一种旋转活塞式转子发动机介绍

汽车产业最具颠覆性的未来发展趋势可以概括为“新四化”，即电动化，网联化，智能化和共享化。随着汽车行业“新四化”的快速推进，给汽车产业带来新的技术变革浪潮的同时,似乎也给传统内燃机奏响了落幕的序曲。但“新四化”是以电动化为基础，其动力来源——电能同样面临着诸多挑战，如：充电基础设施覆盖，储能功率密度，快速充放电技术，低温环境电池性能等等，相对而言，内燃机则依然拥有长期的不可替代的优势。

首先，内燃机是“轻便的”“移动”动力源。比如在电力设施无法覆盖或者充电基础设施没有覆盖的区域，相比于电动车辆，携带相同体积或者相同重量的燃料和储能设备(动力电池)，车辆的续航里程将会是十倍数量级的差别。同时，动力的补充，内燃机只需要添加燃料即可，对于电动车辆，在这些区域，能量的补充将会是一场噩梦般的灾难。

其次，内燃机仍然是“可靠的”“安全的”动力源。在一些高寒，高热，高湿，高海拔地区，内燃机的动力输出仍然是可靠的，安全的。包括动力补充所需的燃料的保存，运输也与一般的安全操作方法差别不大。相对而言，在这些环境下，为保证电能存储装置(动力电池)的性能和安全，还需要增加额外的能量损耗。

当选择综合性调度目标时，也可利用约束法求解经济性和绿色节能两目标问题。目标函数仍选用经济性，并在约束中添加绿色性相关的约束；绿色节能约束的具体形式如下所示：

但是我们也应该认识到，随着汽车行业的智能化和网联化的快速发展，汽车的电子化程度越来越高。车辆驱动，操控系统，信息娱乐系统几乎全部依赖电能运行。内燃机作为车辆的驱动动力源的角色必须发生转变，才能与时俱进地适应汽车行业的快速发展。笔者认为，内燃机作为驱动动力源的角色向电动平台的发电动力源的角色转变，可能是未来内燃机的应用场景的大概率事件，而要向这个角色转变，内燃机必定是向小型化，轻量化发展。

(3)活塞①在气缸内沿发动机转子⑤径向做往复运动时通过活塞连杆②带动曲轴③旋转，活塞在气缸内做往复运动1次，曲轴③自转1周；

1 机构结构示意图

2 机构运行说明：

(1)气缸和活塞(数量可根据转子几何尺寸灵活选择)均匀径向布置在发动机转子⑤上；

(2)活塞通过活塞连杆②与曲轴③联接，曲轴③联接在发动机转子⑤上；

冬储即将正式启动。前期虽已有部分经销商零星冬储，但总体而言今年冬储正式启动的时间恐要晚于去年。高价尿素为冬储带来了阻力，很多经销商为规避风险，对冬储望而却步。冬储时间越短，风险越低，这基本成为了业内共识。

基于以上认识，笔者设计了一种旋转活塞式转子发动机。以下介绍一下这种发动机的结构和工作原理。

脑卒中也叫做脑血管意外，也就是脑血管病变和突发病变引发的全脑功能障碍或者局限性障碍，持续时间如果超过二十四小时会导致死亡，包括脑出血和脑梗死，有着较高的病死率和致残率，严重影响中老年人的生活质量和生命健康。实施康复治疗可以显著改善肢体运动功能障碍问题，有效提升生活自理能力，有利于患者重获社会和生活能力。

(4)活塞和气缸的数量可根据转子的直径等几何参数均匀径向布置在转子上(图8)，也可轴向布置在转子上(图9)，可为3缸，4缸，甚至5缸。同时也可根据发动机功率输出的要求不同，在转子轴向或者转子径向并列布置多个转子，这样，发动机可方便的扩展更多缸，功率更大的发动机，同时，这种发动机，还可根据工况的需求，通过控制喷油和点火来安排做功的转子和气缸，从而使发动机整体上有更多的功率输出组合以适应不同工况的经济性、动力性的功率需求。

旋转活塞式转子发动机具有体积小、重量轻、结构简单、工作效率高等优点。在实现发动机小型化、轻量化的同时，还可提高发动机的热效率和燃油经济性及工作效率，在电动化的时代，可充分发挥内燃机独有的特性，具有非常广阔的应用领域。

正式拍摄时要确保镜头稳定，每个镜头都要多等待几秒钟再开始拍摄，拍完之后再过几秒钟才能结束拍摄。需要从操作者后方拍摄的画面，最好是使用手机、采用能够360旋转的自拍杆固定拍摄。拍摄操作细节时最好盯着相机屏幕操作，保证画面内景物大小和细节符合要求。

心理健康体系少不了对学生的健康评估与追踪，为了进一步调整青少年的心理健康问题，要定期对青少年进行心理测试与检验，对学生的心理教学进行有效测试，同时还要根据学生的实际情况进行总结，并找出教育中存在的问题以及学生自身存在的心理健康问题。为了能够让学生积极配合评估活动，学校可以邀请心理专家以讲座的形式，对学生进行教育，或者可以通过心理医生与学生聊天对话，调查问卷等形式，避免学生存在心理障碍等问题，有针对性地进行心理辅导，从而使青少年健康成长。

(6)转子行星齿轮④与定齿轮⑦的半径比为1:2，活塞①在气缸内往复运动1次，转子行星齿轮④自转1周；活①塞在气缸内往复运动2次，转子行星齿轮④自转2周，转子行星齿轮④围绕定齿轮⑦旋转一周，带动发动机转子⑤旋转一周。

3 发动机工作过程说明：

从上文机构运行说明中，可以知道，活塞和气缸布置在转子上，燃料在气缸内燃烧做功，活塞在气缸内的往复运动转换为转子的旋转，由转子输出动力；转子旋转一周，活塞往复运动2次，完成做功、排气、进气、压缩四个冲程，即完成一个发动机工作循环。

以下以某一个气缸和活塞的工作循环为例详细说明旋转活塞式转子发动机的工作过程：

3.1 做功冲程(图2)

如图2，当活塞到达上止点的时候，火花塞点火，点燃在上一个工况循环被被压缩的可燃气体。可燃混合气燃烧后，放出大量的热能，高温高压燃气推动活塞从上止点向下止点运动。通过连杆，曲轴轮带动转子行星齿轮绕定齿轮旋转，从而带动发动机转子旋转输出机械能。

3.2 排气冲程(图3)

(6)旋转活塞式转子发动机的其他机构如涡轮增压，燃油喷射，点火燃烧控制等均可沿用传统活塞发动机的成熟技术，并不需要额外的技术开发和设计。

3.3 进气冲程(图4)

排气冲程结束时，发动机活塞行至上止点。之后，转子机构旋转至进气口位置，活塞下行，将空气或者油气混合物吸入缸内(对于柴油机和直喷式汽油机吸入纯空气，对于非直喷汽油机吸入的是汽油和空气的混合物)，这个冲程结束时，进气口关闭，活塞下行至下至点。

3.4 压缩冲程(图5)

进气冲程结束，活塞行至下至点后，随着转子继续旋转，活塞开始向上止点运动，使得气缸内的混合气体被压缩(对于柴油机和直喷式汽油机在此冲程的适当位置由油嘴喷入燃油)，其容积减少，密度增大，温度升高。直至压缩冲程结束，活塞行至上止点，油气混合体被压燃或者被火花塞点燃做功，开始下一个工作循环。

4 旋转活塞式转子发动机多缸同时工作时的状态示意图(图6，图7)

5 旋转活塞式转子发动机的特点

本文的旋转活塞式转子发动机结合了四冲程活塞式发动机和转子发动机的优点，具有以下特点：

(1)活塞和气缸布置在转子上，燃料在气缸内燃烧做功，活塞在气缸内的往复运动转换为转子的旋转，由转子输出动力；

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(2)相比于传统活塞式内燃机，本文的旋转活塞式转子发动机没有复杂的进、排气机构，只是由转子本身和外壳上的简单气口来控制的，优化设计进排气口的位置，还可以很容易实现米勒循环，从而进一步提高发动机的热效率和燃油经济性。另外，整机只需要一套喷油点火装置，大大简化了喷油点火装置(传统活塞式内燃机根据气缸数量配置相应数量的喷油点火装置)的同时，大大降低了喷油点火电子控制系统的复杂度；

(3)相比于汪克尔转子发动机，本文的旋转活塞式转子发动机没有复杂的转子及工作腔室的几何参数设计，大大降低了生产制造及维护维修难度；另一方面，旋转活塞式转子发动机可灵活的通过调整气缸缸径，活塞冲程等几何参数的设计，可以灵活地适应不同压缩比，排量，输出功率等技术要求，相比于汪克尔转子发动机，可适用于包括需要压燃的柴油等各种燃料(汪克尔转子发动机由于压缩比的限制，如燃料为柴油时，需要额外的压缩装置，如二级转子)。同时，也保留了汪克尔转子发动机机构简单，体积小，重量轻，低重心等转子发动机的优点。

(4)曲轴③与转子行星齿轮④固联，曲轴③旋转带动转子行星齿轮④同轴，同方向、同角速度做旋转运动；

(5)传统活塞内燃机的进气、压缩、做功、排气四个行程需要曲轴旋转两圈才完成一个工作循环，产生一个动力，作一次功。同样以四缸传统内燃机和旋转活塞式转子发动机相比，动力输出轴旋转一周，传统四缸内燃机做功2次，而四缸的旋转活塞式转子发动机转子旋转一周，做功4次，显而易见，旋转活塞式转子发动机的工作效率更高。

从活塞从上止点做功到达下止点的时候，活塞连杆机构带动曲轴轮旋转半周，带动发动机转子旋转1/4周，此时气缸旋转至排气口；发动机转子依靠转子的旋转动量继续旋转时，活塞绕过下止点后向上止点移动的时候，继续将废气强制排出，直至排气行程终了。

6 旋转活塞式转子发动机的应用领域

(5)转子行星齿轮围绕④固联在机壳⑨上的定齿轮⑦做圆周运动，带动发动机转子⑤旋转。转子行星齿轮④绕定齿轮⑦旋转一周，发动机转子⑤旋转一周；

6.1 机电动力平台

将这种旋转活塞式转子发动机作为发电机的动力平台，如同一个可靠的“移动电源”，随时为电动平台提供充足的、可靠的的电能补充，大大的提高电动平台的续航能力和工作效能，因而可大大促进这类设备的快速发展和市场应用。

在法庭口译中，文化差异所导致的交流障碍是客观存在的，也是口译员在口译过程中需要解决的。引起交流障碍的常见文化问题有肢体语言、礼仪习俗、具有文化特性的法律词汇以及具有文化特性的语用词义。

由于旋转活塞式转子发动机为动力源的发电平台的体积质量小，结构简单，可非常方便的布置在电动车辆中，或者置换同样体积和质量的动力电池。采用这种发电平台的电动车，用户可根据车辆使用区域和状态以及动力电池剩余电量值灵活的设置发电机启动并为动力电池充电的阈值，在不同的情况下放心的使用电动车辆。

发电平台仍然可以作为传统的内燃机发电平台应用，但由于小型化，轻量化、功率高的特点，大大的拓展了平台的使用领域，如在一些电力设施覆盖不到的区域或者电力设施遭到破坏的地域(如灾区)，可快速的部署小型化，高功率的发电平台，为以电能为动力的机电设备提供应急电源。也可应用在依靠电能的智能特种装备上，如野外远程无人搜救装备等，可大大提升装备的工作时长及效能。

6.2 高功率动力平台

在传统以内燃机为动力的机械装备上，需要发动机高功率输出动力的工况下，这种旋转活塞式转子发动机也大有用武之地。首先，如本文5.5条介绍的，这种发动机自身的工作效率较高，能够快速响应对发动机从低输出扭矩向高输出扭矩切换的请求。另外，在某些需要短时高功率输出的特种装备上，可以将本文第5节第4条介绍的活塞径向布置的四缸转子发动机在轴向并联布置多组气缸和活塞，如并联3组，那么发动机变为12缸，输出功率理论上增加3倍，但发动机轴向的尺寸，整机的体积变化并不是很大，并且，在待机或者低功率输出时，可通过运行一组四缸活塞维持转子运行即可，这样就可以根据工况的需求，通过控制喷油和点火来安排做功的转子和气缸，从而使发动机整体上有更多的功率输出组合以适应不同工况的经济性、动力性的输出需求。

总之，无论在传统的内燃机应用领域，还是在以电动化为大势的环境中，内燃机因其独有的特性，未来将继续发挥举足轻重的作用，而其自身为了适应行业和技术的发展，除了不断提升内燃机的热效率之外，提高内燃机的比功率(单位质量的发动机输出功率)也是内燃机技术发展的重要方向，因此，这种旋转活塞式转子发动机很好的顺应了内燃机向小型化，轻量化，提高内燃机的比功率的发展方向，为电动化时代内燃机拓展了更广阔的的应用领域。

为了问出实效、不走过场，10月下旬，市人大常委会由主任、副主任带队，组成了5个执法检查组，对辖区内的县市区进行了全覆盖式的执法检查，梳理出群众关注度较高的16个问题，力求使专题询问问到点上。

注：本文的旋转活塞式发动机已申请国家专利(专利申请号：202111239807.7)

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