循环式活塞发动机制造技术

一种例如循环式活塞发动机这样的发动机，其包括限定了环形孔的壳体、活塞组件和阀。活塞组件设置在环形孔内并且构造成联接至驱动机构。阀构造成间歇性地设置在环形孔内，以便相对于活塞组件限定燃烧室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
常规的活塞发动机包括用于驱动曲轴的多个气缸组件。为了驱动曲轴，各个气缸组件都需要例如由燃料泵经由燃料喷射器提供的燃料。在运行期间，各个气缸组件的火花塞点燃从燃料喷射器接收的燃料/空气混合物并致使混合物膨胀。点燃的混合物的膨胀使气缸组件中的活塞在气缸组件的壳体内移动，以使曲轴旋转。
技术实现思路
与常规的活塞发动机相比，本专利技术的实施例涉及一种循环式活塞发动机。在一种配置方案中，所述循环式活塞发动机包括：壳体，所述壳体限定了环形孔，所述孔围绕所述壳体的外周延伸；和一组活塞，这一组活塞设置在所述孔内并且固定到驱动机构或驱动轴。所述发动机还包括一组阀，这一组阀可动地设置在所述孔内，各个阀构造成用以相对于对应的活塞限定临时的燃烧室。在运行期间，当阀被设置在第一位置时，各个阀相对于对应的活塞限定燃烧室，燃料喷射器将天然气/空气的混合物引入到燃烧室中，并且火花塞点燃混合物。混合物的燃烧在各个活塞上(例如在沿着驱动机构的旋转方向与环形孔基本相切的方向上)产生对应的力并且在环形孔内向前推动活塞。随着各个活塞朝向随后设置的阀前进，各个阀运动到环形孔内的第二位置，以允许各个活塞转动经过对应的阀。接下来，发动机将各个阀在孔内重新定位到第一位置，以用对应的活塞限定燃烧室并且再次开始工作过程。因此，随着这一组活塞围绕发动机的周边旋转，驱动机构产生相对较大的转矩，例如约4500英尺磅(ft-lbs)的平均转矩。在点燃时，驱动机构能够产生约10000ft-lbs的转矩。通过各个活塞和驱动机构之间的相对较大的力臂以及施加到每个活塞的90°方向的力来产生这些转矩。在一种配置方案中，由发动机壳体限定的环形孔具有相对较大的周长。在运行期间，当由活塞划分时，这将导致相对较长的冲程距离，该相对较长的冲程距离要使用通过燃烧室内的燃料/空气混合物的燃烧所产生的能量中的较高的百分比。另外，活塞在环形孔内的基本连续的运动缩短了各个活塞暴露于燃烧热量中的持续时间，由此为发动机提供了相对较高的热效率(例如相对于基于曲轴的发动机而言)。而且，发动机的燃料输送系统的结构允许在独立于燃烧过程但是与燃烧过程并行的过程中将燃料输送到发动机。实际上，这就形成了单循环发动机，其中，燃烧过程基本连续并且相对于常规发动机而言能够增加发动机的动力输出(例如，增加至约685马力800RPM)。因此，与常规的活塞发动机相比，这种发动机构造导致输送更精确的燃料比、燃料/空气混合物的更充分的燃烧以及更短的高温持续时间。这就能够减小由发动机产生并且作为排气的一部分输出的污染物的数量并且能够将发动机的效率提高大约60％。在一种配置方案中，本专利技术的实施例涉及一种发动机例如循环式活塞发动机。所述发动机包括限定了环形孔壳体、活塞组件和阀。活塞组件设置在环形孔内并且构造成联接至驱动机构。阀构造成间歇性地设置在环形孔内，以便相对于活塞组件限定燃烧室。附图说明根据以下对在附图中示出的本专利技术的特定实施例的说明，前述和其它的目的、特征和优点将是显而易见的，在不同的视图中，相同的附图标记表示相同的部件。附图并非必然按比例绘制，而是将重点放在图解本专利技术的各个实施例的原理上。图1图解了根据一种配置方案的发动机的俯视横截面示意图，所述发动机具有设置在壳体内的第一位置处的活塞组件。图2A图解了根据一种配置方案的图1中的环形孔的一部分的局部截面图。图2B图解了根据一种配置方案的图2A中的环形孔的一部分的局部截面图。图3图解了根据一种配置方案的图1中的发动机的俯视横截面示意图，所述发动机具有设置在壳体内的第二位置处的活塞组件。图4图解了根据一种配置方案的图1中的阀的配置方案的正视图。图5图解了根据一种配置方案的图4中的阀的后视图。图6图解了根据一种配置方案的设置在发动机中的图4中的阀。图7A图解了根据一种配置方案的联接至图4中的阀的切换机构的配置方案。图7B图解了根据一种配置方案的图7A中的摇臂的透视图。图8图解了图6中的发动机的压缩机的配置方案。图9A图解了根据一种配置方案的进气组件的俯视示意图。图9B图解了图9A中的进气组件的可旋转板的透视剖视图。图9C图解了图9B中的进气组件和燃料分配组件的示意图。图10图解了设置在阀和花键筒形凸轮之间的摇臂的透视图。具体实施方式本专利技术的实施例涉及一种循环式活塞发动机。在一种配置方案中，所述循环式活塞发动机包括：壳体，所述壳体限定了环形孔，所述环形孔围绕壳体的外周延伸；和一组活塞，这一组活塞设置在孔内并且固定到驱动机构或驱动轴。发动机还包括一组阀，这一组阀可动地设置在孔内，各个阀构造成用以相对于对应的活塞限定临时的燃烧室。图1图解了根据一种配置方案的循环式活塞发动机10的俯视横截面示意图。发动机10包括壳体12，所述壳体12限定了环形通道或孔14并且包含活塞组件16和阀组件18。环形孔14设置在壳体12的外周上。尽管环形孔14能够构造成各种尺寸，但是在一种配置方案中，环形孔14构造成相对于活塞组件16的旋转轴线21具有约十二英寸的半径15。正如将在下文描述的那样，通过这样的构造，环形孔14的相对较大半径15将发动机燃烧室设置成与旋转轴线21相距最大距离并且允许活塞组件产生作用于相关驱动机构20(例如设置在旋转轴线处的驱动轴)的相对大的转矩。环形孔14能够构造成包括具有各种形状的横截面区域。例如，参照图2B，在活塞组件16的活塞24构造成限定了大体矩形的横截面区域25的情况下，环形孔14也能够限定对应的矩形横截面区域27。在这样的配置方案中，环形孔14的横截面区域27大于活塞24的横截面区域25，以便允许活塞24在运行期间在环形孔14内行进。参照图1，在图解的配置方案中，活塞组件16设置在环形孔14内并且经由飞轮22联接至驱动机构20。尽管活塞组件16能够包括任意数量的个体活塞24，但是在图解的配置方案中，活塞组件16包括四个活塞24-1至24-4，这四个活塞围绕飞轮22的周边设置。尽管活塞24能够围绕飞轮22的周边设置在不同的部位，但是在一种配置方案中，相对的活塞设置成相对于彼此成大约180°的角取向并且相邻的活塞设置成相对于彼此成大约90°的角取向。例如，如图所示，第一和第三活塞24-1、24-3在飞轮22上设置成相对于彼此成大约180°并且第二和第四活塞24-2、24-4在飞轮22上设置成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机，包括：壳体，所述壳体限定了环形孔；活塞组件，所述活塞组件设置在环形孔内，所述活塞组件构造成用以联接至驱动机构；和阀，所述阀构造成用以在环形孔内可动地设置在第一位置和第二位置之间，在第一位置处，所述阀允许活塞组件在环形孔内从阀近侧的第一部位行进至阀远侧的第二部位，在第二位置处，所述阀相对于在第二部位处的活塞组件限定燃烧室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.03 US 61/748,5531.一种发动机，包括：
壳体，所述壳体限定了环形孔；
活塞组件，所述活塞组件设置在环形孔内，所述活塞组件构造成
用以联接至驱动机构；和
阀，所述阀构造成用以在环形孔内可动地设置在第一位置和第二
位置之间，在第一位置处，所述阀允许活塞组件在环形孔内从阀近侧
的第一部位行进至阀远侧的第二部位，在第二位置处，所述阀相对于
在第二部位处的活塞组件限定燃烧室。
2.根据权利要求1所述的发动机，其中：
活塞组件包括第一活塞和第二活塞，第一活塞在环形孔内设置在
与第二活塞大体成180°的位置处；并且
阀包括：第一阀，所述第一阀设置在壳体内的第一部位处；和第
二阀，所述第二阀设置在壳体内的第二部位处，所述第二阀沿着环形
孔设置在相对于第一阀大体成180°的位置处。
3.根据权利要求1所述的发动机，其中：
活塞组件包括第一活塞、第二活塞、第三活塞和第四活塞，第一
活塞、第二活塞、第三活塞和第四活塞中的每一个都连续地设置在环
形孔内，以使得各个活塞相对于先前设置的活塞大体成90°地设置在
环形孔内；并且
阀包括：第一阀，所述第一阀设置在环形孔内的第一部位处；第
二阀，所述第二阀设置在环形孔内的第二部位处；第三阀，所述第三
阀设置在环形孔内的第三部位处；和第四阀，所述第四阀设置在环形
孔内的第四部位处，第一阀、第二阀、第三阀、第四阀中的每一个都
连续地设置在壳体内并且沿着环形孔设置在相对于先前的阀大体成
90°的位置处。
4.根据权利要求1所述的发动机，还包括燃料喷射器，所述燃料

\t喷射器构造成用以将燃料-空气的混合物输送到限定在活塞组件和阀
之间的燃烧室中。
5.根据权利要求1所述的发动机，其中，阀构造成用以在限定在
活塞组件和阀之间的燃烧室内将燃料和空气组合成燃料-空气的混合
物。
6.根据权利要求5所述的发动机，其中，阀限定了一组开口，阀
构造成用以在(i)第一位置和(ii)第二位置之间运动，在第一位置
处，阀使这一组开口相对于燃料源和空气源断开流体联接，在第二位
置处时，阀使这一组开口与燃料源和空气源流体联接，以便将燃料和
空气引入到限定在活塞组件和阀之间的燃烧室中。
7.根据权利要求1所述的发动机，其中，阀构造成用以在第一位
置和第二位置之间枢转，在第一位置处，阀允许活塞组件在环形孔内
从阀近侧的第一部位行进至阀远侧的第二部位，在第二位置处，阀相
对于活塞组件限定燃烧室。
8.根据权利要求7所述的发动机，其中，阀限定了通道，所述通
道构造成用以与壳体相结合地限定通路，当阀设置在第一位置时，所
述通路允许活塞组件在环形孔内从阀近侧的第一部位行进至阀远侧的
第二部位。
9.根据权利要求7所述的发动机，还包括联接至阀的切换机构，
所述切换机构构造成用以：(i)在阀的近侧部分上...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·T·博尼恩，G·A·乔丹，
申请(专利权)人：WB发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US