CN101082300A - 缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机 - Google Patents

Abstract

一种缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机，它包括在可转动的缸体72上设有环形排列的压气汽缸51和作功汽缸63，两汽缸中的压气活塞58和动力活塞75分别通过相应的连杆与倾斜布置的周转斜盘35相连，压气汽缸和作功汽缸由所设的副缸体94配气，并通过中间冷却器18和回热器28实现了高效率的中冷回热循环过程。由于可利用旋转缸体与固定外壳上所设的不同气口形成转阀结构，省去了往复内燃机中复杂的升降气门结构，使发动机的整体结构相应简化。本发明的这种中冷回热内燃机包括多种不同类型的实施方式，可作为小汽车、商用汽车、螺旋桨飞机和船舶等的动力装置。

Description

缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机

技术领域

本发明涉及一种内燃机，特别是一种缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机。

背景技术

在中国发明专利申请公开说明书02125235.1所公开的中冷回热内燃机中，仍采用普通的曲柄连杆机构向外输出功率。以曲柄连杆机构和较多数量升降气门所构成的中冷回热内燃机通常难以达到结构简单、重量轻和平衡性好等要求。而近二、三十年发展起来的采用周转斜盘传动机构的发动机虽然具有结构简单紧凑、功率质量比较大等优点，但由于这种普通的周转斜盘发动机一般只被制成外燃机作为鱼雷的动力装置，其应用范围并不大。

发明内容

本发明的目的是在上述中冷回热内燃机循环过程基础上，提供一种没有升降气门、结构紧凑简单的缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机，该中冷回热内燃机不仅具有最高的循环效率，而且还具有多种不同的结构类型。

在本发明的缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机基本布置方式中，它具有装在外壳体内的绕缸体轴线转动的缸体，在缸体上设有环形排列的压气汽缸和作功汽缸，设有压气汽缸的缸体为压气缸体，设有作功汽缸的缸体为作功缸体，作功缸体中的作功汽缸利用陶瓷隔热层进行隔热，并采用在汽缸内壁上设置密封环或常规活塞环密封方式，压气汽缸中的压气活塞和作功汽缸中的动力活塞通过相应的连杆与倾斜布置的周转斜盘相连，在周转斜盘朝向作功缸体的一侧设有锥齿轮，该齿轮与作功缸体上相应侧面的锥齿轮啮合，周转斜盘通过轴承倾斜安装在固定内轴上，或者固定在倾斜布置的输出轴上，动力活塞产生的动力由缸体上所设的伸出外壳体的输出轴向外输出、或者由倾斜布置的输出轴向外输出，所述的中冷回热内燃机还包括副缸和其内的配气活塞，配气活塞把副缸分成大副缸和小副缸(被活塞杆占用部分容积)，所述的副缸设在绕固定内轴转动的副缸体上并呈环形排列，副缸内的配气活塞经穿过缸盖的活塞杆和相应的传动件与倾斜布置的周转斜盘(或传动斜盘)相连，周转斜盘或副缸体直接或者经传动机构被输出轴带动，在压气汽缸的缸盖(或靠固定内轴侧的缸壁)上设有通气口，该通气口在进气过程及压缩排出过程中可分别与外壳体的侧阀盘(或固定内轴)上所设的半环进气口和出气口沟通，出气口经中间冷却器与副缸体内的固定内轴上所设的相应管路和充气阀口连通；在作功汽缸的缸盖上设有燃气通气口，该通气口在作功及排气过程中可分别与外壳体的另一侧阀盘上所设的供气阀口和半环排气口沟通，半环排气口通向装有回热器的排气管路；在副缸体的大副缸和小副缸上分别设有上通气口和下通气口，副缸体被带动运转时，小副缸的下通气口在转到吸气位置后，与固定内轴上的充气阀口沟通，在转到排气位置时，又与设在固定内轴上的换气出口沟通，换气出口经固定内轴内的管路向外通出、与置于排气管路内的回热器连通，回热器的出气端则与副缸体外壳侧面的阀盘上所设的热气进口连通，阀盘上还设有相应的热气出口；在大副缸转到吸气位置时，大副缸的上通气口与阀盘上的热气进口沟通，当大副缸完成二次压缩、转到热气排出位置时，大副缸的上通气口又与阀盘上的热气出口沟通；热气出口经供气管路分成两股，一股经循环泵通向带燃料喷射器的燃烧室，另一股通向与燃烧室连通的回流室，燃烧室的出气端通向外壳体的侧阀盘上的供气阀口。

在本发明的中冷回热内燃机第一实施方式中，压气汽缸和作功汽缸分别布置在周转斜盘的两侧，作功汽缸中的动力活塞通过连杆和相应的接头与周转斜盘相连，压气活塞则通过跨过周转斜盘的曲杆与动力活塞连成一体，曲杆的内侧具有躲开周转斜盘的凹进部分，外侧可在缸体中间连接壳上的滑轨槽内往复滑动。

在本发明的中冷回热内燃机第二实施方式中，副缸体的副缸改设在外壳体内的作功缸体上，各副缸分别布置在各作功汽缸之间，副缸内的配气活塞经伸出缸盖的活塞杆与外端的支臂相连，该支臂又与邻近的动力活塞的曲杆连成一体，让配气活塞与该侧相连的动力活塞同步往复移动；与副缸的下通气口相对应的充气阀口换气出口和两条相应的连通管路设在固定内轴上，与上通气口相对应的热气进口和热气出口设在外壳体的侧阀盘上、并处在较小半径位置处，与侧阀盘上的供气阀口和半环排气口在径向上隔开一定的距离。

在本发明的中冷回热内燃机第三实施方式中，压气汽缸与作功汽缸设在同一侧并且底部相接，相应的压气活塞与动力活塞也底部相接、构成双作用活塞，双作用活塞经穿过压气汽缸缸盖的活塞杆、导向筒内的十字头和连杆与固定内轴上的周转斜盘相连；压气汽缸的通气口设在靠固定内轴侧的缸壁上，与通气口所对应的半环进气口、出气口及相应的进气管、出气管路也分别设在固定内轴的相应位置。

在本发明的中冷回热内燃机第四实施方式中，压气汽缸与作功汽缸数量相同，设在同一侧的缸体上，所设的压气汽缸分别布置在各作功汽缸之间，两种汽缸内的压气活塞和动力活塞分别经各自的连杆与倾斜布置的输出轴上的周转斜盘相连接；压气汽缸的通气口设在以缸体轴线为圆心、大于作功汽缸的燃气通气口半径位置处，并在径向上与燃气通气口隔开一定的距离(或者设在靠固定内轴侧的缸壁上)，与通气口相对应的半环进气口和出气口设在侧阀盘上较大半径位置处(或者设在固定内轴上的相应位置)。

在本发明的中冷回热内燃机第五实施方式中，两个设有压气汽缸和作功汽缸的相同缸体相对布置、安装在同一个固定内轴的两侧，所需的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘设在两缸体之间，燃烧室的出气端分成两股后分别与中间阀盘两侧的供气阀口连通，设在中间阀盘两侧的半环排气口、压气汽缸的半环进气口和出气口分别向内合为一股后再与外界的各自相应管路连通；两缸体的各自输出轴上的锥齿轮分别与总输出轴上两侧相应的从动锥齿轮啮合；两个缸体由一个副缸体配气，副缸体的周转斜盘设在后侧缸体的输出轴外端。

在本发明的中冷回热内燃机第六实施方式中，压气缸体与作功缸体相对布置、固定安装在同一个中心转轴的两侧，相应的两缸体的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘设在两缸体之间，在作功缸体的周转斜盘上设有输出轴，副缸体的周转斜盘设在压气缸体的转动轴外端，或者让副缸体的周转斜盘通过传动机构被输出轴或转动轴带动。

为增加功率输出，可把上述第五或第六实施方式中的中冷回热内燃机组合使用，由压气汽缸、作功汽缸和副缸构成一个动力组，在采用两个以上动力组时，所设的动力组前后排列，每个动力组通过所具有的两侧或一侧输出轴上所安装的锥齿轮分别与总输出轴上的前后相应位置的从动锥齿轮啮合，或者两个动力组平行布置，每个动力组通过所具有的两侧或一侧输出轴上所安装的锥齿轮分别与总输出轴上相应位置的从锥齿轮啮合。

在本发明的中冷回热内燃机第七实施方式中，两个相同的作功缸体相对布置，固定安装在同一中心转轴的两侧(或者通过轴承安装在固定内轴的两侧)，相应的两缸体的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘设在两缸体之间，燃烧室的出气端分成两股后分别与中间阀盘两侧的供气阀口连通，设在两侧的半环排气口向内合为一股后与外面的排气管路连通，两个作功缸体各自输出轴上的锥齿轮分别与总输出轴上相应的两个从动锥齿轮啮合；两个作功缸体由一个带增压器的压气缸体供气，该压气缸体的周转斜盘直接设在后侧作功缸体的输出轴后端；或者两个作功缸体分别由各自的压气缸体供气，两个压气缸体也相对布置、并分别经各自从动轴上的从动锥齿轮与总输出轴上相应的两个从动锥齿轮啮合，副缸体的周转斜盘设在后侧作功缸体的输出轴外端。

在本发明的中冷回热内燃机具体实施过程中，还要采用以下结构，在外壳体的侧阀盘(或固定内轴)上的出气口之前位置依次增设适当数量的提前出气口，所增设的提前出气口分别经出气单向阀与出气管路连通。在副缸外壳的阀盘上的热气出口之前位置依次增设适当数量的热气提前出口，所增设的热气提前出口分别经出气单向阀与热气出口的出气管路连通。

在作功汽缸下侧内壁上设置密封环、并且在汽缸内壁上设陶瓷隔热层时，陶瓷隔热层的下侧边缘与汽缸下侧内壁的上边缘隔开一定的距离形成充气环槽，该充气环槽与靠固定内轴侧的缸壁上所设的下进气口连通，在固定内轴上设有相应的充气阀口；在动力活塞快进行完排气过程、到将开始作功过程之间的角度内，作功汽缸的下进气口与充气阀口沟通，充气阀口与中间冷却器之后的管路连通。

为了防止陶瓷隔热层产生裂缝而破损，在所设的陶瓷隔热层的内表面再增设一层耐热金属层，该耐热金属层的下侧边缘与作功汽缸下侧内壁的上边缘之间具有一定的间隙距离。

本发明的缸体转动、采用周转斜盘传动机构的中冷回热内燃机在保留往复式中冷回热内燃机的工作过程基础上，通过采用周转斜盘传动机构，形成了一种全新结构的高效动力装置。利用旋转缸体和固定外壳上所设的不同气口形成转阀结构，省去了往复内燃机中的那种升降式气门，简化了内燃机的整体结构。

本发明的中冷回热内燃机包括七种不同的实施方式，有适合制成较大功率、用于大型螺旋桨飞机的结构类型，有适合制成较小功率、用于小汽车、商用汽车和小型螺旋桨飞机的结构类型。还有适合更小功率的机型，作为小型无人飞机的动力装置。节省燃料、无气门、震动很小的周转斜盘传动机构和能集中控制的连续燃烧过程，使这种全新结构的中冷回热内燃机具有可靠性提高、工作过程稳定和使用寿命更长等优点，将在实际中获得广泛应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1、是本发明中冷回热内燃机第一实施方式的剖视图；

图2、是沿图1中A-A线的剖视图，图中示出了在外壳体的侧阀盘上所设的半环进气口和出气口；

图3、是为图2中出气口所设的带单向阀的提前出气口示意图；

图4、是沿图1中B-B线的剖视图，图中示出了在外壳体的另一侧阀盘上所设的半环排气口和供气阀口。

图5、是沿图1中C-C线的剖视图。

图6、是沿图1中D-D线的剖视图。

图7和图8是本发明中冷回热内燃机的工作过程原理图。

图7中①、进气过程  ②、压缩排出过程  ③、中间冷却过程。

图8中④、回热过程  ⑤、燃烧作功过程  ⑥、排气过程。

图9是本发明中冷回热内燃机第二实施方式的剖视图。

图10是沿图9中E-E线的剖视图。

图11是第二实施方式中三作功汽缸、三副缸的布置排列。

图12是第二实施方式中五作功汽缸、五副缸的布置排列。

图13是第二实施方式中六作功汽缸、三副缸的布置排列。

图14是本发明中冷回热内燃机第三实施方式的剖视图。

图15是本发明中冷回热内燃机第四实施方式的剖视图。

图16是沿图15F-F线的剖视图。

图17是本发明中冷回热内燃机第五实施方式的剖视图。

图18是本发明中冷回热内燃机第六实施方式的剖视图。

图19是本发明中冷回热内燃机第七实施方式的剖视图。

图20是第七实施方式中压气汽缸的另一种结构布置。

发明实施方式   在图1所示的本发明第一实施方式中，所给出的是构成缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机的基本结构类型，图2至图6是图1中各不同部位的相应剖视和示意图。本发明的中冷回热内燃机如图中所示，它具有装在外壳体8内的绕缸体轴线9转动的缸体72，在缸体72的两侧设有环形排列的压气汽缸51(参看图2)和作功汽缸63，设有压气汽缸51的缸体为压气缸体50，设有作功汽缸63的缸体为作功缸体62。为减少作功过程中汽缸的散热损失，作功缸体中的作功汽缸63利用陶瓷隔热层68进行隔热，并采用在汽缸内壁上设置密封环67的方式进行密封。或者采用常规的活塞环密封方式，只在缸盖的底面和活塞顶面设陶瓷隔热层。压气缸体50通过轴承安装在固定内轴32上，固定内轴的左端与外壳体8的左侧阀盘11固定连接，右端伸进作功缸体62，作功缸体与输出轴38连为一体，从外壳体8的右侧向外伸出。本发明的中冷回热内燃机利用周转斜盘来传递作功汽缸产生的动力，所设的周转斜盘35倾斜布置，通过轴承34倾斜安装在固定内轴32上，在周转斜盘35朝向作功缸体62的一侧设有锥齿轮36，该锥齿轮与作功缸体62上相应侧面所固定的锥齿轮74相啮合，两锥齿轮齿数相同，使周转斜盘能与作功缸体同速转动，并通过作功缸体62上的输出轴38向外输出动力。

在图1的实施方式中，压气汽缸51和作功汽缸63分别布置在周转斜盘35的两侧，通常，压气汽缸中的压气活塞58和作功汽缸中的动力活塞75分别通过相应的连杆与倾斜布置的周转斜盘35相连即可。但在图1的实施方式中，作功汽缸63中的动力活塞75通过连杆76和相应的接头77与周转斜盘35相连，压气汽缸51中的压气活塞58则通过跨过周转斜盘的曲杆81与动力活塞75连成一体，压气活塞经曲杆被动力活塞75带动，动力活塞再经连杆76被周转斜盘35带动。曲杆81的内侧具有躲开周转斜盘35的凹进部分82，外侧可在缸体中间连接壳31上的滑轨槽10内往复滑动。

为使这种利用周转斜盘传动机构的中冷回热内燃机能进行中冷回热过程，在图1的实施方式中还设有副缸93和其内的配气活塞99，配气活塞把副缸分成大副缸95和小副缸97(被活塞杆100占用部分容积)，副缸也采用随缸体转动的形式，并呈环形排列，设在绕固定内轴103转动的副缸体94上。采用可旋转的副缸体94后，副缸内的配气活塞99经穿过缸盖的活塞杆100和相应的传动件即可与倾斜布置的周转斜盘相连、或与传动斜盘相连，并让周转斜盘或副缸体直接或者经传动机构被输出轴带动。在图1中，在副缸体94上设有从动齿轮110，使其能被输出轴38上的齿轮47带动旋转。副缸体内的传动斜盘109与固定内轴103固定连接，配气活塞99经活塞杆100与装在传动斜盘109上的滑块111相连，并在随副缸体绕传动斜盘转动过程中让配气活塞99往复运动。

由于能利用固定的外壳体与可转动缸体形成滑阀结构，这种缸体转动的中冷回热内燃机便可不设结构复杂的升降式气门。为形成滑阀结构，在压气汽缸51上设有通气口54，该通气口在进气及压缩排出过程中，可分别与外壳体8的侧阀盘11上所设的半环进气口12和出气口14沟通，出气口14经中间冷却器18与副缸体94的固定内轴103上所设的相应管路119和充气阀口104连通。在侧阀盘11上所设的半环进气口12和出气口14的角度位置如图2所示，进气过程从离开上止点的角度位置a处开始、到下止点后的位置b处结束，压气汽缸51沿箭头61方向转在a-b角度范围内，压气汽缸的通气口54因与半环进气进口12始终沟通，压气汽缸51中离开上止点的压气活塞58便让压气汽缸51开始吸气，当压气汽缸行到下止点、转到位置b处时进气过程结束。进气过程结束后，压气汽缸51从位置b处开始向位置c转动，其内的压气活塞58开始向上止点运行，压缩已吸入压气汽缸的空气。在压气汽缸51转到位置c处时，压气汽缸内的压缩空气压力已与中间冷却器18内的压力相同，随着压气汽缸51的继续转动，其内的压缩空气被压气活塞58在c-d角度经已沟通的通气口54和出口气14向外排出，压进中间冷却器18，完成压缩排出过程。

在d-a范围内的角度为间隔角m₁，压气汽缸的通气口54所占角度小于间隔角m₁，充有压缩空气的出口气14不能经通气口54与半环进气口12沟通。同时，间隔角m₁还要适当增大，以便让完成压缩排出过程后留在压气汽缸余隙容积内的少量压缩空气能在一定角度内再度膨胀，以使这部分少量的压缩空气压缩功能得到回收。

图2中所给出的半环进气口12和出气口14的角度位置都是相对固定的，在具体实施中，当进气量因转速提高及增压等也相应增加时，固定的出气口24开口角会让压气活塞所消耗的压缩功增加，为避免这一情况，在图3中侧阀盘11上的出气口14之前位置依次增设适当数量的提前出口气15，图3中增设了2个提前出气口15，所设的提前出气口分别经出气单向阀16与通向中间冷却器18的出气管路17连通。

为让作功汽缸能完成作功及排气过程，在作功汽缸63的缸盖上设有燃气通气口66，该通气口在作功及排气过程中可分别与外壳体8的另一侧阀盘20上所设的供气阀口25和半环排气口26沟通，半环排气口通向装有回热器28的排气管路27。侧阀盘20上的供气阀口25和半环排气口26所占的角度位置如图4所示，作功过程从角度位置e处开始，在e-f角度范围内，高温高压作功燃气可经供气阀口25从转到该阀口的燃气通气口66进入作功汽缸63(双点划线所示)，以推动作功汽缸内的动力活塞下行作功。实际中，供气阀口25所占的角度e-f越大，向供气阀口提供高温高压作功燃气的燃烧室以及各相连通管路内的气体最大压力也相应越低，反之越高。当作功汽缸的燃气通气口66沿箭头61方向转过供气阀口25后，已经进入作功汽缸63内的作功燃气在f-g角度范围内继续膨胀作功。在g-h角度范围内为半环排气口26所占的角度，作功汽缸63的燃气通气口66在转到这一角度范围内，可让作功汽缸内的动力活塞75把作功后的排气经燃气通气口66和半环排气口26排向设有回热器28的排气管路。在h-e范围内的角度为间隔角m₂，作功汽缸的燃气通气口66所占角度小于间隔角m₂，以防止供气阀口25的高压作功燃气经燃气通气口66向半环排气口26泄漏。

在作功汽缸63下侧内壁上设置密封环67、并在汽缸内壁上设陶瓷隔热层68时，因动力活塞75并不与陶瓷隔热层相接触，为减小作功过程中高温燃气对动力活塞的加热，在陶瓷隔热层68的下侧边缘与汽缸下侧内壁的上边缘隔开一定的距离形成充气环槽70，该充气环槽与靠固定内轴32侧的缸壁52上所设的下进气口71连通，在固定内轴上设有相应的充气阀口33。在动力活塞75快进行完排气过程、到将开始作功过程之间的角度内(如图1中上侧作功汽缸所处状态)，作功汽缸63的下进气口71与固定内轴32上的充气阀口33沟通，因充气阀口与中间冷却器18之后的管路19连通，这时被中间冷却器冷却后的低温压缩空气便会在这一时刻经充气阀口33和下进气口71进入充气环槽70、充入动力活塞75与陶瓷隔热层68之间的缝隙，以阻止作功过程中高温高压作功燃气的进入。

为让副缸能完成配气过程，如图1所示，在副缸体94的大副缸95和小副缸97上分别设有上通气口96和下通气口98，副缸体被输出轴38上的齿轮47带动旋转时，小副缸97的下通气口98在转到吸气位置后，与固定内轴103上的充气阀口104沟通，在转到排气位置时，又与设在固定内轴上的换气出口105沟通。固定内轴103上的充气阀口104和换气出口105所占的角度范围如图6中所示，由于小副缸在进行吸气、排气过程中不对压缩空气进行压缩，充气阀口104和换气出口105所占的开口角度较大，可使换气过程更流畅的进行。小副缸97的下通气口98所占角度略小于固定内轴103上充气阀104和换气出口105之间的间隔距离，以使充气阀口和换气出口互不相通。设在固定内轴103上的换气出口105经固定内轴中的管路106向外通出后与置于排气管路27内的回热器28连通，回热器的出气端则与副缸体外壳侧面阀盘85上所设的热气进口86连通，在阀盘85上还设有相应的热气出口88。阀盘85上所设的热气进口86和热气出口88的角度位置如图5所示，在副缸体94被带动旋转、其上的大副缸95转到i角度位置开始吸气时，大副缸的上通气口96与热气进口86沟通，在大副缸转到j角度位置、大副缸内的配气活塞99移到下止点后，从回热器28来的被排气加热了的热压缩空气已充满大副缸95，大副缸内的吸气过程完成。

大副缸的上通气口96转过j角度位置后，并不立即与阀盘85上的热气出口88沟通，而是让大副缸中的配气活塞99在j-k角度范围内对吸入的热压缩空气进行二次压缩。在输出功率稳定、进气量变化较小的中冷回热内燃机中，当大副缸95内的配气活塞99完成二次压缩，其内的热压缩空气压力与燃烧室115内的作功燃气压力相同时，大副缸的上通气口96也转到所设定的从k角度开始的热气排出位置，并在k-n角度范围内与热气出口88沟通，以便让配气活塞99把大副缸内的热压缩空气经上通气口96和热气出口88压进与燃烧室115连通的供气管路112，大副缸的上通气口转过n角度位置后，热气排出过程结束。在n-i角度范围内是间隔角m₃，大副缸的上通气口96所占角度小于间隔角m₃，以防止热气出口88中的高压气体经上通气口96向热气进口86泄漏。

在图5所示的侧阀盘上的热气出口88角度布置中，所规定的n-k角度范围只能满足中冷回热内燃机在稳定进气量时的工作状态，而实际中为增大功率也相应增加进气量时，如不能使热气出口88的k角度位置相应提前开启，将使配气活塞99在一定的角度内白白压缩大副缸中的热压缩空气，为避免这一现象的发生，在侧阀盘85上的热气出口88之前位置依次增加适当数量的热气提前出口90，图中增设了两个热气提前出口，所增设的热气提前出口90分别经出气单向阀91与热气出口88的供气管路112连通，这样，当中冷回热内燃机为增加功率用增压等方式增加进气量后，当大副缸95内的热压缩空气压力在k角度之前位置达到与燃烧室115内相同压力时，压力增大的热压缩空气便会经相应的热气提前出口90和出气单向阀91提前排出大副缸95进入供气管路112，以避免对热压缩空气进行不必要的压缩。

在副缸93与作功汽缸63的结构布置中，设在副缸体外壳84侧面阀盘85上的热气出口88经供气管路112分成两股(如图1中所示)，一股经循环泵113通向带燃料喷射器114的燃烧室115，另一股通向与燃烧室连通的回流室117，燃烧室的出气端通向外壳体8的侧阀盘20上的供气阀口25，以便在作功汽缸63的燃气通气口66与供气阀口25沟通时，让燃烧室产生的高温高压燃气能进入作功汽缸内，推动其内的动力活塞75下行作功。

在大副缸和作功汽缸旋转过程中，因相应的热气出口88和供气阀口25并不是连续开启的，这会使流过燃烧室115的气流并不连续流动，如在这种气流状态下组织燃烧室内的燃烧，其燃烧过程也不能连续进行。为改变这种状态，由所设的循环泵113向燃烧室115供气，并利用通向回流室117的另一股供气管路127形成一个能让气流连续流过燃烧室的循环回路，使燃烧室115内的燃烧过程能连续进行。在燃烧室进行连续燃烧过程中，当供气阀口25未与作功汽缸63的燃气通气口66沟通时，从燃烧室115流出的高温高压作功燃气暂时流向回流室117，在供气阀口25与燃气通气口66沟通后，从燃烧室115流出的作功燃气和从回流室117流出的所储存作功燃气共同经供气阀口25进入作功汽缸63，推动其内的动力活塞75向下止点运行作功。

在车用中冷回热内燃机中，所设的循环泵113不仅向燃烧室输送热压缩空气，也可以在加大油门时配合油门增加送气量，使燃烧室先多产生部分作功燃气，让这部分作功燃气暂时流向回流室117和适当加长并隔热的供气管路127内，以便在加大油门时增加所产生的作功燃气量。在油门减小后，循环泵的送气量也要相应减少，以使存入供气管路127内的作功燃气都能逐渐进入作功汽缸。

实际中，如使燃料喷射器114与间断流动的热压缩空气能进行很好的喷油配合，也可以不设循环泵，让进入燃烧室115内的热压缩空气与燃料喷射器间断喷出的燃油进行间断混合并以间断方式燃烧。当然，燃烧室采用间断式燃烧后，在控制排气中污染物的产生时肯定不如利用循环泵所进行的连续燃烧过程有利。另外，在作功汽缸数量较多布置很密、并让供气阀口25开口角度较大、能同时沟通两个作功汽缸时，因供气阀口能连续供气，也可不设循环泵113。

为最大限度的减少燃烧室等部位的散热损失，在燃烧115和回流室117等处设有陶瓷隔热层118。为减少压气汽缸51与左侧阀盘11之间、作功汽缸63与右侧阀盘20之间的漏气量，在左、右的侧阀盘11、20上分别设有相应的端面密封条120和121。

以上对图1中本发明中冷回热内燃机第一实施方式的基本结构进行了详细的说明，图7和图8是根据第一实施方式基本结构所描绘的本发明中冷回热内燃机的工作过程原理图。为了能清楚的说明压气汽缸中压气活塞58的动作状态，在图7②和③中改画了周转斜盘35的角度位置。图7、图8所示的本发明中冷回热内燃机的工作过程包括进气、压缩排出、中间冷却、回热、燃烧作功和排气六个热力循环过程。

一、进气过程，如图7①所示，当压气汽缸51及通气口54转到与阀盘11上的半环进气口12相沟通的进气位置时，压气汽缸51内随周转斜盘35转动并被带动往复运行的动力活塞58也离开上止点向下止点运行，让压气汽缸51开始吸气，外界的空气沿箭头1所示方向进入压气汽缸。动力活塞58行到下止点后，压气汽缸的通气口54转过侧阀盘上的半环进气口12，进气过程结束。

二、压缩排出过程，如图7②所示，压气汽缸51的通气口54转过半环进气口后，压气汽缸处于封闭状带，而其内的压气活塞58则离开下止点向上止点运行，压缩已吸入压气汽缸中的空气。当压气汽缸内的空气被压缩到与中间冷却器18内的压力相同时，压气汽缸的通气口54也转到与侧阀盘11上的出气口14相通位置，向上止点运行的压气活塞58便把压缩空气经通气口54和开通的出气口14沿箭头2所示方向压进中间冷却器18。压气汽缸51转过侧阀盘上的出气口14后，压缩排出过程结束。

三、中间冷却过程，如图7③所示，在压气活塞58把压缩空气压出压气汽缸51、沿箭头3方向流过中间冷却器18后，压缩空气的压缩热被中间冷却器导至外界，形成低温压缩空气，这部分压缩空气在副缸体94的小副缸97转到与固定内轴103上的充气阀口104沟通位置而进行吸气时，经开通的充气阀口104随配气活塞99进入小副缸97，然后中间冷却过程结束。

由于具有中间冷却过程，使压缩排出过程中产生的压缩热被导至外界，降低了压缩终点时压缩空气的温度和压力，让压缩过程接近于等温状态，减少了压气活塞所消耗的压缩功，同时也为将要进行的回热过程提供了很大的温度差。中间冷却过程结束后，出中间冷却器的压缩空气温度可从不进行中冷时的300℃～400℃降低到只高于环境温度几十度的状态，温度降幅超过300℃。

四、回热过程，如图8④所示，当副缸体94的小副缸97转到与固定内轴103上的换气出口105沟通位置而进行排气，同时大副缸95也转到与侧阀板85上的热气进口86沟通位置而进行吸气过程后，随着配气活塞99的运行，从小副缸97排出的低温压缩空气沿箭头4方向流向回热器28，经回热器被外面高温排气加热了的压缩空气沿箭头5方向进入大副缸95。在大副缸和小副缸转过相应热气进口86和换气出口105后，回热过程结束。

回热过程中，由于小副缸97的容积被活塞杆100部分占用，其容积相应小于大副缸95，从而为回热器28内被加热的压缩空气提供了膨胀空间，使回热过程中压缩空气的压力并不上升，让回热过程在等压状态进行。等压回热使刚进入回热器28内的低温压缩空气压力和温度并不上升，仍能被外界快流过回热器的已降低温度的排气继续加热，使流过回热器的排气热量被基本吸尽。

因排汽温度通常在500℃～600℃之间，回热过程完成后，几十度的低温压缩空气经回热器会被加热到350℃～500℃，温度的上升幅度可达300℃～400℃。在本发明的中冷回热内燃机进行完中间冷却和回热过程后，中间冷却器提供了有助于提高效率的300℃温度降幅(减少了压缩功的消耗、为回热提供了温度差)，回热器直接回收排气热量使低温压缩空气的温度升幅达到300℃～400℃，两者使能提高热效率的总有益温度达到600℃～700℃，可让本发明的中冷回热内燃机热效率大大提高。

五、燃烧作功过程，如图8⑤所示，在回热过程结束后，配气活塞99开始压缩进入大副缸95内的热压缩空气，对其进行二次压缩。当热压缩空气被压缩到与燃烧室115内的压力相等时，大副缸95也转到图8⑤所示的与侧阀盘85上的热气出口88相沟通位置，让配气活塞99把大副缸内的热压缩空气压进燃烧室115，并与燃料喷射器114喷出的燃油混合燃烧，所形成的高温高压作功燃气沿箭头6所示方向在作功汽缸63转到与侧阀盘20上的供气阀口25沟通位置时进入作功汽缸，推动汽缸内的动力活塞75向下止点移动作功，动力活塞的动力经连杆76传给周转斜盘35，所形成的作用力再由作功缸体62传给相连的输出轴38，使动力向外输出。在动力活塞75下行一定的距离后，作功汽缸63也转过供气阀口25，已进入作功汽缸内的作功燃气继续推动动力活塞下行作功。动力活塞75行到下止点后，燃烧作功过程结束。

六、排气过程，如图8⑥所示，完成作功过程的作功汽缸63转到与侧阀盘20的半环排气口26接通位置后，动力活塞75离开下止点向上止点运行，把作功汽缸内的废气沿箭头7方向经半环排气口26向外排出，被排出的废气在流经回热器28时，其排气热量被回热器充分吸收。

动力活塞75移到上止点后，作功汽缸63也相应提前转过半环排气口26，排气过程结束，接下来将继续进行作功过程。

对上述本发明的中冷回热内燃机各不部位所进行的工作过程是分别描述的，实际运转中，压气汽缸、作功汽缸和副缸等所进行的工作过程都是按次序连续进行的。作功汽缸中的动力活塞75以二冲程方式工作，环形布置的作功汽缸63使周转斜盘35在作功过程中可被180°范围内的几个作功汽缸同时作用。

图9和图10所给出的是本发明中冷回热内燃机第二实施方式，与第一实施方式不同，在本实施方式中，副缸体的副缸93改设在外壳体8内的作功缸体62上，各副缸93的布置如图10所示，分别设在在各作功汽缸63之间，副缸内的配气活塞99经伸出缸盖102的活塞杆100与外端的支臂101相连，该支臂又与邻近的动力活塞75的曲柄81连成一体，让配气活塞99与该侧相连的动力活塞75同步往复移动。副缸采用这种布置方式后，与副缸的下通气口98相对应的充气阀口104、换气出口105和两条相应的连通管路设在固定内轴32上。与上通气口96相对应的热气进口86和热气出口88也设在外壳体8的侧阀盘20上。为了让热气进口86和热气出口88与阀盘上的供气阀口25和半环排气口26互不影响，热气进口86和热气出口88处在侧阀盘的较小半径位置处，与侧阀盘20上的供气阀口25和半环排气口26在径向上隔开一定的距离。由于把副缸93设在了作功缸体62上的作功汽缸63之间，图9中的这种中冷回热内燃机在结构上最为简单，不仅适合制成较大的功率用于车辆、发电机和螺旋桨飞机等作为动力装置，也可以制成更小功率的发动机用于小型无人飞机。

在图9的实施方式中，即可以如图10所示，在作功缸体62上设置四个作功汽缸63和四个副缸93，也可如图11所示，在作功缸体62上设置三个作功汽缸63和三个副缸93。在图12所示的作功缸体62上设置了五个作功汽缸63和五个副缸93，在图13所示的作功缸体62上设置了六个作功汽缸63和三个直径加大了的副缸93，图13中的作功汽缸两个为一组，三个副缸93分别设在各作功汽缸组之间。

图14是本发明中冷回热内燃机的第三实施方式，在这一方式中，把压气汽缸51和作功汽缸63设在了同一侧，并让两者底部相接，相应的压气活塞58与动力活塞75也底部相接，构成了双作功活塞78，该双作用活塞经穿过压气汽缸缸盖的活塞杆79、导向筒55内的十字头80和连杆76与固定内轴32上的周转斜盘35相连。为适应压气汽缸的布置变化，压气汽缸51的通气口54设在靠固定内轴32侧的缸壁52上，与通气口54所对应的半环进气口12、出口气14及相应的进气管13、出气管路17也分别设在固定内轴32的相应位置，进气管13的进气端设在了固定内轴32的左端。

在图14的实施方式中，套在倾斜布置段固定内轴32上的周转斜盘35通过相连的主动齿轮41带动输出轴39上的动齿轮42，使作功汽缸63产生的动力能被向外输出。与周转斜盘35相连的传动齿轮47经中间传动齿轮带动传动轴108上的传动齿轮110，使副缸体94的周转斜盘107也被带动。由于图14中周转斜盘35通过主动齿轮41减速带动输出轴39上的从动齿轮42，图中这种结构的中冷回热内燃机适合作为小型船舶和游艇的动力装置。

图15是本发明中冷回热内燃机的第四实施方式，这一方式的特点是压气汽缸51与作功汽缸63数量相同，设在同一侧的缸体72上，所设的压气汽缸51分别布置在各作功汽缸63之间。两种汽缸内的压气活塞58和动力活塞75分别经各自的连杆59、76与倾斜布置的输出轴37上的周转斜盘35相连。所设的副缸体94经传动连接的周转斜盘107、传动轴108和外端的锥齿轮122被输出轴37上的锥齿轮124带动。与副缸体94相配合的侧阀盘85也与缸体72所对应的侧阀盘21连成一体。

由于压气汽缸51和作功汽缸63都要利用侧阀盘21来设置各自相配合的气口，压气汽缸51的通气口54设在以缸体轴线9为圆心、大于作功汽缸63的燃气通气口66半径位置处，并在径向上与燃气通气口66隔开一定的距离。在图16中，与压气汽缸51的通气口54相对应的半环进气口12和出气口14设在侧阀盘21上较大半径位置处，作功汽缸63的燃气通气口66处在相对较小半径的位置上，相应的设在侧阀盘21上的供气阀口25和半环排气口26也处在较小半径的位置，与半环进气口12和出气口14隔开了一定的距离。

也可如图14中的方式那样，把压气汽缸51的通气口54设在靠固定内轴32侧的压气汽缸的缸壁上(图中未画)，与通气口54相对应的半环进气口12和出气口14也设在固定内轴32上，并让相应的进气管及出气管路从固定内轴32的右侧向外通出。采用这种结构时，因半环进气口占去了固定内轴的很大部分截面，应采用较大直径的固定内轴，以增加固定内轴32的抗弯强度。

在本发明的中冷回热内燃机中，由于采用了缸体旋转的结构形式，在实际运转中，为减少作功汽缸散热损失而设的陶瓷隔热层有可能产生裂缝并在汽缸内破损。为避免这一情况的发生，在图15的实施方式中，作功汽缸63采用在汽缸内壁上设置陶瓷隔热层68进行隔热后，在所设的陶瓷隔热层68的内表面再增设一层耐热金属层69，该耐热金属层的下侧边缘与作功汽缸下侧内壁的上边缘之间具有一定的间隙距离，以阻断热流的传递。耐热金属层即不象陶瓷那样会发生破损，也容易进行相应的机械加工。

在图15所示的第四实施方式中，最适合采用三个作功汽缸63并间隔120角布置，另外的三个压气汽缸51则布置在作功汽缸之间。由于作功汽缸以二行程方式工作，这种布置便相当于普通6缸四行程内燃机。由于本实施方式中与压气汽缸和作功汽缸相配合的各气口和密封件都设在侧阀板21上，同时周转斜盘35与输出轴37也不用倾斜固定，使这种类型的中冷回热内燃机在结构上更为简单，可制成几十马力至几百马力的机型，适用于小型螺旋桨飞机、小汽车和卡车等领域。

图17是在图15基础上发展出的第五实施方式，在图15实施方式中，如不加大缸体72的直径，就无法直接增加功率输出，而在螺旋桨飞机中，为减小迎风阻力面积也希望在不增加缸体直径时增加功率。为此，可采用图17所示的实施方式，让两个设有压气汽缸51和作功汽缸63的相同缸体72相对布置、安装在同一个固定内轴32的两侧，相应的两个缸体72所需的两个侧阀盘在这里也合为一体、形成中间阀盘22设在两缸体72之间。在中间阀盘22上，燃烧室115的出气端分成两股后分别与中间阀盘两侧的供气阀口25连通，设在中间阀盘两侧的半环排气口26、压气汽缸的半环进口12和出气口14分别向内合为一股后再与外界的各自相应管路连通。

采用这种布置方式后，为能获得两侧缸体72的输出动力，在输出轴37所倾斜的方向上增设总输出轴48，两输出轴37上的锥齿轮43分别与总输出轴48上两侧相应的从动锥齿轮44啮合。在图17的这种结构布置中，两个设有压气汽缸和作功汽缸的缸体72由一个副缸体94配气，图中的副缸体设在后侧位置，其周转斜盘107直接设在后侧缸体72的输出轴37外端。在把图17的这种长结构型中冷回热内燃机用于螺旋桨飞机时，可直接把这种动力装置吊装在两侧主机翼下面，在总输出轴48前端安装螺旋桨，所设的中间冷却器18和回热器28布置在后侧位置，以构成一套高效低阻力的螺旋桨动力装置。

图18是本发明中冷回热内燃机的第六实施方式，这也是一种适用于螺旋桨飞机的长结构型动力装置，在这种动力装置中，作功缸体62与压气缸体50相对布置，固定安装在同一中心转轴40的两侧，相应的两缸体62、50的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘23设在两缸体之间。在中间阀盘23的左侧设有作功汽缸63所需的供气阀口25和半环排气口26，右侧设有压气汽缸51所需的半环进气口12和出气口14。中间阀盘23通过其内的轴承支撑着中心转轴40，左侧的作功缸体62经中心转轴40带动右侧的压气缸体50，为减小作功时中心转轴的摆动量，作功汽缸侧的中心转轴40外端通过球头45与周转斜盘35上的半开式球轴承46相连，在作功缸体的周转斜盘35上直接设有输出轴37。在所设的副缸体94中，其周转斜盘107设在压气缸体50的转动轴56外端。如为了缩短结构长度，也可以让副缸体94的周转斜盘107通过传动机构被输出轴37或转动轴56带动(图中未画)。

实际上，在图17和图18所示的实施方式中，由压气汽缸、作功汽缸和副缸等已构了一个动力组123，如果在不增加各部分直径尺寸的条件下再加大输出功率，可采用两个以上的动力组123前后或平行布置。在图18的实施方式中，采用了两个动力组123前后排列，每个动力组通过所具有的前侧输出轴37上的锥齿轮43分别与总输出轴48上的前后相应位置的从动锥齿轮44啮合。如把图17中的动力组123也前后排列，要先把后侧的副缸体94布置得与总输出轴48平行，以躲开向后延长的总输出轴。因图17中的动力组123前后侧都有输出轴37，也需要更长的总输出轴48，以便让前后排列的两个动力组123能通过所具有的前、后侧输出轴37上所安装的锥齿轮43分别与总输出轴48上相应位置的从动锥齿轮44相啮合(图中未画)。如把从动锥齿轮44通过单向离合器安装在总输出轴48上，当有一台动力组出现故障而停转时，并不影响另一台动力组带动总输出轴继续运转。

除上述布置外，也可把两个动力组平行布置，让每个动力组通过所具有的两侧或一侧输出轴37上所安装的锥齿轮43分别与总输出轴48上相应位置的从动锥齿轮44啮合(图中未画)。在把图18中的两个动力组123平行布置时，因这种动力组只设前侧的输出轴37，所需的总输出轴48长度最短。在把图17或图18中的两个动力组123平行并上下布置作为螺旋桨飞机的动力装置时，可把这种动力装置吊装在主机翼的两侧，在总输出轴48的前端安装螺旋桨，把中间冷却器18、回热器28及飞机的主起落架仓都设在动力装置的后侧。

图19是本发明中冷回热内燃机的第七实施方式，这也是一种长型结构的动力装置，在这种动力装置中，两个相同的作功缸体62相对布置，固定安装在同一个中心转轴40的两侧。也可把中心转轴换成固定内轴32，让两个作功缸体通过轴承安装在固定内轴的两侧(图中未画)。相应的两个作功缸体所需的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘24设在两缸体62之间。在中间阀盘24上，燃烧室115的出气端分成两股后分别与中间阀盘两侧的供气阀口25连通，设在中间阀盘两侧的半环排气口26向内合为一股后与外面的排气管路27连通。为向外传递两作功缸体62所产生的动力，两作功缸体各自输出轴37上的锥齿轮43分别与总输出轴48上相应的两个从动锥齿轮44啮合。在图19中，两前后侧的作功缸体62都固定安装在中心转轴40的两侧，实际中，由于安装时产生的误差，可能会产生两侧锥齿轮在传动过程中出现受力不均衡现象，为避免这一情况，两个作功缸体中有一个是套装在中心转轴40上的，这个套装的作功缸体可绕中心转轴进行转动，但轴向位置被相对固定。把两个作功缸体62都安装在中心转轴40上，是为了能使两侧作功缸体所受的作功燃气压力相互平衡，以减小轴承所受到的作功燃气压力。

在图19的动力装置中，两个作功缸体62由一个带增压器(未画)的压气缸体50供气，该压气缸体设在后部位置，其周转斜盘57直接固定在后侧作功缸体62的输出轴37后端。也可以如图20所示，让两作功缸体62分别由各自的压气缸体50供气，两压气缸体50也象作功缸体那样相对布置、并分别经各自从动轴56上的从动锥齿轮125与总输出轴48上相应的两个从动锥齿轮44啮合。副缸体94布置在后侧位置，副缸体的周转斜盘107设在后侧作功缸体62的输出轴37外端。在把中间冷却器18和回热器28都设在后侧位置时，便可构成一种适用于螺旋桨飞机的低阻力外形大功率动力装置。

在图19和图20所示的实施方式中，在把两侧的作功汽缸63错开一定角度排列后，因两侧的供气阀口25在与作功汽缸沟通中具有较大的沟通重叠角度，可使燃烧室115与两侧作功汽缸的沟通不会间断，这样便会让燃烧时所产生的作功燃气能连续流向左右侧的作功汽缸，使燃烧室内的燃烧过程也可以连续进行。在这种结构布置中，也可不设循环泵113，以简化燃烧室供气管路的结构。

Claims (13)

1、一种缸体转动、周转斜盘传动中冷回热内燃机，它具有装在外壳体(8)内的绕缸体轴线(9)转动的缸体(72)，在缸体(72)上设有环形排列的压气汽缸(51)和作功汽缸(63)，设有压气汽缸的缸体为压气缸体(50)，设有作功汽缸的缸体为作功缸体(62)，作功缸体中的作功汽缸(63)利用陶瓷隔热层进行隔热，并采用在汽缸内壁上设置密封环或常规活塞环密封方式，压气汽缸(51)中的压气活塞(58)和作功汽缸(63)中的动力活塞(75)通过相应的连杆与倾斜布置的周转斜盘(35)相连，在周转斜盘朝向作功缸体的一侧设有锥齿轮(36)，该齿轮与作功缸体(62)上相应侧面的锥齿轮(74)啮合，周转斜盘(35)通过轴承倾斜安装在固定内轴(32)上，或者固定在倾斜布置的输出轴(37)上，动力活塞(75)产生的动力由缸体(72)上所设的伸出外壳体(8)的输出轴(38)向外输出、或者由倾斜布置的输出轴(37)向外输出，所述的中冷回热内燃机还包括副缸(93)和其内的配气活塞(99)，配气活塞把副缸分成大副缸(95)和小副缸(97)(被活塞杆占用部分容积)，所述的副缸(93)设在绕固定内轴(103)转动的副缸体(94)上、并呈环形排列，副缸(93)内的配气活塞(99)经穿过缸盖的活塞杆(100)和相应的传动件与倾斜布置的周转斜盘(107)(或传动斜盘109)相连，周转斜盘(107)或副缸体(94)直接或者经传动机构被输出轴带动，本发明的特征是：在压气汽缸(5 1)的缸盖(或靠固定内轴32侧的缸壁52)上设有通气口(54)，该通气口在进气过程及压缩排出过程中可分别与外壳体(8)的侧阀盘(11)(或固定内轴32)上所设的半环进气口(12)和出气口(14)沟通，出气口(14)经中间冷却器(18)与副缸体(94)内的固定内轴(103)上所设的相应管路(119)和充气阀口(104)连通；在作功汽缸(63)的缸盖上设有燃气通气口(66)，该通气口在作功及排气过程中可分别与外壳体(8)的另一侧阀盘(20)上所设的供气阀口(25)和半环排气口(26)沟通，半环排气口(26)通向装有回热器(28)的排气管路(27)；在副缸体(94)的大副缸(95)和小副缸(97)上分别设有上通气口(96)和下通气口(98)，副缸体被带动运转时，小副缸(97)的下通气口(98)在转到吸气位置后，与固定内轴(103)上的充气阀口(104)沟通，在转到排气位置时，又与设在固定内轴上的换气出口(105)沟通，换气出口(105)经固定内轴(103)内的管路(106)向外通出、与置于排气管路(27)内的回热器(28)连通，回热器的出气端则与副缸体外壳(84)侧面的阀盘(85)上所设的热气进口(86)连通，阀盘(85)上还设有相应的热气出口(88)；在大副缸(95)转到吸气位置时，大副缸的上通气口(96)与阀盘(85)上的热气进口(86)沟通，当大副缸(95)完成二次压缩、转到热气排出位置时，大副缸的上通气口(96)又与阀盘(85)上的热气出口(88)沟通；热气出口(88)经供气管路(112)分成两股，一股经循环泵(113)通向带燃料喷射器(114)的燃烧室(115)，  另一股通向与燃烧室连通的回流室(117)燃烧室(115)的出气端通向外壳体(8)的侧阀盘(20)上的供气阀口(25)。

2、根据权利要求1所述的中冷回热内燃机，其特征是：压气汽缸(51)和作功汽缸(63)分别布置在周转斜盘(35)的两侧，作功汽缸中的动力活塞(75)通过连杆(76)和相应的接头(77)与周转斜盘(35)相连，压气活塞(51)则通过跨过周转斜盘(35)的曲杆(81)与动力活塞(75)连成一体，曲杆(81)的内侧具有躲开周转斜盘的凹进部分，外侧可在缸体中间连接壳(31)上的滑轨槽(10)内往复滑动。

3、根据权利要求2所述的中冷回热内燃机，其特征是：副缸体的副缸(93)改设在外壳体(8)内的作功缸体(62)上，各副缸(93)分别布置在各作功汽缸之间，副缸内的配气活塞(99)经伸出缸盖的活塞杆(100)与外端的支臂(101)相连，该支臂又与邻近的动力活塞(75)的曲杆(81)连成一体，让配气活塞(99)与该侧相连的动力活塞(75)同步往复移动；与副缸(93)的下通气口(98)相对应的充气阀口(104)、换气出口(105)和两条相应的连通管路设在固定内轴(32)上，与上通气口(96)相对应的热气进口(86)和热气出口(88)设在外壳体(8)的侧阀盘(20)上、并处在较小半径位置处，与侧阀盘上的供气阀口(25)和半环排气口(26)在径向上隔开一定的距离。

4、根据权利要求1所述的中冷回热内燃机，其特征是：压气汽缸(51)与作功汽缸(63)设在同一侧并且底部相接，相应的压气活塞(58)与动力活塞(75)也底部相接、构成双作用活塞(78)，双作用活塞经穿过压气汽缸缸盖的活塞杆(79)、导向筒内的十字头(80)和连杆(76)与固定内轴(32)上的周转斜盘(35)相连；压气汽缸(51)的通气口(54)设在靠固定内轴侧的缸壁(52)上，与通气口所对应的半环进气口(12)、出气口(14)及相应的进气管(13)、出气管路(17)也分别设在固定内轴(32)的相应位置。

5、根据权利要求1所述的中冷回热内燃机，其特征是：压气汽缸(51)与作功汽缸(63)数量相同，设在同一侧的缸体(72)上，所设的压气汽缸(51)分别布置在各作功汽缸(63)之间，两种汽缸内的压气活塞(58)和动力活塞(75)分别经各自的连杆(59)(76)与倾斜布置的输出轴(37)上的周转斜盘(35)相连接；压气汽缸(51)的通气口(54)设在以缸体轴线(9)为圆心、大于作功汽缸(63)的燃气通气口(66)半径位置处，并在径向上与燃气通气口隔开一定的距离(或者设在靠固定内轴侧的缸壁上)，与通气口(54)相对应的半环进气口(12)和出气口(14)设在侧阀盘(21)上较大半径位置处(或者设在固定内轴上的相应位置)。

6、根据权利要求5所述的中冷回热内燃机，其特征是：两个设有压气汽缸和作功汽缸的相同缸体(72)相对布置、安装在同一个固定内轴(32)的两侧，所需的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘(22)设在两缸体(72)之间，燃烧室(115)的出气端分成两股后分别与中间阀盘两侧的供气阀口(25)连通，设在中间阀盘两侧的半环排气口(26)、压气汽缸的半环进气口(12)和出气口(14)分别向内合为一股后再与外界的各自相应管路连通；两缸体(72)的各自输出轴(37)上的锥齿轮(43)分别与总输出轴(48)上两侧相应的从动锥齿轮(44)啮合；两个缸体(72)由一个副缸体(94)配气，副缸体的周转斜盘(107)设在后侧缸体(72)的输出轴(37)外端。

7、根据权利要求1所述的中冷回热内燃机，其特征是：压气缸体(50)与作功缸体(62)相对布置、固定安装在同一个中心转轴(40)的两侧，相应的两缸体(62)(50)的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘(23)设在两缸体之间，在作功缸体的周转斜盘(35)上设有输出轴(37)，副缸体(94)的周转斜盘(107)设在压气缸体(50)的转动轴(56)外端，或者让副缸体的周转斜盘(107)通过传动机构被输出轴(37)或转动轴(56)带动。

8、根据权利要求6或7所述的中冷回热内燃机，其特征是：由压气汽缸、作功汽缸和副缸构成一个动力组(123)，在采用两个以上动力组时，所设的动力组前后排列，每个动力组通过所具有的两侧或一侧输出轴(37)上所安装的锥齿轮(43)分别与总输出轴(48)上的前后相应位置的从动锥齿轮(44)啮合，或者两个动力组(123)平行布置，每个动力组通过所具有的两侧或一侧输出轴(37)上所安装的锥齿轮(43)分别与总输出轴(48)上相应位置的从锥齿轮(44)啮合。

9、根据权利要求1所述的中冷回热内燃机，其特征是：两个相同的作功缸体(62)相对布置，固定安装在同一中心转轴(40)的两侧(或者通过轴承安装在固定内轴32的两侧)，相应的两缸体(62)的两个侧阀盘也合为一体、形成中间阀盘(24)设在两缸体(62)之间，燃烧室(115)的出气端分成两股后分别与中间阀盘两侧的供气阀口(25)连通，设在两侧的半环排气口(26)向内合为一股后与外面的排气管路(27)连通，两个作功缸体(62)各自输出轴(37)上的锥齿轮(43)分别与总输出轴(48)上相应的两个从动锥齿轮(44)啮合；两个作功缸体(62)由一个带增压器的压气缸体(50)供气，该压气缸体的周转斜盘(57)直接设在后侧作功缸体(62)的输出轴(37)后端；或者两个作功缸体(62)分别由各自的压气缸体(50)供气，两个压气缸体(50)也相对布置、并分别经各自从动轴(56)上的从动锥齿轮(125)与总输出轴(48)上相应的两个从动锥齿轮(44)啮合，副缸体(94)的周转斜盘(107)设在后侧作功缸体(62)的输出轴(37)外端。

10、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或9所述的中冷回热内燃机，其特征是：在侧阀盘(11)(或固定内轴)上的出气口(14)之前位置依次增设适当数量的提前出气口(15)，所增设的提前出气口分别经出气单向阀(16)与出气管路(17)连通。

11、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或9所述的中冷回热内燃机，其特征是：在阀盘(85)上的热气出口(88)之前位置依次增设适当数量的热气提前出口(90)，所增设的热气提前出口分别经出气单向阀(91)与热气出口的出气管路(112)连通。

12、根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或9所述的中冷回热内燃机，其特征是：在作功汽缸(63)下侧内壁上设置密封环(67)、并且在汽缸内壁上设陶瓷隔热层(68)时，陶瓷隔热层的下侧边缘与汽缸下侧内壁的上边缘隔开一定的距离形成充气环槽(70)，该充气环槽与靠固定内轴侧的缸壁(52)上所设的下进气口(71)连通，在固定内轴(32)上设有相应的充气阀口(33)；在动力活塞快进行完排气过程、到将开始作功过程之间的角度内，作功汽缸的下进气口(71)与充气阀口(33)沟通，充气阀口与中间冷却器(18)之后的管路(19)连通。

13、根据权利要求12所述的中冷回热内燃机，其特征是：在所设的陶瓷隔热层(68)的内表面再增设一层耐热金属层(69)，该耐热金属层的下侧边缘与作功汽缸下侧内壁的上边缘之间具有一定的间隙距离。

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