本发明涉及了一种新型分数齿轮传动弧柱形旋转活塞内燃机。 现行的往复式内燃机主要由曲轴、飞轮、往复工作的活塞连杆和进排气门机构组成，进气缸长度等于工作缸的长度，工质在气缸中无法充分的燃烧和工作，并且由于气缸的关闭需要有40-60度的叠开角，因而造成了气缸的有用容积只有65%-70%，废气带走的损失30%，冷却损失35%，气门机构和空泵损失10%，有用功只有25%，往复式内燃机损功大，耗能大。
现有的三角活塞旋转内燃机，它有一个表面形状复杂的主轴和活塞、气缸，它输出的扭矩很小，气缸极易损坏，并且方形截面的活塞封闭很困难。
考茨和梅塞旋转活塞内燃机，其主轴均为行星曲轴连杆机构，并有一个复杂的平衡机构，该机复杂庞大，机构另件所需要安全系数大于可能有的按装空间，而且活塞在气缸中作不等角速度运动并有往复运动，对做功有不良影响，传动机构工作不可靠，造成运转工况不稳定。
本发明是要提供一种新型分数齿轮传动弧柱形旋转活塞内燃机以消除往复式内燃机上因曲轴、连杆活塞等的往复运动所造成的气缸可利用空积太小和所产生的巨大惯性以及提高转速困难，空泵损功严重等问题;同时分数齿轮传动弧柱形旋转活塞内燃机也消除了考茨旋转活塞内燃机和三角活塞旋转内燃机运转不可靠和输出扭矩小，制造困难，耗油大等问题。
本发明的解决方案为：在一只由哈呋组成的形如汽车外胎样的气缸中，封闭着一设置有多台阶的主轴并在主轴上套合着一套管副轴;主轴径向外园上凸生有一径向截面为正园而轴向侧面线为一园形盘状活塞根;活塞根上对称的凸生有轴向截面为正园、径向截面为弧柱形的活塞;套管副轴的一端径向外侧上也凸生有径向截面为正园、径向截面为弧柱形地活塞;主轴及凸生于其上的活塞与套管副轴及凸生于其上的活塞同轴心偶合在气缸中以使其在同一平面上旋转。
壳体中还装有立交旋摆线型正分齿轮、偏分齿轮、偏分齿轮轴、偏分齿轮轴壳、稳定滑套及稳定滑道组成的分数齿轮恒向平衡传动机构;和由直齿轮、曲拐轴、小连杆、摆杆、长连杆组成的由对称双拐轴连接着的2组三星连杆传动付。2组三星连杆传动付和分数齿轮恒向平衡传动机构均分别与按装在主轴上的大齿轮和按装在套管副轴上的大齿轮相啮合，以此来约制封闭在气缸中的活塞的运动，从而实现活塞在气缸中的吸气、压缩、膨胀、排气四个工作过程，并产生动力，输出动力。
下面结合附图对本发明的结构及工作原理过程作详细的说明：
附图1是本发明的总装轴向剖示图;
图2是本发明中图1的A-A向剖示图;
图3是本发明中图1的B-B向剖示图;
图4是本发明中图1的C-C向剖示图;
图5是本发明中图2的D-D向剖示图。
根据附图1、图2和图5，本发明中由哈呋（1）、（2）组成的气缸（3）的一侧设置有进气口（4），排气口（5），减压口（6），以及气缸壁中的冷却水套（7）。气缸（3）的形状为汽车外胎状，中间为一空环形空间。
主轴（8），套管副轴（9）同心套合且独立的支架在气缸端盖（44）和机壳（43）上;主轴（8）为一多台阶直轴，其径向外侧上凸生有径向剖面为正园、轴向侧面线为园的盘状活塞根（29），活塞根（29）上对称的凸生有轴向剖面为正园、径向剖面为弧柱形的活塞（8A）和活塞（8B）;套管副轴（9）为中空、外园为多台阶体，它的径向外侧凸生有径向剖面为正园、轴向侧面线为园弧的盘状活塞根（30），活塞根（30）上对称的凸生有轴向剖面为正园、径向剖面为弧柱形的活塞（9C）与活塞（9D）。套管副轴（9）套合在主轴（8）上与主轴（8）同心;主轴（8）上的活塞（8A）及活塞（8B）与套管副轴上的活塞（9C）及活套（9D）相偶合被密封在气缸（3）中并可在同一平面上旋转。
附图1、图2和图3给出了主轴（8），套管副轴（9），曲拐轴（12），摆杆（14），对称双拐轴（16）及各齿轮相啮合、连杆相铰连的位置和关系：曲拐轴（12）上的小齿轮（11）与套管副轴（9）上的大齿辛（10）相啮合，小齿轮（11）和曲拐轴（12）相固接，小连杆（13）的一端和摆杆（14）相铰连，小连杆（13）的另一端和曲拐轴（12）相铰连;（15）是长连杆，它的一端和摆杆（14）相铰连，另一端和对称双拐轴（16）铰连，以上从大齿轮（10）到对称双拐轴（16）的零件构成了一组三星连杆传动付;由曲拐轴（20）上的小齿轮（21）与主轴上大齿轮（22）相啮合，小齿轮（21）和曲拐轴（20）相固接;小连杆（19）的一端铰连着曲拐轴（20），另一端铰连着摆杆（18）;（17）是长连杆，它的一端与对称双拐轴（16）的一端铰连，另一端与摆杆（18）相连，以上从大齿轮（22）到对称双拐轴（16）的各零件组成了另一组三星连杆传动付。由立交旋摆线齿轮组成的分数齿轮恒向平衡传动机构是由正分数齿轮（31），偏分数齿轮（34）、（38）等组成：偏分数齿轮旋转轴（35）的一端装有偏分数齿轮（34）;偏分数齿轮（34）与曲拐轴（20）同体的正分数齿轮（31）相啮合;偏分数齿轮轴（35）的另一端装有偏分数齿轮（38），偏分数齿轮（38）与小曲拐轴（11）同体的正分齿轮（41）相啮合，偏分齿轮轴（35）装在由齿轮轴壳定轴（37）支承的轴壳（36）内，（35）的两端装有稳定滑套（33）和（39）;（32）、（40）分别是稳定滑套（33）、（39）的稳定滑道。偏分齿轮轴壳（36）上的齿轮轴壳定轴（37）是按装在机壳（43）上的。内燃机转动中，分数齿轮恒向平衡传动机构依靠偏分齿轮轴（35）的旋转和偏分齿轮（34）、（38）的对称偏心距所造成的摆动而使其带动的齿轮发生周期性变角速度运动，以消除震动，增加平衡和恒向转动。三星连杆传动付和分数齿轮恒向平衡传动机构相啮合，都装在机壳（43）中、共同制约着气缸中活塞的运动。
参照附图1、图2、图3和图4对本发明分数齿轮传动弧柱形旋转活塞内燃机的工作原理作进一步的详述：当点火器（42）在（9C）活塞与（8A）活塞之间点火后工质产生高压高温，（8A）活塞被张力推动，逆时针旋转120°，同时主轴（8）与大齿轮（22）旋转120°，大齿轮（22）驱动与其相啮合的小齿轮（21）顺时针旋转240°，（21）经小连杆（19）拉动摆杆（18）顺时针摆动120°，摆杆（18）经长连杆（17）推动对称双拐轴（16）旋转180°，旋转着的对称曲拐轴（16）经另一组传动付中的长连杆（15）推动摆杆（14）反时针运动120°，摆杆（14）经小连杆（13）拉动曲拐轴（12）以固接于曲拐轴（12）上的小齿轮〔11〕顺时针旋转120°，因小齿轮〔11〕和套管副轴大齿轮齿数比是1∶2，所以被顺时针旋转的小齿轮〔11〕驱动的套管副轴〔9〕上的大齿轮按逆时针方向旋转了60°，至此CA工作冲程中三星连杆传动付完成了一个冲程。分数齿轮恒平衡传动机构也随之应完成半个旋摆周期。
CA工作冲程中，〔8A〕活塞逆时针旋转120°，主轴旋转120°，〔9C〕活塞和套管副轴逆时针旋转60°
接CA工作冲程的是BC冲程，在BC冲程中〔9C〕活塞逆时针旋转120°，〔9C〕活塞带动的套管副轴的大齿轮〔10〕驱动与其啮合的曲拐轴〔12〕上的小齿轮〔11〕顺时针旋转240°并拉动摆杆〔14〕反时针摆120°，摆杆〔14〕经长连杆〔15〕推动对称双拐轴〔16〕旋转180°，对称双拐轴〔16〕经长连杆〔17〕、摆杆〔18〕、小连杆〔19〕、曲拐轴〔20〕带动曲拐轴〔20〕上的小齿轮〔21〕顺时针旋转120°，小齿轮〔21〕驱动与其相啮合的主轴〔8〕上的大齿轮〔22〕逆时针旋转60°;因此，BC冲程中主轴旋转了60°。
CA工作冲程和BC工作冲程结束后，三星连杆传动付完成一个往复周期;分数齿轮恒平衡传动机构随之完成一个旋摆周期;主轴获两次工作冲程，旋转180°。
依此工作原理将进行DB工作冲程和AD工作冲程。DB冲程与CA冲程工作过程相同;AD冲程与BC冲程工作过程相同。
CA、BC、DB、AD四个工作冲程结束时，主轴旋转了360°。
下表列出分数齿轮传动弧柱形旋转活塞内燃机中气缸各冲程名称及主轴、传动付转角：
本发明具有结构简单、对称性好，制造容易，维修方便，重量轻，运转可靠等优点。它和同容积往复式内燃机相比较，产生马力大一倍，耗油量小三分之一，马力容量及转速范围大，有普遍适应性。