轨道式发动机的制作方法

专利名称：轨道式发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃发动机，更具体地涉及一种具有活塞沿环形路径运动的轨道活塞运动的内燃机。
背景技术：
内燃机一般可分为三种基本类型往复式或气缸冲程式、旋转式及透平式。三种型式中的每一种都构建良好，并在其长期的发展历史中得到持续的增强。
往复式或气缸冲程式发动机是其中曲轴被在气缸内作上下运动的活塞带动旋转的内燃发动机。通常在汽车应用中，往复式发动机是四冲程的类型，其中，爆发性混合物在第一冲程吸入气缸，在第二冲程压缩并点火，在第三冲程做功，燃烧的产物在第四冲程排出。
旋转式发动机是一种功率直接传递给旋转部件的内燃机。就汽车中的应用而言，Mazda汽车里所用的Wankel发动机是普通的例子。换句话说，旋转式发动机是具有一般带有随旋转而振动的三角形活塞的燃烧室的内燃机。
透平式发动机是运动流体中的能量通过使叶片形转子转动而转化为机械能的发动机。典型的透平式发动机有一组吸入并压缩空气的转子叶片。然后加入燃料并点火。膨胀的热燃烧气体在通过一组透平叶片时得到加速。该组透平叶片机械地连接到该组转子叶片上，提供的动力使该组转子叶片持续旋转并吸入新鲜空气。广泛地讲，透平就是运动的流体中的能量通过该流体与排列在轮体或缸体周围的一系列叶片或桨叶的碰撞或作用转化为机械能的各种型式中的任何一种机器。
三种常用型式中的每一种内燃机都具有各自的优缺点。往复式发动机有成熟的设计，相对低的成本，中等的功率/重量比，中等的尺寸和中等的燃料效率。旋转式发动机有不太成熟的设计，中等的成本，较高的功率/重量比，较小的尺寸，中等到较低的燃料效率。透平式发动机具有成熟的设计，高成本，高功率/重量比，大尺寸和低燃料效率。
如此，可以看出，对于内燃机需要至少可以综合以上三种型式内燃机的部分优点。比如，优选的发动机可以拥有往复式发动机的相对低的制造成本，旋转式发动机的高功率/重量比和小尺寸，同时还拥有不是任意一种内燃机通常具有的较高的燃料效率。本发明的目的就是这样一种优选的发动机。

发明内容
本发明不同于发明者所知的任何一种发动机。与已知的发动机不同，本发明不是旋转式、透平式或往复式发动机。本发明的发动机的确包括活塞，但活塞不像已知的发动机那样作直线运动，而是作圆周运动，因此，活塞不具有诸如冲程的顶端或底端的停止和反向，使本发明的发动机更有效率地运转。本发明的发动机的轨道形运动使其具有更高的功率和更平稳的运转。如透平式发动机一样，本发明的发动机的圆形运动是高效率的。然而，与本发明的发动机不同的是，透平式发动机没有承受作用力的密闭容积，因此而丢失一部分动力。为弥补这部分动力的损失，透平式发动机必须燃烧更多的燃料，使其经济性降低。
本发明的发动机包括一个优选地以两半部分形成的发动机块，尽管根据制造方法或制造厂的意图，也可采用更多或更少的组成部分(二部分，三部分，四部分等)。例如，对一个较小的发动机来说，两半部分是合适的，但对较大的发动机，发动机块可以由多个部分形成。当各部分附接在一起时，发动机块就具有通常内部中空的环面的形式，等同于常规的活塞冲程式发动机的气缸，活塞以环形或轨道方式通过或绕该环面运动。曲轴轴向地穿过环面的中心，垂直于该环面的平面。大致对应于常规往复式发动机的连杆的连接盘径向地延伸在曲轴和活塞之间，因而将活塞连接到曲轴上。或者，在环面外周设置曲柄，连接盘径向地向外延伸在活塞和曲柄之间，因此将活塞连接到曲柄上。连杆或其等效物可作为连接盘的替代。
为了允许活塞与曲轴之间的连接，两半部分的发动机块具有成圆周地形成或切削在该环面内表面上的凹槽，连接盘通过该凹槽延伸。凹槽包括环面的整个内圆周表面，因而允许连接盘通过发动机绕曲轴作360°旋转。类似地，为了允许活塞与曲柄之间的连接，两半部分的发动机块具有成圆周地形成或切削在环面外表面上的凹槽，连接盘通过该凹槽延伸。凹槽包括环面的整个外圆周表面，因而允许连接盘通过发动机作360°旋转。
燃料吸入系统可与常规的往复式发动机非常相似，但阀系列除外。本发明的发动机不使用常规的凸轮阀或提升阀，而使用旋转式盘阀、簧片阀、球阀或类似的阀。因而允许发动机在没有阀浮动的情况下以更高的每分钟转速旋转。此外，这样还增加了发动机运转的平稳性。
当结合附图阅读下文对本发明的优选实施例的详尽叙述之后，本发明的这些特征及其它特征和优点对于相应技术领域的常规熟练技术人员来说就更明显了。


图1是本发明的发动机的分解透视图。
图2是该发动机的俯视剖面图。
图3A是该发动机的取自图2中的直线3’-3’的侧视剖面图。
图3B是图3A的左侧部分的放大侧视图。
图4A是本发动机中使用的说明性的室阀(chambering valve)盘的侧视图。
图4B是本发动机中使用的备选的室阀盘的侧视图。
图5是本发动机中使用的活塞-连接盘-曲轴结构的一个实施例的俯视图。
图6是本发动机中使用的活塞-连接盘-曲轴结构的备选实施例的俯视图。
图7-10从以下四个不同位置说明了发动机的旋转图7A所示为在任意初始位置盘阀打开时的俯视图，图7B是发动机处于7A中所示的位置时的分解透视图。
图8A所示为相对于初始位置转过大约30°的位置盘阀关闭时的俯视图，图8B是发动机处于图8A中所示的位置时的分解透视图。
图9A所示为相对于初始位置转过大约60°的位置的俯视图，图9B是发动机处于图9A中所示的位置时的分解透视图。
图10A所示为相对于初始位置转过大约90°的位置的俯视图，图10B是发动机处于图10A中所示的位置时的分解透视图。
图11是带有每个室阀的多活塞的发动机的备选实施例的俯视剖面图。
图12是带有每个活塞的多室阀的发动机的备选实施例的俯视图。
图13所示为一种结合四个发动机单元的模块或多单元的设计。
图14是本发动机中使用的活塞-连接盘-曲柄结构的一个实施例的俯视图。
图15是本发明中使用的一种备选的室阀圆柱的侧视图。
具体实施例方式
参见图1-15，这些图展示了本发明的优选实施例。图1是本发明的发动机10的分解透视图，显示了活塞室12的两半部分设计。图2是发动机10中双活塞14实施例的俯视剖面图，显示了发动机10各个主要配件间的相对位置。图3A是发动机的沿图2中直线3’-3’的侧视剖面图，显示了活塞室12的基本形状及室阀16的位置和运转，室阀在此视图中为盘阀。图3B是图3A的左侧部分的放大的侧视图，显示了活塞与活塞室及阀腔凹槽的关系，以及连接盘与活塞室是如何互相作用的。
图4A是发动机中所用的说明性盘阀16的侧视图，显示了优选的单槽口80结构。图4B是发动机中所用的备选的说明性盘阀16的侧视图，显示了双槽口80结构。图15是发动机中所用的备选的室阀圆柱71的侧视图，显示了一个类似于盘阀16的槽口80的切削槽口72。
图5是一种备选实施例结构的俯视图，显示了可用于发动机10的活塞14、连接盘62和曲轴60之间的关系，此视图中的结构为实心的结构。图6是一种可用于发动机的实施例结构的俯视图，显示了活塞14、连接盘62和曲轴60之间的关系，此视图中的结构为轮辐型的结构。
图7-10从四个不同位置说明了发动机的旋转。图7A和7B所示为室阀16打开且活塞14正经过此阀的任意初始位置。图8A和8B所示为从初始位置大约转动30°的位置，室阀16关闭，燃料混合物30开始通过燃料进口46，50进入活塞14及各个室阀16之间的活塞室12。图9A和9B所示为从初始位置大约转动60°的位置，燃料混合物30被点火并膨胀，将动力传递给活塞。图10A和10B所示为从初始位置大约转动90°的位置，活塞14通过活塞室12持续其产生动力的运动，推动位于其前方的废气并将其排出排气口48，52。
图11所示为带有每个室阀16的多个活塞14的备选实施例。图12所示为带有每个活塞14的多个室阀16的备选实施例。此外，在一个多模块结构中，每个模块可以具有一个活塞14和一个室阀16，只要其余模块优选地交替产生平衡的力。同样地，根据尺寸、重量和其它因素，单活塞14、单室阀16的设计也是可以制造的。
图13显示了一种结合四个发动机单元的模块化或多单元设计。更具体地说，图13显示了将四台发动机10顺次地连接到共用曲轴60上以制造一台更大功率的单发动机的用法。任意数目的发动机单元都可以连接到一起以制造较大或较小功率的发动机。此外，发动机10可以被设计成单个活塞14带一个或多个室阀16，或单个或多个活塞14带单个室阀16。
图14显示了一种用于发动机中作为替代连接盘的活塞-连接盘-曲柄结构的一个实施例的俯视图。曲柄位于发动机主体之外，而连接盘在发动机主体内部。
如图1所示，发动机10的说明性实施例包括第一半块42A和第二半块42B，两者组合成为发动机块42。第一半块42A和第二半块42B可以彼此完全相同，只有很小的或没有例外。虽然发动机10和发动机半块42A和42B可以定向在任意所需的平面上，但为了保持叙述的一致性，各图中及对优选实施例的描述中发动机10定向在水平面上。在此基础上，第一半块42A被称为底半部分，与其相关的元件及部件称为各个底部元件及部件；第二半块42B被称为顶半部分，与其相关的元件及部件称为各个顶部元件及部件。然而，这并不意味着把发动机10限制在水平面上，因为发动机10可垂直地或在一定倾角的情况下运转。
此外，本说明书公开了一种说明性发动机10，具有两个活塞14，两个室阀16和室阀16在其中旋转的两个相关的室阀腔54，56，两根燃料吸入管46，50(每根与一个室阀16相关联)，和两根排气管48，52(每根与一个室阀16相关联)。然而，本发明并不局限于两活塞和两室阀的设计，可以包括任意数目的活塞和阀。
第一底部半块42A包括底部活塞室12A，第一吸入管底半部分46A，第一排气管底半部分48A，第二吸入管底半部分50A，第二排气管底半部分52A，第一室阀底腔54A，和第二室阀底腔56A。第二顶部半块42B包括顶部活塞室12B，第一吸入管顶半部分46B，第一排气管顶半部分48B，第二吸入管顶半部分50B，第二排气管顶半部分52B，第一室阀的顶腔54B，和第二室阀的顶腔56B。当第一底部半块42A和第二顶部半块42B放置在一起组成发动机块42时，各个部件的两半部分彼此配合，即底部活塞室12A与顶部活塞室12B配合形成活塞室12，第一吸入管底半部分46A与第一吸入管顶半部分46B配合形成第一吸入管46，第一排气管底半部分48A与第一排气管顶半部分48B配合形成第一排气管48，第二吸入管底半部分50A与第二吸入管顶半部分50B配合形成第二吸入管50，第二排气管底半部分52A与第二排气管顶半部分52B配合形成第二排气管52，第一室阀底腔54A与第一室阀顶腔54B配合形成第一室阀腔54，以及第二室阀底腔56A与第二室阀顶腔56B配合形成第二室阀腔56。
通过将两个半块42A和42B用螺栓紧固到一起形成发动机块42，该发动机块42包括一个具有作为活塞室12的基本上中空的内部的环面，相当于常规活塞冲程式发动机的气缸或多个气缸。活塞14通过活塞室12并绕该活塞室作圆形或轨道方式的运动。曲轴60最好轴向通过环面的中心并垂直于该环面的平面，活塞14和曲轴60绕作为曲轴60的轴中心线的轴线轴向转动。连接盘62径向地延伸在曲轴60和活塞14之间，如此将活塞14连接到曲轴60上。或者如图14所示，曲柄162设置在环面的外围，连接盘径向地向外延伸在活塞14和曲柄之间，如此将活塞14连接到曲柄162上。
为了允许活塞14和曲轴60之间的连接，发动机块42具有形成或切削在环面的内圆周表面上(就是说，在最小的半径或直径的范围处)的凹槽64，连接盘62通过凹槽64延伸。凹槽64在环面的整个内圆周表面上延伸，因而允许连接盘62通过发动机10并绕曲轴60作全部360°旋转。类似地，为了允许活塞14和曲柄之间的连接，发动机块42有形成或切削在环面的外圆周表面上(就是说，在最大的半径或直径的范围处)的凹槽(图中未示出)，连接盘62通过该凹槽延伸。在该实施例中，凹槽绕环面的整个外圆周表面延伸，因而允许连接盘62通过发动机10作全部360°旋转。
图2是将第二顶部半块42B移去后发动机10的俯视图，这样做是为了更好地显示发动机10的内部构造，特别是活塞室12，活塞14，连接盘62的圆的形状以及吸入导管46，50和排气导管48，52。图3A是发动机10的通过图2中的直线3’-3’的侧视剖面图，第二顶部半块42B在其位置上，可以更好地显示发动机10的内部构造，特别是室阀16和室阀腔54，56。图3B是图3A的左侧部分的放大的侧视图，意在更好地显示发动机10的各个结构间的关系，以及连接盘62与活塞室12是如何互相作用的。
图4A是发动机10中所用的说明性室阀16，即盘阀16的侧视图，盘阀16是一个平圆板，有一个基本上梯形的槽口80。盘阀16以可旋转的方式安装在室阀腔54，56内，这样盘阀16延伸到活塞室12中。盘阀16位于基本垂直于活塞室12平面的平面内，这样盘阀通过活塞室12的环形截面旋转。如下文中的详述，当盘阀16旋转时交替地密封和打开活塞室12，当平圆板区域旋转经过活塞室12时密封活塞室12，当槽口80旋转经过活塞室12时打开活塞室12。当槽口80旋转经过活塞室12时，活塞14可以在绕活塞室12旋转时无阻碍地经过槽口80。在其它时刻，平圆板区域封闭活塞室12，形成密封的点火室区域90用以点燃燃料，和密封的废气排出室区域92用以排出燃烧产物。槽口80的尺寸可使活塞旋转经过盘阀16时保持活塞室12完全打开，这就是槽口是梯形而不是圆形开口的原因。
室阀16机械地连接到曲轴60或等同物上，这样，室阀16以与曲轴60协调的方式旋转。在图示的双活塞盘阀的实施例中，盘阀16与曲轴60的转速比是2∶1。就是说，为了使两个活塞14无阻碍地旋转通过槽口80，当曲轴60旋转一周时，盘阀16必须旋转两周。对于更多或更少数量的活塞，盘阀16和曲轴60之间的转速比根据活塞14的数量变化。或者，室阀16可以有多个槽口80，这样就允许数目相同的活塞14在室阀16每旋转一周的过程中经过室阀16。例如，如图4B中所示，具有两个相对的槽口80的室阀16只需旋转一周就能让两个活塞旋转经过槽口80，结果是对于双活塞双室阀的实施例盘阀16与曲轴60以1∶1的转速比旋转。本技术领域的普通熟练技术人员能够设计曲轴60或其等同物与室阀16之间的合适的机械的传动联系或其它型式的联系，使槽口80或其等同物在活塞14在活塞室12内接近或经过室阀16时旋转经过活塞室12室阀。
图15展示了一种备选的室阀16，说明了一个带有切削槽口72的圆柱阀71。圆柱阀绕垂直的轴A旋转，切削槽口72旋转经过活塞室12。圆柱阀71的旋转被定时，这样，类似于图7A和7B中所示活塞14经过室阀16的槽口80，当活塞14接近和经过切削槽口72时，切削口72与活塞室12对准。室阀腔54，56处于与图7A和7B以及其他相关附图所示的相同室阀的相对位置，但形状不是盘形而是圆柱形，以容纳圆柱阀71。对于其它备选的室阀，诸如球阀或簧片阀，室阀腔54，56被构造成适应这些备选形状的实施例。
图5和图6说明了该结构的优选实施例以及活塞14，连接盘62和曲轴60之间的结构关系，图5所示为结合实心盘或板70的实心式设计，图6则是一种轮辐式设计。在轮辐式设计中，外圈68延伸在各轮辐之间，其中在实心式设计中，外边缘和接近外边缘的区域起到外圈68的作用。活塞14被附接到或接近于连接盘62或外圈68的外圆周上的预定位置。从图3B中可看出，外圈68延伸到凹槽64中并用适当的密封装置(未示出)以使外圈68绕凹槽64旋转并保持活塞室12的整体完整性的方式将凹槽64封闭。凹槽64，外圈68及已知的密封或密封装置之间的配合结构将活塞室12维持为一个整体密封的空间。可在外圈68和凹槽64之间注入或放置诸如油的润滑剂或诸如Teflon的光滑材料，以减小外圈68旋转时可能产生的磨擦。曲轴6垂直地附接在连接盘62的轴向中心或通过盘70的轴向中心。
图7-10通过展示发动机10在四个不同位置的旋转说明了发动机10的常规运转。图7A和7B所示为任选的初始位置，室阀16打开，活塞14经过室阀16。在此位置，活塞14刚通过排气管48，52完成燃烧产物的排放，并且经过槽口80为吸入燃料做准备。
图8A和8B所示为从图7A和7B所示的初始位置转过大约30°的位置，室阀16关闭，燃料混合物30(小循环)开始通过燃料进口46，50进入到活塞14和各自的室阀16之间的活塞室12。位于关闭的室阀16和活塞14后侧之间的活塞室12的容积为点火室区90，该点火室区90装有燃料进口46，50和点火装置96。此时(或稍后)，室阀16旋转以关闭活塞室12，诸如火花塞的火花装置或其它点火装置96引起燃料混合物30在点火区90内爆发(燃烧)，使燃烧气体迅速膨胀，如常规的内燃机中一样。
图9A和9B所示为从图7A和7B所示的初始位置转过大约60°的位置，燃料混合物30被点火并膨胀(大循环)，将动力传递给活塞14。该过程推动活塞14继续沿同一个转动方向旋转，该旋转再经连接盘62传递给曲轴60。室阀16在此步骤中依然关闭活塞室12。
图10A和10B所示为从图7A和7B所示的初始位置转过大约90°的位置，活塞持续其通过活塞室12的动力运动，推动位于其前方的来自先前燃烧的废气由排气口48，52排出。室阀16在此步骤中依然关闭活塞室12，使来自先前燃烧的废气由排气口48，52排出活塞室12。位于关闭的室阀16和活塞14前侧之间的活塞室12的容积为排出室区域92，装有废气排出口48，52。当活塞14移动到接近室阀16时(即每个活塞14移动到接近下一个顺次的室阀16时)，槽口80旋转到进入活塞室中，使活塞14通过槽口80，恢复到图7A和7B所示的位置。
图11所示为具有每个室阀16的多个活塞14室阀的备选实施例。例如，可以有两个室阀16和二、四、六、八个或更多的二的倍数个活塞14，该多个活塞14等距离地分布在活塞室12周围，以使作用到连接盘62上的动力平衡。同样，也可以有三个室阀16与三、六、九个或更多的三的倍数个活塞14相配合。图12所示为具有每个活塞14的多个室阀16的备选实施例。在一个多模块结构中，存在每个模块可以有一个活塞14和/或一个室阀16的可能性，只要其余的模块交替地排列以产生平衡的力。取决于尺寸、重量和其它因素，可以制造单活塞14，单室阀16的设计。
燃料混合物30可以通过常规的或未来开发的方式经阀门流入或喷射进点火区90，诸如经定时后与活塞合适的位置相一致的燃料喷射系统。因此，通过已知的或未来开发的机械的、电气的、电子的、光学的或其它相当的方式，可以对燃料喷射系统或其它燃料引进系统或装置进行定时或使其与曲轴60和/或室阀16的旋转相关联。本技术领域的熟练技术人员可以利用这些装置而无需过度的试验。
燃料吸入系统最好与普通的往复式发动机相同，但阀系列除外。本发明的发动机10不使用常规的凸轮阀或提升阀，而可以使用旋转式盘阀、簧片阀、球阀或类似的阀。这样就允许发动机在没有阀浮动的情况下以更高的每分钟转速旋转。此外，这样还增加了发动机10运转的平稳性。
从排气口48，52中排出的废气可通过排气系统(未示出)排至大气或废气处理系统。可根据需要或在必要情况下采用常规的排气部件，诸如催化转换净化器及消音器。
图13所示为一个结合四个发动机单元的模块式或多单元设计。更具体地，图13展示了将四台发动机10顺次连接到共用的曲轴60上以制造一台功率更大的发动机的用法。因为发动机块42是单元化设计，每个发动机块42可以与其他发动机块42完全相同，并且为获得更大的功率可以将此块组合成模块式或多单元设计。各种数目的发动机块42可顺次连接到共用的曲轴60周围，所有发动机块42都可用于驱动该共用的曲轴60。此外，发动机块42可以根据不同的功率需求做成不同的尺寸。小的发动机块42可以应用到诸如割草机中，而大的发动机块42可以应用到诸如汽车发动机中。任意数目的发动机单元都可以连接到一起以组成具有较高或较低功率的发动机。
发动机10可采用风冷、耗散式冷却或液体冷却。发动机10的低应力和平稳性可带来这些好处和可能性。各种已知的和常规的冷却系统(未示出)都可以由本技术领域的普通熟练人员应用到发动机10上而无需过度的试验。示范性的风冷系统可包括导向叶片，用于将冷却空气导向发动机10的各部件。示范性的耗散式冷却系统可包括散热器或散热片用于从发动机10的各部件带走热量。示范性的液体冷却系统可包括与常规内燃机很相似的液体循环管路。这些冷却方法和系统在本技术领域技术中都是已知的。
本发明的发动机有诸多益处。本发明的发动机具有超过基于往复式活塞传递动能和势能所产生的离心动量的往复式发动机的更高的效率。此外，本发动机无需压缩活塞头与气缸之间的空气及燃料混合物，也无需为了将燃料空气混合物吸入到活塞室内而制造真空。此外，活塞的力总是垂直于旋转的方向，并且一直保持与转动轴相同的距离。
本发动机有更高的马力和扭矩。扭矩的增加是因为有较长的力臂。本发动机可在较高的每分钟转速下旋转而没有不利的活塞的方向改变，因此内耗更少，没有往复惯量，且阀系列也不受发动机每分钟转速的限制。与现有的发动机相比，本发动机也具有较低的复杂性水平，有较少的运动部件并更易于维护。本发动机还具有更小的内部摩擦，因此可以使用针式、辊式和滚珠式轴承，而不是常规发动机中的平面轴承。
本发动机具有更高的功率/重量比，意味着它可以在同功率输出情况下做得更小、更轻。本发动机的结构可以具有较低的刚度，因此可以使用较少的材料，结果是，本发动机在尺寸上可大可小，以适用于各种不同的装置，从诸如割草机和修草坪机的小尺寸园艺设备，到诸如摩托车和发电机的中等尺寸发动机，再到大尺寸的汽车发动机，甚至还可应用到大型机车，船舶及电站发动机中。
此外，本发动机是模块化设计，即多个发动机单元可叠加在一起形成多单元设计，类似于常规的多缸发动机。这种模块化设计可以更容易通过简单的增加额外的单元而增强其性能，因每个单元都完全相同而降低制造成本，因每个单元在发生故障时可被更换而易于维护。换句话说，单元的组合可视为完全独立的被组合发动机之间的组合而不是缸数的增加。以商店或消费者的水平向标准发动机添加气缸是不可能的。而且，如果常规发动机中一个气缸损坏，整台发动机就必须重造。对本发动机而言，人们可容易地增加或减少模块，如果某个模块损坏，可简单地仅仅更换或修理该模块。
以上关于优选实施例的详尽描述、示例及附图仅用作说明的目的，无意于限制由附后的权利要求定义的本发明的范围及要旨及其等效内容。本技术领域的熟练应用者应能认识到可以对本说明书中公开的发明进行多种变化而不背离本发明的范围及要旨。
权利要求
1.一种轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机包括a)环形的活塞室；b)为在活塞室内作轨道形旋转设置的至少一个活塞；c)室阀用于交替地关闭及打开至少一部分活塞室的至少一个室阀；d)使燃料混合物进入到活塞室中的至少一个进气管；e)用于点燃燃料混合物使其燃烧并产生燃烧气体的至少一个点火装置；和f)使燃烧气体排出活塞室的至少一个废气排出管，其中，当活塞经过室阀时，室阀将活塞室关闭，燃料混合物被导入活塞室内活塞后方和活塞和室阀之间的点火室区，点火装置将燃料混合物点燃，燃烧气体将动力传给活塞，因此使活塞在活塞室内连续进行轨道形旋转。
2.如权利要求1所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括在第一位置连接到活塞的连接盘。
3.如权利要求2所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括通过活塞室的圆周凹槽，连接盘通过该圆周凹槽延伸。
4.如权利要求3所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括连接到连接盘的第二部分的曲轴。
5.如权利要求4所述的轨道式发动机，其特征在于，其中圆周凹槽位于环形活塞室的内圆周上，曲轴沿环形活塞室的轴向中心线定位。
6.如权利要求4所述的轨道式发动机，其特征在于，其中圆周凹槽位于环形活塞室的外圆周上，曲轴具有环形结构，位于环形活塞室的外圆周外。
7.如权利要求2所述的轨道式发动机，其特征在于，其中连接盘是实心板。
8.如权利要求1所述的轨道式发动机，其特征在于，其中阀的数目相对于活塞数目为整数比。
9.一种轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机包括a)环形的活塞室；b)为在活塞室内作轨道形旋转而设置并具有前侧和后侧的至少一个活塞；c)至少一个室阀，每个阀包括一个用于交替地关闭及打开至少一部分活塞室的槽口；d)使燃料混合物进入到活塞室中的至少一个进气管；e)用于点燃燃料混合物，使其燃烧并产生燃烧气体的至少一个点火装置；和f)使燃烧气体排出活塞室的至少一个废气排出管，其中，当活塞经过室阀时，室阀旋转将活塞室关闭，以便在活塞室内活塞的后方以及关闭的室阀和活塞后侧之间形成点火室区，燃料混合物被导入到点火室区，点火装置将燃料混合物点燃，燃烧气体在点火区内膨胀并通过接触活塞后侧将动力传给活塞，因此使活塞在活塞室内连续进行轨道形旋转。
10.如权利要求9所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括在第一部分连接到活塞的连接盘。
11.如权利要求10所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括通过活塞室的圆周凹槽，连接盘通过该圆周凹槽延伸。
12.如权利要求11所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括连接到连接盘的第二部分的曲轴。
13.如权利要求12所述的轨道式发动机，其特征在于，其中圆周凹槽位于环形活塞室的内圆周上，曲轴沿环形活塞室的轴向中心线定位。
14.一种轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机包括a)环形的活塞室；b)为在活塞室内作轨道形旋转设置并具有前侧和后侧的至少一个活塞；c)至少一个盘阀，每个盘阀包括具有一个槽口的基本平整的圆板，用于交替地关闭及打开至少一部分活塞室；d)使燃料混合物进入到活塞室中的至少一个进气管；e)用于点燃燃料混合物，使其燃烧并产生燃烧气体的至少一个点火装置；f)使燃烧气体排出活塞室的至少一个废气排出管；g)位于活塞室内盘阀和活塞后侧之间并装有进气管和点火装置的点火室区；h)位于活塞室内盘阀和活塞前侧之间并装有排气管的排气室区；其中，当活塞经过盘阀时，盘阀旋转以将活塞室关闭，以便室阀形成点火室区，燃料混合物被导入到点火室区，点火装置将燃料混合物点燃，燃烧气体在点火区内膨胀并通过接触活塞后侧将动力传给活塞，因此使活塞在活塞室内进行轨道形旋转。活塞借此推动位于其前方的来自先前的点火的燃烧气体进入排出室并经排气管排出。
15.如权利要求14所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括在第一部分连接到活塞的连接盘。
16.如权利要求15所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括通过活塞室的圆周凹槽，连接盘通过该圆周凹槽延伸。
17.如权利要求16所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括连接到连接盘的第二部分的曲轴。
18.如权利要求17所述的轨道式发动机，其特征在于，其中圆周凹槽位于环形活塞室的内圆周上，曲轴沿环形活塞室的轴向中心线定位。
19.一种包括多个发动机单元的轨道式发动机，其特征在于，每个发动机单元包括a)环形的活塞室；b)为在活塞室内作轨道形旋转而设置并且具有前侧和后侧的至少一个活塞；c)至少一个室阀，每个室阀包括一个槽口，用于交替地封闭及打开至少一部分活塞室；d)使燃料混合物进入到活塞室中的至少一个进气管；e)用于点燃燃料混合物，使其燃烧并产生燃烧气体的至少一个点火装置；f)使燃烧气体排出活塞室的至少一个废气排出管；g)位于活塞室内室阀和活塞后侧之间并装有进气管和点火装置的点火室区；h)位于活塞室内室阀和活塞前侧之间并装有排气管的排气室区；其中，当活塞经过室阀时，室阀将活塞室关闭，以便室阀形成点火室区，燃料混合物被导入到点火室区，点火装置将混合物点燃，燃烧气体在点火室区内膨胀并通过接触活塞后侧将动力传给活塞，因此使活塞在活塞室内连续进行轨道形旋转。活塞借此推动位于其前方的来自先前的点火的燃烧气体进入排出室并经排气管排出。
20.如权利要求19所述的轨道式发动机，其特征在于，该轨道式发动机还包括在多个发动机单元之间延伸并机械地连接到各活塞的共用的曲轴，多个发动机单元中的每一个发动机单元都可借此将动力传给该共用的曲轴。
全文摘要
一种轨道式发动机包括环形的活塞室，为在活塞室内作轨道形旋转设置的活塞，室阀用于交替地关闭及打开至少一部分活塞室的室阀，使燃料混合物进入到活塞室中的进气管，用于点燃燃料混合物，使其燃烧并产生燃烧气体的点火装置，使燃烧气体排出活塞室的废气排出管，在活塞室中，燃料混合物在旋转的活塞后方被点燃，以驱动处于连续的圆形轨道中的活塞。
文档编号F01C3/02GK101044303SQ200580016931
公开日2007年9月26日 申请日期2005年5月19日 优先权日2004年5月27日
发明者迈克尔D·赖特 申请人:赖特创新有限责任公司