本发明涉及的是用于车辆、船舶、电站和动力源的发动机装置。

在现有的活塞式发动机中，应用最广泛的主要是内燃机。另外，得到应用的还有以外燃方式工作的往复式蒸气机和热气机。虽然内燃机以其较高的效率和简单轻便的结构在很多领域里发挥着重要的作用，但从更高的标准来评价内燃机，它在很多方面还不能满足人们的需要。

内燃机在作功之前要进行压缩过程，由于压缩过程并不接近等温状态，压缩终点时空气的温度和压力都很高，从而使活塞所消耗的压缩功较多，整个循环的温度和压力升高，排气所损失的热量增加。内燃机的排气损失是很大的，由于它对本身的排气热量还不能有效的回收并转化为功率，这使内燃机的效率还是较低。

石油资源日异枯竭，而储量很多的煤炭确可使用很长的时间，一些国家曾试图直接用煤作内燃机的燃料，但由于煤在汽缸中得不到足够的燃烧时间，同时，煤燃烧后产生的灰渣会使汽缸和活塞严重的磨损，因此，内燃机是不能使用煤或其它固体燃料的。蒸气机和热气机虽能用煤作燃料，但蒸汽机效率太低，很不经济，而热气机因需耗用很多高级钢材，也不能大量生产。现有的内燃机和其它活塞式发动机一般只能以内燃或外燃单一的方式进行工作，这使发动机应具有的一些其它性能还没有被显示出来。

本发明的任务是提供一种转轮活塞式发动机，它不但能用冷却器来降低循环温度和压力，而且根据需要，还可同时或分别的具备回收排气热量、在内燃方式下用煤作燃料以及用内燃和外燃两种方式进行工作等多项功能。

发明是这样实现的：在汽缸体上装有转轮装置，该装置是由转轮、壳体和两个端盖所构成。转轮装在壳体与端盖所形成的内腔里，并通过两端的轴颈支承在端盖的轴承上，在转轮的圆周面上设有四个形状尺寸相同、彼此间隔角度相等的凹坑。转轮经传动机构被曲轴驱动。壳体固定在汽缸体的汽缸上面，在壳体上依次设有进气口、低压换气出口、低压换气进口、压力平衡口、高压换气出口、高压换气进口、通气口和上排气口。在汽缸体内的汽缸上设有下排气口，汽缸中装有活塞，在汽缸的底部设有阀板，阀板上分别装有进气阀和出气阀，活塞经穿过阀板的活塞杆、十字头和连杆与机架中的曲轴相连接。上述壳体各气口与其它部分的连接关系如下，进气口经冷却器的冷却管组后通向阀板的出气阀，从出气阀出来的压缩空气流过冷却器之后，可经进气口进到转轮的凹坑中;壳体的低压换气出口经循环泵和回热器的加热器与低压换气进口相连通，从上排气口和下排气口出来的废气通过排气管道被分别引进回热器，把加热器内的压缩空气进行预热，从而使排气热量得到回收;压力平衡口与高压换气出口通过管路连通为一条，然后与循环泵相连通，管路出循环泵之后经内部燃烧装置或由外部热源加热的加热器与高压换气进口相连通，在转轮凹坑把高压换气进出口沟通时，被内部燃烧装置或外部热源加热的作功气体可进到凹坑内;为适应不同的需要，内部燃烧装置和加热器即可单独布置，也可同时串联或并联布置;通气口与下面的汽缸是直接相通的，在转轮凹坑与通气口接通后，凹坑内的作功气体可立即进到汽缸中，以推动活塞作功;另外，通气口和上排气口能被转轮的凹坑沟通，以便让作功后的废气从形成的通路排到外界。

为简化结构和适应不同的用途，在壳体上还可少设一组低压换气 进出口或高压换气进出口和压力平衡器，同时，转轮圆周面上的凹坑也随之由四个减少到三个。在不设低压换气进出口及相应的回热器时，发动机没有回收排气热量这一功能，作功所需的气体是由内部燃烧装置或外部热源加热的。在不设高压换气进出口及相应的内部燃烧装置、外部热源和加热器时，作功所需的气体是在转轮凹坑内，通过燃油与压缩空气进行燃烧而产生的，凹坑内的压缩空气在燃烧之前可通过加热器被废气预热，也可被外部热源加热。

与现有的活塞式发动机相比，本发明因为能采用冷却器和回热器，使它在提高效率方面具有很大的潜力，冷却器直接改善了活塞的压缩过程，使循环温度和压力降低，排气损失减少，回热器则进一步把废气中的热量充分回收，并转化为功率进行输出。在采用内部燃烧装置时，由于该装置能使气体、液体和固体多种不同的燃料，从而使本发明能够在内燃方式下使用煤和其它固体燃料。显然，用煤作内燃发动机的燃料是很经济的。在采用加热器来加热作功气体时，本发明可利用多种形式的外部热源进行工作，这使本发明的适用范围很广。本发明还能同时设置两套不同方式的加热装置，以便根据需要，随时把原来的内燃或外燃加热方式转换为另一种相反的加热方式，由于这一特点，在经常因某些原因需停止原来的加热方式而应换成另一种加热方式时，本发明是特别适合的。另外，本发明在内燃与外燃相混合的方式下也能进行工作，这使它能灵活适应不同的需要。在本发明中，由于燃料是在燃烧装置和转轮的凹坑内连续或充分燃烧的，从而使燃烧过程得到改善，同时，也有利于降低排气污染。本发明提高效率并不是通过增加压缩比来实现的，循环的最高压力通常较低，这对于延长发动机的使用寿命是很有利的。此外，还可使发动机的结构重量下降。

本发明的具体结构和各种方案由以下的实施例及附图给出。

图1是本发明第一实施方案的用煤作燃料、回热、内燃混合加热型转轮活塞式发动机的局部剖视图。

图2是沿图1A-A线的剖视图。

图3是图1和图2中所描述的转轮活塞式发动机的布置图。

图4是本发明第一实施方案中所采用的转轮装置的剖视图。

图5是折去传动轴之后沿图4B-B线的半剖视图。

图6是折去转轮之后沿图4C-C线的半剖视图。

图7是壳体内壁上的密封件和密封槽的外观图。

图8是进煤装置的剖视图。

图9是排灰装置的剖视图。

图10是本发明第一实施方案的回热、外燃混合加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图11是本发明第一实施方案的、能以内燃或外燃方式工作的回热、混合加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图12是本发明第二实施方案中所采用的转轮装置的剖视图。

图13是本发明第二实施方案的用煤作燃料、内燃混合加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图14是本发明第二实施方案的内燃混合加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图15是本发明第二实施方案的外燃混合加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图16是本发明第二实施方案的，能以内燃或外燃方式工作的混合加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图17是本发明第三实施方案中所采用的转轮装置的剖视图。

图18是本发明第三实施方案的回热，内燃定容加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图19是本发明第三实施方案的预热、内燃定容加热型转轮活塞式发动机的布置图。

图20是一种不带活塞杆和十字头、但活塞下部仍能提供压缩空气的曲柄连杆机构和机体的剖视图。

图21是沿图20D-D线的剖视图。

在图1、图2和图3中分别描述了第一实施方案的、用煤作燃料、回热、内燃混合加热型转轮活塞式发动机的结构及布置图。由图可见，图中所描述的发动机主要是由转轮装置「1」、机体「50」、曲柄连杆机构「63」、冷却器「80」、回热器「97」、燃烧炉「123」、除尘器「136」和二次燃烧器「117」所组成。另外，它还配有进煤装置「140」和排灰装置「151」。

转轮装置「1」用螺栓「39」固定在机体「50」的汽缸体「51」上面，该装置由壳体「2」、转轮「25」和两个端盖「35」所组成。转轮「25」装在壳体「2」与端盖「35」所形成的内腔里，并通过两端面的轴颈「26」支承在端盖「35」的轴承「36」上（参看图5）。在转轮的圆周面「27」上，设有四个形状尺寸相同、彼此间隔角度相等的凹坑「28」，这些凹坑均处于圆周面的轴向中间位置上。凹坑两侧有一较窄的孤面「29」，该孤面的宽度至少应使一组密封条「15」压紧在这一窄面上。为使转轮能顺利的按箭头所示的方向转动，在凹坑「28」需越过密封片「17」的一侧边缘「30」处设有适当的倒角（参看图4），以使该处能顺利的滑过密 封片。转轮是被传动机构的传动轴「77」带动旋转的，传动轴「77」穿过转轮的中心孔「31」后，通过键「38」与转轮相连接。转轮工作时，所受的热可通过轴承传给壳体，也可把冷却剂经管道引向转轮，以使转轮受到更好的冷却。在一台转轮活塞式发动机中，所用的转轮一般是完全相同的，并且能交换使用，为使各转轮能分别保持在规定的角度位置上，在传动轴「77」上的相应角度位置处，设有一定数量的键槽「78」，当传动轴依次穿过各转轮的中心孔「31」时，只要使转轮中心孔内的键「38」对准传动轴上相应的键槽「78」，就能使转轮处于规定的角度位置。在壳体「2」上依次设有进气口「3」、低压换气出口「4」、低压换气进口「5」、压力平衡口「6」、高压换气出口「7」、高压换气进口「8」、通气口「9」和上排气口「10」，这些通在壳体内壁「11」上的各气口在轴向上与转轮的凹坑「28」宽度基本相等并相互对准（参看图5）。其中，壳体的通气口「9」相对于汽缸「52」的轴线是一个扩大的矩形口，位于汽缸的上口范围内，通气口直接与下面的汽缸「52」相通。为增加壳体底部的结构强度，汽缸「52」的上部「57」缩入了壳体底面「12」一小段，但缩入部分的高度应小于活塞「64」的第一环岸高度。壳体的高温部位还设有冷却水腔「13」，冷却水能从壳体外壁的冷却水进出口（未画）流入和流出，以使高温部位得到冷却。在壳体的内壁「11」上加工有安装密封件的槽，该槽是由径向槽「14」、轴向槽「16」和连接槽「18」构成（参看图6）。几条径向槽「14」为一组，设在壳体内壁「11」的各气口两侧，并在内壁上形成一圈;轴向槽「16」根据密封的需要，设在两组径向槽「14」之间的不同位置处;连接槽「18」设在径向槽「14」与轴向槽「16」的相交处，在密封部位气体压力 较小时，也可不设连接槽。密封件的形状如图7所示，密封条「15」装在径向槽「14」中，以防止气体向端面方向泄漏，如果所密封的部位气体压力较小，可在径向槽内少设密封条，密封条应从内侧向外布置。密封片「17」装在轴向槽「16」中，其两端有一部分搭在转轮凹坑两侧的孤面「29」上，使它不会进入凹坑内把转轮卡住，密封片可防止气体向相邻的工作室泄漏。连结块「19」装在连接槽「18」内，它所具有的形状能把密封条「15」和密封片「17」很好的衔接起来，以防止气体从两密封件的相接处漏出。上述的各密封件在其背部的弹簧作用下，压紧在转轮的圆周面上，使壳体内壁与转轮之间得到密封。端盖「35」装在壳体「2」内的两端位置，端盖除通过轴承支承转轮以外，还能增加壳体的结构强度。

汽缸体「51」处于机体「50」的上部，其中设有呈直列排列的汽缸「52」，汽缸体下部是机架「59」，其中装有曲轴「68」，机架下部是机座「61」。在汽缸「52」中装有活塞「64」，该活塞固定在活塞杆「65」的上端，活塞的顶面形状与相对应的由壳体底面、通气口和转轮圆周面所构成的形状是相吻合的，以便在活塞移到上止点时，使活塞与汽缸所形成的余隙容积处于最小状态。在汽缸「52」中部的下止点位置上设有下排气口「53」，活塞移到下止点时，此口可完全被活塞「64」的顶部开启。由于转轮活塞式发动机是利用另设的气泵来提供压缩空气的，在利用活塞下部形成汽泵结构时，在汽缸「52」底部装有阀板「54」，阀板上分别设有进气阀「55」和出气阀「56」，另外还有一使活塞杆「65」穿过的孔。由于设有下排气口「53」，活塞「64」移到上止点时，活塞的下部必须把下排气口遮蔽住，因此，活塞与汽缸相滑动接触部分的 长度应稍大于其行程距离长度。此外，因活塞下部形成气泵结构，活塞底面的形状也应与相对应的阀板「54」的顶面形状相吻合，以减小余隙容积，提高充气效率。汽缸中的活塞「64」经活塞杆「65」与导轨「60」上的十字头「66」相连接，十字头则经连杆「67」与曲轴「68」相连接，由这些构件形成了曲柄连杆机构「63」。活塞的运动经活塞杆、十字头和连杆传给曲轴，从而使曲轴旋转。

为使转轮能被曲轴「68」驱动，在机体「50」的前侧设有传动机构「71」，当曲轴按箭头所示的方向旋转时，曲轴经传动机构的小齿轮「72」使大齿轮「73」也相应的转动，因大齿轮与链轮「74」固定连接，所以链轮「74」又通过链条「75」和链轮「76」（虚线所画）带动传动轴「77」转动，从而使转轮「25」按箭头所示的方向旋转。这种具有四个凹坑的转轮「25」与曲轴「68」的转速比为1∶4。

冷却器「80」装在机体「50」的左侧，它由外壳「81」和其中的冷却管组「82」构成，壳体的进气口「3」经输气管「86」和冷却管组「82」后通向阀板的出气阀「56」，从进水口「83」流入的冷却水流过冷却管组后，带走了管组内空气的压缩热，然后从出水口「84」流出。为改善冷却效果，冷却管组应具有足够的换热面积。

低压换气进口「5」和低压换气出口「4」的布置形式有两种，一种是把低压换气出口设在换气进口之前，并让换气出口直接经空气管与循环泵「95」相连通，这种方式能使从换气进口进到转轮凹坑「28」内的热气体保持原来的温度，但在换气时，压力不同的气体如不通过专设的管路进行平衡，因气体在出气管中瞬时的反向流动， 会使各转轮凹坑内进行的换气过程相互干扰。另一种是把换气进口设在换气出口之前，转轮的凹坑能首先与低压换气进口接通，这种方式对换气过程较为有利，但进入转轮凹坑「28」内的热气体因要转过温度较低的换气出口，会使热气体的温度下降一些。由于上述的第一种方式有利于使热气体保持原来的温度，在利用这种方式时，为减少换气过程的相互干扰，可采用以下连接方式（参看图2），低压换气出口「4」分别经进气阀「89」和出气阀「91」与压力平衡管「90」和出气管「92」相连通，这两条管路在出气管总出气端以外的适当位置处沟通为一条后，再与循环泵「95」相连通。在这种连接方式中，为压力平衡而进入转轮凹坑内的一部分气体是从出气管总出气端以外位置处分流来的，对其它转轮凹坑内的换气过程影响很小。

在图2中，壳体的低压换气出口「4」处于低压换气进口「5」之前，并设有压力平衡管进行压力平衡。低压换气出口「4」分别经进气阀「89」和出气阀「91」与压力平衡管「90」和出气管「92」相连通，压力平衡管和出气管在出气管总出气端以外的位置相沟通为一条，然后经循环泵「95」、回热器「97」的加热器「99」、管路「105」和进气管「93」与低压换气进口「5」相连通。为安装方便，进气管「93」、压力平衡管「90」和出气管「92」制成一体，用螺栓「94」固定在壳体「2」的装配面「21」上。循环泵「95」采用的是罗茨泵，也可利用其它旋转式容积泵来作为循环泵，泵的流量被控制在使凹坑「28」内能充分进行换气的范围内。上述的回热器「97」安装在机体「50」的右侧，它主要由外壳「98」和加热器「99」构成，加热器有一个由很多根加热 管构成的加热管组「100」，加热管组的两端分别与加热器的进气端和出气端相沟通。由于转轮活塞式发动机有上、下两个排气口，从下排气口排出的废气因压力较高，很适合进行废气涡轮增压，因此，从两排气口出来的废气在没经废气涡轮之前是不能相混合的。为适应这一要求，外壳「98」内的隔板「101」把加热管组「100」外部的空间分成了低压室「102」和高压室「103」两部分，壳体的上排气口「10」经低压室后通向外界，汽缸的下排气口「53」经高压室和废气涡轮（参看图18）后再通向外界。从气缸出来的废气流过加热管组「100」后，废气中的部分热量经管壁传给内部的低温压缩空气，从而使废气热量得到回收。为提高换热效率，加热管组内的低温气体应通过逆流换热方式与外部的废气进行换热，另外，加热管组应具有足够的换热面积。

壳体的压力平衡口「6」设在高压换气出口「7」之前，两口通过压力平衡管「108」和出气管「109」在出气管总出气端以外的适当位置处连通为一条，然后经管路「115」与循环泵「112」相连通，管路出循环泵「112」后分为两条，一条经管路「113」直接与二次燃烧器「117」的空气进口「118」相连通，另一条经管路「114」、鼓风泵「121」、管路「122」、燃烧炉「123」和除尘器「136」与二次燃烧器「117」的燃气进口「119」相连通，二次燃烧器「117」的燃气出口「120」经进气管「110」与壳体的高压换气进口「8」相连通。压力平衡管「108」、出气管「109」和进气管「110」也是制成一体，用螺栓「111」固定在壳体「2」的装配面「20」上。循环泵「112」也采用的是罗茨泵，其流量被控制在使转轮凹坑「28」内能进行充分换气的范围内，虽然在一个凹坑内进行的换气过程是间断的，但由于汽 缸数量的增多，循环泵是连续输送气体的。为准确控制进入燃烧炉「123」内的空气量，鼓风泵「121」也可采用罗茨泵，鼓风泵的流量是可控制的，根据燃烧的需要，从最大流量与循环泵相同到停止输气。由于循环泵的流量是一定的，从循环泵出来的空气被鼓风泵「121」送进燃烧炉「123」一部分后，剩下的才能进入二次燃烧器「117」中。在循环泵及鼓风泵的作用下，气体的流程如结构图和布置图中的粗箭头所示。

燃烧炉「123」是为煤或其它固体燃料提供的燃烧场所，它通过一次空气进口「125」和燃气出口「127」连接在鼓风泵「121」和除尘器「136」之间。燃烧炉具有一个耐高压的外壳「124」，外壳的上面和下面分别装有进煤装置「140」和排灰装置「157」，在外壳中的上部设有炉膛「126」，炉膛上部与燃气出口「127」相连接，在炉膛内设有注煤管「128」，由进煤装置「140」送进煤仓「152」的煤从给煤机「153」出来后，可沿注煤管「128」落到下面的燃料层「132」上。在炉膛「126」的下方分别设有回转炉篦「129」、灰渣粉碎机「130」和灰仓「131」。回转炉篦「129」由驱动机构（未画）带动工作，可把燃料层「132」中产生的灰渣自动的排到下面，为适应不同煤耗下的燃烧过程，回转炉篦的排灰量是可控制的。由一次空气进口「125」而来的空气经通路流到回转炉篦「129」的下面后，能穿过炉的缝隙进入上面的燃料层「132」中，以便和煤进行燃烧，经燃烧所产生的燃气可以燃气出口「127」流出。从回转炉「129」排出的灰渣被灰渣粉碎机「130」粉碎后，可落到下面的灰仓「131」中，以便被排灰装置「157」排列外界。煤在燃烧炉「123」中进行的是层状高压燃烧过程，由于煤与空气是等量燃烧的，而进入燃烧炉内有限的空 气又被压缩到很大程度，因此，空气是以很缓慢的速度流过燃料层的，从而有利于使燃气中的飞灰含量减少，但这一特点对进行类似于沸腾床这样的燃烧过程有困难。图中所给出的燃烧炉较适合用2-40mm的碎煤作燃料，在实际应用时，还可采用其它不同结构的燃烧炉，以适应不同种类或不同形状的固体燃料。

除尘器「136」设在燃烧炉之后，以使燃气中的飞灰被清除。图中所示的除尘器为机械式除尘器。由于燃烧炉所产生的燃气温度和压力很高，并且流量又较小，采用静电式除尘器也是很适合的。二次燃烧器「117」设在除尘器「136」之后，由于燃烧炉所产生的燃气中还含有一定量的可燃成份，这部分燃气经除尘器进入二次燃烧器后，与进入其中的二次空气又混合燃烧，以使燃烧进行的更充分。在上述燃烧炉的炉膛、除尘器、二次燃烧器和各管路等处，凡是受高温燃气加热的部位，都设有耐热隔热层「137」，以减少散热损失和避免外壳过热。

进煤装置「140」通过煤仓「152」装在燃烧炉「123」的上面，它在很少漏气的条件下，能把一定量的煤送入与燃烧炉相通的煤仓「152」内。进煤装置的结构如图8所示，它有一外壳「141」，在其内部的供给室「144」中装有浮筒「145」。当浮筒处于上部位置时，给煤阀「147」伸进供给室「144」，阀后部的进煤口「148」也随之移进供给室内，然后，用螺旋输送机「149」或气流输送方法把一定量的煤「154」从进煤口「148」送进供给室中。此时，由于装在浮筒「145」中的阻煤塞「146」处于下部位置，把通向球阀「150」的通道遮盖住，煤「154」不会落在球阀上面。另外，因球阀「150」关闭，燃烧炉内的高压气体也不会经煤仓「152」从球阀处泄漏。向供给室 「144」中加完煤后，给煤阀「147」退回到关闭的位置（如图中左侧给煤阀所示的位置），从油口「142」通入的压力油使浮筒「145」下移到与煤「154」相接触的位置，但并不对煤进行很大的压缩，在用低温空气或惰性气体加压到与燃烧炉相同的压力后，球阀「150」开启，油口「143」与低压油相通，因作用在阻煤塞「146」上的气体压力较大，使阻煤塞缩进浮筒「145」中，出煤口「151」被沟通。供给室「144」中的煤「154」在重力作用下，经出煤口落进下面的煤仓「152」中，以便由给煤机「153」送入燃烧炉。在煤落进煤仓的同时，从油口「142」又通入的高压油也使浮筒「145」以稍落后于煤下落的速度向下移动，煤流出供给室「144」后，浮筒「145」也移到下部位置，把高压气体挤出供给室，随后，球阀「150」关闭。球阀关闭后，向油口「143」通入压力油，压力油借助于阻煤塞「146」的反作用，使浮筒「145」升回到上部位置，接下来给煤阀「147」又伸进供给室「144」，以重复上述的进煤动作。图中所给出的这种进煤装置即能可靠的把煤送入燃烧炉的煤仓中，又不泄漏高压气体。同时，由于给煤阀、球阀和高压滑动面不受煤的直接磨损，使进煤装置具有较大的使用寿命。

排灰装置「157」安装在燃烧炉「123」的下面，它的作用是在很少泄漏高压气体的条件下，把燃烧炉内的灰渣排到外界。该装置的结构如图9所示，在灰斗「166」上面的垂直灰道「160」中设有球阀「164」，垂直灰道的上部还有一压灰器「161」，垂直灰道经斜灰道「159」与螺旋排灰器「158」的出灰端相连通，排灰器的进灰端直接通到燃烧炉「123」的灰仓「131」下面。在灰斗「166」的底部设有排灰口「167」，由两球阀「168」和「169」控制排灰口的开启和关闭，内侧的阀「168」是阻灰阀，外侧的阀「169」是气体密封阀，该阀比 阻灰阀早开启晚关闭，以避免直接被灰渣磨损。灰斗底部的适当位置处还有一喷气口「170」，该口经阀「171」与压缩空气源（未画）相连通。排灰装置是按锁斗方式工作的，在灰斗「166」进灰时，阀「164」开启，以使垂直灰道「160」沟通，灰斗底部的出灰口「167」由阀「168」和阀「169」关闭。灰仓「131」中的灰渣在螺旋排灰器「158」的输送下，经斜灰道「159」、垂直灰道「160」和开启的球阀「164」落入灰斗「166」中。当灰渣「172」装满灰斗「166」后，因灰道内的灰渣被阻压力增加，设在垂直灰道内的灰量传感器「163」被压动发出控制信号，控制信号发出后，螺旋推灰器「158」停止输灰，同时，处于上部位置的压灰器「161」在油缸「162」的推动下移到下部，穿过球阀「164」上的通孔「165」，把停在垂直灰道和通孔内的灰渣压进灰斗「166」中，然后压灰器退出球阀「164」上的通孔，停在把斜灰道「159」遮挡住的位置处，使灰渣不落在球阀「164」上面，让球阀关闭。球阀「164」关闭后，关闭排灰口「167」的球阀「169」和「168」先后开启，使灰斗「166」开始排灰，灰渣在喷气口「170」，喷出的压缩空气携带下（此时关闭喷气口的阀已开启），经两球阀从排灰口「167」排到外界。灰斗中的灰渣被排除干净后，排灰时开启的各阀关闭，用空气加压到与燃烧炉相同的压力后，垂直灰道的球阀「164」开启，停止半路的压灰器「161」退回上部位置，随后，螺旋排灰器「158」又开始旋转，以重复上述的排灰过程。

上述方案中的燃烧炉和除尘器等是为使用固体燃料而设置的，在只使用气体和液体燃料时，可采用结构较简单的燃烧室「175」来作为内部燃烧装置（参看图14），在这种方案中，压力平衡口「6」和高压换气出口「7」通过管路连通为一条后，经循环泵「112」和燃烧 室「175」与高压换气进口「8」相连通，燃烧室「175」是一个普通的燃烧装置，燃油被喷雾器「176」喷进燃烧室后，与进入其中的压缩空气混合燃烧，以形成高温高压燃气。

以上两种方案都是以内燃方式工作的，在以外燃方式工作的转轮活塞式发动机中，还可利用多种不同形式的外部热源来加热作功气体。能作为外部热源的加热装置通常有原子反应堆、太阳能、化学反应生成热装置和各种形式的蓄热器等。图10示出了一种用外燃方式工作的转轮活塞式发动机的布置图，图中的外部热源是一种原子反应堆，在这种布置形式中，压力平衡口「6」和高压换气出口「7」通过管路连通为一条后，经循环泵「112」和原子反应堆「181」加热器「180」与高压换气进口「8」相连通。循环泵「112」使低温气体流过加热器「180」后，被原子反应堆「181」内的传热片及高温部件「182」加热，从而形成作功气体。这种外燃工作方式即可采用闭式循环，也可采用开式循环。

以上各方案都以单一加热方式工作的，在一些特殊的工作条件下还可同时设置两套以内燃和外燃方式工作的不同加热装置，以便根据需要，随时把原来的加热方式转换为另一种相反的加热方式。为实现这一目的，所采用的布置形式如图11所示，压力平衡口「6」和高压换气出口「7」通过管路连通为一条，然后与循环泵「112」相连通，管路出循环泵「112」后分为两条，一条经阀「189」与燃烧室「175」相连通，另一条经阀「188」与外部热源「185」的加热器「180」相连通，出燃烧室「175」和加热器「180」的管路合为一条后，与高压换气进口「8」相连通，图中所示的外部热源「185」是一种太阳能加热装置。用加热器「180」来加热作功气体时，与加热器相通的阀 「188」开启，阀「189」关闭，阳光「186」被反射镜「187」聚集后，照射在加热器「180」上，从而使加热器内部的循环气体被加热。在阳光因日落或阴天而消失时，只要关闭阀「188」，开启与燃烧室「175」相通的阀「189」，使喷入燃烧室「175」内的燃油与空气进行燃烧，便可把原来因条件变化而不能进行的外燃工作方式转换为内燃工作方式。同样，在内燃方式不能继续得到大量空气（例如在潜水艇中）而应利用蓄热器等不耗用空气的外部热源时，也可随时把正在进行的内燃工作方式转换为外燃方式。这种方案以外燃方式工作时，在得不到大量空气的条件下，其放热方式为闭式循环，转换为内燃工作方式后，再改为开式循环。上述的加热方式转换很容易，通过操纵阀「188」和「189」便可实现。

加热器「180」和燃烧室「175」除并联布置以外，还可串联布置在串联布置形式中，压力平衡口「6」和高压换气出口「7」通过管路连通为一条后，经循环泵「112」、外部加热装置的加热器「180」和燃烧室「175」与高压换气进口「8」相连通。这种布置形式转换加热方式更为容易。

以上说明了第一实施方案的结构和它的几种基本布置形式，这种第一实施方案是通过内燃或外燃方式在混合加热状态下来形成作功气体的，排气中的热量可由回热器充分回收。由于这种实施方案很复杂，较适合用于电站、船舶等大型装置中。

为简化结构和适应不同的用途，可采用第二种实施方案，这一方案所用的转轮装置「40」如图12所示，该装置是由壳体「41」、转轮「42」和两个端盖「35」所组成，用螺栓「48」（双点划线所画）固定在上述的汽缸体「51」上。在壳体上依次设有进气口 「3」、压力平衡口「6」、高压换气出口「7」、高压换气进口「8」通气口「9」和上排气口「10」，在转轮「42」的圆周面「27」上分别设有三个形状尺寸相同、彼此间隔角度相等的凹坑「28」，同第一实施方案一样，转轮「42」也经传动机构「71」由曲轴「68」驱动，按箭头所示的方向旋转，但这种具有三个凹坑的转轮「42」与曲轴的转速比为1∶3。与第一实施方案相比，转轮装置「40」的壳体「41」上少设了一组低压换气进出口，同时，转轮「42」上也少设了一个凹坑。

第二实施方案中的几种基本布置形式如图13至16所示。图13描述了用煤作燃料、内燃混合加热型转轮活塞式发动机的布置图，其中，燃烧炉「123」、除尘器「136」和二次燃烧器「117」的布置与第一实施方案中的布置相同，也是让管路出循环泵「112」后分为两条，一条经鼓风泵「121」、燃烧炉「123」和除尘器「136」与二次燃烧器「117」相连通，另一条直接与二次燃烧器「117」相连通，二次燃烧器则与壳体的高压换气进口「8」相连通。

图14给出一种用燃烧室「175」作内部燃烧装置的布置形式，如图所示，压力平衡口「6」和高压换气出口「7」通过管路连通为一条后，经循环泵「112」和燃烧室「175」与高压换气进口「8」相连通，在燃烧室「175」内，燃料与压缩空气经燃烧而产生作功所需的燃气。

图15示出了一种用化学反应生成热装置「192」作为外部热源的布置形式，在这种布置形式中，压力平衡口「6」和高压换气出口「7」通过管路连通为一条后，经循环泵「112」和加热器「180」与高压换气进口「8」相连通，在循环泵「112」的作用下，低温气体流过加热 器「180」后，经传热片「193」被化学反应生成热装置「192」加热，以形成高温高压气体。

图16描述了一种能转换加热方式的转轮活塞式发动机的布置图，图中外部热源采用的是蓄热器「196」，内部燃烧装置采用的是燃烧室「175」。由图可见，壳体的压力平衡口「6」和高压换气出口「7」通过管路沟通为一条，然后与循环泵「112」相连通，管路出循环泵「112」后分为两条，一条经阀「188」与加热器「180」相连通，另一条经阀「189」与燃烧室「175」相连通，出加热器「180」和燃烧室「175」的管路合为一条后与壳体的高压换气进口「8」相连通。在利用燃烧室「175」产生作功气体时，与燃烧室相通的阀「189」开启，阀「188」关闭。这期间，可通过一定的方式对蓄热器「196」进行充热，被充热后的蓄热材料「197」由于处于隔热层「198」内，因此，散热损失很小。因条件变化（例如没有大量空气或当时环境不许排放燃烧气体等）应把内燃方式改为外燃方式时，可开启通向加热器「180」的阀「188」，把通向燃烧室的阀「189」关闭，循环泵「112」使低温气体流过加热器「180」后，气体通过传热片「199」被蓄热器「196」内的蓄热材料「197」加热，从而形成作功所需的高温高压气体。在第二实施方案中，也可采用把加热器「180」和燃烧室「175」串联起来的布置形式。

在上述采用了加热器「180」的各种布置形式中，根据条件和环境的不同，加热器可设在较远离发动机主体的位置处。虽然因输气管路的延长使系统内部容积增大，但这种因素对热效率影响不大，只要高温气体能得到很好的隔热，就可保持较高的热效率。这一特点对于灵活设计和安置加热器是特别有利的。

第二实施方案是通过内燃或外燃方式在混合状态下来加热作功气体的，由于第二实施方案中的转轮装置比较简单，也没有回热器等相应的部件，其应用范围较为广泛。但这一方案因没有回热器，不能回收排气热量。

在以上所表明的第二实施方案中，除因转轮装置的不同而没有回热器等部件以外，由于其它主要部分的连接关系及内部构造同上述的第一实施方案完全一样，因此不另说明。

在上述所给出的各方案中，无论采用内燃或外燃方式工作，作功所需的热量都是在混合状态下加入的，为使热量能通过内燃方式在定容状态下加入，还可采用第三种实施方案。图17描述了这一方案所采用的转轮装置「44」，由图可见，该装置是由壳体「45」、转轮「42」和两个端盖「35」所组成，转轮装置「44」可通过螺栓「48」（双点划线所画）固定在上述所给出的汽缸体「51」上。在壳体「45」上依次设有进气口「3」、低压换气出口「4」、低压换气进口「5」、通气口「9」和上排气口「10」，在壳体的低压换气进口与通气口之间装有喷油器「46」，另外，还可安装火花塞「47」这一点火部件。在转轮「42」上分别设有三个形状尺寸相同、彼此间隔角度相等的凹坑「28」。转轮经传动机构「71」在曲轴「68」的带动下，能按箭头所示的方向旋转，两者的转速比为1∶3。在这种转轮装置中，因凹坑「28」不能把低压换气进口「5」和通气口「9」沟通，因此，在凹坑转到低压换气进口和通气口之间的这段时间里是处于定容状态的，从而使喷入的燃油与其中的空气能在定容状态下燃烧。与第一实施方案中的转轮装置「1」相比，转轮装置「44」的壳体「45」上少设了一组高压换气进出口及压力 平衡口，转轮「42」上也相应的少设了一个凹坑。

图18描述的是第三实施方案中带有回热器的转轮活塞式发动机的布置图，在这一布置形式中，低压换气出口「4」经循环泵「95」和回热器「97」的加热器「99」与低压换气进口「5」相连通，上排气口「10」和下排气口「53」分别与回热器「97」的低压室「102」和高压室「103」相连通。在这种方案中，由于被回热器预热后的空气温度一般不能很高，因此，在转轮凹坑「28」转到定容状态时，喷入凹坑内的燃油是被壳体「45」上的火花塞「47」点燃的，燃油与压缩空气燃烧后，才能形成作功所需的燃气。由于上述燃烧过程是在定容状态下进行的，另外，排气中的热量又被充分的回收，因此，这种布置形式所具有的循环效率是最高的。

图19给出一种用外燃和内燃混合方式工作的转轮活塞式发动机的布置图，由图可见，低压换气出口「4」分别经进气阀「89」和出气阀「91」后通过管路沟通为一条，然后经循环泵「95」和加热器「180」与低压换气进口「5」相连通。图中给出的布置形式是用燃烧装置「204」来作为外部热源的，如果需要，也可采用其它不同形式的外部热源。在这种布置形式中，加热器「180」内的低温空气首先被外部燃烧装置「204」加热，使气体在外燃方式下先接受部分热量。被加热的空气进入转轮凹坑「28」后，在凹坑转到定容状态时，喷油器「46」向凹坑内喷出燃油，因为被加热器预热过的空气温度较高，超过了燃油的自然温度，燃油进入凹坑后，立即与热空气混合燃烧，从而形成高温高压燃气。采用这种布置形式的转轮活塞式发动机，在部分负荷时，可只用外燃方式工作，在较高负荷时，再用外燃和内燃相混合的方式工作。显然，这种以内燃和外燃混合加热的方式对降 低排气污染是很有利的。

如上所述，第三实施方案是通过内燃方式在定容状态下来形成高温高压燃气的，在形成燃烧气体之前，空气可先被废气或外部热源充分预热。在这一方案中，燃烧只在处于定容状态下的转轮凹坑内进行，所散失的热量很少。另外，这种方案所采用的转轮装置较为简单，对隔热和散热的要求要低于第一和第二实施方案，这一方案具有的适用范围也很广泛。

对第三实施方案没描述的部分，可参看上述的第一实施方案。

当转轮活塞式发动机用于车辆时，为让发动机能产生较大的制动力矩，如图19所示，可在冷却器「80」与进气口「3」之间的输气管上设置阀「209」，在加热器「180」与低压换气进口「5」和出口「4」之间的两条输气管路上分别设置阀「210」和阀「211」。在车辆下长坡或减速刹车时，为让发动机产生制动力矩，可把上述的阀「209」、阀「210」和阀「211」关闭。阀「210」和阀「211」关闭后，因加热器「180」内的压缩空气不能进到转轮凹坑「28」内，使发动机不再发出功率。阀「209」的关闭，把通向进气口「3」的通路切断，因坡路或惯性而行驶的车辆使活塞下部气泵继续产生着压缩空气，这部分压缩空气排出汽缸后，进到冷却器（和另设的储压器）中被储存起来。此时，因活塞消耗着一定的压缩功，使发动机产生了很大的制动力矩，刹车能量通过储存压缩空气的形式也得到部分回收。设置上述各阀除能使发动机产生制动力矩以外，在发动机停车时，关闭的阀门还可防止冷却器和加热器内部的高压气体向外泄漏，这一特点对保证发动机的迅速起动很重要。

上述各实施方案所采用的转轮装置主要有三种（参看图4、图12 和图17），由于转轮与壳体是相互配合的，因此，两者之间有着特定的角度关系。对于转轮「25」或「42」，凹坑「28」的开口角「a」可等于或稍大于凹坑之间相隔部分的轮叶角「b」，一般凹坑开口角「a」稍大于轮叶角「b」较为合适。

对于转轮与壳体，如图4、图12和图17所示，转轮的轮叶角「b」略大于壳体的通气口角「c」，这样在凹坑「28」与通气口「9」刚接通时，使轮叶部分与通气口另一侧边缘部分相重合，以形成一定的密封距离，轮叶角「b」减通气口角「c」所剩下的角度应小于10℃，在能保证密封的前提下，越小越好;通气口「9」与上排气口「10」之间的相隔部分角「b」小于凹坑开口角「a」的三分之一，使凹坑「28」能把通气口「9」和上排气口「10」沟通，并形成较大的流通截面积，以便让汽缸「52」中的废气从形成的排气通道排到外界;上排气口「10」所占的角度「e」约等于凹坑开口角「a」的三分之一左右;进气口「3」与上排气口「10」之间的相隔部分角「f」稍大于凹坑开口角「a」，以防止压缩空气从上排气口漏出;进气口「3」与低压换气出口「4」或压力平衡口「6」之间的相隔部分角「g」稍大于凹坑开口角「a」，其中，图12中的压力平衡口「6」与进气口「3」之间的相隔部分角「g」较大于凹坑开口角「a」，以防止相邻的工作容积经凹坑「28」窜气。在图4和图17中，低压换气进口「5」和出口「4」所占的角度「n」可等于或略小于凹坑开口角「a」，使凹坑「28」能把这两个气口沟通，以便进行换气过程。

在图4中，低压换气进口「5」与压力平衡口「6」之间的相隔部分角「i」较大于凹坑开口角「a」。在图4和图12中，压力平 衡口「6」设在高压换气出口「7」之前的适当位置处，两口之间的相隔部分角度在3°～15°范围内，在转轮按箭头所示的方向旋转时，转轮凹坑「28」先与压力平衡口「6」接通，然后再与高压换气出口「7」接通;高压换气进口「8」和出口「7」所占的角度「j」可等于或略小于凹坑开口角「a」，使高压换气进口能被凹坑「28」沟通，以便进行换气过程;高压换气进口「8」与通气口「9」之间的相隔部分角「k」可等于或小于凹坑开口角「a」，在相隔角「k」较小于凹坑开口角「a」时，能降低循环的最高压力。

在图17中，低压换气进口「5」与通气口「9」之间的相隔部分角「i」较大于凹坑开口角「a」，以使转轮凹坑「28」转在低压换气进口「5」和通气口「9」之间时处于定容状态，从而为喷入凹坑内的燃油提供一定的燃烧时间。相隔部分角「i」减凹坑开口角「a」所剩下的是定容状态持续角「m」，在设计转轮装置时，可很容易的使这一角度达到20℃，这相当于转轮凹坑能在60°曲轴转角范围内处于定容状态。

上述各实施方案采用的都是带有十字头的曲柄连杆机构，虽然这种机构的活塞下侧很容易形成汽泵结构，但十字头和活塞杆产生的惯性力矩是很大的，同时，也使结构的高度增加。为克服这些缺点，并使活塞下部能继续的提供压缩空气，图20和图21给出了一种改进的曲柄连杆机构和相应的机体，由图可见，活塞「217」装在汽缸「234」中，为能形成汽泵结构，在活塞「217」的下部设有连杆套「230」，连杆套与裙筒「219」制成一体，并通过裙筒套装在活塞头「218」的下部，连杆套「230」把连杆「231」的大部分杆身套在其中，连杆在连杆套中不但能摆动一定的角度，同时，对连杆套的板壁 还起到支承作用，为使连杆大头能穿过裙筒和连杆套，连杆大头采用的是斜切口连接，其厚度也与杆身相同，活塞「217」通过连杆「231」与曲轴箱「241」中的曲轴「232」相连接。为形成汽泵结构，在汽缸「234」的下面装有阀板「235」，阀板上设有使连杆套「230」穿过的长形口，连杆套穿过阀板「235」后，把活塞「217」下侧的汽缸容积分成了两个相等的部分「239」和「240」，在阀板「235」的长形口两侧（汽缸下部开口范围内）分别设有进气阀「236」和出气阀「237」，从而形成活塞下部的汽泵结构。只要把转轮装置固定在这种机体的汽缸体「233」上，再使阀板「235」的出气阀「237」经冷却器通向壳体的进气口「3」，转轮活塞式发动机就可利用这种曲柄连杆机构来传递动力。但由于阀板和连杆套的限制，这种曲柄连杆机构只适合采用较小的行程缸径比和最大的连杆比。另外，因连杆套「230」占据很大一部分汽缸容积，为了增加充气量，还应采用具有较大增压比的压气机进行补偿性增压，以补偿所减少的进气量。

转轮活塞式发动机的工作过程如下：

第一，进气过程。在这一过程中，活塞「64」从下止点向上运动，因活塞下侧的汽缸容积内气压降低，空气经进气阀「55」进入活塞下侧的汽缸容积内。在只以闭式循环工作的转轮活塞式发动机中，也可以用其它气体代替空气进入汽缸内。活塞「64」移到上止点时，进气阀「55」关闭，进气过程结束。

第二，压缩排出过程。活塞「64」从上止点向下移动，压缩下部吸进来的空气，空气被压缩到一定程度后，出气阀「56」被开启，压缩空气在活塞的压缩作用下，经出气阀进入冷却器「80」中，活塞「64」移到下止点后，出气阀「56」关闭，压缩排出过程结束。

由于上述的进气和压缩排出过程是按往复式压气机特性工作的，因此，活塞下部汽泵的单级增压比最大可达到10∶1，如果增压时采用较高的增压压力，还可使总增压比超过10∶1。这样，利用冷却器进行中间冷却的转轮活塞式发动机就能使压缩比达到6～10的范围内，与现有的汽油机相当。

第三，冷却过程。冷却过程是通过冷却器「80」来实现的，在冷却过程中，被排出汽缸的压缩空气进到冷却器「80」内，空气的压缩热通过冷却管组「82」传到外界，形成低温压缩空气。在转轮的凹坑「28」与壳体的进气口「3」接通后，从冷却器出来的低温压缩空气经进气口进到凹坑内，使冷却过程结束。

由于冷却过程，上述的压缩排出过程是在接近定温状态下进行的。在这种状态下，活塞所消耗的压缩功较少，压缩终点时空气的温度和压力较低，从而使整个循环的温度和压力得到降低，排气损失和散热损失减少，同时还有利于减小热负荷和机械负荷。虽然转轮活塞式发动机所适合的压缩比较低，再通过增加压缩比来提高效率的困难性很大，但本发明由于采用了冷却器这一部件，冷却器至少能把压缩空气的温度降低300℃～400℃，使热效率提高15%～20%，去掉各种损失之后，完全可使转轮活塞式发动机的热效率达到或超过现有的柴油机。

第四，回热过程。回热过程是通过换气过程来实现的，随着转轮的旋转，在转轮凹坑「28」把低压换气出口「4」和低压换气进口「5」沟通时，回热器「97」及其内部系统通过凹坑形成循环回路。在循环泵「95」作用下，凹坑「28」内的低温压缩空气从低压换气出口「4」出来后，被循环泵送进回热器的加热器「99」中，以 通过加热器被汽缸排出的废气预热（参看第一实施方案的布置图和第三实施方案的图18），使排气中的部分热量得到回收。在低温压缩空气流出凹坑「28」的同时，从回热器出来的被废气加热的空气经低压换气进口「5」流回到凹坑「28」内，把其中的低温压缩空气挤走，使凹坑内原来的低温压缩空气全被换成了温度较高的压缩空气，凹坑「28」转过低压换气进出口后，回热过程结束。

在回热过程中，低温压缩空气从废气中吸收一部分热量后，其温度和压力都相应的升高，所回收的这部分热量在作功过程中，将转化为功率被输出。由于进入回热器内的低温压缩空气已被上述的冷却器冷却到很低的温度，低温压缩空气与废气之间的温度差可达到200℃～600℃，从而为更多的回收排气热量创造了条件。通过采用回热器，可使转轮活塞式发动机的热效率显著超过现有的内燃机。

由于上述的回热过程是在回热器内进行的，因此，在不设回热器的转轮活塞式发动机中便没有回热过程。但是，在图19所示的也具有低压换气进出口的转轮活塞式发动机中，进行的是与回热过程相类似的预热过程，两过程不同点在于，进行回热过程时加热器是由废气加热的，而进行预热过程时加热器是被外部燃烧装置加热的。

第五，燃烧和加热过程。以内燃方式工作时，这一过程为燃烧过程。以外燃方式工作时，这一过程为加热过程。在第一和第二实施方案中，燃烧和加热过程都是通过换气过程来实现的，这一过程的进行方式如下所述，随着转轮的旋转，转轮的凹坑「28」首先与壳体上的压力平衡口「6」接通，因凹坑内这时的气体压力低于内部燃烧装置或加热器「180」中的气体压力，一部分高压气体经压力平衡口充入凹坑「28」内，使两者压力平衡。随着转轮的继续旋转，转轮凹坑 「28」又把高压换气出口「7」和高压换气进口「8」沟通，使内部燃烧装置或外部加热装置的各自内部系统通过凹坑「28」形成循环回路。在循环泵「112」的作用下，凹坑「28」内的低温空气从高压换气出口「7」出来后，被循环泵「112」送进内部燃烧装置或外部加热装置的加热器中（参看第一和第二实施方案的布置图）。在内部燃烧装置采用的是燃烧炉时（参看图3和13），被循环泵「112」送来的空气分为两股，一股作为二次空气直接进到二次燃烧器「117」中，另一股作为一次空气被鼓风泵「121」鼓入燃烧炉「123」中，与炉篦上的煤「132」进行燃烧，所产生的燃气经除尘器「136」除尘后，又进到二次燃烧器「117」内与其中的二次空气再次燃烧，最后形成了作功所需的高温高压燃气。在内部燃烧装置采用的是燃烧室时（参看图14），由循环泵「112」送来的空气进入燃烧室「175」后，与喷雾器「176」喷出的燃油进行燃烧，以形成高温高压燃气。在采用由外部热源加热的加热器「180」时，（参看图10和图15），从循环泵「112」而来的低温气体进入加热器「180」后，通过加热器被外部热源加热，从而形成作功气体。图11和图16所示出的布置形式，能分别以内燃或外燃两种加热方式工作，通过加热方式的转换，可进行与上述采用燃烧室或加热器相同的加热过程。在以上各种加热过程中，热量都是在混合状态下加入的。被不同方式加热的气体从内部燃烧装置或加热器「180」出来后，经高压换气进口「8」流回到凹坑「28」内，把其中的低温气体挤走，使凹坑内原来的低温气体全被换成了作功所需的高温高压气体，凹坑「28」转过高压换气进出口后，第一和第二实施方案的燃烧加热过程结束。

第三实施方案所进行燃烧过程与上述两方案不同，在这一过程中， 转轮的凹坑「28」转过低压换气进出口后（参看图19和图18），由喷油器「46」向凹坑内喷入燃油，燃油与凹坑内被预热过的热空气混合后点火燃烧，从而形成了作功所需的高温高压燃气。此时，由于凹坑「28」还没与通气口「9」接通，燃烧过程是在定容状态下进行的。

上述的各燃烧或加热过程结束后，都使转轮凹坑内充满了作功所需的高温高压气体。

第六，作功过程。在这一过程中，当活塞「64」移到上止点后（参看图2），转轮的凹坑「28」也刚好与通气口「9」和下面的汽缸「52」接通。凹坑与汽缸的接通标志着作功过程的开始。凹坑与汽缸接通后，凹坑「28」内的高温高压气体立即进到活塞「64」上部的汽缸容积内，推动活塞向下移动对外作功。随着凹坑与通气口的开启角度增大和活塞的下移，汽缸内的气体温度和压力也相应的降低。当活塞「64」接近下止点，把汽缸上的下排气口「53」开启时，作功过程结束。

第七，排气过程。由于壳体和汽缸上分别设有排气口，汽缸内的废气是分两步从下排气口「53」和上排气口「10」排到外界的。

1、下排气口排气过程。在这一过程中，活塞「64」把下排气口「53」开启后，因作功后的废气压力较高，一部分废气从下排气口冲出气缸，直接或经回热器的高压室排向外界。活塞离开下止点，上移关闭下排气口后，下排气口停止排气。

由于从下排气口排出的废气压力较高，利用这部分废气进行废气涡轮增压是很合适的。废气从下排气口「53」或回热器的高压室「103」（参看图18）出来后，经排气管路被引向涡轮增压器「212」 的涡轮「213」，以推动涡轮旋转，废气经涡轮后才被排到外界。因压气机「214」与涡轮「213」相连接，压气机在涡轮的带动下，把产生的增压空气经冷却器「215」从进气阀「55」送到活塞下部的气泵中，从而使充气量增加。

2、上排气口排气过程。在这一过程中，活塞「64」把下排气口「53」关闭时，转轮的凹坑「28」已把壳体的通气口「9」和上排气口「10」沟通，使上排气口开始排气。随着活塞的上移，废气从所形成的排气通路直接或经回热器的低压室被排到外界。

在上排气口排气过程中，活塞是不能把废气全部排出汽缸的，这是由于作功过程时密封的需要，转轮凹坑「28」要提前关闭通气口「9」，以形成一定的密封距离，剩下的一小部分废气被活塞压缩到与汽缸之间的余隙容积内。

对上述的工作过程是分别描述的，由于转轮与活塞的配合运转，上述过程都是在二行程中完成的。活塞每往复运动一次，曲轴每转一转，转轮活塞式发动机都有一次作功过程。

至此，已经说明了转轮活塞式发动机的基本结构、三种不同的实施方案和它的工作过程。对于转轮活塞式发动机所必需的一些辅助系统和装置，已是该领域能很好解决的技术问题，因此，不会影响本发明的具体实施。由于转轮活塞式发动机的结构特点，它适合制成较大的功率，把它作为船舶、车辆、电站和动力源等方面的动力装置是很合适的。