎn)的過程中，內(nèi)部部件(活塞、連桿或回轉(zhuǎn)桿)的運(yùn)動不是對稱的，從而產(chǎn)生振動載荷。同樣，這些部件容置在單個腔室中，當(dāng)用于潤滑的介質(zhì)受離心力驅(qū)動運(yùn)動到其外側(cè)時，很難對它們進(jìn)行潤滑。
申請人是熟知本技術(shù)領(lǐng)域的人員，并不知道曾有與以下描述類似的任何自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本申請中介紹的本發(fā)明的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的目的是減輕或者在適用的情況下消除上述的缺陷。
在本發(fā)明中，每個氣缸的活塞都連接到曲柄軸的軸頸上，且所述軸頸偏移與所述活塞相同的度數(shù)，包含有內(nèi)部部件的腔室被分割成幾個密封艙、容納所述曲柄軸和所述回轉(zhuǎn)桿的有槽部分的中心艙以及用于每個氣缸的另一個外部腔室，且所述活塞、連接桿和所述回轉(zhuǎn)桿的外側(cè)部分由其旋轉(zhuǎn)軸分隔開。這種設(shè)置允許各氣缸單獨(dú)供能，從而便于使用可自供能的雙沖程操作。
通過將各氣缸的活塞連接到曲柄軸的軸頸來獲得發(fā)動機(jī)的平衡，且所述軸頸偏移與所述活塞相同的度數(shù)，因此在旋轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)發(fā)生偏移的所有部件都保持質(zhì)量的均勻分布。
由于腔室被分隔開，發(fā)動機(jī)的自供能包括，空氣或者混和氣被直接從氣缸后部吸入，在活塞的返回過程中被壓縮，然后注入到所述氣缸的燃燒室或者鄰近氣缸的燃燒室內(nèi)。
缸體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步利于在燃燒過程中生成的熱量的散發(fā)。


為了使描述完整，且為了幫助更好地理解本發(fā)明的特征，本發(fā)明的說明書附加了一組附圖作為其組成部分，其中的符號以及建議的旋轉(zhuǎn)方和不同部件的尺寸，都是示例而非限制，附圖中示出了以下內(nèi)容圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的平衡發(fā)動機(jī)的平面圖，所述發(fā)動機(jī)包括切向活塞，兩個氣缸以180°設(shè)置。
圖2示出了一種平衡發(fā)動機(jī)的平面圖，所述發(fā)動機(jī)包括切向活塞和四個氣缸，所述氣缸的設(shè)置與前一個相同。相對設(shè)置的氣缸的活塞同樣地作用于曲柄軸的相對軸頸上，在這種情況下，每個軸頸由兩個回轉(zhuǎn)桿驅(qū)動但仍保持質(zhì)量平衡。
圖3示出了三氣缸發(fā)動機(jī)的平面圖，其數(shù)量為奇數(shù)，所述氣缸必須作為一個組被平衡，由于它們相對于彼此以120°設(shè)置，其活塞相應(yīng)地作用于也彼此分開120°的三個軸頸上以在其旋轉(zhuǎn)過程中保持質(zhì)量平衡和穩(wěn)定。
圖4示出了一種自供能平衡發(fā)動機(jī)的平面圖，所述發(fā)動機(jī)包括切向活塞，具有兩個以180°設(shè)置的氣缸，并將燃燒劑或者混和氣注入自己的氣缸內(nèi)，在膨脹階段(4A)使缸體旋轉(zhuǎn)到左側(cè)，使曲柄軸旋轉(zhuǎn)到右側(cè)。圖4B示出了當(dāng)膨脹結(jié)束、進(jìn)氣開始時的發(fā)動機(jī)。
圖5示出了包括四個氣缸且每個軸頸上有兩個回轉(zhuǎn)桿的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，氣缸的特征與前一個相同。
圖6示出了包括四個氣缸的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的平面圖，其中燃燒劑或混和氣被注入到鄰近的氣缸內(nèi)。
圖7示出了具有前述特征的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的操作順序。
圖8示出了帶有兩個氣缸的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的橫截面圖。
圖9示出了作用于進(jìn)氣閥、從而使自供能發(fā)動機(jī)將空氣注入鄰近氣缸的機(jī)構(gòu)的設(shè)計和驅(qū)動。
圖10示出了氣缸蓋和搖桿的平面圖，所述搖桿帶有開孔，連桿通過所述開孔移位。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示，平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)有兩個優(yōu)選實(shí)施例。第一實(shí)施例示出了平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)(圖1、圖2和圖3)，而第二實(shí)施例示出了自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)(圖4、5、6、7、8、9和10)。
在平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)中，活塞(11)(圖1、圖2和圖3)通過它們的連桿(12)和回轉(zhuǎn)桿(13)連接到曲柄軸(15)的軸頸(14)上，所述軸頸(14)偏移與氣缸(16)相同的度數(shù)，從而在整個裝置的旋轉(zhuǎn)過程中(帶有這些部件的缸體朝一個方向旋轉(zhuǎn)，曲柄軸朝另一個方向旋轉(zhuǎn))獲得其線性交替移位，從而無論是相對立的一個或者作為一個整體，在發(fā)動機(jī)帶有奇數(shù)個氣缸的情況下(圖3)，它們都保持永久的平衡。假若能夠保持前述的狀態(tài)，這種設(shè)置允許將兩個活塞(11)連接到(圖2)曲柄軸(15)的同一軸頸(14)上。曲柄軸(15)和回轉(zhuǎn)桿(13)的有槽部分位于中心部分的腔室內(nèi)，由回轉(zhuǎn)桿(13)的旋轉(zhuǎn)軸(17)將其與外部的腔室分隔開，使它們分別由其中內(nèi)部容納的油潤滑，而活塞(11)、連桿(12)和回轉(zhuǎn)桿(13)的外側(cè)部分可以用不同的方法實(shí)現(xiàn)；在雙沖程操作情況下，油添加入燃料中，并在其他循環(huán)中直接注入這一區(qū)域，或者通過開放中央腔室的受控通道(通過離心力)，然后通過為該目的設(shè)置的泵使其回到其中。
在自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的實(shí)施例中(圖4、5、6、7、8、9和10)，空氣或混合氣直接從氣缸(26)的后端被吸入，在活塞(21)返回的過程中被壓縮，然后被注入所述氣缸或鄰近氣缸(26)的燃燒室內(nèi)。在向前移位的過程中，空氣或混和氣(圖4和圖5)在向前偏移的過程中由活塞(21)通過止回閥(28)從氣缸的后腔室中被吸入，在氣缸返回的過程中被壓縮，并通過輸送管(29)和閥(210)注入到燃燒室內(nèi)，所述輸送管(29)和閥(210)受由軸(211)驅(qū)動的機(jī)構(gòu)控制，軸(211)將連桿(22)連接到回轉(zhuǎn)桿(23)這個軸帶有內(nèi)表面連接到其上的軸承(212)，在它的向后偏移過程中接觸翼形件(profile)(213)，使其旋轉(zhuǎn)，并且該翼形件通過其在旋轉(zhuǎn)軸的外端處連接的凸輪(214)，作用于桿(215)，使搖桿(216)運(yùn)動，并打開進(jìn)氣閥，通過噴嘴(217)排出已有的所有氣體，并將新的燃料充入該腔室。圖6和圖7示出了同樣的過程，但是在這種情況下燃燒機(jī)或混和氣被注入到鄰近氣缸(26)的腔室內(nèi)，軸承(212)已經(jīng)被葉片(blade)(221)替代，葉片(221)通過翼形件直接作用于閥上，搖桿連接到其軸上。用于控制進(jìn)氣閥打開的機(jī)構(gòu)可被另一系統(tǒng)代替，例如目前使用的、包括由曲柄軸直接驅(qū)動的齒輪或者滑輪的那些系統(tǒng)。
圖7示出了帶有兩個氣缸的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的運(yùn)動順序。在第一種情況下(圖7A)，氣缸6’處于壓縮和進(jìn)入階段，從其后端進(jìn)氣，屬于另一個主體的氣缸6”處于膨脹階段。在順序7B中，氣缸6’完成壓縮，6”仍然處于膨脹階段。在順序7C中，氣缸6’到達(dá)其行程的末端，葉片促使翼形件打開氣缸6”的進(jìn)氣閥，被氣缸6’壓縮的燃燒劑或混和氣進(jìn)入進(jìn)氣腔，排氣噴嘴部分打開以便排氣，氣缸6”開始壓縮階段。在順序7D中，氣缸6’完成膨脹階段，葉片松開翼形件，當(dāng)排氣噴嘴已經(jīng)關(guān)閉時，氣缸6”的進(jìn)氣閥關(guān)閉，繼續(xù)其壓縮階段。
圖8示出了活塞(21)，活塞(21)設(shè)有裙邊(218)，以防止氣缸的后腔室在向前運(yùn)動的過程中與排氣噴嘴(217)接觸。燃料入口通過前軸(219)提供，所述燃料可被直接注入到燃燒室中進(jìn)行狄塞爾循環(huán)，或注入進(jìn)氣管(29)或通過止回閥(28)注入燃燒劑的入口。止回閥(28)可以是回轉(zhuǎn)閥、簧片閥、彈性閥或者由與前述類似的機(jī)構(gòu)控制的閥。
圖9示出了作用于進(jìn)氣閥、從而使自供能發(fā)動機(jī)將空氣注入鄰近氣缸的機(jī)構(gòu)的設(shè)計和驅(qū)動。搖桿(212)已經(jīng)被葉片(221)所替代，葉片與軸(211)為一整體，用于將連接桿與回轉(zhuǎn)桿相連，并作用于翼形件(213)，翼形件(213)被軸連接到打開進(jìn)氣閥的搖桿(216)上。在圖9A中，葉片(221)接觸翼形件(213)并使其向上移位，使其軸和搖桿(216)旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)被傳遞到進(jìn)氣閥，將它打開。當(dāng)?shù)竭_(dá)行程的末端，葉片(221)松開翼形件(213)，搖桿(216)在閥(210)的彈簧驅(qū)動下恢復(fù)其位置。在圖9B中，葉片(221)反向運(yùn)動，在其上部接觸翼形件(213)，使搖桿(216)反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)翼形件被松開時，由于彈簧(220)的作用，搖桿再次返回至閥(210)上的支撐位置。在圖9C中可看到回轉(zhuǎn)桿的頭部、回轉(zhuǎn)桿(23)的軸(211)和葉片(221)，也可在圖9C中看到作用于閥(210)的翼形件(213)和搖桿(216)。
以上已經(jīng)充分描述了本發(fā)明的特性以及將它應(yīng)用于實(shí)踐的方式，有必要闡明的是，可以對本發(fā)明做出形狀和材料上的某些變化，所述變化不會完全改變在權(quán)利要求書中要求的特征。
權(quán)利要求
1.一種平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，其特征在于，活塞(11)通過其連桿(12)和回轉(zhuǎn)桿(13)連接到曲柄軸(15)的軸頸(14)上，所述軸頸偏移與氣缸(16)相同的度數(shù)，從而使得在整個裝置的旋轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)發(fā)生偏移的所有部件無論是相對立的一個或作為整體都保持永久的平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)允許將兩個活塞(11)連接到曲柄軸(15)的同一軸頸(14)上；所述曲柄軸(15)以及回轉(zhuǎn)桿(13)的內(nèi)側(cè)位于中央腔室內(nèi)，由所述回轉(zhuǎn)桿(13)的旋轉(zhuǎn)軸(17)將其從末端分開，使它們分別由其中容納的油潤滑潤滑，而活塞(11)、連桿(12)和回轉(zhuǎn)桿(13)的外側(cè)部分可以用不同的裝置實(shí)現(xiàn)；在雙沖程操作情況下，油添加入燃料中，并在其他循環(huán)中直接注入這一區(qū)域，或者通過開放中央腔室的受控通道(通過離心力)，然后通過為該目的設(shè)置的泵使其回到其中。
3.一種自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，其特征在于，在向前移位的過程中，空氣或混和氣由活塞(21)通過止回閥(28)從氣缸(26)的后腔室中吸入，在所述活塞返回的過程中被壓縮，并通過輸送管(29)和閥(210)注入到自己的氣缸(26)的燃燒室內(nèi)，所述輸送管(29)和閥(210)受由軸(211)驅(qū)動的機(jī)構(gòu)控制，所述軸(211)將連桿(22)連接到回轉(zhuǎn)桿(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述軸(211)帶有連接到其上的葉片(211)，所述葉片作用于通過軸連接的翼形件(213)和連桿(216)，并當(dāng)所述葉片接觸所述翼形件時，使所述翼形件向上移位，從而使其軸和搖桿(216)旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)被傳遞到進(jìn)氣閥(210)，將所述進(jìn)氣閥打開；當(dāng)?shù)竭_(dá)行程的末端時，所述葉片(221)松開所述翼形件(213)和搖桿(216)，在閥(210)的彈簧驅(qū)動下恢復(fù)其位置，并反向運(yùn)動，在其上部接觸翼形件(213)，使搖桿(216)反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)搖桿(216)從翼形件(213)松開時，其在彈簧(220)的作用下再次返回至閥(210)上的支撐位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的自供能平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，其特征在于，進(jìn)氣閥(210)和(28)由連接到曲柄軸(25)上的齒輪、皮帶或其他系統(tǒng)驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)組成的平衡旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)包括有改善發(fā)動機(jī)性能、便于潤滑發(fā)動機(jī)部件、并使之能夠在高速旋轉(zhuǎn)時使用的切向活塞，且適用于完全使用燃燒室的雙沖程操作，甚至是一旦達(dá)到適量高壓即自發(fā)爆炸的混和氣(狄賽爾循環(huán))。根據(jù)本發(fā)明，各部件的構(gòu)造使得(i)發(fā)動機(jī)還能夠自己供能，且(ii)空氣或者混和氣被直接從氣缸后部吸入，然后注入到所述氣缸的燃燒室或者鄰近氣缸的燃燒室內(nèi)。
文檔編號F01B5/00GK1950587SQ200580013643
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者弗朗西斯科·哈維爾·路易斯·馬丁內(nèi)茲 申請人:弗朗西斯科·哈維爾·路易斯·馬丁內(nèi)茲