技术领域：
[0001] 本
发明涉及内燃动
力机械领域，特别是转子活塞内燃发动机。背景技术：
[0002] 目前世界上应用的活塞式内燃动力机械是通过活塞在
气缸里面进行吸气、压缩、爆发和
排气冲程做功的活塞式
内燃机，这是工业革命以后的主流动力系统，被广泛应用于工业、农业、交通运输和军事等领域中，其中又分为往复活塞式(奥托/狄塞尔)发动机和近年被投入实际应用的三
角转子活塞式(汪克尔)发动机。
[0003] 往复活塞式发动机有四个天生的
缺陷，一是活塞、
连杆作往复运动要消耗大量
能量；二是活塞在
做功冲程产生的动力传到
曲轴时由于存在分力，只有一部分起到推动曲轴旋转的作用，其余的分力被白白耗散掉了；三是它的运转控制系统很复杂(如正时
齿轮、时规链条、
凸轮、
摇臂、气
门、挺杆等)，工作时要消耗一部分能量，所以它的
燃料利用效率很低，目前
汽车发动机的热效率不超过30％。四是活塞、连杆往复运动产生震动，为了抵消这种震动，只好把发动机制作成多缸的形式，如四缸、六缸、八缸等等，增加了发动机的体积和结构的复杂性。
[0004] 汪克尔三角活塞
转子发动机是由汪克尔博士发明的机械结构将米勒循环理论得以具体实现，才使得这种发动机具有了商业价值。与往复活塞发动机相比，汪克尔转子活塞发动机没有往复直线运动，没有气门机构，活塞从燃气膨胀获得的动力直接推动
主轴旋转，同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低。
[0005]
汪克尔发动机的缺点，一是三角转子与缸体组成的
燃烧室形状不利于火焰传播，燃料燃烧不充分。二是燃气膨胀的力量作用在三角活塞的一侧时，其中的一小部分力矩与转子活塞的旋转方向相反，这是其结构所决定的。以上两点决定了该款发动机的燃油效率低。三是三角活塞安装在一个偏
心轴上，相当于三角活塞在其亚腰形的气缸内甩来甩去产生震动。四是汪克尔发动机的密封组件尺寸小、
精度高、结构复杂、加工难度大，在高温高速及振动的工作环境中极易损坏。五是其压缩比不便于做的较大，只能用做点燃式的
汽油机，不能用做压燃式的柴油机。以上缺点决定了其难以得到广泛应用。实用新型内容：
[0006] 一、基本思路
[0007] 活塞式内燃机都要经过吸气、压缩、爆发和排气四个冲程才能完成能量转换过程。故在机械结构上应做到：1、气缸工作容积要有周期性的变化。2、一个固定的点火或喷油的
位置；3、爆发冲程初始，转子活塞有唯一的旋转方向。要达到上述要求，必须具有一对转子活塞并使其轮流做变速间歇运动，可以完成这个任务的机械结构有变速运动机构和间歇运动机构(比如椭圆齿轮副、反平行四边形机构和槽轮机构、缺齿齿轮副等)。本设计
抽取上述各机构中有用的部分进行
变形、组合，以达到设计要求的结果。同时兼顾简单、可靠、工艺性好、造价低、维修简单、零件互换性强等设计的一般原则。
[0008] 二、动力发生部分
[0010] 理论上，每只活塞不论选几只叶片(如单叶片、双叶片、三叶片、四叶片)都可以达到循环的目的，同时对应的动力传递和控制机构也不尽相同，从制造的角度来看，并不是所有活塞叶片数目的方案都是合理的。经试验，本发明选用双活塞叶片方案，两只活塞共四片活塞叶片。见图01：活塞叶片数量的选择。
[0011] (二)主要零部件的简单描述
[0012] 1、活塞01由活塞叶片01-1、活塞跟台01-2和活塞套轴01-3等特征组成，有活塞叶片的一端为大端，另一端为小端。活塞叶片根部的台阶(以下简称活塞根台)起推动活塞启动和缺齿齿轮瞬心装置的作用。在活塞叶片根部添加台阶是本发明的内容之一。见图02-A“活塞各组成部分示意图”和图02-B“相对安装的活塞示意图”。
[0013] 2、气缸02是一只圆筒状的零件，它的周边分布着
火花塞安装孔、进气口和排气口。其特点：一是火花塞孔与进气口
相位相差180°；二是排气孔与进气孔
相位差等于活塞根台张角。它是本发明的内容之一。见图02-C：“气缸及各组成部分示意图”。 [0014] 3、缸盖03安装在
气缸体的两端，与缸体、活塞共同组成发动机的动力发生部分。见图02-D：“缸盖示意图”。
[0015] 4、两只活塞的大端相对安装在一起，每只活塞套轴两端各安装活塞大端
轴承28和活塞小端轴承29，然后以简支的方式安装于穿过活塞套轴的内轴04(或主轴08)上，并可以绕内轴04(或主轴08)自由旋转，即以两对轴承作为活塞的4个
支点，它是本发明的内容之一。见图03：“活塞在内轴(或主轴)上的装配方式图”；
[0016] 5、将上述两只活塞的套轴穿过安装于缸盖03之上的缸盖轴承30内孔，缸盖固定于缸体之上。它是本发明的内容之一。见图04“动力发生系统装配示意图”。 [0017] (三)基本工作原理见图05：A——H
[0018] 为便于说明，我们按照四片活塞叶片的工作顺序将他们分别命名为A、B、C、D，安装着A、C叶片的活塞称为AC活塞，安装着B、D叶片的活塞称为BD活塞。
[0019] 1、AC活塞、BD活塞、与汽缸体、两侧端盖共同组成1、2、3、4四个腔室，分别对应吸气、压缩、爆发和排气四个冲程。如图05-A所示，各个腔室分别处于各冲程的起点，此刻BD活塞被控制机构
锁定，与其装配在一起的齿轮副脱离
啮合。
[0020] 2、3腔室内的可燃气体被点燃，因BD活塞被锁定，于是AC活塞的A端在高压气体的作用下，推动AC活塞独自沿顺
时针方向旋转(以下活塞均为顺时针旋转)，到达图05-B的位置，推动控制机构释放BD活塞；在此过程中其他各腔室亦分别完成吸气、压缩和排气冲程，AC活塞所得到的
扭矩通过套轴输出。
[0021] 3、此时AC活塞与BD活塞并拢，各腔室体积不再变化，在
惯性力的作用下，推动BD活塞由锁
定位置共同旋转至图05-C的位置后，AC活塞被控制机构锁定，与其装配在一起的齿轮副脱离啮合。同时其它腔室再次分别处于各冲程的起点。
[0022] 4、然后3腔室点火，BD活塞的B端在高压气体作用下推动BD活塞独自旋转至图05-D的位置并推动控制机构释放AC活塞。在此过程中其他各腔室亦分别完成吸气、压缩和排气冲程，BD活塞所得到的扭矩通过套轴输出。
[0023] 5、在惯性力的作用下，BD活塞推动AC活塞共同旋转到达图05-E的位置，BD活塞被控制机构锁定，与其装配在一起的齿轮副脱离啮合。同时其他各腔室再次分别处于各冲程的起点。
[0024] 6、3腔室点火，AC活塞的C端推动AC活塞单独旋转，至图05-F的位置并释放BD活塞，然后继续与BD活塞共同旋转，至图05-G的位置后AC活塞被控制机构锁定，与其装配在一起的齿轮副脱离啮合。在此过程中，AC活塞得到的扭矩通过套轴输出。同时其他各腔室亦再次分别完成吸气、压缩和排气冲程，处于下一次冲程的起点。
[0025] 7、3腔室点火，BD活塞的D端在高压气体的作用下推动BD活塞单独旋转，到达图05-H的位置并释放AC活塞。在此过程中，BD活塞所得到的动力通过套轴输出。 [0026] 8、然后在惯性力的推动下BD活塞与AC活塞共同旋转至图05-A的位置，BD活塞被控制机构锁定，与其装配在一起的齿轮副脱离啮合。同时其他各腔室亦再次处于下一次冲程的起点。
[0027] 至此，两只活塞共完成四次吸气、压缩、爆发、排气循环过程。我们把活塞的某一端经历一遍进气、压缩、爆发和排气的过程叫做一个循环，把两个活塞的四个端各经历一遍进气、压缩、爆发和排气的循环过程叫做一个总循环。
[0028] (四)活塞间的运动关系：参见下表：
[0029]
[0030] (五)活塞吸、排气角度，活塞叶片及跟台几何张角与压缩比的相互关系 [0031] 1、活塞的吸、排气角度与活塞叶片数量的关系：当每只活塞有两个叶片时，其吸、排气角度为180°-2×活塞跟台张角；
[0032] 2、活塞叶片几何张角的改变，决定着发动机的压缩比，当叶片的几何张角变大时，活塞的吸、排气角度减小，压缩比减小；反之相反。
[0033] 同理，改变活塞跟台的几何张角，也可以改变发动机的压缩比，当跟台几何张角变大时，爆发空间变大，活塞的吸、排气角度减小，压缩比减小；反之相反。见图06：“活塞叶片和活塞根台的张角，图中α叶是活塞叶片张角，α台是活塞跟台张角。”
[0034] 3、若选压缩比为11。则活塞的旋转角度、活塞叶片和活塞根台张角计算如下： [0035] 压缩比＝(爆发或吸气冲程时活塞转过的角度+活塞跟台的张角-活塞叶片张角)÷活塞跟台的张角-活塞叶片张角。
[0036] 爆发或吸气冲程时活塞转过的角度＝(360°-活塞跟台张角×4)÷2。
[0037] 设：爆发或吸气冲程时活塞转过的角度＝100°
[0038] 则：100°＝(360°-活塞跟台张角×4)÷2
[0039] 得：活塞跟台张角＝40°
[0040] 压缩比＝11＝(100°+40°-活塞叶片张角)÷40°-活塞叶片张角。
[0041] ＝(140°-活塞叶片张角)÷40°-活塞叶片张角
[0042] 计算得：活塞叶片张角＝30°
[0043] 本例中，燃烧室、进气口和排气口的几何张角是两个活塞的跟台并拢时的夹角。爆发或吸气冲程时活塞扫过的角度和燃烧室张角相当于往复活塞式发动机的活塞冲程和燃烧室容积。见图07：“活塞之间的运动关系”，图中α燃、α进和α排分别是燃烧室、进气口、和排气口张角、β同和β独分别是两只活塞同时旋转和某只活塞单独旋转时扫过的角度、β吸和β爆分别是吸气冲程和爆发冲程时活塞扫过的角度。
[0044] 4、由以上计算，得到压缩比为11时，活塞之间确切的运动关系。见下表： [0045]
[0046] 5、选择较大的压缩比，一是可以实现稀薄燃烧，节约
能源，减少排放；二是可以实现较长的燃烧冲程，降低排气
温度。
[0047] 三、动力传递机构
[0048] 本发明的动力传递机构有定轴轮系(普通齿轮)和周
转轮系(行星齿轮系统)两种。
[0049] (一)定轴轮系的动力传递机构
[0050] 1、主要零部件的简单描述
[0051] (1)内轴04的作用是将两只相对安装的活塞结构到一起并保证其顺畅地旋转，发动机工作时它处于自由状态。见图08-A：“定轴轮系的内轴”。
[0052] (2)外轴05的作用一是控制活塞的运行状态；二是接受活塞齿轮输出的扭矩，是发动机的动力
输出轴，是连续转动的零件。见图08-B：“定轴轮系的外轴”。 [0053] (3)活塞齿轮06固定装配在活塞套轴的小端，作用是把活塞的扭矩传递到外轴齿轮上，根据齿轮副的不同组合形式和不同的齿数与模数，在对称的两侧去除N个齿或采用全齿。见图09：“定轴轮系的齿轮副之活塞齿轮06和外轴齿轮07”。
[0054] (4)外轴齿轮07固定装配在外轴两端的外侧，与活塞齿轮啮合；外轴齿轮全齿时，装配后双侧外轴齿轮的
轮齿要对齐；外轴齿轮缺齿时，装配后其相位相差90°。见图09：“定轴轮系的齿轮副之活塞齿轮06和外轴齿轮07”。
[0055] 2、采用内、外轴的布置方式。内轴布置在圆筒形气缸的中心线上；外轴布置在气缸外面，与内轴平行。此布置方式是本发明的内容之一。见图10：“定轴轮系的动力传递系统示意图”。
[0056] 3、齿轮副形式的确定
[0057] 当某一侧的活塞被锁定时：其上装配的活塞齿轮与外轴齿轮相啮合位置的轮齿应该去掉；或者当欲保留活塞齿轮为全齿时，扫过这几个活塞齿轮轮齿的外轴齿轮的轮齿则必须去掉。因此活塞齿轮和外轴齿轮的组合关系有以下三种：
[0058] ①活塞齿轮缺齿，外轴齿轮全齿；②活塞齿轮全齿，外轴齿轮缺齿；③活塞齿轮和外轴齿轮均缺齿。上述齿轮副的组合形式是本发明的内容之一。见图09：“定轴轮系的齿轮副之活塞齿轮06和外轴齿轮07”。
[0059] 4、活塞齿轮齿数的确定依据
[0060] 应符合以下要求，1、活塞跟台张角的度数应能被活塞齿轮的一个轮齿的度数整除；2、齿轮的轮齿应是偶数；3、发动机启动时活塞应能被外轴齿轮推动到锁定位置。 [0061] 下面的
实施例中，取活塞跟台张角为40°，活塞齿轮为18齿。
[0062] 5、外轴齿轮齿数的确定一
[0063] 假设两只活塞在一个总循环内旋转了560°。则外轴齿轮的齿数＝双侧活塞齿轮在560°范围内所转过的总齿数(以下简称“总齿数”)＝560°÷活塞齿轮一个轮齿的度数。当活塞齿轮为18个齿时，每个齿为20°，则560°÷20°＝28个齿；其余以此类推。 [0064] 当外轴齿轮为缺齿齿轮时，则需要在相位相差180°的位置去掉相应的轮齿。 [0065] 6、外轴齿轮齿数的确定二
[0066] 以上是按照“总齿数”的一倍计算的，实际上，外轴齿轮的齿数也可以是“总齿数”的1.5倍，2倍......，随着倍数的增加，外轴齿轮的直径增大，
角速度降低，输出力矩相应增大，在需要低转速大扭矩的场合应用，可以简化系统结构。当外轴齿轮为缺齿齿轮时，则需要在相位相差120°(或90°)的位置去掉相应的轮齿。
[0067] (二)周转轮系的动力传递机构
[0068] 1、主要零部件的简单描述
[0069] (1)主轴08是安装活塞的
支撑体，活塞套轴大端和小端各有一个轴承将其以简支的方式装配在主轴上；主轴是动力输出的零件，其两端各安装一个中心齿轮。见图11：“周转轮系主轴08及其与中心齿轮11的装配示意图”。
[0070] (2)中心齿轮11、行星齿轮12和
内齿圈13的组合见图12：“周转轮系之行星齿轮系统的中心齿轮、行星齿轮和内齿圈的示意图”。
[0071] 2、采用一根主轴的布置方式。主轴布置在圆筒形气缸的中心线上，除了起结构两只相对安装的活塞的作用外，其两端安装行星齿轮系统的中心齿轮，中心齿轮和安装于活塞套轴上的行星齿轮啮合，起传递和输出活塞扭矩的作用；缺齿的内齿圈固定在发动机
外壳上，与行星齿轮啮合。此布置方式是本发明的内容之一。见图13：“周转轮系的动力传递系统示意图”。
[0072] 3、行星齿轮系统工作模式的确定
[0073] 该系统可以有多种工作状态。本发明采用“中心齿轮输出，内齿圈固定，内齿圈去齿，双头行星齿轮架。”的方案。
[0074] 4、中心齿轮、行星齿轮和内齿圈齿数的确定
[0075] (1)各齿轮分度圆之间的关系：
[0076] 内齿圈分度圆直径＝中心齿轮分度圆直径+2×行星齿轮分度圆直径……①； [0077] (2)中心齿轮和行星齿轮架的速比＝内齿圈齿数/中心齿轮齿数+1……②； [0078] (3)中心齿轮和行星齿轮齿数可以相同，也可以不同。具体由主轴和
行星架的速比决定。可以根据发动机的用途确定其速比。当速比大的时候，发动机输出轴的角速度高，扭力小，反之发动机输出轴的角速度低，扭力大。
[0079] (4)内齿圈上有两处相位相差180°的去齿处，去齿的个数与其模数和齿数有关。 [0080] 四、运转控制机构
[0081] 与动力传递机构相配合，保证活塞在气缸内按设计要求的方式正确的运转。根据动力传递机构的不同，分为定轴轮系的运转控制机构和周转轮系的运转控制机构。 [0082] (一)定轴轮系的运转控制机构：有锁止弧副机构、L形杠杆机构、一字形杠杆机构和T形杠杆机构等4种形式。
[0083] 1、锁止弧副机构(此机构是本发明的内容之一)
[0084] (1)结构：主要由安装在活塞套轴上的凹弧盘14和安装在外轴两端内侧上的凸弧盘15共同组成。见图14-A：“定轴轮系的运转控制机构之锁止弧副机构”。 [0085] (2)凸弧盘上凸弧个数的确定：当外轴齿轮的齿数是“总齿数”的1倍时，凸弧个数为2；当外轴齿轮的齿数是“总齿数”的1.5倍时，凸弧个数为3；当外轴齿轮的齿数是“总齿数”的2倍时，凸弧个数为4......以此类推。本发明实施例采用2个凸弧的方案。凸弧盘上的凸弧沿360°圆周均匀布置。见图14-A、图15-A、图15-B。
[0086] (3)凸弧盘凸弧几何张角：等于活塞进、排气所扫过的角度×活塞齿轮与外轴齿轮的齿数比。
[0087] 若活塞进、排气所扫过的角度为100°，活塞齿轮为18齿，外轴齿轮为28齿，则凸弧盘凸弧的几何张角等于：100°×18/28＝64.29°。
[0088] 2、L形杠杆机构(此机构是本发明的内容之一)
[0089] (1)结构：主要由安装在活塞套轴上的
制动槽轮16、安装在外轴两端内侧上的释放凸轮11、以半轴方式安装在齿轮箱内壁上的L形杠杆19和使L形杠杆19的制动端19-1紧贴制动槽轮16的圆周表面滑动的
弹簧27共同组成，弹簧的着力点在L形杠杆19的制动端19-1处。见图14-B：“定轴轮系的运转控制机构之L形杠杆机构”。
[0090] (2)释放凸轮上轮凸个数的确定：与“凸弧盘上凸弧个数的确定”类似，不再赘述。本发明实施例使用2个轮凸的方案。凸轮上的轮凸沿360°圆周均匀布置。见图14-B、图
15-C、图15-D。
[0091] (3)释放凸轮上轮凸几何张角的确定：轮凸的几何张角要保证L形杠杆制动端抬起后越过槽轮的轮槽，落于槽轮的圆周表面。只要轮凸的张角不小于轮槽的张角即可。 [0092] 3、一字形杠杆机构(此机构是本发明的内容之一)
[0093] (1)结构：主要由安装在活塞套轴上的制动槽轮16、安装在外轴两端内侧上的锁 定凸轮18、以半轴方式安装在齿轮箱内壁上的一字形杠杆20和使一字形杠杆20的锁定端20-2紧贴锁定凸轮18的圆周表面滑动的弹簧27共同组成，弹簧的着力点在一字形杠杆20的锁定端20-2。见图14-C：“定轴轮系的运转控制机构之一字形杠杆机构”。 [0094] (2)锁定凸轮上轮凸个数的确定：与L形杠杆机构的确定方式基本一致，可以参照设计，不再赘述。
[0095] (3)锁定凸轮上轮凸几何张角的确定：锁定凸轮轮凸的几何张角要保证在对侧活塞爆发冲程的旋转角度范围内，使本侧活塞完全锁定，其计算方法参考“锁止弧副凸弧盘凸弧几何张角的计算”一节，不再赘述。
[0096] 4、T型杠杆机构的形式(此机构是本发明的内容之一)
[0097] (1)结构：主要由安装在活塞套轴上的制动槽轮16、安装在外轴两端内侧上的释放凸轮17和锁定凸轮18、以半轴方式安装在齿轮箱内壁上的T形杠杆21共同组成，弹簧27在此只起到消除T型杆可能存在的振动的作用，其弹力可以选的较小，与L形和一字形杠杆机构相比，可降低系统内耗，但结构略复杂。见图14-D：“定轴轮系的运转控制机构之T形杠杆机构”。
[0098] (2)释放凸轮和锁定凸轮上轮凸个数的确定：与L形杠杆机构的确定方式一致，可参照设计，不再赘述。
[0099] (3)释放凸轮和锁定凸轮上轮凸几何张角的确定：其中释放凸轮上轮凸的几何张角计算与L形杠杆机构释放凸轮上轮凸几何张角的计算方法一致；锁定凸轮上轮凸几何张角的计算与一字形杠杆机构锁定凸轮上轮凸几何张角的计算方法一致，不再赘述。 [0100] (二)周转轮系的运转控制机构：有A型槽轮凸轮机构、B型槽轮凸轮机构和C型槽轮凸轮机构等3种形式。
[0101] 1、A型槽轮凸轮机构(此机构是本发明的内容之一)
[0102] (1)结构：主要由
摇臂轴22、摇臂套轴23、制动摇臂24、释放摇臂25、弹簧27、制动槽轮16和释放凸轮17组成，每一只制动摇臂和一只释放摇臂为一组，共两组，分别安装在摇臂轴和摇臂套轴的两端。该结构以简支的方式装配于齿轮
箱体内侧的轴座上，并能灵活摆动。制动槽轮和释放凸轮安装于活塞套轴的小端，弹簧使制动摇臂的制动端紧贴于制动槽轮的圆周表面。见图16-A：制动槽轮外轮廓图、图16-B：释放凸轮外轮廓图、图16-D：制动槽轮和释放凸轮组合图以及图17：“周转轮系之A型摇臂结构装配分解示意图”。 [0103] (2)工作原理：由于弹簧的作用，当右侧的制动槽轮被右侧的制动摇臂制动后，由左侧的释放凸轮推动左侧的与右侧的制动摇臂装配在同一根轴上的释放摇臂将其释放；反之亦然。见图18。
[0104] (3)释放凸轮上轮凸几何张角的确定：轮凸的几何张角要保证制动摇臂24的制动端24-1抬起后越过槽轮的轮槽，落于槽轮的圆周表面，一般的，要求轮凸的几何张角应大于槽轮的轮槽张角。
[0105] 2、B型槽轮凸轮机构(此机构是本发明的内容之一)
[0106] (1)结构：主要由摇臂轴22、摇臂套轴23、制动摇臂24、锁定摇臂26、弹簧27、制动槽轮16和锁定凸轮18组成，每一只制动摇臂和一只锁定摇臂为一组，共两组，分别安装在摇臂轴和摇臂套轴的两端。该结构以简支的方式装配于齿轮箱体内侧的轴座上，并能灵活转动。制动槽轮和锁定凸轮安装于活塞套轴的小端，弹簧使锁定摇臂的锁定端紧贴于锁定凸轮的圆周表面。见图16-A：制动槽轮外轮廓图、图16-C：锁定凸轮外轮廓图、图16-E：制动槽轮和锁定凸轮组合图以及图19：“周转轮系之B型摇臂结构装配分解示意图”。 [0107] (2)工作原理：当左侧的锁定摇臂锁定端被左侧的锁定凸轮的轮凸推动时，右侧的制动槽轮的轮槽恰恰旋转至与该侧的制动摇臂的制动端相对的位置，则右侧的制动槽轮被制动；当左侧的锁定凸轮旋转至轮凸末端时，由于弹簧的作用，使右侧的制动摇臂的制动端抬起，释放该侧的制动槽轮；反之亦然。见图20。
[0108] (3)锁定凸轮上轮凸几何张角的确定：由活塞的运动规律可知，锁定凸轮的锁定时间是本侧活塞独自旋转的过程，在这个过程中，对侧活塞应被制动。理论上，锁定凸轮上轮凸的几何张角等于活塞进、排气所扫过的角度。
[0109] 3、C型槽轮凸轮机构(此机构是本发明的内容之一)
[0110] (1)结构：主要由摇臂轴22、摇臂套轴23、制动摇臂24、释放摇臂25、锁定摇臂26、制动槽轮16、释放凸轮17和锁定凸轮18组成，每一只制动摇臂、一只释放摇臂和一只锁定摇臂为一组，共两组，分别安装在摇臂轴和摇臂套轴的两端，其中制动摇臂在一端，释放摇臂和锁定摇臂在另一端。该结构以简支的方式装配于齿轮箱体内侧的轴座上，并能灵活转动。制动槽轮、释放凸轮和锁定凸轮安装于活塞套轴的小端，弹簧27此时只起到消除摇臂组可能存在的振动的作用，其弹力可以选的较小。见图16-A、图16-B、图16-C、图16-F：制动槽轮、释放凸轮和锁定凸轮组合图以及图21：“周转轮系之C型摇臂结构装配分解示意图”。
[0111] (2)工作原理：与“B型槽轮凸轮机构”的工作原理基本相同，只是由释放摇臂和释放凸轮替代了弹簧的作用，可以参考相关内容，不再赘述。见图22。
[0112] (3)释放凸轮和锁定凸轮上轮凸几何张角的确定：计算方法可以参考“释放凸轮上轮凸几何张角的确定”和“锁定凸轮上轮凸几何张角的确定”两节的内容，不再赘述。 [0113] 五、各方案主要运动零件的装配
[0114] (一)定轴轮系各方案主要运动零部件的装配
[0115] 1、定轴轮系活塞的装配关系：由活塞01、运转控制机构的凹弧盘14或制动槽轮16和动力传递系统的活塞齿轮06组成。见图23-A、图23-B。
[0116] 2、定轴轮系的动力发生部分之活塞、动力传递部分之齿轮副和运转控制部分之锁止弧副机构方案主要运动零件装配后的结构，见图24。
[0117] 3、定轴轮系的动力发生部分之活塞、动力传递部分之齿轮副和运转控制部分之L形杠杆机构方案主要运动零件装配后的结构，见图25。
[0118] 4、定轴轮系的动力发生部分之活塞、动力传递部分之齿轮副和运转控制部分之一 字形杠杆机构方案主要运动零件装配后的结构，见图26。
[0119] 5、定轴轮系的动力发生部分之活塞、动力传递部分之齿轮副和运转控制部分之T形杠杆机构方案主要运动零件装配后的结构，见图27。
[0120] (二)周转轮系各方案主要运动零部件的装配
[0121] 1、为优化发动机结构，将行星齿轮架09简化为行星齿轮轴10，分别和制动槽轮、释放凸轮和锁定凸轮组成合件，见图28。
[0122] 2、周转轮系活塞的装配关系：由活塞、行星齿轮轴、行星齿轮分别和图16-D、图16-E、图16-F所示的运转控制机构的槽轮凸轮组合构成。见图29、图31、图33。注意，其在发动机两侧的组合顺序是不一样的。
[0123] 3、周转轮系的动力发生部分之活塞、动力传递部分之行星齿轮系统和运转控制部分之A型槽轮凸轮机构主要运动零件装配后的结构，见图30。
[0124] 4、周转轮系的动力发生部分之活塞、动力传递部分之行星齿轮系统和运转控制部分之B型槽轮凸轮机构主要运动零件装配后的结构，见图32。
[0125] 5、周转轮系的动力发生部分之活塞、动力传递部分之行星齿轮系统和运转控制部分之C型槽轮凸轮机构主要运动零件装配后的结构，见图34。
[0126] 六、结果概述
[0127] (一)综上所述，本发明所述发动机由动力发生机构、动力传递机构和运转控制机构组合而成，可能的组合方案为十五种，是本发明的重要内容。见下表：
[0128]
[0129] (二)本发明所具有的技术特点
[0130] 1、两个相对安装的活塞在一个圆筒形气缸内绕中心轴作间歇旋转运动，爆燃气体的能量作用在活塞的侧面，直接推动输出轴转动，解决了往复活塞内燃机存在的因曲轴连杆之间夹角变化产生的能量耗散问题。
[0131] 2、与往复活塞发动机相比，本发动机没有往复运动零件，没有活动气门及相关构件，自身消耗极低；与三角转子发动机相比，不存在偏心运动，没有结构振动。 [0132] 3、与三角转子发动机所使用的复杂的线型密封构件相比，本发动机为面密封，不需要密封条等难加工又易磨损的零件，
密封性能好，可靠性高。
[0133] 4、磨损率低，理论上主要部位的磨损量取决于轴承的磨损程度。
[0134] 5、可以使用现有任何液体或气体燃料。应用范围与往复式活塞内燃机一致。
附图说明：
[0135] 图01A、B、C、D分别是叶片数量的选择之单叶片、三叶片、双叶片和四叶片方案。 [0136] 图02A、B是活塞01及其组成特征和相对安装的活塞示意图；C、D是气缸02及其组成特征和缸盖03示意图。
[0137] 图03是活塞在内轴(主轴)上的装配方式图。
[0138] 图04是动力发生系统装配示意图。
[0139] 图05是基本原理图A——基本原理图H。
[0140] 图06是活塞叶片和跟台的张角示意图。
[0141] 图07是活塞之间的运动关系图。
[0142] 图08A、B是定轴轮系的内轴和外轴。
[0143] 图09A、B、C是定轴轮系的齿轮副之活塞齿轮06和外轴齿轮07及其组合关系。 [0144] 图10是定轴轮系的动力传递系统示意图。
[0145] 图11是周转轮系主轴08及其与中心齿轮11的装配示意图。
[0146] 图12是周转轮系之行星齿轮系统的中心齿轮11、行星齿轮12和内齿圈13的示意图。
[0147] 图13是周转轮系的动力传递系统示意图。
[0148] 图14A、B、C、D分别是定轴轮系的运转控制机构之锁止弧副机构、L形杠杆机构、一字形杠杆机构、T形杠杆机构。
[0149] 图15A、B是定轴轮系运转控制机构锁止弧副机构凸弧盘凸弧数为3和4时的示意图。
[0150] 图15C、D是定轴轮系运转控制机构L形杠杆机构凸轮上轮凸数为3和4时的示意图。
[0151] 图16A、B、C、D、E、F分别是周转轮系之制动槽轮、释放凸轮和锁定凸轮的外轮廓示意图，以及它们分别在A型、B型和C型槽轮
凸轮控制机构中的组合方式。
[0152] 图17是周转轮系之A型槽轮凸轮机构中的摇臂轴22、摇臂套轴23、制动摇臂24和释放摇臂25的装配分解示意图。
[0153] 图18是周转轮系之A型槽轮凸轮机构的工作原理示意图。
[0154] 图19是周转轮系之B型槽轮凸轮机构中的摇臂轴22、摇臂套轴23、制动摇臂24和锁定摇臂26的装配分解示意图。
[0155] 图20是周转轮系之B型槽轮凸轮机构的工作原理示意图。
[0156] 图21是周转轮系之C型槽轮凸轮机构中的摇臂轴22、摇臂套轴23、制动摇臂24、释放摇臂25和锁定摇臂26的装配分解示意图。
[0157] 图22是周转轮系之C型槽轮凸轮机构的工作原理示意图。
[0158] 图23A是定轴轮系中活塞01与制动槽轮16和活塞齿轮06的装配方式。 [0159] 图23B是定轴轮系中活塞01与凹弧盘14和活塞齿轮06的装配方式。
[0160] 图24是定轴轮系之活塞、齿轮副和锁止弧副机构方案主要运动零件装配示意图。 [0161] 图25是定轴轮系之活塞、齿轮副和L形杠杆机构方案主要运动零件装配示意图。 [0162] 图26是定轴轮系之活塞、齿轮副和一字形杠杆机构方案主要运动零件装配示意图。
[0163] 图27是定轴轮系之活塞、齿轮副和T形杠杆机构方案主要运动零件装配示意图。 [0164] 图28是周转轮系之行星齿轮架09分别与制动槽轮16、释放凸轮17和锁定凸轮18组合的结果示意图。
[0165] 图29是周转轮系之活塞、行星齿轮和A型槽轮凸轮机构中的制动槽轮、释放凸轮的装配关系。
[0166] 图30是周转轮系之活塞、行星齿轮动力传递系统和A型槽轮凸轮运转控制机构方案主要运动零件装配示意图。
[0167] 图31是周转轮系之活塞、行星齿轮和B型槽轮凸轮机构中的制动槽轮、锁定凸轮的装配关系。
[0168] 图32是周转轮系之活塞、行星齿轮动力传递系统和B型槽轮凸轮运转控制机构方案主要运动零件装配示意图。
[0169] 图33是周转轮系之活塞、行星齿轮和C型槽轮凸轮机构中的制动槽轮、释放凸轮、锁定凸轮的装配关系。
[0170] 图34是周转轮系之活塞、行星齿轮动力传递系统和C型槽轮凸轮运转控制机构方案主要运动零件装配示意图。
[0171] 图35-1-图35-8是定轴轮系之锁止弧副机构方案的工作原理示意图。 [0172] 图36-1-图36-8是定轴轮系之L形杠杆机构方案的工作原理示意图。 [0173] 图37-1-图37-8是周转轮系之A型槽轮凸轮机构方案的工作原理示意图。 [0174]具体实施方式：
[0175] 一、说明
[0176] 下面结合附图进一步介绍本发明最具代表性的三个具体实施方案。 [0177] 1、定轴轮系的活塞齿轮缺齿，外轴齿轮全齿与锁止弧副机构相配合的方案； [0178] 2、定轴轮系的活塞齿轮缺齿，外轴齿轮全齿与L形杠杆机构相配合的方案； [0179] 3、周转轮系的中心齿轮输出，内齿圈去齿与A型槽轮凸轮机构相配合的方案。 [0180] 4、图24、图25、和图30是上三个方案动力发生机构、动力传递机构和运转控制机构的主要运动零件装配示意图。为看清内部，省掉了气缸、缸盖、齿轮箱等。
化油器(喷油嘴)，空气滤清器、消音器等等零部件与本发明没有直接关系，未在图中表达。 [0181] 5、说明中AC端指图中左侧，BD端指图中右侧。
[0182] 二、定轴轮系两种具体实施方案的工作原理
[0183] 为减少篇幅，将两种方案的工作原理同时介绍，分别对应图35-1至图35-8和图36-1至图36-8。定轴轮系其他两种控制方案的工作原理与此大同小异，不再赘述。 [0184] 1、如图35-1(图36-1)所示，1、2、3、4腔室(1、2、3、4腔室的定义参见图5A-H)正分别处于吸气、压缩、爆发、排气冲程的起点。此时BD活塞被BD端锁止弧副(或L形杠杆机构)锁定，同时该端的齿轮副脱离啮合，BD活塞停止旋转。
[0185] 2、此时3腔室内的可燃气体被点燃，因BD活塞被锁定，于是AC活塞的A端在高压气体的作用下，推动AC活塞独自旋转，到达图35-2(图36-2)的位置。同时，BD端的锁止弧副(或L形杠杆机构)退出锁定。其他各腔室亦分别完成吸气、压缩和排气冲程。在此过程中，与AC活塞同轴且同步转动的活塞齿轮推动外轴齿轮转动，输出动力。 [0186] 3、AC活塞旋转至图35-2(图36-2)的位置后，两只活塞叶片的跟台已并拢，各腔室体积不再变化，在惯性力的作用下，推动BD活塞由锁定位置旋转至图35-3(图36-3)的位置(BD活塞的B端点火位置)，且AC活塞进入锁定状态，AC端(图中左侧)的齿轮副脱离啮合，停止转动。同时其它腔室再次分别处于各冲程的起点。
[0187] 4、然后3腔室点火，BD活塞的B端在高压气体的作用下推动BD活塞独自旋转至35-4(图36-4)的位置并释放AC活塞。在此过程中，与BD活塞同轴且同步转动的活塞齿轮推动外轴齿轮转动输出动力。
[0188] 5、此时两只活塞叶片的跟台并拢，各腔室体积不再变化，在惯性力的作用下，BD活塞推动AC活塞共同旋转到达图35-5(图36-5)的位置并被锁定，同时该端的齿轮副脱离啮合，BD活塞停止旋转。同时各腔室亦再次分别完成吸气、压缩和排气冲程。 [0189] 6、然后3腔室点火，由于BD活塞被BD端锁止弧副(或L形杠杆机构)锁定，使AC活塞的C端推动AC活塞单独旋转，至图35-6(图36-6)的位置并释放BD活塞。与AC活塞同轴且同步转动的活塞齿轮推动外轴齿轮转动，输出动力。
[0190] 7、此时两只活塞叶片的跟台并拢，各腔室体积不再变化，在惯性力的作用下，AC活塞推动BD活塞共同旋转至图35-7(图36-7)的位置并被锁定，同时该端的齿轮副脱离啮合，AC活塞停止旋转。同时其他各腔室亦再次分别完成吸气、压缩和排气冲程。 [0191] 8、然后3腔室点火，由于AC活塞被AC端锁止弧副(或L形杠杆机构)锁定，BD活塞的D端在高压气体的作用下推动BD活塞单独旋转，与BD活塞同轴且同步转动的活塞齿轮推动外轴齿轮转动输出动力。旋转至图35-8(图36-8)的位置并释放AC活塞。 [0192] 然后在惯性力的驱动下BD活塞推动AC活塞共同旋转至图35-1(图36-1)的位置，BD活塞被锁定。
[0193] 至此，两个活塞共完成四次吸气、压缩、爆发、排气冲程。开始进入下一次总循环。 [0194] 三、周转轮系具体实施方案的工作原理
[0195] 本款发动机的工作原理参见图37-1至图37-8。
[0196] 1、如图37-1所示，1、2、3、4腔室正分别处于吸气、压缩、爆发、排气冲程的起点。此时BD活塞被BD侧(图中右侧)制动摇臂制动，同时该侧行星齿轮进入内齿圈缺齿弧段，脱离啮合，在常转的主轴齿轮带动下空转。
[0197] 2、火花塞点燃3腔室内的可燃气体，因为BD活塞被锁定，于是AC活塞的A端在高压气体的作用下，推动AC活塞独自旋转，到达图37-2的位置并推动释放摇臂释放BD活塞。其他各腔室亦分别完成吸气、压缩和排气冲程。在此过程中，与AC活塞同轴且同步转动的行星齿轮架推动主轴齿轮转动，输出动力。
[0198] 3、AC活塞旋转至图37-2的位置后，两只活塞叶片的跟台并拢，各腔室体积不再变化，在惯性力的作用下，推动BD活塞由锁定位置旋转至图37-3的位置(BD活塞的B端点火位置)，此时AC活塞被锁定，AC侧(图中左侧)行星齿轮进入内齿圈缺齿弧段，脱离啮合，在常转的主轴齿轮带动下空转。同时其它腔室再次分别处于各冲程的起点。 [0199] 4、此时充满可燃压缩气体的3腔室处于点火位置，火花塞点火，BD活塞的B端在高压气体的作用下推动BD活塞独自旋转至图37-4的位置并推动释放摇臂释放AC活塞。在此过程中，与BD活塞同轴且同步转动的行星齿轮架推动主轴齿轮转动，输出动力。 [0200] 5、此时两只活塞叶片的跟台已并拢，各腔室体积不再变化，在惯性力的作用下，BD活塞推动AC活塞沿顺时针方向共同旋转到达图37-5的位置并锁定自身。同时1、2、4各腔室亦再次分别完成吸气、压缩和排气冲程。
[0201] 6、然后3腔室点火，使AC活塞的C端推动AC活塞单独旋转，与AC活塞同轴且同步转动的行星齿轮架推动主轴齿轮转动，输出动力。至图37-6的位置后推动释放摇臂释放BD活塞。
[0202] 7、此时两只活塞叶片的跟台已并拢，各腔室体积不再变化，在惯性力的作用下AC活塞继续与BD活塞共同旋转至图37-7的位置并被锁定。同时1、2、4各腔室亦再次分别完成吸气、压缩和排气冲程。
[0203] 8、然后3腔室点火，BD活塞的D端在高压气体的作用下推动BD活塞单独旋转，与BD活塞同轴且同步转动的行星齿轮架推动主轴齿轮转动，输出动力。旋转至图37-8的位置并推动释放摇臂释放AC活塞。
[0204] 最后在惯性力的驱动下AC活塞与BD活塞共同旋转至图37-1的位置，BD活塞被制动摇臂制动。
[0205] 至此，两个活塞共完成四次吸气、压缩、爆发、排气冲程。开始进入下一次总循环。
