技术领域：

本发明涉及一种内燃发动机。

技术背景：

1883年葛·戴姆勒(Gottlieb Daimler)制成第一台四冲程往复活塞式汽油机，1897年狄赛 尔柴油机。到目前为止，内燃机一直是往复活塞式为主导，也出现多种旋转发动机。因旋转 发动机的密封、功率传输机构、使用寿命问题，旋转发动机出现许多种而不能实现工业化。 较为广泛应用的有三角转子发动机，由于燃油经济性与排放等问题不能得到推广。

往复活塞式内燃机的缺点有：

1、由于往复质量引起的往复惯性力和惯性力矩，不能得到完全的平衡。当转速增加时， 不平衡力和力矩急剧增加，从而使发动机的轴承和其它零件的应力显著增加，发动机的振动 和噪声进一步恶化。使发动机转速和功率的提高受到很大的限制，功率传输机构的效率只能 达到一定的水平。

2、往复式发动机的曲柄连杆机构给整机重量减轻和外型尺寸进一步缩小带来困难。

3、气门及其驱动凸轮机构的存在，不仅增加发动机的重量和零件，而且使发动机噪声增 大。

4、在进气、压缩冲程热量由缸套、汽缸盖、活塞传给空气、降低了充气效率与增加了压 缩功率；而在做功冲程又将燃气的热量传给缸套、汽缸盖、活塞，降低了热效率；这样缸套、 汽缸盖、活塞的平均温度只能在进气、压缩冲程的理想温度与做功冲程的理想温度之间的折 衷温度，为保持这一温度，发动机的散热设备功率大。

5、发动机的设计要在各种工况的运行经济性及符合环保的要求，发动机机构变的很复杂， 难以实现工业化。

发明内容：

为解决以上问题就有了本发明——压缩做功独立室旋转活塞发动机。发动机的进气与压 缩在低温的容腔内进行，膨胀做功与排气在高温的容腔内进行，燃料的点燃在连接以上两个 容腔的小容腔内进行。该发动机包括：

1、同轴固定的小半环、中环、大半环组成两个同轴的C形截面环形空腔，开口朝向轴 心，两空腔的外圆周半径基本相等，空腔的截面半径不相等，形如两条轮胎叠成并连成一体， 三环的接合面与两空腔的轴向中心面同面，C形截面环形空腔在开口处是两以圆环轴向中心 面对称的锥面，其它为圆环面。

2、主轴、主轴承，主轴与三环同轴。

3、两个固定在主轴上的可以绕轴转动的圆盘，两圆盘的轴向中心面分别与两C形截面 环形空腔的轴向中心面同面，圆盘伸入C形截面环形空腔，圆盘外圆的宽度大于C形截面环 形空腔的开口宽度，圆盘在C形截面环形空腔的开口处的厚度小于C形截面环形空腔开口宽 度，每个圆盘的轴向两端面从外圆开始向中心轴方向是以轴向中心面对称的两锥面，两个圆 盘的两锥面分别与两C形截面环形空腔的两锥面相同且吻合。这样两个圆盘与三个圆环形成 两个密闭的D形截面的环形空腔。每个圆盘还带有N(N及以下出现的N均为为自然数)个 将D形截面的环形空腔隔断的凸出部分，以下称之为凸出活塞，若N＝1则圆盘上有用于平衡 凸出活塞的平衡块，若N＞1则凸出活塞则按圆盘的中心轴圆周均布，两个圆盘所带的凸出活 塞个数相同。

4、中环的外侧有N个按主轴圆周均布的小空腔及小空腔盖，小空腔称为预燃室，小空 腔盖称为预燃室盖。预燃室的部分在中环上，另一部分在预燃室盖上。盖上有柱塞，柱塞的 另一端是外螺纹螺杆，螺杆与另一内螺纹螺杆配合，另一螺杆的另一端是蜗轮蜗杆机构，螺 纹与蜗轮同轴。

5、每个预燃室顺着发动机旋转方向，同向侧的小半环与中环上有一弧形槽，槽在小半 环与中环上的深度一样；反向侧的大半环与中环上也有一弧形槽，槽在大半环与中环上的深 度一样，两侧的两弧形槽相背，槽的弧面轴与主轴平行，槽的一边到达圆盘的外圆，另一边 穿出小半环、中环、大半环。这样每环形空腔的壳体上就有N个弧形槽，并按主轴圆周均布。

6、在每个弧形槽内有做摆动滑动的弧形滑块。弧形滑块摆动到一极限位置时将D形截 面的环形空腔隔断，即滑块与圆盘的外圆接触；弧形滑块摆动到另一极限位置时D形截面的 环形空腔完全连通，即滑块位于D形截面的环形空腔外部。

7、主轴上小半环侧的有两个共轭平面凸轮与两个直动从动件圆柱凸轮。

8、2N组摆杆、摆杆轴、摆杆轴轴承，摆杆轴与主轴平行，摆杆轴的一端摆杆与弧形滑 块相连，另一端摆杆由共轭平面凸轮驱动，其中一个环形空腔上的N组由一个凸轮驱动且按 主轴圆周均布，另一环形空腔上的N组由另一个凸轮驱动且按主轴圆周均布。

9、每个预燃室有两条通道分别与两环形空腔的相通，出口在预燃室两侧的弧形槽之间， 并且紧挨着弧形槽。每条通道上有一阀门，与小环形空腔相通通道的阀门紧挨着环形空腔及 弧形槽，与大环形空腔相通通道的阀门靠近预燃室。有2N组直动从动杆件、滑套。其中N 个从动杆件分别连着与小环形空腔相通通道的N个阀门，它们由一个直动从动件圆柱凸轮驱 动。另N个从动杆件分别连着与大环形空腔相通通道的N个阀门，它们由另一个直动从动件 圆柱凸轮驱动。

10、小半环、中环在每个弧形槽的内侧紧挨着弧形槽有一排孔，称之为进气孔。

11、大半环、中环在每个弧形槽的内侧紧挨着弧形槽有一排孔，称之为排气孔。

12、小半环每排进气孔还挨着一排按发动机旋转方向圆周排列的一组气阀，每组阀门有 一个公共座，每个阀门附有弹簧及卡座，所有阀门有一个调节其开关的凸轮蜗轮环与蜗杆， 分别称之为进气调节凸轮蜗轮环、进气调节蜗杆。

13、大环形空腔的圆盘与凸出活塞内有离心力热管、弧形滑块内有毛细热管、大环形空 腔壳体在弧形槽的无孔侧上有毛细热管，这些热管均为中温热管。

14、端盖、壳体。

注：凸出活塞外形是曲面。随着主轴转动，弧形滑块在共轭平面凸轮的驱动下保持与圆 盘的外圆面或突出活塞保持接触密封；圆盘及其凸出活塞也与小半环、中环或大半环、中环 保持接触密封。

以上是压缩做功独立室旋转活塞发动机的主要结构组成。为了便于说明原理定义如下：

1、定义小半环为压缩半环；

2、定义大半环为做功半环；

3、定义在小半环与中环之间转动的圆盘为压缩盘；

4、定义在大半环与中环之间转动的圆盘为做功盘；

5、小半环与中环的空腔被凸出活塞与弧形滑块分隔成多个部分，定义与进气孔相通的部 分为进气室；定义与预燃室相通部分为压缩室；

6、大半环与中环的空腔被凸出活塞与弧形滑块分隔成多个部分，定义与排气孔相通的部 分为排气室；定义与预燃室相通部分为做功室；

7、定义在压缩半环上的弧形滑块为压缩环滑块；

8、定义在做功半环上的弧形滑块为做功环滑块；

9、定义预燃室与压缩室之间的阀为压缩阀，预燃室与做功室之间的阀为做功阀；

10、小半环每排进气孔还挨着一排发动机旋转方向圆周排列的一组气阀，每组阀门的一 个公共座，每个阀门的弹簧及卡座，所有阀门的一个调节其开关的凸轮蜗轮环与蜗杆， 定义这些为进气调节装置，该蜗轮为进气调节凸轮蜗轮环、蜗杆为进气调节蜗杆；

11、预燃室一侧的柱塞，柱塞的另一端是外螺纹螺杆，螺杆与另一内螺纹螺杆啮合，另 一螺杆的另一端是蜗轮蜗杆机构，这些定义为余隙容积调节装置，定义该蜗轮为余隙 容积调节蜗轮、蜗杆为余隙容积调节蜗杆；

12、定义驱动压缩环滑块的摆杆为压缩环滑块摆杆，驱动它的共轭平面凸轮为压缩环滑 块凸轮，摆杆的摆角为φc；

13、定义驱动作做功环滑块的摆杆为作功环滑块摆杆，驱动它的共轭平面凸轮为做功环 滑块凸轮，摆杆的摆角为φe；

14、定义驱动压缩阀的直动从动件圆柱凸轮为压缩阀驱动凸轮，压缩阀的升程为Sc；

15、定义驱动做功阀的直动从动件圆柱凸轮为做功阀驱动凸轮，做功阀的升程为Se；

工作原理：

压缩盘上的凸出活塞设开始在弧形槽上，凸出活塞朝该弧形槽的弧形中心方向运动的为 发动机的转向，随着发动机主轴的转动，压缩环滑块在压缩环滑块凸轮的驱动下滑进即向靠 进主轴方向滑动，进气室随之形成并逐渐变大，新鲜的空气从进气孔吸入；同时凸出活塞的 另一侧——压缩室开始变小，压缩室内的空气被压缩。当压缩盘随主轴转过一定角度时，做 功阀在做功阀驱动凸轮的驱动下，由其控制通道完全打开位置移向完全关闭位置。压缩盘随 主轴继续转动，当做功阀即将关闭通道时，压缩阀在压缩阀驱动凸轮的驱动下，由其控制通 道完全关闭位置移向打开位置，这时压缩室内的压力大于预燃室内的压力，新鲜空气被压入 预燃室中，并将预燃室内的燃烧废气排到做功室中，接着做功阀将其通道关闭。压缩盘随主 轴继续转动，当压缩环滑块滑出D形截面环形空腔时，压缩室容积变为最小或者说为零，压 缩室内的空气被压入预燃室，压缩阀在压缩阀驱动凸轮的驱动下返回将其通道关闭，完成压 缩过程。压缩盘随主轴继续转动，凸出活塞经过弧形槽，将压缩半环上的孔封住完成进气过 程。接着进入下一进气压缩循环。压缩盘上的N个凸出活塞同时进行N个进气压缩循环。

在新鲜空气压入预燃室的一定时刻，若是柴油机则喷入柴油，若是汽油机此时预燃室内 已经是燃料空气混合气体，这时做功盘上的凸出活塞随主轴转到弧形槽位置，做功环滑块在 做功环滑块驱动凸轮的驱动下滑出即向背离主轴方向摆动。主轴转过一定角度时，做功环滑 块在做功环滑块驱动凸轮的驱动下滑进，做功室形成，此时预燃室内的燃料混合气自燃(柴 油)或由火花塞点燃(汽油)，做功阀在做功阀驱动凸轮的驱动下开始迅速打开其通道，高温 高压的燃气经过通道进入做功室燃烧，推动做功盘上的凸出活塞带动做功盘转动膨胀做功， 做功室容积变大，做功盘带动主轴转动输出扭矩；同时做功盘上的凸出活塞另一侧的排气室 的容积变小，燃烧的废气经过排气孔排出。做功盘随主轴继续转动，当做功盘上的凸出活塞 再次转到弧形槽位置的位置时，做功阀已经关闭，做功室容积最大，排气室容积最小，完成 一个循环的做功排气，将燃料的化学能转化成机械能。接着进入下一个做功排气循环。做功 盘上的N个凸出活塞同时进行N个做功排气循环。

随着主轴的转动，空气不断地吸入进气室、空气不断地被压缩盘上的凸出活塞压缩进入 预燃室、燃料不断地在预燃室着火、燃气不断地进入做功室燃烧推动做功盘上的凸出活塞膨 胀做功、做功完的燃气不断地被做功盘上的凸出活塞从排气排出。将燃料的化学能转化成机 械能。

在发动机的不同工况，燃烧所需要的空气量是不一样的。可以通过进气调节蜗杆及进气 调节凸轮蜗轮环驱动，打开或关闭压缩半环上沿轴向中心圆周布置一定数量的气阀，来调节 进气量。进气量变了，为了保证压缩比，预燃室的容积也要随之变化；通过预燃室盖上的蜗 杆驱动蜗轮转动，蜗轮轴与柱塞的螺杆副使柱塞往复移动，预燃室的容积随着变大或减小。 进气调节蜗杆与余隙容积调节蜗杆的转动角度都由发动机控制中心通过步进电机控制。

上述结构中，发动机在高负荷运转时，做功环、中环的做功侧、做功盘、做功环滑块的 热负荷高，通过其内部的热管将热量快速传出，保持零部件的温度，不至于产生过热。由于 热管为中温热管，发动机在低负荷时，做功部分的零件保持较高的温度，保证了燃料的完全 燃烧。

特点：

1、带N个凸出活塞的圆盘的发动机，主轴每转1/N转同时完成N个进气、压缩、燃烧 膨胀做功、排气循环；也就是说主轴每转一转完成N2次循环。燃气推动凸出活塞带动做功盘、 主轴输出扭矩，省去了往复式的曲柄连杆机构。除带一个凸出活塞的圆盘的发动机外，其它 发动机燃气对做功盘的压力径向上的合力，由于做功盘上的凸出活塞按圆周均布，此径向合 力为零。燃气对做功盘凸出活塞的做功面积在高压阶段时是逐渐增大的，而压力随之逐渐减 小，与往复式活塞发动机相比凸出活塞受的冲击力小了许多。这样除带一个凸出活塞的圆盘 的发动机外，这种发动机的振动、机械效率都大大优于往复式发动机。

2、采用进气孔与排气孔来完成发动机进排气，比往复式的进排气门及凸轮机构简单，阻 力与噪声比往复式小，特别是噪声大大降低。

3、这种发动机采用进气压缩、预燃、做功排气在不同的空腔完成，压缩室内的空气在压 缩过程不吸收热量或吸收热量少，压缩需要消耗的功率小；在预燃室可采用绝热材料来实现 绝热燃烧，汽油还可在做功阀与做功室间的通道上布上催化剂实现催化点燃而省去点火系统； 在做功室可以提高腔壁的温度减小燃气的热损失，做功膨胀容积比压缩容积要大，可以产生 更多的膨胀功。与往复式发动机相比这种发动机的热效率提高了。

4、这种发动机结构紧凑，特别是压缩、预燃、做功的空腔是紧挨着，气流的阻力损失不 大。压缩半环、中环、做功半环、压缩盘、做功盘均为圆形结构易于实现高精度加工与易于 实现高精度装配。运动件压缩盘、做功盘与固定件压缩半环、中环、做功半环的相对滑动面 法向力在理论上为零，零件的热应力与机械应力分布好、变形好，易于实现高精度配合密封。

5、这种发动机燃料在燃烧过程中，燃烧室壁的温度高，燃烧完全。

6、这种发动机的进气量与压缩余隙容积(预燃室)易于控制，可实现发动机的全部工况 均在理想的空燃比与压缩比上运行，燃烧好、排放好、运行经济性好。

7、这种发动机大功率的可采用中空轴，由多台小功率的发动机组成，通过离合器与中空 轴中的总输出轴，可根据实际工况有选择的将部分或全部投入运行，提高发动机的运行经济 性与可靠性。

8、可采用热管换热技术，热传导快，若用空气冷却，冷却空气的最终温度比现在的水内 循环冷却系统高了许多。冷却系统体积小，效率高，消耗的功率也小。

附图说明：

以下是以每个圆盘带两个突出活塞的发动机为例的图纸

图1：发动机隐去壳体等轴测视图；

图2：发动机的爆炸总图；

图3：发动机的爆炸图局部；

图4：发动机主视图；

图5：剖视图1；

图6：剖视图2；

图7：剖视图3；

图8：压缩阀处局部剖视图；

图9：做功阀处局部剖视图；

以上图中零件为：

1、端盖2、轴承 3、压缩阀与做功阀驱动凸轮4、压缩环滑块驱动凸轮

5、做功环滑块驱动凸轮6、进气调节凸轮蜗轮环7、进气调节蜗杆

8、蜗轮环座9、卡簧10、弹簧压块11、进气调节阀弹簧

12、阀杆套座13、进气调节阀14、进气调节阀组

15、压缩半环16、压缩盘17、主轴18、轴承压盘

19、双排圆锥滚子轴承20、压缩环滑块摆杆、摆杆轴、压缩环滑块

21、做功环滑块摆杆、摆杆轴、做功环滑块

22、做功阀及直动从动杆23、压缩阀及直动从动杆

24、中环、摆杆轴支撑座、直动从动件支撑座及发动机基座

25、喷油嘴或火花塞26、预燃室盖27、柱塞28、余隙容积调节蜗杆

29、余隙容积调节蜗轮30、做功盘31、做功半环

32、中环压缩侧与预燃室通道33、中环做功侧与预燃室通道

34、预燃室35、进气孔36、排气孔

37、中环与压缩环间的弧形槽38、中环与做功环间的弧形槽

39、进气调节孔

注：图1～4摆杆轴支撑座、直动从动件支撑座与壳体连在一起，壳体部分隐去了。

图10：发动机的压缩环滑块摆杆摆角与主轴转角图；

φcmax为压缩环滑块摆杆的最大摆角；φc＝φcmax表示压缩环滑块滑出其环形 空腔，φc＝0表示压缩环滑块滑与压缩盘外圆接触。

图11：发动机的做功环滑块摆杆摆角与主轴转角图；

φemax为做功环滑块摆杆的最大摆角；φe＝φemax表示做功环滑块滑出其环形 空腔，φe＝0表示压做功滑块滑与做功盘外圆接触。

图12：压缩阀升程与主轴转角图；

Scmax为压缩阀最大升程；Sc＝Scmax表示压缩阀处于完全打开其控制通道位置， Sc＝0表示压缩阀处于关闭其控制通道位置。

图13：做功阀升程与主轴转角图；

Semax为做功阀最大升程；Se＝Semax表示做功阀处于完全打开其控制通道位置， Se＝0表示做功阀处于关闭其控制通道位置。

实施方式：

发动机主轴每转完成N2次进气(N为压缩盘或做功盘的凸出活塞个数)、压缩、燃烧做 功、排气循环，每个循环是一样的。以下以每个圆盘带两个凸出活塞的发动机为例来说明。

如图1～5所示：

1、主轴(17)上固定有压缩阀与做功阀驱动凸轮(3)、压缩环滑块驱动凸轮(4)、做功 环滑块驱动凸轮(5)、压缩盘(16)、做功盘(30)，主轴由轴承(2)与双排圆锥滚子轴承(19) 支承，承受主轴的径向与轴向载荷，中环(24)与轴承压盘(18)将双排圆锥滚子轴承固定， 轴承(2)固定在端盖(1)上。

2、压缩半环(15)与中环(24)形成的C形环形空腔，开口朝向圆心，C形圆环空腔在 开口处是两以圆环中心面对称的锥面。压缩盘(16)的外圆部分在这个空腔内转动，压缩盘 的轴向两端面从外圆开始向中心轴方向有两个以中心面对称的两锥面，且与C形环形空腔的 两锥面相同且相切，压缩盘、压缩半环、中环形成封闭的D形截面环形空腔。压缩盘上有两 个按主轴圆周均布的两个凸出活塞。此D形截面环形空腔的壳体上有按主轴圆周均布的两个 弧形槽(37)。在弧形槽的内侧有一排与槽平行的进气孔(35)与一排轴向圆周排列的进气调 节孔(39)。

3、做功半环(31)与中环(24)形成的C形环形空腔，开口朝向圆心，C形圆环空腔在 开口处是两以圆环中心面对称的锥面。做功盘(30)的外圆部分在这个空腔内转动，做功盘 的轴向两端面从外圆开始向中心轴方向有两个以中心面对称的两锥面，且与C形环形空腔的 两锥面相同且相切，做功盘、做功半环、中环形成封闭的D形截面环形空腔。做功盘上有两 个按主轴圆周均布的两个凸出活塞。此D形截面环形空腔的壳体上有按主轴圆周均布的两个 弧形槽(38)。在弧形槽的内侧有一排与槽平行的排气孔(36)。

4、中环上有按主轴圆周均布的两个预燃室(34)及预燃室盖(26)。弧形槽(37)与弧 形槽(38)两两相背靠在两预燃室的两侧，弧形槽(37)靠在预燃室顺着旋转方向侧，弧形 槽(38)靠在预燃室另一侧。预燃室的一部分在中环上、另一部分在预燃室盖上。如图8所 示中环上有通道(32)连通预燃室到弧形槽(37)的背侧；如图9所示中环上有通道(33) 连通预燃室到弧形槽(38)的背侧。预燃室盖上有调节预燃室容积的柱塞(27)，柱塞通过螺 杆副由蜗轮(29)、蜗杆(28)来驱动。

5、压缩环滑块驱动凸轮(4)为平面共轭凸轮，它驱动按主轴圆周均布的两组压缩环滑 块摆杆、(与主轴平行)、压缩环滑块(20)绕自轴摆动，压缩滑块随之在弧形槽(37)内滑 动并保持与压缩盘的外圆及凸出活塞接触，即当主轴带动压缩盘上的凸出活塞转动到弧形槽 位时，压缩滑块从弧形槽(37)滑出环形空腔，让过凸出活塞后滑回。压缩环滑块摆杆摆角 与主轴转角关系如图10。压缩环滑块与压缩盘上的凸出活塞将其所在的D形环形空腔分隔成 两个进气室、两个压缩室。两压缩环滑块摆杆(20)的两极限位置如图6。

6、做功环滑块驱动凸轮(5)也为平面共轭凸轮，它驱动按主轴圆周均布的两组做功环 滑块摆杆、摆杆轴(与主轴平行)、做功环滑块21绕自轴摆动，做功滑块随之在弧形槽(38) 内滑动并保持与做功盘的外圆及凸出活塞接触，即当主轴带动做功盘上的凸出活塞转动到弧 形槽位时，做功滑块从弧形槽(38)滑出环形空腔，让过凸出活塞后滑回。做功环滑块摆杆 摆角与主轴转角关系如图11。做功环滑块与做功盘上的凸出活塞将其所在的D形环形空腔分 隔成两个膨胀做功室、两个排气室。两做功环滑块摆杆(21)的两极限位置如图7。

7、压缩阀与做功阀驱动凸轮(3)为直动从动件圆柱凸缘凸轮，凸轮上的两凸缘分别驱 动按主轴圆周均布的两组做功阀及直动从动杆(22)与压缩阀及直动从动杆(23)定时地在 压缩半环与组合环上的孔内作往复直线运动，实现定时地开关中环上的通道(32)与通道(33)。 压缩阀升程与与主轴转角关系如图12，做功阀升程与与主轴转角关系如图13。

8、压缩半环上两弧形槽的一侧有两组进气调节阀组(14)。每阀组上有：多组进气调节 阀(13)、进气调节阀弹簧(11)、弹簧压块(10)、卡簧(9)，装在公共的阀杆套座(12)上， 带有弧形槽的蜗轮环座(8)。两组进气调节阀组由进气调节凸轮蜗轮环(6)与进气调节蜗杆 (7)驱动，进气调节凸轮蜗轮环由两蜗轮环座支撑并可以在其弧形槽内滑动。

工作原理：

主轴(17)以图1所示的方向转动。如图6设压缩盘的凸出活塞在弧形槽(37)上，压 缩环滑块由凸轮(4)驱动刚滑出其环形空腔，凸出活塞将进气孔封住后，凸出活塞顺着旋转 方向侧的容腔即压缩室密闭并随着压缩盘的转动而减小，空气被压缩；凸出活塞的另一侧随 着压缩盘的转动，压缩环滑块滑入弧形槽进气室形成、进气孔打开，新鲜的空气进入容积逐 渐变大的进气室。如图12、图13，压缩盘随主轴转过一定角度后，凸轮(3)驱动做功阀(23) 下降开始关闭通道(33)，当通道(33)即将关闭时，凸轮(3)驱动压缩阀上升开始打开通 道(32)，此时压缩室的压力大于预燃室的压力，空气进入预燃室将预燃室内的废气排入做功 室，接着通道(33)关闭，通道(32)全打开；当压缩盘转到下一弧形槽压缩环滑块滑出环 形空腔时，压缩室的新鲜空气被凸出活塞压入预燃室，进气室容积最大并充满空气，压缩阀 下降通道(32)关闭。完成进气与压缩循环。压缩环上的两个凸出活塞同时进行两次进气与 压缩循环。

在新鲜空气压入预燃室的一定时刻，若是柴油机则喷入柴油，若是汽油机此时预燃室内 已经是燃料空气混合气体，当做功盘上的凸出活塞转到弧形槽(38)位置时，凸轮(5)驱动 做功环滑块滑出其环形空腔，接着做功环滑块开始滑进，做功室形成，此时预燃室内的燃料 混合气自燃(柴油)或由火花塞点燃(汽油)，凸轮(3)驱动做功阀迅速打开通道(33)，高 温高压的燃气经过通道(33)进入做功室燃烧，推动做功盘上的凸出活塞带动做功盘转动膨 胀做功，做功盘带动主轴转动输出扭矩；同时做功盘上的凸出活塞另一侧的排气室的容积变 小，燃烧的废气经过排气孔(36)排出。做功盘随主轴继续转动，当做功盘上的凸出活塞再 次转到弧形槽位置时，做功阀已经关闭，做功室容积最大，排气室容积最小，完成一个循环 的做功排气，将燃料的化学能转化成机械能。接着进入下一个做功排气循环。做功盘上的两 个凸出活塞同时进行两个做功排气循环。

随着主轴的转动，空气不断地从两个进气孔进入两个进气室、空气不断地被压缩盘上的 两个凸出活塞压缩进入两个预燃室、燃料不断地在预燃室着火、燃气不断地进入两个做功室 燃烧推动做功盘上的两个凸出活塞膨胀做功、做功完的燃气不断地被做功盘上的两个凸出活 塞排出。这样发动机每转动一转，完成四次进气、压缩、燃烧做功、排气循环。

这种发动机工作时热负荷，通过高热负荷零件内部的热管将热量传出，保持零件在正常 的工作温度工作。

在发动机的不同工况，燃烧所需要的空气不一样。可以通过进气调节蜗杆(7)及进气调 节凸轮蜗轮环(6)驱动，打开或关闭压缩半环上按主轴圆周均布的两组阀组的一定数量的气 阀(13)来调节进气量。进气量变了，为了保证压缩比，两个预燃室的容积也要随之变化； 通过预燃室盖上的蜗杆(28)驱动蜗轮(29)转动，蜗轮轴与柱塞的螺杆副使柱塞(27)往 复移动，预燃室的容积随着变大或减小。进气调节蜗杆及两个余隙容积调节蜗杆各配一个步 进电机，发动机控制中心采集发动机的各种状态参数及蜗轮的位置参数，按程序分析计算后 给出对每个步进电机控量，达到控制进气量与余隙容积的目的。

以上是每个圆盘带两个凸出活塞的发动机的实施方案。对于每个圆盘带单个与多个凸出 活塞的发动机，完成一次的进气、压缩、燃烧膨胀做功的过程都一样，完成做功单元也一样。 每个圆盘带单个凸出活塞的发动机只有一个做功单元，圆盘上活塞需要平衡块来平衡；每个 圆盘带多个凸出活塞的发动机，做功单元是按主轴圆周均布的。