專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括壓縮級(jí)和膨脹級(jí)，壓縮級(jí)和膨脹級(jí)分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的旋轉(zhuǎn)的工作活塞。由WO 2008/071326A1已知通用的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一種是基于旋轉(zhuǎn)的和功能上彼此對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)活塞的內(nèi)燃機(jī)，該旋轉(zhuǎn)活塞用于壓縮燃燒氣體和膨脹已燃燒的氣體。在本發(fā)明書(shū)的情況下，燃燒氣體和已燃燒氣體將簡(jiǎn)單地被稱(chēng)為工作氣體。對(duì)于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，工作氣體的壓縮和工作氣體從壓縮級(jí)到膨脹級(jí)的輸送對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)效率來(lái)說(shuō)是決定性的。與具有活塞一連桿一曲軸的諸如奧托發(fā)動(dòng)機(jī)的往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有明顯更高轉(zhuǎn)速；然而，它們執(zhí)行相同的工作沖程，即吸入、壓縮、點(diǎn)燃和膨脹。由于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮體積明顯小于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮體積，所以在工作沖程循環(huán)之間發(fā)生明顯更多的氣體傳遞，且功率密度高得多。實(shí)現(xiàn)用于在工作沖程循環(huán)之間運(yùn)送工作氣體的較短至極短氣體路徑或管路部段是重要的要求。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其允許比傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)更短的氣體路徑。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的任務(wù)，根據(jù)權(quán)利要求1來(lái)提供一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。它包括壓縮級(jí)和膨脹級(jí)，壓縮級(jí)和膨脹級(jí)分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的旋轉(zhuǎn)工作活塞，而壓縮級(jí)和膨脹級(jí)的工作活塞沿軸向彼此相繼地設(shè)置，且較佳地可繞共同的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。因此，壓縮級(jí)和膨脹級(jí)的工作活塞可以沿軸向、即沿旋轉(zhuǎn)軸線交疊地并彼此緊鄰地設(shè)置，從而與傳統(tǒng)的解決方案相比大幅縮短壓縮級(jí)和膨脹級(jí)之間的氣體路徑，這解決了本發(fā)明的任務(wù)。較佳地，與工作活塞相結(jié)合而起到形成具有可變體積的壓縮腔室和膨脹腔室作用的輔助活塞沿軸向相繼設(shè)置和/或能繞共同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使工作活塞和輔助活塞的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能容易地同步。在從屬權(quán)利要求中要求了本發(fā)明的有利的其它改進(jìn)。有利的是，將壓縮級(jí)和膨脹級(jí)的工作活塞定位在共同的軸上。壓縮級(jí)和膨脹級(jí)的工作活塞較佳地被設(shè)計(jì)成不可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接或構(gòu)造成單體。這將使膨脹級(jí)根據(jù)航空燃?xì)廨啓C(jī)的原理幾乎無(wú)損失地驅(qū)動(dòng)壓縮級(jí)。這將使得不必在膨脹級(jí)和壓縮級(jí)之間設(shè)置聯(lián)接件或另一動(dòng)力傳動(dòng)裝置。有利的是，為了進(jìn)行點(diǎn)燃，使被壓縮的工作氣體沿工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線方向徑向向內(nèi)偏轉(zhuǎn)。這將允許發(fā)動(dòng)機(jī)利用壓縮級(jí)和/或膨脹級(jí)的工作活塞內(nèi)的體積以點(diǎn)燃和燃燒工作氣體，并因此使膨脹級(jí)和壓縮級(jí)之間的氣體路徑相比于傳統(tǒng)方案進(jìn)一步縮短。作為本發(fā)明的有利改進(jìn)，壓縮級(jí)應(yīng)符合至少一個(gè)以下要求為了進(jìn)行點(diǎn)燃，將被壓縮的工作氣體通過(guò)工作活塞而被引導(dǎo)。通過(guò)引導(dǎo)，被壓縮的工作氣體能以較短路徑導(dǎo)入定位在工作活塞內(nèi)的點(diǎn)燃室內(nèi)。較短的管路距離將使壓力損失較小，且有高壓縮比。工作活塞包括穿過(guò)該工作活塞的至少一個(gè)開(kāi)口。較佳地，壓縮級(jí)、特別是壓縮腔室能在工作活塞的一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)經(jīng)由該開(kāi)口與點(diǎn)燃室直接連通，該壓縮腔室由工作活塞、外殼和與工作活塞結(jié)合作用的輔助活塞構(gòu)成。為了防止已被排擠的工作氣體流回壓縮腔室內(nèi)，可以在壓縮腔室和點(diǎn)燃室之間、較佳地在開(kāi)口區(qū)域內(nèi)放置有止回閥或單向閥。然后，該閥將僅允許工作氣體壓縮腔室進(jìn)入點(diǎn)燃室，而不可反向。較佳地，開(kāi)口包括沿軸向彼此間隔開(kāi)的多個(gè)平行的孔。開(kāi)口基本上沿徑向穿過(guò)工作活塞。這將允許被壓縮的工作氣體能以最短路徑導(dǎo)入定位在工作活塞內(nèi)的點(diǎn)燃室內(nèi)。這將使壓力損失減到最小，并特別是產(chǎn)生較高的壓縮比。工作活塞包括側(cè)表面，該側(cè)表面與旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼一起限定至少一個(gè)環(huán)形室部段。在此環(huán)形室部段內(nèi)，工作氣體能在工作活塞的連續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被吸入、混合和壓縮。工作活塞的側(cè)表面大致呈圓柱形。這將允許對(duì)形成于外殼和側(cè)表面之間的環(huán)形室部段進(jìn)行理想地密封。然而，工作活塞的側(cè)表面還可設(shè)計(jì)成凹入或凸出的形狀。工作活塞包括至少一個(gè)滑動(dòng)件(Schieber)，該滑動(dòng)件較佳地從工作活塞的側(cè)表面沿徑向突出。在工作活塞的連續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，滑動(dòng)件將允許被吸入外殼和側(cè)表面之間的環(huán)形室部段內(nèi)的工作氣體被理想地吸入、混合和壓縮。沿橫截面來(lái)看，該滑動(dòng)件呈漸開(kāi)線形。以此形狀，滑動(dòng)件的肩部(Flanke)形成漸開(kāi)線的各部分。這確保工作活塞和輔助活塞從橫截面來(lái)看在三個(gè)位點(diǎn)特別緊密地彼此面對(duì)并因此特別好地彼此密封。這還將產(chǎn)生工作氣體的最佳流動(dòng)特性?；瑒?dòng)件較佳地從底部向頂部漸縮，并在冠部形成銳角?；瑒?dòng)件與旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼以及工作活塞的側(cè)表面相結(jié)合限定較佳地從各側(cè)密封的環(huán)形室部段。這將允許將壓縮級(jí)的工作體積分成多個(gè)分離的部段。工作活塞包括多個(gè)滑動(dòng)件，這些滑動(dòng)件關(guān)于工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線以規(guī)則的角度間隔從工作活塞的側(cè)表面突出。這種設(shè)計(jì)使工作活塞每轉(zhuǎn)一圈所進(jìn)行的工作循環(huán)數(shù)任意地增大。工作活塞包括三個(gè)滑動(dòng)件，這三個(gè)滑動(dòng)件關(guān)于工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線以120°的角度間隔從工作活塞的側(cè)表面突出。當(dāng)滑動(dòng)件的數(shù)目等于三個(gè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特征特別有利。開(kāi)口止于滑動(dòng)件的肩部、較佳地止于滑動(dòng)件的沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向定位在正面的肩部。這允許最佳地利用壓縮腔室的體積，特別是可以實(shí)現(xiàn)特別高的壓縮比。工作活塞設(shè)計(jì)成帶襯里的中空?qǐng)A柱體，工作活塞的內(nèi)圓柱體較佳地具有大于工作活塞的外圓柱體的軸向長(zhǎng)度。這將使工作活塞具有非常牢固的設(shè)計(jì)。工作活塞與輔助活塞相結(jié)合而起到限定具有可變體積的至少一個(gè)壓縮腔室的作用。較佳地，工作活塞和輔助活塞與外殼相結(jié)合而形成具有一定體積的壓縮腔室，該體積在工作活塞與輔助活塞沿計(jì)劃的旋轉(zhuǎn)方向彼此滾動(dòng)(ahwili/en )的過(guò)程中減小。工作活塞與輔助活塞相結(jié)合而起到限定具有可變體積的至少一個(gè)吸入腔室的作用。較佳地，工作活塞和輔助活塞與外殼相結(jié)合而形成具有一定體積的吸入腔室，該體積在工作活塞與輔助活塞沿計(jì)劃的旋轉(zhuǎn)方向彼此滾動(dòng)的過(guò)程中增大。輔助活塞大致包括圓柱形側(cè)表面。輔助活塞包括與工作活塞的滑動(dòng)件的數(shù)目相一致的多個(gè)凹陷部。
工作活塞與輔助活塞將根據(jù)漸開(kāi)線嚙合齒、并較佳地彼此不接觸地滾動(dòng)，而滑動(dòng)件被密封地接納于凹陷部?jī)?nèi)。工作活塞與輔助活塞可以強(qiáng)制同步地轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮級(jí)包括可調(diào)節(jié)的控制元件，該控制元件交替地允許和阻止被壓縮的工作氣體從壓縮級(jí)漏出。作為本發(fā)明的有利改進(jìn)，膨脹級(jí)應(yīng)符合至少一個(gè)以下要求點(diǎn)燃的工作氣體為了進(jìn)行膨脹而被徑向向外、遠(yuǎn)離工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線地引導(dǎo)。較短的管路距離將產(chǎn)生較少的壓力損失和高效的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。為了進(jìn)行膨脹，被點(diǎn)燃的工作氣體通過(guò)膨脹級(jí)的工作活塞而被引導(dǎo)。這允許被點(diǎn)燃的工作氣體以較短路徑傳遞到膨脹腔室內(nèi)。這將產(chǎn)生非常小的壓力損失和非常高效的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。工作活塞包括穿過(guò)該工作活塞的至少一個(gè)開(kāi)口。較佳地，膨脹級(jí)、特別是膨脹腔室能在工作活塞的一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)經(jīng)由開(kāi)口與點(diǎn)燃室直接連通，該膨脹腔室由工作活塞、夕卜殼和與工作活塞相結(jié)合而作用的輔助活塞構(gòu)成。較佳地，穿過(guò)膨脹級(jí)的工作活塞的開(kāi)口的總體橫截面面積大于穿過(guò)壓縮級(jí)的工作活塞的開(kāi)口的橫截面面積。開(kāi)口基本上沿徑向穿過(guò)工作活塞。這允許被點(diǎn)燃的工作氣體以最短路徑傳遞到膨脹腔室內(nèi)。這將產(chǎn)生特別小的壓力損失和特別高效的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。工作活塞包括側(cè)表面，該側(cè)表面與旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼相結(jié)合而限定至少一個(gè)環(huán)形室部段。在此環(huán)形室部段內(nèi)，被點(diǎn)燃的工作氣體在工作活塞的連續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能最佳地進(jìn)行膨脹和排出。工作活塞的側(cè)表面大致呈圓柱形。這將允許對(duì)形成于外殼和側(cè)表面之間的環(huán)形室部段進(jìn)行理想地密封。然而，工作活塞的側(cè)表面還可設(shè)計(jì)成凹入或凸出形狀。工作活塞包括至少一個(gè)滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件較佳地從工作活塞的側(cè)表面徑向突出。在工作活塞的連續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，滑動(dòng)件的作用是使由工作氣體的燃燒所釋放的能量最佳地作用于工作活塞并將該能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)能量。從橫截面來(lái)看，滑動(dòng)件呈漸開(kāi)線形狀。以此形狀，滑動(dòng)件的肩部形成漸開(kāi)線的各部分。這確保工作活塞和輔助活塞從橫截面看是在三個(gè)位點(diǎn)處特別緊密地彼此面對(duì)，并因此特別良好地彼此密封。這還將產(chǎn)生工作氣體的最佳流動(dòng)特性。該橫截面形狀將有利于膨脹工作氣體在形成于外殼和側(cè)表面之間的環(huán)形室部段內(nèi)的流動(dòng)特性?；瑒?dòng)件與旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼以及工作活塞的側(cè)表面結(jié)合限定較佳地從各側(cè)密封的環(huán)形室部段。這將允許將膨脹級(jí)的工作體積分成多個(gè)分離的部段。工作活塞包括多個(gè)滑動(dòng)件，這些滑動(dòng)件關(guān)于工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線以規(guī)則的角度間隔從工作活塞的側(cè)表面突出。這種設(shè)計(jì)使工作活塞每轉(zhuǎn)一圈所進(jìn)行的工作沖程數(shù)任意地增大。工作活塞包括三個(gè)滑動(dòng)件，這三個(gè)滑動(dòng)件關(guān)于工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線以120°的角度間隔從工作活塞的側(cè)表面突出。當(dāng)采用該數(shù)目的滑動(dòng)件時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能可以特別有利。開(kāi)口止于滑動(dòng)件的肩部、較佳地止于滑動(dòng)件的沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向定位在背面的肩部。這允許將被點(diǎn)燃的工作氣體的膨脹能量用作使工作活塞加速的附加驅(qū)動(dòng)力。止于滑動(dòng)件肩部的開(kāi)口較佳地起到噴管的作用，以允許在工作氣體排出時(shí)對(duì)工作活塞加載一扭矩。
工作活塞設(shè)計(jì)成單壁圓柱體。借助此設(shè)計(jì)，工作活塞能以低成本方式來(lái)制造。工作活塞與輔助活塞相結(jié)合而起到限定具有可變體積的至少一個(gè)膨脹腔室的作用。較佳地，工作活塞和輔助活塞與外殼相結(jié)合而形成具有一定體積的膨脹腔室，該體積在工作活塞與輔助活塞沿計(jì)劃的旋轉(zhuǎn)方向彼此滾動(dòng)的過(guò)程中增大。輔助活塞基本上包括圓柱形側(cè)表面。輔助活塞包括與工作活塞的滑動(dòng)件的數(shù)目相一致的多個(gè)凹陷部。工作活塞與輔助活塞將根據(jù)漸開(kāi)線嚙合齒、較佳地彼此不接觸地滾動(dòng)，而滑動(dòng)件密封地接納于凹陷部?jī)?nèi)。工作活塞與輔助活塞可以強(qiáng)制同步地轉(zhuǎn)動(dòng)。膨脹級(jí)包括可調(diào)節(jié)的控制元件，該控制元件交替地允許和阻止工作氣體從膨脹級(jí)漏出。對(duì)于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)有利的是具有符合至少一個(gè)以下要求的點(diǎn)燃室點(diǎn)燃室至少在一些部段內(nèi)徑向地定位在壓縮級(jí)的工作活塞內(nèi)和/或徑向地定位在膨脹級(jí)的工作活塞內(nèi)。此結(jié)構(gòu)特別地緊湊。點(diǎn)燃室能在工作活塞的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與壓縮級(jí)和特別是壓縮腔室連通。這將防止被壓縮的工作氣體突然地傳遞到點(diǎn)燃室內(nèi)。這將產(chǎn)生更好的燃燒特性。最佳的點(diǎn)燃時(shí)刻和用于將工作氣體傳遞到點(diǎn)燃室內(nèi)的最佳時(shí)間窗根據(jù)旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況而不同。根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的、用于將工作氣體傳遞到點(diǎn)燃室內(nèi)的時(shí)間窗的可調(diào)節(jié)性和/或根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的、與設(shè)定壓縮級(jí)的工作活塞的轉(zhuǎn)角位置有關(guān)的點(diǎn)燃時(shí)刻的可調(diào)節(jié)性可以大幅改善旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。點(diǎn)燃室能在工作活塞的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與膨脹級(jí)、特別是與膨脹腔室連通。這將防止被點(diǎn)燃的工作氣體突然地傳遞到膨脹腔室內(nèi)。這將產(chǎn)生更好的膨脹特征。特別是，工作活塞的滑動(dòng)件可以垂直地加載有膨脹的工作氣體的力。這將確保最大可能地利用工作能量的膨脹能量。用于將工作氣體傳遞到點(diǎn)燃室內(nèi)的最佳時(shí)間窗根據(jù)旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況而不同。根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的、用于將工作氣體傳遞到點(diǎn)燃室內(nèi)的時(shí)間窗的可調(diào)節(jié)性可以大幅改善旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，該時(shí)間窗與設(shè)定膨脹級(jí)的工作活塞的轉(zhuǎn)角位置有關(guān)。點(diǎn)燃室能在工作活塞的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)既不與膨脹級(jí)也不與壓縮級(jí)連通。這將允許被壓縮的工作空氣無(wú)須專(zhuān)門(mén)的閥也能包含于點(diǎn)燃室內(nèi)。點(diǎn)燃室包括點(diǎn)燃室進(jìn)口，該點(diǎn)燃室進(jìn)口能在壓縮級(jí)的工作活塞的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)經(jīng)由開(kāi)口與壓縮腔室連通。點(diǎn)燃室包括點(diǎn)燃室出口，該點(diǎn)燃室出口能在膨脹級(jí)的工作活塞的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)經(jīng)由開(kāi)口與膨脹腔室連通。點(diǎn)燃室包括火花塞，該火花塞定向成大致平行于工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線。點(diǎn)燃腔室至少在一些部段內(nèi)軸向地定位在壓縮級(jí)的工作活塞內(nèi)和/或軸向地定位在膨脹級(jí)的工作活塞內(nèi)。點(diǎn)燃室至少在一些部段內(nèi)設(shè)計(jì)成在壓縮級(jí)的工作活塞內(nèi)和/或設(shè)計(jì)在膨脹級(jí)的工作活塞內(nèi)，而點(diǎn)燃室部段較佳地沿徑向和/或沿周向彼此偏移地定向并且較佳地尺寸不同。
點(diǎn)燃室與壓縮級(jí)的工作活塞的軸線偏心地和/或與膨脹級(jí)的工作活塞的軸線偏心地設(shè)置，而點(diǎn)燃室離開(kāi)工作活塞的軸線的距離較佳地大于點(diǎn)燃室離開(kāi)工作活塞的側(cè)表面的距離。點(diǎn)燃室出口沿徑向和/或沿周向相對(duì)于點(diǎn)燃室進(jìn)口偏移，較佳地沿徑向位于點(diǎn)燃室進(jìn)口之外和/或沿工作活塞的旋轉(zhuǎn)方向與點(diǎn)燃室進(jìn)口偏移。對(duì)于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)有利的是具有符合至少一個(gè)以下要求的控制臺(tái)控制臺(tái)可調(diào)節(jié)地并較佳是可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼內(nèi)?？刂婆_(tái)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的所述外殼能夠關(guān)于工作活塞的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)過(guò)+/-30°、優(yōu)先是+/-20°，較佳是+/-10°并特別較佳地是+/-5°的角度。點(diǎn)燃室和/或點(diǎn)燃室進(jìn)口和/或點(diǎn)燃室出口和/或火花塞設(shè)置在該控制臺(tái)內(nèi)?？刂婆_(tái)包括第一圓柱形部段，該第一圓柱形部段徑向定位在壓縮級(jí)的工作活塞內(nèi)。該部段較佳地不具有儲(chǔ)存功能，并與壓縮級(jí)的工作活塞的內(nèi)圓柱體和/或外圓柱體略隔開(kāi)，因而產(chǎn)生小間隙。如果有必要，也可以在控制臺(tái)的第一圓柱形部段與壓縮級(jí)的工作活塞之間設(shè)置有凹槽球軸承。較佳地，第一圓柱形部段包括點(diǎn)燃室進(jìn)口，該點(diǎn)燃室進(jìn)口在側(cè)表面上具有沿周向延伸的凹槽或凹口。在壓縮級(jí)的工作活塞的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，該凹槽或凹口將碰到壓縮級(jí)的工作活塞內(nèi)的開(kāi)口，并將能與此開(kāi)口連通，以使被壓縮的工作氣體可流入點(diǎn)燃室內(nèi)。較佳地，開(kāi)口沿壓縮級(jí)的工作活塞的旋轉(zhuǎn)方向位于凹槽或凹口末端處，經(jīng)由該開(kāi)口，凹槽或凹口可與通入點(diǎn)燃室內(nèi)的通道連通。較佳地，對(duì)于壓縮級(jí)的工作活塞處的每個(gè)滑動(dòng)件的開(kāi)口設(shè)有對(duì)應(yīng)的凹槽或凹口。控制臺(tái)包括第二圓柱形部段，該第二圓柱形部段徑向定位在膨脹級(jí)的工作活塞內(nèi)。此部段較佳地不具有儲(chǔ)存功能，并與膨脹級(jí)的工作活塞略間隔開(kāi)，以產(chǎn)生小間隙。如果有必要，可以在控制臺(tái)的第二圓柱形部段與膨脹級(jí)的工作活塞之間設(shè)有凹槽球軸承。較佳地，控制臺(tái)在第二圓柱形部段的側(cè)表面上具有點(diǎn)燃室出口，該點(diǎn)燃室出口具有沿周向延伸的至少一個(gè)開(kāi)口 ；該開(kāi)口還在膨脹級(jí)的工作活塞的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)碰到膨脹級(jí)的工作活塞內(nèi)的開(kāi)口，并由此能與此開(kāi)口連通。為每個(gè)點(diǎn)燃室出口較佳地在膨脹級(jí)的工作活塞處的每個(gè)滑動(dòng)件設(shè)有對(duì)應(yīng)開(kāi)口。對(duì)于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)有利的是具有符合至少一個(gè)以下要求的外殼外殼由大致為板形的多個(gè)部件構(gòu)成。模塊化的設(shè)計(jì)將便于外殼組裝。外殼包括正面外殼蓋、用于壓縮級(jí)的外殼框架、用于膨脹級(jí)的外殼框架和背面外殼蓋。通過(guò)用于壓縮級(jí)和膨脹級(jí)的外殼框架的分離以及位于兩側(cè)的外殼蓋將允許對(duì)應(yīng)部件的最佳組裝。至少兩個(gè)外殼部件彼此密封。在旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，這將產(chǎn)生較小的壓力損失和高效率。外殼大致包括方形外廓。此結(jié)構(gòu)特別地緊湊和牢固。外殼包括用于燃料進(jìn)口的接口和/或用于外殼冷卻循環(huán)的接口和/或用于控制臺(tái)冷卻循環(huán)的接口和/或排出口和/或用于傳遞數(shù)據(jù)和信號(hào)的接口。這將允許根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)容易地連接到現(xiàn)有設(shè)備。外殼包括燃料進(jìn)口，球形止回閥放置于該燃料進(jìn)口內(nèi)。對(duì)于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)有利的是具有符合至少一個(gè)以下要求的至少一根軸
軸可旋轉(zhuǎn)地定位在外殼內(nèi)。軸完全延伸穿過(guò)整個(gè)外殼，并在相對(duì)側(cè)從外殼突出。軸設(shè)計(jì)成工作軸，壓縮級(jí)的工作活塞和/或膨脹級(jí)的工作活塞固定地或可調(diào)節(jié)地定位在該工作軸上。軸設(shè)計(jì)成工作軸，壓縮級(jí)的工作活塞和/或膨脹級(jí)的工作活塞固定地或可調(diào)節(jié)地定位在該工作軸上。工作軸和輔助軸借助傳動(dòng)裝置來(lái)聯(lián)接。傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)成齒輪傳動(dòng)系。齒輪傳動(dòng)系的齒輪設(shè)置在外殼外。齒輪傳動(dòng)系的齒輪設(shè)計(jì)成圓柱齒輪，較佳地是具有斜齒的圓柱齒輪。傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比是1:1。有用的是旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有至少一個(gè)冷卻循環(huán)。較佳地，旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括例如用于外殼和/或用于控制臺(tái)的至少兩個(gè)單獨(dú)的冷卻循環(huán)。有助的是旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于處理工作氣體的化油器。有用的是旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括噴射器，該噴射器用于將工作氣體噴入壓縮級(jí)或點(diǎn)燃室內(nèi)。本發(fā)明的另一方面應(yīng)用于一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，該旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮級(jí)和膨脹級(jí)以及點(diǎn)燃室，壓縮級(jí)和膨脹級(jí)分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的旋轉(zhuǎn)的工作活塞，該點(diǎn)燃室用于點(diǎn)燃和燃燒工作氣體，而點(diǎn)燃室能在對(duì)應(yīng)的工作活塞的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與壓縮級(jí)和/或與膨脹級(jí)連通?？梢暂^佳地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍的起始和/或結(jié)束，和/或可以使控制轉(zhuǎn)角范圍總體移位。在第一可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，點(diǎn)燃室較佳地僅能與壓縮級(jí)連通；在第二可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，點(diǎn)燃室較佳地既不能與壓縮級(jí)也不能與膨脹級(jí)連通；在第三可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，點(diǎn)燃可以較佳地僅與膨脹級(jí)連通。根據(jù)本發(fā)明的該方面的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)可以與說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求書(shū)中所闡釋的每個(gè)特征結(jié)合。有利的是，根據(jù)所測(cè)量到的變量來(lái)控制或調(diào)節(jié)點(diǎn)燃室能與壓縮級(jí)和/或與膨脹級(jí)連通的工作活塞的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角范圍，該變量較佳地是對(duì)應(yīng)工作活塞的轉(zhuǎn)速。可以較佳地調(diào)節(jié)或控制轉(zhuǎn)角范圍的起始和/或結(jié)束，和/或可以總地控制轉(zhuǎn)角范圍的移位。本發(fā)明的另一方面應(yīng)用于一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，該旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮級(jí)和膨脹級(jí)以及點(diǎn)燃室，壓縮級(jí)和膨脹級(jí)分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的轉(zhuǎn)動(dòng)的工作活塞，該點(diǎn)燃室用于點(diǎn)燃和燃燒工作氣體，而點(diǎn)燃室能至少分部段地徑向定位在壓縮級(jí)的工作活塞內(nèi)和/或徑向定位在膨脹級(jí)的工作活塞內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的該方面的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)可以與說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求書(shū)中所闡釋的每個(gè)特征結(jié)合。根據(jù)該設(shè)計(jì)，旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是基于汽油的自點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)較佳地包括熾熱線圈(GlUhspirale)，以點(diǎn)著點(diǎn)燃室內(nèi)的工作氣體。熾熱線圈較佳地設(shè)置在外殼上的可調(diào)節(jié)位置，以確保精確和自動(dòng)的點(diǎn)燃。旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)較佳地具有噴射器閥，以直接將燃料噴射到點(diǎn)燃室內(nèi)。較佳地，可以調(diào)節(jié)噴射器閥在外殼上的位置。這將有助于確保噴射時(shí)刻和點(diǎn)燃時(shí)刻精確地同時(shí)進(jìn)行。替代地，燃料可以已噴射到壓縮級(jí)2內(nèi)或吸入通道內(nèi)。根據(jù)一種設(shè)計(jì)，旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的效率將通過(guò)實(shí)施從廢氣中回收能量的措施來(lái)進(jìn)一步增加。較佳地，從旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中借助至少一個(gè)換熱器和/或經(jīng)由至少一個(gè)渦輪機(jī)來(lái)回收能量；此能量將回饋到旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)。然而，從廢氣中回收的能量還可用于使其它耗能部件運(yùn)行。較佳地，廢氣能量用于加熱和/或預(yù)壓縮所吸入的空氣。由權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)中闡釋的特征的組合來(lái)得到本發(fā)明的其它有利改進(jìn)。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的正視圖。圖3示出剖過(guò)工作軸和輔助軸的圖2的剖面II1-1II。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的正面的立體圖。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的正面的另一立體圖。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的背面的立體圖。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的后視圖。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的背面的局部立體圖。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸的局部立體圖，其中具有控制臺(tái)、但沒(méi)有圓柱齒輪。圖10示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸的立體圖，其中具有控制臺(tái)和圓柱齒輪。圖11示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸的另一立體圖，其中具有控制臺(tái)和圓柱齒輪。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接好的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸和輔助軸的局部立體圖。圖13示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的控制臺(tái)的立體圖。圖14示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的控制臺(tái)的另一立體圖。圖15示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸的分解圖。圖16示出根據(jù)本發(fā)明的適當(dāng)組裝狀態(tài)下的聯(lián)接好的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的控制臺(tái)和工作軸的局部立體圖。圖17示出根據(jù)本發(fā)明的適當(dāng)組裝狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的前部的立體圖，其中不具有任何圓柱齒輪且不具有正面外殼蓋。圖18示出在壓縮級(jí)的工作狀態(tài)下的、根據(jù)本發(fā)明的適當(dāng)組裝的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其中不具有圓柱齒輪且不具有正面外殼蓋。圖19示出在膨脹級(jí)的第一工作狀態(tài)下的、根據(jù)本發(fā)明的示意性適當(dāng)組裝的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其中不具有圓柱齒輪且不具有正面外殼蓋。圖20示出在膨脹級(jí)的第二工作狀態(tài)時(shí)根據(jù)本發(fā)明的示意性適當(dāng)組裝的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其中不具有圓柱齒輪且不具有正面外殼蓋。圖21示出作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的示意首1J視圖。圖22示出作為本發(fā)明的第三實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的示意剖視圖。
圖23示出作為本發(fā)明的第三實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸和輔助軸的示意側(cè)視圖，而膨脹級(jí)和壓縮級(jí)的工作軸和輔助軸顯示為重疊。圖24示出作為本發(fā)明的第四實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的示意首1J視圖。圖25示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的示意首1J視圖。圖26示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸和輔助軸的示意側(cè)視圖，而膨脹級(jí)和壓縮級(jí)的工作軸和輔助軸部分顯示為重疊。圖27示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸的示意剖視圖。圖28示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作軸的示意側(cè)視圖，而膨脹級(jí)和壓縮級(jí)的工作活塞顯示為重疊。圖29示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮級(jí)的工作活塞和輔助活塞的示意側(cè)視圖，而圖29A示出處于開(kāi)始加載點(diǎn)燃室的轉(zhuǎn)角位置的壓縮級(jí)的工作活塞和輔助活塞，而圖29B示出在點(diǎn)燃室加載結(jié)束時(shí)壓縮級(jí)的工作活塞和輔助活塞。圖30示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹級(jí)的工作活塞和輔助活塞的示意側(cè)視圖，而圖30A示出處于點(diǎn)燃室開(kāi)始卸載時(shí)的轉(zhuǎn)角位置的膨脹級(jí)的工作活塞和輔助活塞，而圖30B示出在點(diǎn)燃室卸載結(jié)束時(shí)膨脹級(jí)的工作活塞和輔助活塞。圖31示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮級(jí)的控制環(huán)的不同視圖，圖31A示出圖31C的A-B剖面，而圖31B示出圖31C的視圖A，圖31C示出圖31A的C-D剖面。圖32示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹級(jí)的控制環(huán)的不同視圖，圖32A示出圖32C的E-F剖面，而圖32B示出圖32C的視圖B，圖32C示出圖32A的G-H剖面。圖33示出作為本發(fā)明的第六實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的示意剖視圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例接下來(lái)將參照?qǐng)D1至18詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的具有不同部件的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的結(jié)構(gòu)。外殼圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的側(cè)視圖。根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的外殼10包括正面外殼蓋101、用于壓縮級(jí)2的外殼框架102、用于膨脹級(jí)3的外殼框架103以及背面外殼蓋104。框架部件通過(guò)例如呈螺栓105形式的緊固件保持在一起，緊固件穿過(guò)框架部件102、103以及正面和背面外殼蓋101和104。外殼包括各種外圍接口，諸如用于燃料進(jìn)給11的連接件(圖2)、用于外殼冷卻循環(huán)的連接件12(圖2)、用于控制臺(tái)冷卻循環(huán)的連接件13、排氣管或排氣口 14、用于火花塞15的連接器、點(diǎn)火電線16和用于控制臺(tái)6的調(diào)節(jié)裝置17。也可以附加地設(shè)計(jì)用于電子數(shù)據(jù)和/或信號(hào)傳遞的接口。工作軸4和它旁邊的輔助軸5延伸穿過(guò)外殼。這些軸經(jīng)由外殼10外側(cè)的圓柱齒輪40、50耦合，以使工作軸4和輔助軸5的旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)地耦合并強(qiáng)制同步。外殼的一個(gè)開(kāi)口接納所謂的控制臺(tái)6，該控制臺(tái)繞工作軸4的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于外殼10轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，可以使用調(diào)節(jié)裝置17來(lái)調(diào)節(jié)控制臺(tái)6相對(duì)于外殼10的旋轉(zhuǎn)位置和轉(zhuǎn)角位置。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的正視圖?？梢钥吹剑鈿?0呈大致方形，在頂部和底部處具有圓角，圓角的曲率中心與工作軸4和輔助軸5的旋轉(zhuǎn)軸線重合。如果沿正面和背面外殼蓋101、104的對(duì)應(yīng)外側(cè)處的工作軸4和輔助軸5的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量，則外殼10的深度約是175毫米，總高度為約465毫米。工作軸和輔助軸從正面外殼蓋101突出約87毫米。排出口 14從背面外殼蓋104的外側(cè)突出約124毫米。因此，如果沿工作軸4和輔助軸5的旋轉(zhuǎn)軸線從由正面外殼蓋101突出的工作軸4和輔助軸5到排出口 14的端部測(cè)量，則根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的總深度為約386毫米。如果垂直于工作軸4和輔助軸5的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量，則不計(jì)入排出口 14的外殼總寬度為約311毫米，計(jì)入排出口的外殼總寬度為約373毫米。外殼10的尺寸可依根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的所需額定功率而不同。圖3示出剖過(guò)旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作軸4和輔助軸5的圖2中的剖面II1-1IIo該附圖還顯示外殼10的各部件，即，正面外殼蓋1、用于壓縮級(jí)2的外殼框架2、用于膨脹級(jí)3的外殼框架103和背面外殼蓋4。通過(guò)多個(gè)滾子軸承、較佳地是徑向推力球軸承，通過(guò)多個(gè)滾子軸承、較佳地是徑向推力球軸承，工作軸4相對(duì)于外殼10或正面外殼蓋101以及相對(duì)于控制臺(tái)6樞轉(zhuǎn)，并因此能相對(duì)于外殼10和控制臺(tái)6轉(zhuǎn)動(dòng)。在工作軸4上不可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置有壓縮級(jí)2的工作活塞20和膨脹級(jí)3的工作活塞30。通過(guò)多個(gè)滾子軸承、較佳地是徑向推力球軸承，輔助軸5相對(duì)于外殼10或正面外殼蓋101、背面外殼蓋104樞轉(zhuǎn)，并因此能相對(duì)于外殼10轉(zhuǎn)動(dòng)。在輔助軸5上不可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置有壓縮級(jí)2的輔助活塞25和膨脹級(jí)3的輔助活塞35。通過(guò)使用徑向推力球軸承，外殼10內(nèi)的工作活塞20、30或輔助活塞25、35的軸向距離可以調(diào)節(jié)成防止這些活塞與外殼壁的內(nèi)側(cè)接觸并允許工作活塞20、30或輔助活塞25、35和外殼壁之間有最小距離。壓縮級(jí)的工作活塞壓縮級(jí)2的工作活塞20包括具有雙壁式的大致中空?qǐng)A柱形。工作活塞20的內(nèi)圓柱體在外殼10的框架部件102、103的幾乎總寬度上延伸，并直接定位在工作軸4上，而外圓柱體的外側(cè)表面22與壓縮級(jí)2的框架部件102相結(jié)合來(lái)限定多個(gè)用于吸入、混合和壓縮工作氣體或空氣-燃料混合物的腔室2a、2b、2c (圖18)。這些腔室由滑動(dòng)件23分隔。腔室2a、2b、2c (圖18)被設(shè)計(jì)成環(huán)形室部段。壓縮級(jí)2的工作活塞20對(duì)于每個(gè)滑動(dòng)件23包括一個(gè)穿過(guò)工作活塞10外圓柱體的開(kāi)口 21 (圖9)。該開(kāi)口沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向形成于每個(gè)沿徑向從側(cè)表面22突出的滑動(dòng)件23的正面。開(kāi)口 21包括三個(gè)平行的孔，這些孔沿徑向穿過(guò)工作活塞20的外圓柱體，以在工作活塞20的一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)能與旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的點(diǎn)燃室60連通。膨脹級(jí)的工作活塞與壓縮級(jí)2的工作活塞20的內(nèi)圓柱體同心地設(shè)置有膨脹級(jí)3的大致圓柱形工作活塞30。膨脹級(jí)3的工作活塞30的外側(cè)表面32與膨脹級(jí)3的框架部件103相結(jié)合而構(gòu)成多個(gè)腔室3a、3b、3c (圖19和20)，這些腔室設(shè)計(jì)成用于使已點(diǎn)燃的工作氣體膨脹的環(huán)形室部段。這些腔室由滑動(dòng)件33分隔開(kāi)。膨脹級(jí)3的工作活塞30對(duì)于每個(gè)滑動(dòng)件33包括至少一個(gè)開(kāi)口 31 (圖9)，該至少一個(gè)開(kāi)口沿轉(zhuǎn)動(dòng)方形成于沿徑向從側(cè)表面32突出的每個(gè)滑動(dòng)件33的背面。開(kāi)口 31沿徑向穿過(guò)膨脹級(jí)3的工作活塞30，以在工作活塞30的一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)能與旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的點(diǎn)燃室60連通。壓縮級(jí)和膨脹級(jí)的隔絕呈環(huán)形或盤(pán)形的分離盤(pán)定位在壓縮級(jí)2的工作活塞20和正面外殼蓋101之間、壓縮級(jí)2的工作活塞20和膨脹級(jí)3的工作活塞30之間以及膨脹級(jí)3的工作活塞30與背面外殼蓋104之間。這些分離盤(pán)較佳地不可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在工作軸4上，并沿軸向限定壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3中的構(gòu)造成環(huán)形室部段的腔室。壓縮級(jí)2的工作活塞20和膨脹級(jí)3的工作活塞30之間的分離盤(pán)較佳地提供迷宮式密封，以防止工作氣體從壓縮級(jí)2的腔室2a、2b、2c中的一個(gè)(圖18)泄漏到膨脹級(jí)3的腔室3a、3b、3c中的一個(gè)(圖19和20)內(nèi)?？刂婆_(tái)控制臺(tái)6能相對(duì)于外殼10轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使用調(diào)節(jié)裝置17在預(yù)定的角度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)控制臺(tái)6相對(duì)于外殼10的轉(zhuǎn)動(dòng)位置或角度位置。壓縮級(jí)2的工作活塞20的外圓柱體非接觸地在控制臺(tái)的第一圓柱形部段61上滑動(dòng)，而膨脹級(jí)3的工作活塞30在控制臺(tái)6的第二圓柱部段66上滑動(dòng)。控制臺(tái)6的第二圓柱形部段66的直徑略大于控制臺(tái)6的第一圓柱形部段61的直徑?？刂婆_(tái)6 (圖13)能根據(jù)工作活塞20和工作活塞30的轉(zhuǎn)角位置來(lái)調(diào)節(jié)工作氣體流入點(diǎn)燃室60和逸出點(diǎn)燃室60。通過(guò)使用調(diào)節(jié)裝置17，控制臺(tái)6能繞壓縮級(jí)2的工作活塞20和膨脹級(jí)3的工作活塞30的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于外殼10轉(zhuǎn)過(guò)約+/-10°的角度。點(diǎn)燃室60、具有連結(jié)點(diǎn)燃室60的軸向連接孔64和徑向孔63的點(diǎn)燃室入口 62、63、64、點(diǎn)燃室出口和火花塞65放置于或形成于控制臺(tái)6內(nèi)。根據(jù)規(guī)定,火花塞65定向成大致平行于工作活塞20和工作活塞30的旋轉(zhuǎn)軸線。根據(jù)規(guī)定，控制臺(tái)6的第一圓柱形部段61徑向放置于壓縮級(jí)2的工作活塞20內(nèi)，而根據(jù)規(guī)定，控制臺(tái)的第二圓柱形部段66徑向放置于膨脹級(jí)3的工作活塞30內(nèi)。點(diǎn)燃室60形成于控制臺(tái)6的第二圓柱形部段66內(nèi)，并因此根據(jù)規(guī)定位于膨脹級(jí)3的工作活塞30內(nèi)的徑向位置。對(duì)于示例設(shè)計(jì)，點(diǎn)燃室60具有13. 44立方厘米的容積。例如，它通過(guò)端銑刀銑入控制臺(tái)6。在凹槽62的沿工作活塞20和工作活塞30的旋轉(zhuǎn)方向的前端部處的徑向進(jìn)入孔(Eingangsbohrung)63和沿軸向平行于工作活塞20、30的旋轉(zhuǎn)軸線延伸并通入點(diǎn)燃室60的橫向孔或連接孔64關(guān)于壓縮體積都具有盡可能大的直徑，因而能實(shí)現(xiàn)最小流動(dòng)阻力和最大壓縮。點(diǎn)燃室出口在控制臺(tái)6的第二圓柱形部段66內(nèi)沿上述控制臺(tái)的周向延伸約60°的轉(zhuǎn)角范圍。通過(guò)將點(diǎn)燃室60放置于能相對(duì)于外殼10轉(zhuǎn)動(dòng)的控制臺(tái)6內(nèi)，點(diǎn)燃室60能在工作活塞20或工作活塞30的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3連通。此外，點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64能在壓縮級(jí)2的工作活塞20的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)經(jīng)由壓縮級(jí)2的工作活塞20內(nèi)的開(kāi)口 21與壓縮腔室連通，而點(diǎn)燃室出口可經(jīng)由膨脹級(jí)3的工作活塞30內(nèi)的開(kāi)口 31在膨脹級(jí)3的工作活塞30的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與膨脹腔室連通。較佳地，點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64和點(diǎn)燃室出口在工作活塞20或工作活塞30的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)被堵塞，以防止點(diǎn)燃室60既不與壓縮級(jí)2也不與膨脹級(jí)3連通，以使壓縮的工作氣體包含在點(diǎn)燃室60內(nèi)。較佳地，是在轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)點(diǎn)燃被壓縮的工作氣體。
壓縮級(jí)的輔助活塞如圖3中的剖視圖可見(jiàn)，壓縮級(jí)2的工作活塞20的側(cè)表面22相對(duì)于壓縮級(jí)2的輔助活塞25的側(cè)表面、借助漸開(kāi)線嚙合齒在理想情況下不接觸地滾動(dòng)，在工作活塞20的側(cè)表面22上徑向突出的漸開(kāi)線形狀的滑動(dòng)件23以120°的角間隔被接納于輔助活塞25的側(cè)表面內(nèi)的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的凹槽形凹陷部26內(nèi)。膨脹級(jí)的輔助活塞以相同的對(duì)應(yīng)方式，膨脹級(jí)3的工作活塞30的側(cè)表面32借助漸開(kāi)線嚙合齒相對(duì)于膨脹級(jí)3的輔助活塞35的側(cè)表面在理想情況下不接觸地滾動(dòng)，在工作活塞30的側(cè)表面32上徑向突出的漸開(kāi)線形狀滑動(dòng)件33以120°的角間隔被接納于輔助活塞35的側(cè)表面內(nèi)的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的凹槽形凹陷部36內(nèi)。在工作軸和輔助軸4、5的滾動(dòng)過(guò)程中，工作活塞20、30與正面外殼蓋101、背面外殼蓋104之間的分離盤(pán)密封地接納于輔助活塞25、35的對(duì)應(yīng)凹陷部?jī)?nèi)。為了避免重復(fù)，關(guān)于其它附圖中的附圖標(biāo)記參照上述說(shuō)明。圖4和5不出正面的不同立體圖，圖6不出背面的立體圖，而圖7不出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的后視圖。在外殼10的背面上有不出控制臺(tái)6相對(duì)于外殼10的角度位置的刻度。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的背面的局部立體圖。為了看得清楚，移除了正面外殼蓋101和背面外殼蓋104的部件和壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3的外殼框架102、103的部件。可看到，工作活塞20、30的滑動(dòng)件23、33關(guān)于共同的旋轉(zhuǎn)軸線以相同的轉(zhuǎn)角和相同的轉(zhuǎn)角間距定向?？梢赃M(jìn)一步看出，在工作軸和輔助軸4、5的滾動(dòng)過(guò)程中，工作活塞20,30與外殼部件101、104之間的分離盤(pán)是如何密封地接納于輔助活塞25、35的對(duì)應(yīng)凹陷部?jī)?nèi)。還可以看到，壓縮級(jí)2的腔室2a、2b、2c (圖18)和膨脹級(jí)3的腔室3a、3b、3c (圖19和20)是如何在工作活塞和輔助活塞20、25、30、35的側(cè)表面22、32、凹陷部和滑動(dòng)件23、33之間通過(guò)工作活塞20、30與輔助活塞25、35、外殼和分離盤(pán)的相互作用來(lái)形成。圖9示出具有控制臺(tái)6的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作軸4的局部立體圖。為了看得清楚，未示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的圓柱齒輪和分離盤(pán)，圓柱齒輪和分離盤(pán)設(shè)計(jì)成位于壓縮級(jí)2的工作活塞20與正面外殼蓋101之間。圖10和11示出處于適當(dāng)組裝狀態(tài)的工作軸4的不同立體圖，而圖12示出工作軸4和輔助軸5的立體圖，工作軸和輔助軸經(jīng)由放置于對(duì)應(yīng)端部處的斜齒的圓柱齒輪40、50聯(lián)接。這些圓柱齒輪使工作軸4和輔助軸5之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)耦合并強(qiáng)制同步。圖13示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的控制臺(tái)6的立體圖。圖14示出控制臺(tái)6的另一立體圖，圖15示出具有同軸定位的控制臺(tái)6的工作軸4的分解圖。圖16示出適當(dāng)組裝的工作軸4和控制臺(tái)6的局部立體剖視圖。圖17和18示出在壓縮級(jí)2的工作循環(huán)中的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)1，其不具有圓柱齒輪和正面外殼蓋101。圖19和20示出在膨脹級(jí)的操作的第一和第二工作狀態(tài)下的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)1，其不具有圓柱齒輪和正面外殼蓋101。接下來(lái)將參照?qǐng)D18至20詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的功能原理。圖18至20中的箭頭指示工作活塞20、30和輔助活塞25、35的計(jì)劃旋轉(zhuǎn)方向。工作活塞20、30在圖18至20中沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而輔助活塞25、35逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在圖19和20中可以看到，工作活塞20、30的滑動(dòng)件23、33在點(diǎn)燃時(shí)、即在壓縮循環(huán)結(jié)束時(shí)并在膨脹循環(huán)開(kāi)始之前的位置。壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3的工作活塞20、30的滑動(dòng)件23、33分別間隔120°，連同對(duì)應(yīng)的輔助活塞25、35和外殼一起，分別構(gòu)成三個(gè)實(shí)施成環(huán)形室部段的腔室2a、2b、2c(圖18)或3a、3b、3c (圖19)。在工作活塞20、30借助漸開(kāi)線嚙合齒而相對(duì)于輔助活塞25、35滾動(dòng)過(guò)程中，壓縮級(jí)的腔室2a、2b、2c中的一個(gè)(圖18)和膨脹級(jí)3的腔室3a、3b、3c中的一個(gè)(圖19)分別由彼此緊密相接的工作活塞20、30和對(duì)應(yīng)的輔助活塞25、35分開(kāi)。在圖20中示出具有腔室部段3c*和3c的膨脹級(jí)3的分隔開(kāi)的室3c/3c*。工作活塞30和對(duì)應(yīng)的輔助活塞35的緊密定位造成腔室部段3c*和3c之間由油膜密封的屏障。壓縮級(jí)2的一個(gè)腔室通過(guò)工作活塞20和對(duì)應(yīng)的輔助活塞25的緊密定位同樣一分為二，其中，在兩個(gè)腔室部段之間產(chǎn)生屏障。被設(shè)計(jì)成部分環(huán)形的環(huán)形室部段的腔室2a、2b、2c或3a、3b、3c在此實(shí)施方式中具有約147立方厘米的體積。壓縮級(jí)2的分隔開(kāi)的腔室2c的縮小部分形成壓縮腔室。壓縮級(jí)2的分隔開(kāi)的腔室2c的增大部分形成吸入腔室。膨脹級(jí)3的分隔開(kāi)的腔室3c/3c*的增大部分形成膨脹腔室。吸入工作氣體經(jīng)由燃料進(jìn)口 11通入壓縮腔室2的吸入腔室內(nèi)，在燃料進(jìn)口內(nèi)定位有球形止回閥?；旌衔锏男纬山柚推?未示出)實(shí)現(xiàn)，或者燃料通過(guò)噴射系統(tǒng)直接運(yùn)送到壓縮腔室2c或點(diǎn)燃室60內(nèi)。吸入腔室2a的最大體積為約147立方厘米。吸入腔室的體積隨著壓縮級(jí)2的工作活塞20的旋轉(zhuǎn)而變化，以吸入工作氣體。當(dāng)壓縮級(jí)2的工作活塞20以例如10000轉(zhuǎn)/分鐘來(lái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，吸入腔室每轉(zhuǎn)一圈充注三次工作氣體。在壓縮級(jí)2的工作活塞20的連續(xù)旋轉(zhuǎn)期間，工作氣體在腔室2a和2b內(nèi)混合。壓縮在壓縮級(jí)2的工作活塞20的連續(xù)旋轉(zhuǎn)期間，工作氣體在壓縮腔室2c內(nèi)進(jìn)行壓縮。如果滑動(dòng)件23到達(dá)某一轉(zhuǎn)角位置，其中，在該轉(zhuǎn)角位置工作活塞20的開(kāi)口 21滑動(dòng)到點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64的凹槽62，則壓縮腔室2c將能與點(diǎn)燃室60連通。工作氣體經(jīng)由壓縮級(jí)的工作活塞20內(nèi)的開(kāi)口 21并經(jīng)由點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64被壓入點(diǎn)燃室60。氣體僅在轉(zhuǎn)角范圍等于60° (對(duì)應(yīng)于點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64的凹槽62的弧長(zhǎng))時(shí)通過(guò)工作活塞20的旋轉(zhuǎn)才被壓入腔室。在此轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64打開(kāi)，且點(diǎn)燃室出口被堵住，以使點(diǎn)燃室60僅能與壓縮級(jí)2連通。如果滑動(dòng)件23超過(guò)了 60°的轉(zhuǎn)角范圍，則點(diǎn)燃室60將再次關(guān)閉，并由此中斷壓縮腔室2c與點(diǎn)燃室之間的連通。被壓縮的工作氣體體積的約90%因此包含在點(diǎn)燃室60內(nèi)。剩余的10%的體積將包含于下一循環(huán)中。這就是為什么工作活塞20的轉(zhuǎn)速增大將提高壓縮率以及因此提高旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的效率。為了防止氣體泄漏到點(diǎn)燃室60外，在壓縮腔室2c與點(diǎn)燃室60之間設(shè)有止回閥。壓縮級(jí)2的工作活塞20和膨脹級(jí)3的工作活塞30通過(guò)定位在工作軸4上的分離盤(pán)彼此分開(kāi)。這將防止被壓縮的氣體直接從壓縮腔室2c進(jìn)入膨脹腔室3c*。較佳地，在中間分離盤(pán)和工作活塞20之間和/或外分離盤(pán)和外殼部件101、104之間設(shè)有非接觸式密封件。點(diǎn)燃圖18和19示出在點(diǎn)燃時(shí)工作活塞20、30的轉(zhuǎn)角位置。在此轉(zhuǎn)角位置，壓縮級(jí)2的工作活塞20上的滑動(dòng)件23將被壓縮的點(diǎn)燃用混合物擠壓到點(diǎn)燃室60內(nèi)，并且位于輔助活塞25的凹陷部26內(nèi)。在此轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64和點(diǎn)燃室出口都被堵住，以允許點(diǎn)燃室60既不與壓縮級(jí)2也不與膨脹級(jí)3連通。這將確保被壓縮的工作氣體包含在點(diǎn)燃室60內(nèi)。當(dāng)壓縮比為11:1時(shí)，壓力為11巴的工作氣體現(xiàn)在由突出到點(diǎn)燃室60內(nèi)的火花塞65點(diǎn)燃。點(diǎn)燃時(shí)刻可以較佳地根據(jù)各種可測(cè)量變量、通過(guò)控制裝置與工作活塞20、30的轉(zhuǎn)角位置有關(guān)地進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制，可測(cè)量變量是比如工作活塞20、30的轉(zhuǎn)速等。膨脹圖20示出就在點(diǎn)燃后不久以及膨脹過(guò)程中膨脹級(jí)3的工作活塞30的轉(zhuǎn)角位置。此時(shí)，膨脹級(jí)3的工作活塞30上的滑動(dòng)件33正從膨脹級(jí)3的輔助活塞35的凹陷部36中出來(lái)，并通過(guò)被點(diǎn)燃的工作氣體的膨脹而被驅(qū)動(dòng)。在此轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，點(diǎn)燃室進(jìn)口 62、63、64被堵住，僅點(diǎn)燃室出口打開(kāi)，以允許點(diǎn)燃室60僅與膨脹級(jí)3連通。膨脹級(jí)3的工作活塞30具有彼此偏移120°的三個(gè)端面?zhèn)乳_(kāi)口 31。每隔120°，工作活塞30的開(kāi)口 31和點(diǎn)燃室出口連通，而被點(diǎn)燃的工作氣體在約60°的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)被壓入膨脹腔室。在燃燒和膨脹之后，吸入的氣體體積需要更大的空間，而從點(diǎn)燃室60逸出的燃燒氣體的體積瞬間增大。已燃燒的工作氣體經(jīng)由滑動(dòng)件33的沿旋轉(zhuǎn)方向在背面的肩部?jī)?nèi)的開(kāi)口 31排到膨脹腔室3c*內(nèi)。所產(chǎn)生的壓力造成垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(沿滑動(dòng)件33的切向)作用的力，以允許膨脹級(jí)3的工作活塞30或整個(gè)工作軸以恒定的扭矩來(lái)加載。由此，在任何時(shí)候都能得到由壓力造成的最大扭矩，例如以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛或其它類(lèi)似物。燃燒氣體可以在燃燒和膨脹過(guò)程之后從膨脹級(jí)3逸出，并將隨后通過(guò)排出口 14排出。根據(jù)航空燃?xì)廨啓C(jī)的原理，膨脹級(jí)3的工作活塞30驅(qū)動(dòng)壓縮級(jí)2的工作活塞20。密封設(shè)計(jì)壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3的腔室部段2a、2b、2c (圖18)或3a、3b、3c (圖19和20)例如相對(duì)于外殼通過(guò)非接觸式密封件來(lái)密封，以將被壓縮的工作氣體僅壓入點(diǎn)燃室內(nèi)，并且不讓膨脹的工作氣體在點(diǎn)燃后進(jìn)入壓縮腔室。點(diǎn)燃時(shí)刻的精調(diào)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)成調(diào)節(jié)螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)裝置17，控制臺(tái)6能在外殼10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，此轉(zhuǎn)動(dòng)能調(diào)節(jié)點(diǎn)燃室60的位置。與通過(guò)本發(fā)明所設(shè)想的點(diǎn)燃時(shí)刻的可調(diào)節(jié)性結(jié)合，可以精確地調(diào)節(jié)工作氣體的啟動(dòng)。較佳的實(shí)施方式和部件根據(jù)當(dāng)前發(fā)展?fàn)顟B(tài)，將旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I設(shè)計(jì)成壓縮比為約11:1、每轉(zhuǎn)一圈點(diǎn)燃三次的液體冷卻式旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。工作軸4和輔助軸5的傳動(dòng)比是1:1。該點(diǎn)燃通過(guò)NGK M16xl (兩極)型火花塞65來(lái)實(shí)現(xiàn)。此混合物通過(guò)改型的Walbro化油器來(lái)形成。第二實(shí)施例接下來(lái)將參照?qǐng)D21來(lái)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。為了避免重復(fù)說(shuō)明，相同的附圖標(biāo)記將用于與之前附圖中相同的部件。下面，將解釋與之前實(shí)施例的差異。圖21示出作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的一部分的示意剖視圖。為了看得清楚，未示出壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3的輔助活塞和其它元件。與之前實(shí)施例不同的是，旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I在壓縮腔室和點(diǎn)燃室60之間和/或點(diǎn)燃室60和膨脹腔室之間包括閥692、693或自動(dòng)打開(kāi)/關(guān)閉密封件。閥692將調(diào)節(jié)氣體從壓縮腔室進(jìn)入點(diǎn)燃室60，和/或閥693將調(diào)節(jié)氣體從點(diǎn)燃室60進(jìn)入膨脹腔室。點(diǎn)燃室60設(shè)計(jì)成位于控制臺(tái)6內(nèi)，該控制臺(tái)6可以繞工作軸4的軸線相對(duì)于外殼10調(diào)節(jié)，以允許點(diǎn)燃室60在對(duì)應(yīng)的工作活塞20、30的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)能與壓縮級(jí)2或壓縮腔室和/或與膨脹級(jí)3或膨脹腔室連通。壓縮級(jí)2內(nèi)的工作活塞20和輔助活塞25的直徑設(shè)計(jì)成使它們的切向速度相等。因此，切向速度之差等于零。這允許公差較緊，壓縮較好和磨損較少。膨脹級(jí)3的工作活塞30被設(shè)計(jì)成直徑大于壓縮級(jí)2的工作活塞20的直徑。這增大扭矩并減小轉(zhuǎn)速(根據(jù)燃燒速度)。輔助活塞35的直徑以相同的比例減??；對(duì)應(yīng)的活塞30、35的容差可加大。壓縮比由壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3之間工作活塞20、30的軸向長(zhǎng)度之差來(lái)決定。為了在工作活塞20,30的直徑有差異的情況下仍實(shí)現(xiàn)氣體路徑盡可能短，膨脹級(jí)內(nèi)的點(diǎn)燃室出口沿徑向定位在壓縮級(jí)2內(nèi)的點(diǎn)燃室進(jìn)口之外。此外，點(diǎn)燃室60與工作軸4偏心地定位，并較佳地沿輔助軸5的軸線方向偏置。這使工作氣體沿徑向僅以一短距離通入或離開(kāi)點(diǎn)燃室60的出口。壓縮級(jí)2的工作腔室2a、2b、2c和膨脹級(jí)3的工作腔室3a、3b、3c沿軸向受與工作軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的分離盤(pán)403、405和不動(dòng)的分離盤(pán)402的限制，這些工作腔室沿徑向設(shè)計(jì)在工作活塞20、30的側(cè)表面22、32與外殼部件102、103之間。第三實(shí)施例接下來(lái)將參照?qǐng)D22和23來(lái)討論本發(fā)明的第三實(shí)施例。為了避免重復(fù)說(shuō)明，相同的附圖標(biāo)記將用于與之前附圖中相同的部件。下面，將解釋與之前實(shí)施例的差異。圖22示出作為本發(fā)明的第三實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的示意剖視圖。與之前的實(shí)施例不同的是，外殼10在壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3之間具有中間部件105?？刂婆_(tái)6沿軸向和徑向基本上放置于壓縮級(jí)2的工作活塞20和膨脹級(jí)3的工作活塞30之間，被分成兩個(gè)部分，并能借助調(diào)節(jié)桿6c在預(yù)定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)相對(duì)于中間部件105進(jìn)行調(diào)節(jié)?？刂婆_(tái)的兩部分6a、6b的分離平面位于中間部件105的區(qū)域內(nèi)?？刂婆_(tái)6的至少一個(gè)部分6b能借助在中間部件105內(nèi)延伸的調(diào)節(jié)桿6c來(lái)與另一部分6a無(wú)關(guān)地進(jìn)行操作和調(diào)節(jié)。通過(guò)將控制臺(tái)6分開(kāi)，一方面組裝得以簡(jiǎn)化，而另一方面使對(duì)氣體從壓縮腔室進(jìn)入點(diǎn)燃室60和/或從點(diǎn)燃室60到膨脹腔室的調(diào)節(jié)得以簡(jiǎn)化。點(diǎn)燃室60包括多個(gè)部段，這些部段的尺寸沿徑向和/或周向從壓縮級(jí)2上的點(diǎn)燃室進(jìn)口到膨脹級(jí)3側(cè)的點(diǎn)燃室出口而增大。點(diǎn)燃室60特別包括沿周向延伸的徑向弧形段狀的部段，該部段徑向向外朝向膨脹級(jí)3的工作活塞30至少部分地打開(kāi)。點(diǎn)燃室60的此弧形段狀的部段或點(diǎn)燃出口在膨脹級(jí)3的工作活塞30的一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與開(kāi)口 31相遇，以允許工作氣體從點(diǎn)燃室60進(jìn)入膨脹級(jí)3。圖23示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作軸4和輔助軸5的示意側(cè)視圖，而膨脹級(jí)3和壓縮級(jí)2的工作和輔助活塞20、25、30、35顯示為重疊。用箭頭示出工作軸4和輔助軸5的旋轉(zhuǎn)方向。壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3的工作活塞20,30如所示地彼此偏置成使壓縮級(jí)2的工作活塞20的滑動(dòng)件23的前端部處的開(kāi)口 21被壓縮級(jí)2的輔助活塞25閉合，而膨脹級(jí)3的工作活塞30的對(duì)應(yīng)滑動(dòng)件33的后端部處的開(kāi)口 31被膨脹級(jí)3的輔助活塞35打開(kāi)。這將防止工作氣體從膨脹級(jí)3經(jīng)由點(diǎn)燃室60流回到壓縮級(jí)2。點(diǎn)燃室60能與壓縮級(jí)2連通的轉(zhuǎn)角范圍較佳地直接與點(diǎn)燃室60能與膨脹級(jí)3連通的轉(zhuǎn)角范圍相接，且這兩個(gè)范圍不彼此交疊?；瑒?dòng)件23、33以規(guī)則間隔圍繞壓縮級(jí)2和膨脹級(jí)3的工作活塞20、30定位，并設(shè)計(jì)成相同的，以形成相同的成對(duì)滑動(dòng)件22、33。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，，工作軸4每轉(zhuǎn)一圈時(shí)相似地執(zhí)行與滑動(dòng)件23、33的數(shù)目相對(duì)應(yīng)的數(shù)目的前述工作循環(huán)。
第四實(shí)施例接下來(lái)將參照?qǐng)D24來(lái)描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。為了避免重復(fù)說(shuō)明，相同的附圖標(biāo)記將用于與之前附圖中相同的部件。下面，將解釋與之前實(shí)施例的差異。圖24示出作為本發(fā)明的第四實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的示意剖視圖。與前三個(gè)實(shí)施例不同的是，點(diǎn)燃室60分部段地形成，部分地在壓縮級(jí)的工作活塞20內(nèi)，部分地在膨脹級(jí)3的工作活塞30內(nèi)，且部分地在分離盤(pán)405內(nèi)，該分離盤(pán)定位在工作活塞20、30之間并剛性地連接到工作軸4。這引起點(diǎn)燃室60與工作軸4 一起繞工作軸4的軸線旋轉(zhuǎn)。因此總共有三個(gè)點(diǎn)燃室60，其中，一個(gè)壓縮腔室2a、2b、2c和一個(gè)膨脹腔室3a.3b.3c分別分配給每個(gè)點(diǎn)燃室60。此外，設(shè)有相對(duì)于外殼10可調(diào)節(jié)的控制元件或控制環(huán)或控制條620、630。這些元件、環(huán)或條將暫時(shí)允許和暫時(shí)中斷點(diǎn)燃室60與壓縮級(jí)2和/或與膨脹級(jí)3的連通?？刂茥l620、630能經(jīng)由控制桿621、631彼此獨(dú)立地繞工作軸4的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，這些控制桿延伸穿過(guò)外殼部件101和104?？刂茥l620、630此外還基本上設(shè)計(jì)成圓柱形，并具有帶槽的開(kāi)口 622、632，這些開(kāi)口沿周向彼此平行地延伸。經(jīng)由這些帶槽的開(kāi)口，點(diǎn)燃室60在對(duì)應(yīng)的工作活塞20、30的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍能與壓縮級(jí)2或壓縮腔室和/或與膨脹級(jí)3或膨脹腔室連通?；鸹ㄈ?5基本上從膨脹級(jí)3側(cè)沿工作軸4的軸線通過(guò)膨脹級(jí)3的控制條630延伸到點(diǎn)燃室60內(nèi)，以點(diǎn)燃被壓縮的工作氣體。火花塞15能因此與控制條630相結(jié)合而相對(duì)于外殼10調(diào)節(jié)。壓縮級(jí)2的工作活塞20的直徑與膨脹級(jí)的工作活塞30相比較小，但它的軸向長(zhǎng)度大于工作活塞30的軸向長(zhǎng)度。為了在直徑有差異的情況下仍實(shí)現(xiàn)盡可能短的氣體路徑，點(diǎn)燃室60與工作軸4偏心地定位，并且點(diǎn)燃室出口徑向位于點(diǎn)燃室進(jìn)口之外。點(diǎn)燃室60的形成于膨脹級(jí)3的工作活塞30內(nèi)的部段603的體積小于點(diǎn)燃室60的形成于壓縮級(jí)2的工作活塞20內(nèi)的部段602的體積。點(diǎn)燃室60的兩個(gè)部段602,603沿徑向和周向偏置，但彼此交疊地定向，以使部段602、603能彼此連通。在旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)行過(guò)程中，點(diǎn)燃室60內(nèi)的工作氣體將由于離心力而受迫地沿徑向、從而沿點(diǎn)燃室出口和膨脹級(jí)3的方向通到外部。較佳地，膨脹級(jí)3內(nèi)的點(diǎn)燃室部段603相對(duì)于壓縮級(jí)2內(nèi)的點(diǎn)燃室部段602徑向向外并沿工作軸4的旋轉(zhuǎn)方向偏置。形成于分離盤(pán)405內(nèi)的點(diǎn)燃室部段603較佳地沿徑向以及沿周向定位在點(diǎn)燃室部段602、603之間。第五實(shí)施例下面，將參照?qǐng)D25至32來(lái)解釋大致基于第四實(shí)施例的本發(fā)明的第五實(shí)施例。為了避免不必要的重復(fù)說(shuō)明，相同的附圖標(biāo)記將用于與之前附圖中相同的部件。下面，將解釋與第四實(shí)施例的差異。圖25示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的示意剖視圖。對(duì)于本設(shè)計(jì)，工作氣體的點(diǎn)燃是由活塞環(huán)15來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與第四實(shí)施例不同，該活塞環(huán)定位在相對(duì)于外殼10可調(diào)節(jié)的點(diǎn)燃調(diào)節(jié)環(huán)610內(nèi)的壓縮級(jí)2側(cè)，并從外部進(jìn)行螺接。點(diǎn)燃調(diào)節(jié)環(huán)610和火花塞15—起以其引導(dǎo)件沿兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向可樞轉(zhuǎn)地定位，以允許對(duì)點(diǎn)燃時(shí)刻和點(diǎn)燃位置的精確確定和設(shè)定。點(diǎn)燃火花將引起被壓縮的氣體的爆炸，由此來(lái)自點(diǎn)燃室60的沖擊波經(jīng)由開(kāi)口 31逸入膨脹級(jí)3，并在膨脹級(jí)3內(nèi)使工作活塞30的滑動(dòng)件33運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)燃調(diào)節(jié)環(huán)610可以獨(dú)立于控制條620、630地相對(duì)于外殼10進(jìn)行調(diào)節(jié)。與第四實(shí)施例不同，火花塞15的位置因此可以獨(dú)立于對(duì)于允許氣體從壓縮級(jí)2進(jìn)入點(diǎn)燃室60來(lái)說(shuō)必要的轉(zhuǎn)角范圍和/或獨(dú)立于對(duì)于氣體從點(diǎn)燃室60進(jìn)入膨脹級(jí)3來(lái)說(shuō)必要的轉(zhuǎn)角范圍來(lái)調(diào)節(jié)。與第四實(shí)施例不同的是，點(diǎn)燃室部段602、603、605彼此齊平地連結(jié)，而形成于分離盤(pán)405內(nèi)的點(diǎn)燃室部段605沿傾斜軸線延伸，并無(wú)級(jí)地(steplessly)旁路通過(guò)點(diǎn)燃室部段602、603。對(duì)于另一設(shè)計(jì),火花塞15設(shè)置在點(diǎn)燃室60內(nèi)(每個(gè)點(diǎn)燃室60內(nèi)一個(gè)火花塞15)。這造成工作軸4的三個(gè)火花塞15 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)。點(diǎn)燃脈沖會(huì)經(jīng)由滑動(dòng)觸點(diǎn)傳遞或?qū)⒔柚姼衼?lái)實(shí)現(xiàn)。圖26示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作軸4和輔助軸5的示意側(cè)視圖，而膨脹級(jí)3和壓縮級(jí)2的工作和輔助活塞20、25、30、35顯示為重疊。在此視圖中，示出對(duì)應(yīng)的工作活塞20、30的轉(zhuǎn)角范圍α1、β I,在此范圍內(nèi)，點(diǎn)燃室60能經(jīng)由控制條620、630的開(kāi)口 622、632與壓縮級(jí)2或壓縮腔室和/或與膨脹級(jí)3或膨脹腔室連通。圖27示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作軸4的示意剖視圖。
圖28示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作軸4的示意側(cè)視圖，而膨脹級(jí)3和壓縮級(jí)2的工作活塞20、30顯示為重疊。圖29示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的壓縮級(jí)2的工作活塞20和輔助軸25的示意側(cè)視圖，而圖29Α示出處于就在點(diǎn)燃室60開(kāi)始加載之前的轉(zhuǎn)角位置的壓縮級(jí)2的工作活塞20和輔助軸25，，而圖29Β示出就在點(diǎn)燃室點(diǎn)燃室60加載結(jié)束時(shí)壓縮級(jí)2的工作活塞30和輔助活塞35。僅當(dāng)滑動(dòng)件23的孔21在轉(zhuǎn)角范圍α I內(nèi)在控制條620的開(kāi)口 622的范圍內(nèi)滑動(dòng)(Uberstreichen)時(shí)，膨脹級(jí)3才能與點(diǎn)燃室60連通。轉(zhuǎn)角范圍α 止于轉(zhuǎn)角范圍α 2附近,該轉(zhuǎn)角范圍α 2與旋轉(zhuǎn)方向相反地與工作軸4和輔助軸5的軸線的連接線偏置。轉(zhuǎn)角范圍αI和/或轉(zhuǎn)角范圍α 2能通過(guò)調(diào)節(jié)控制條610來(lái)相對(duì)于外殼10調(diào)節(jié)。這允許精確地設(shè)定氣體從壓縮級(jí)2進(jìn)入點(diǎn)燃室60 (對(duì)點(diǎn)燃室60加載)的開(kāi)始和結(jié)束。圖30示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的膨脹級(jí)3的工作活塞30和輔助軸35的示意側(cè)視圖，圖30Α示出就在點(diǎn)燃室60開(kāi)始卸載時(shí)的轉(zhuǎn)角位置的膨脹級(jí)3的工作活塞30和輔助軸35，而圖30Β示出點(diǎn)燃室60卸載結(jié)束時(shí)膨脹級(jí)3的工作活塞30和輔助活塞35。僅當(dāng)滑動(dòng)件33的開(kāi)口 31在轉(zhuǎn)角范圍β I內(nèi)于控制條630的開(kāi)口 632的范圍內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，點(diǎn)燃室60才可以與膨脹級(jí)3連通。轉(zhuǎn)角范圍β I在轉(zhuǎn)角范圍β 2周?chē)Y(jié)束，轉(zhuǎn)角范圍β 2沿旋轉(zhuǎn)方向與工作軸4和輔助軸5的軸線的連接線偏置。轉(zhuǎn)角范圍β I和轉(zhuǎn)角范圍β 2能通過(guò)調(diào)節(jié)控制條630來(lái)相對(duì)于外殼10調(diào)節(jié)。這允許精確地設(shè)定氣體從點(diǎn)燃室60進(jìn)入膨脹級(jí)3 (點(diǎn)燃室60的卸載)的開(kāi)始和結(jié)束。圖31示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的壓縮級(jí)2的控制環(huán)620的不同視圖，圖31Α示出圖31C的A-B剖面，圖31Β示出圖31C的視圖Α，而圖31C示出圖31Α的剖面C-D。圖32示出作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的膨脹級(jí)3的控制環(huán)630的不同視圖，圖32Α示出圖32C的E-F剖面，圖32Β示出圖32C的視圖B，而圖32C示出圖32Α的剖面G-H?？刂圃?、控制環(huán)或控制條620、630暫時(shí)地允許和中斷點(diǎn)燃室60與壓縮級(jí)2和/或與膨脹級(jí)3的連通。如上所述，控制條620、630還設(shè)計(jì)成大致圓柱形，并具有帶槽的開(kāi)口622、632，這些開(kāi)口沿周向彼此平行地延伸。經(jīng)由這些帶槽的開(kāi)口，點(diǎn)燃室60在對(duì)應(yīng)的工作活塞20、30的可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)能與壓縮級(jí)2或壓縮腔室和/或與膨脹級(jí)3或膨脹腔室連通。第六實(shí)施例下面，將參照?qǐng)D33來(lái)解釋大致基于第五實(shí)施例的本發(fā)明的第五實(shí)施例。為了避免不必要的重復(fù)說(shuō)明，相同的附圖標(biāo)記將用于與之前附圖中相同的部件。下面，將解釋與第五實(shí)施例的差異。圖33示出作為本發(fā)明的第六實(shí)施例的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的示意剖視圖。與第五實(shí)施例的不同在于，旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是基于汽油的自點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。一旦克服壓縮標(biāo)準(zhǔn)，就實(shí)現(xiàn)自行點(diǎn)燃。對(duì)于旋轉(zhuǎn)式自點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所謂的抗爆震特性將不考慮地保留。如已知的，爆震過(guò)程是基于汽油-空氣混合物在壓縮過(guò)程中會(huì)不可控制地或早或晚地燃燒。但混合物的該特性在旋轉(zhuǎn)自燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中并不引起任何不利效果，這是因?yàn)槿菀滋幚砦⑿〉牟町悺?duì)于這一替代設(shè)計(jì)，火花塞15用熾熱線圈來(lái)代替。熾熱線圈放置于點(diǎn)燃調(diào)節(jié)環(huán)610內(nèi)來(lái)代替火花塞15。與火花塞15相同，熾熱線圈經(jīng)由點(diǎn)燃室60內(nèi)的窗口點(diǎn)燃?xì)怏w。熾熱線圈永久地?zé)霟?、能借助點(diǎn)燃調(diào)節(jié)環(huán)610來(lái)調(diào)節(jié)，并設(shè)定到精確的點(diǎn)燃位點(diǎn)。這將確保精確的點(diǎn)燃。自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃。此外，噴射器閥或噴射器噴嘴611放置于點(diǎn)燃調(diào)節(jié)環(huán)610內(nèi)。這將有助于確保點(diǎn)燃時(shí)刻與噴射時(shí)刻精確地同時(shí)進(jìn)行。由于通向壓縮級(jí)2的開(kāi)口 21在點(diǎn)燃和噴射時(shí)被控制環(huán)620堵住，排除了火焰回沖到壓縮級(jí)2內(nèi)，且沖擊波只能經(jīng)由點(diǎn)燃級(jí)60逸入膨脹級(jí)3。用于實(shí)現(xiàn)沖擊波從點(diǎn)燃室60釋放和逸出的期望和理想的位點(diǎn)能根據(jù)氣體慣性來(lái)調(diào)節(jié)，并借助控制環(huán)630來(lái)調(diào)節(jié)。燃料借助直噴來(lái)噴射。由于旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速，工作氣體的混勻具有挑戰(zhàn)性。燃料可以較早地噴射到壓縮級(jí)2或吸入通道(這將允許更長(zhǎng)的混勻過(guò)程)，或者在進(jìn)入點(diǎn)燃室60時(shí)直接噴射到壓縮腔室內(nèi)也是可行的。對(duì)于被加載的功能性部件的內(nèi)部潤(rùn)滑來(lái)說(shuō)，在壓縮級(jí)2內(nèi)或吸入通道內(nèi)設(shè)有油潤(rùn)滑。提高效率的措施為了增加旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的效率，可以采取從廢氣中回收能量的措施。在此過(guò)程中，借助至少一個(gè)換熱器和/或經(jīng)由至少一個(gè)渦輪機(jī)來(lái)從旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)I的熱廢氣中回收能量；然后將該能量饋送回到系統(tǒng)中。從廢氣中回收的能量還設(shè)想用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的其它耗能部件的運(yùn)行。較佳地，廢氣能量用于加熱和/或預(yù)壓縮所吸入的空氣。本發(fā)明不限于所述實(shí)施例。將從實(shí)施例中所述的特征的組合來(lái)得到有利的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮級(jí)(2)和膨脹級(jí)(3)，所述壓縮級(jí)和所述膨脹級(jí)分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的旋轉(zhuǎn)的工作活塞(20，30)，其特征在于，所述壓縮級(jí)(2)和所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(20，30)沿軸向相繼設(shè)置，并較佳地能繞共同的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，所述壓縮級(jí)(2)和所述膨脹級(jí)(3 )的所述工作活塞(20，30 )設(shè)置在共同的軸(4 )上。
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，為了進(jìn)行點(diǎn)燃，被壓縮的工作氣體徑向向內(nèi)并沿所述工作活塞(20，30)的旋轉(zhuǎn)軸線方向偏轉(zhuǎn)。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述壓縮級(jí)(2)符合至少一個(gè)以下要求 a.為了進(jìn)行點(diǎn)燃，所述被壓縮的工作氣體通過(guò)所述工作活塞(20)而被引導(dǎo)； b.所述工作活塞(20)包括穿過(guò)所述工作活塞(20)的至少一個(gè)開(kāi)口(21)； c.所述開(kāi)口(21)沿徑向基本上穿過(guò)所述工作活塞(20)； d.所述工作活塞(20)包括至少一個(gè)側(cè)表面(22)，所述側(cè)表面與所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的外殼(10)相結(jié)合來(lái)限定環(huán)形室部段(2a、2b、2c)； e.所述工作活塞(20)的所述側(cè)表面(22)大致呈圓柱形； f.所述工作活塞(20)包括至少一個(gè)滑動(dòng)件(23)，所述滑動(dòng)件較佳地從所述工作活塞(20)的所述側(cè)表面(22)沿徑向突出； g.從剖面來(lái)看，所述滑動(dòng)件(23)呈漸開(kāi)線形； h.所述滑動(dòng)件(23)與所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的外殼(10)以及所述工作活塞(20)的所述側(cè)表面(22)相結(jié)合來(lái)限定較佳地從各側(cè)密封的環(huán)形室部段；1.所述工作活塞(20)包括多個(gè)滑動(dòng)件(23)，所述滑動(dòng)件關(guān)于所述工作活塞(20)的所述旋轉(zhuǎn)軸線以規(guī)則的角度間隔從所述工作活塞(20)的所述側(cè)表面(22)突出； j.所述工作活塞(20)包括三個(gè)滑動(dòng)件(23)，所述滑動(dòng)件關(guān)于所述工作活塞(20)的所述旋轉(zhuǎn)軸線以120°的角度間隔從所述工作活塞(20)的側(cè)表面(22)突出； k.所述開(kāi)口(21)止于所述滑動(dòng)件(23)的肩部、較佳地止于所述滑動(dòng)件(23)的沿旋轉(zhuǎn)方向定位在正面的肩部；1.所述工作活塞(20)設(shè)計(jì)成雙壁式中空?qǐng)A柱形，所述工作活塞(20)的內(nèi)圓柱體的軸向長(zhǎng)度較佳地大于所述工作活塞(20)的外圓柱體的軸向長(zhǎng)度； m.所述工作活塞(20)與輔助活塞(25)相結(jié)合而起到限定具有可變體積的至少一個(gè)壓縮腔室的作用； η.所述工作活塞(20)與輔助活塞(25)相結(jié)合而起到限定具有可變體積的至少一個(gè)吸入腔室的作用； ο.所述輔助活塞(25)包括大致圓柱形側(cè)表面； P.所述輔助活塞(25)包括與所述工作活塞(20)的滑動(dòng)件(23)的數(shù)目相一致的多個(gè)凹陷部(26)； q.所述工作活塞(20)和所述輔助活塞(25)以確?；瑒?dòng)件(23)密封接納于凹陷部(26)內(nèi)的方式來(lái)彼此滾動(dòng)； r.所述工作活塞(20)和所述輔助活塞(25)能以強(qiáng)制同步的方式來(lái)旋轉(zhuǎn)；S.所述壓縮級(jí)(2)包括可調(diào)節(jié)控制元件(620)，所述可調(diào)節(jié)控制元件交替地允許和阻止所述被壓縮的工作氣體從所述壓縮級(jí)(2)漏出。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述膨脹級(jí)(3)符合至少一個(gè)以下要求 a.被點(diǎn)燃的工作氣體為了進(jìn)行膨脹徑向向外遠(yuǎn)離所述工作活塞(20，30)的所述旋轉(zhuǎn)軸線運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)； b.為了進(jìn)行膨脹，所述被點(diǎn)燃的工作氣體通過(guò)所述工作活塞(3)而被引導(dǎo)； c.所述工作活塞(30)包括穿過(guò)所述工作活塞(30)的至少一個(gè)開(kāi)口(31)； d.所述開(kāi)口(31)基本上沿徑向穿過(guò)所述工作活塞(30 ); e.所述工作活塞(30)包括至少一個(gè)側(cè)表面(32)，所述側(cè)表面與所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的外殼(10)相結(jié)合來(lái)限定最小環(huán)形室部段； f.所述工作活塞(30)的所述側(cè)表面(32)呈大致圓柱形； g.所述工作活塞(30)包括至少一個(gè)滑動(dòng)件(33)，所述滑動(dòng)件較佳地從所述工作活塞(30)的所述側(cè)表面(32)沿徑向突出； h.從剖面來(lái)看，所述滑動(dòng)件(33)呈漸開(kāi)線形；1.所述滑動(dòng)件(33)與所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的外殼(10)以及所述工作活塞(30)的所述側(cè)表面(32)相結(jié)合來(lái)限定較佳地從各側(cè)密封的環(huán)形室部段； j.所述工作活塞(30)包括多個(gè)滑動(dòng)件(33)，所述滑動(dòng)件關(guān)于所述工作活塞(30)的所述旋轉(zhuǎn)軸線以規(guī)則的角度間隔在所述工作活塞(30)的所述側(cè)表面(32)上突出； k.所述工作活塞(30)包括三個(gè)滑動(dòng)件(33)，所述滑動(dòng)件關(guān)于所述工作活塞(30)的所述旋轉(zhuǎn)軸線以120°的角度間隔從所述工作活塞(30)的側(cè)表面(32)突出；1.所述開(kāi)口(31)止于所述滑動(dòng)件(33)的肩部、較佳地止于所述滑動(dòng)件(33)的沿旋轉(zhuǎn)方向定位在背面的肩部； m.所述工作活塞(30)設(shè)計(jì)成單壁式圓柱體； η.所述工作活塞(30)與輔助活塞(35)相結(jié)合而起到限定具有可變體積的至少一個(gè)膨脹腔室的作用； ο.所述輔助活塞(35)包括大致圓柱形的側(cè)表面； P.所述輔助活塞(35)包括與所述工作活塞(30)的滑動(dòng)件(33)的數(shù)目相一致的多個(gè)凹陷部(36)； q.所述工作活塞(30)和所述輔助活塞(35)以確?；瑒?dòng)件(33)密封接納于凹陷部(36)內(nèi)的方式來(lái)彼此滾動(dòng)； r.所述工作活塞(30)和所述輔助活塞(35)能以強(qiáng)制同步的方式來(lái)旋轉(zhuǎn)；s.所述膨脹級(jí)(3)包括可調(diào)節(jié)控制元件(630)，所述可調(diào)節(jié)控制元件交替地允許和阻止所述被點(diǎn)燃的工作氣體從所述膨脹級(jí)(3)漏出。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I),其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)具有點(diǎn)燃室(60)，所述點(diǎn)燃室符合至少一個(gè)以下要求 a.所述點(diǎn)燃室(60)是至少在一些部段內(nèi)徑向地定位在所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)內(nèi)和/或徑向地定位在所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(30)內(nèi)；b.所述點(diǎn)燃室(60)能在所述工作活塞(20 )的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與所述壓縮級(jí)(2 )連通； c.所述點(diǎn)燃室(60)能在所述工作活塞(30)的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與所述膨脹級(jí)(3 )連通； d.所述點(diǎn)燃室(60)能在所述工作活塞(30)的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)既不與所述壓縮級(jí)(2)、也不與所述膨脹級(jí)(3)連通； e.所述點(diǎn)燃室(60)包括點(diǎn)燃室進(jìn)口(62，63，64)，所述點(diǎn)燃室進(jìn)口能在所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)經(jīng)由所述開(kāi)口(21)與所述壓縮腔室連通； f.所述點(diǎn)燃室(60)包括點(diǎn)燃室出口，所述點(diǎn)燃室出口能在所述壓縮級(jí)(3)的所述工作活塞(30 )的較佳是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)經(jīng)由所述開(kāi)口( 31)與所述膨脹腔室連通； g.所述點(diǎn)燃室(60)包括火花塞(65)，所述火花塞定向成大致平行于所述工作活塞(20，30)的旋轉(zhuǎn)軸線； h.所述點(diǎn)燃室(60)是至少在一些部段內(nèi)軸向地定位在所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)內(nèi)和/或軸向地定位在所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(30)內(nèi)；1.所述點(diǎn)燃室(60)至少在一些部段內(nèi)設(shè)計(jì)成在所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)內(nèi)和/或至少在一些部段內(nèi)設(shè)計(jì)成在所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(30)內(nèi)，而所述點(diǎn)燃室部段(602，603)較佳地沿徑向和/或沿周向彼此偏移地設(shè)置，并較佳地尺寸不同； j.所述點(diǎn)燃室(60)與所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)的軸線偏心地和/或與所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(30)的軸線偏心地設(shè)置，而所述點(diǎn)燃室(60)離開(kāi)所述工作活塞(20，30)的軸線的距離較佳地大于所述點(diǎn)燃室(60)離開(kāi)所述工作活塞(20，30)的側(cè)表面(22，32)的距離； k.所述點(diǎn)燃室出口徑向定位和/或沿周向相對(duì)于所述點(diǎn)燃室進(jìn)口偏移，較佳地徑向在所述點(diǎn)燃室進(jìn)口之外和/或沿所述工作活塞(20，30)的旋轉(zhuǎn)方向與所述點(diǎn)燃室進(jìn)口偏移。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)具有控制臺(tái)(6)，所述控制臺(tái)符合至少一個(gè)以下要求 a.所述控制臺(tái)(6)可調(diào)節(jié)地、并較佳是可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的所述外殼(10)內(nèi)； b.所述控制臺(tái)(6)相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的所述外殼(10)能夠關(guān)于所述工作活塞(20，30)的所述旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)過(guò)+/-30°、優(yōu)先是+/-20°、較佳是+/-10°、且特別較佳地是+/-5°的角度； c.所述點(diǎn)燃室(60)和/或所述點(diǎn)燃室進(jìn)口(62，63，64)和/或所述點(diǎn)燃室出口和/或所述火花塞(65)設(shè)置在所述控制臺(tái)(6)內(nèi)； d.所述控制臺(tái)(6)包括第一圓柱形部段(61)，所述第一圓柱形部段徑向定位在所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)內(nèi)； e.所述控制臺(tái)(6)包括第二圓柱形部段(66)，所述第二圓柱形部段徑向定位在所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(30)內(nèi)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)具有外殼(10)，所述外殼符合至少一個(gè)以下要求 a.所述外殼(10)由大致為板形(101，102，103，104)的多個(gè)部件構(gòu)成；b.所述外殼(10)包括正面外殼蓋(101)、用于所述壓縮級(jí)(2)的外殼框架(102)、用于所述膨脹級(jí)(3)的外殼框架(103)和背面外殼蓋(104)； c.至少兩個(gè)外殼部件(101，102，103，104)彼此密封； d.所述外殼(10)包括大致方形的外廓； e.所述外殼(10)包括用于燃料進(jìn)口的接口(11)和/或用于外殼冷卻循環(huán)的接口(12)和/或用于控制臺(tái)冷卻循環(huán)的接口(13)和/或排出口(14)和/或用于傳遞數(shù)據(jù)和信號(hào)的接口(15，16)； f.所述外殼(10)包括燃料進(jìn)口，球形止回閥放置于所述燃料進(jìn)口內(nèi)。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)具有至少一根軸(4，5)，所述至少一根軸符合至少一個(gè)以下要求 a.所述軸(4，5)可旋轉(zhuǎn)地定位在所述外殼(10)內(nèi)； b.所述軸(4，5)完全穿過(guò)整個(gè)外殼(10)延伸，并在相對(duì)側(cè)從所述外殼(10)突出； c.所述軸設(shè)計(jì)成工作軸(4)，所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)和/或所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(30)固定地或可調(diào)節(jié)地定位在所述工作軸上； d.所述軸設(shè)計(jì)成輔助軸(5)，所述壓縮級(jí)(2)的所述輔助活塞(25)和/或所述膨脹級(jí)(3)的所述輔助活塞(35)固定地或可調(diào)節(jié)地定位在所述輔助軸上； e.所述工作軸和所述輔助軸(4，5)借助傳動(dòng)裝置來(lái)聯(lián)接； f.所述傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)成齒輪傳動(dòng)系； g.所述齒輪傳動(dòng)系的齒輪(40,50)放置在所述外殼之外； h.所述齒輪傳動(dòng)系的齒輪(40，50)設(shè)計(jì)成圓柱齒輪，較佳地是具有斜齒的圓柱齒輪；1.所述傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比是1:1。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)具有至少一個(gè)、較佳是兩個(gè)單獨(dú)的冷卻循環(huán)。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)具有用于處理所述工作氣體的化油器。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)具有噴射器，所述噴射器用于將所述工作氣體噴入所述壓縮級(jí)(2)或所述點(diǎn)燃室(60)內(nèi)。
13.一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I )，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮級(jí)(2)和膨脹級(jí)(3)以及點(diǎn)燃室(60)，所述壓縮級(jí)和所述膨脹級(jí)分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的旋轉(zhuǎn)的工作活塞(20，30)，所述點(diǎn)燃室用于點(diǎn)燃和燃燒所述工作氣體，其特征在于，所述點(diǎn)燃室(60)能在對(duì)應(yīng)的工作活塞(20，30)的可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與所述壓縮級(jí)(2)和/或與所述膨脹級(jí)(3)連通。
14.如權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，根據(jù)所測(cè)量的變量來(lái)控制或調(diào)節(jié)所述點(diǎn)燃室(60)的能與所述壓縮級(jí)(2)和/或與所述膨脹級(jí)(3)連通的對(duì)應(yīng)的工作活塞(20，30)的可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍，所述變量較佳是所述對(duì)應(yīng)的工作活塞(20，30)的轉(zhuǎn)速。
15.一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，所述旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮級(jí)(2)和膨脹級(jí)(3)以及點(diǎn)燃室(60)，所述壓縮級(jí)和所述膨脹級(jí)分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的旋轉(zhuǎn)的工作活塞(20，30)，所述點(diǎn)燃室用于點(diǎn)燃和燃燒所述工作氣體，其特征在于，所述點(diǎn)燃室(60)至少在一些部段內(nèi)徑向地定位在所述壓縮級(jí)(2)的所述工作活塞(20)內(nèi)和/或徑向地定位 在所述膨脹級(jí)(3)的所述工作活塞(30)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，該旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮級(jí)和膨脹級(jí)，分別具有用于壓縮和膨脹工作氣體的旋轉(zhuǎn)的工作活塞。為了提供氣體路徑比傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)更短的旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明提出壓縮級(jí)和膨脹級(jí)的工作活塞沿軸向相繼設(shè)置并較佳地可繞共同的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F01C1/20GK103003525SQ201180016645
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
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