旋转发动机、其零件和方法

本申请是申请日为2020年1月16日、申请号为202080000213.8(国际申请号为PCT/US2020/013933)、发明名称为“旋转发动机、其零件和方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请根据U.S.C.119(e)要求2019年8月9日提交的美国临时专利申请序列号62/884,771和2019年8月30日提交的美国临时专利申请序列号62/894,567的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。本申请还要求2020年1月1日提交的美国专利申请序列号16/732,318的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及发动机。更具体而言，本发明涉及旋转发动机、其部件以及与之相关的方法。

背景技术

大多数现有的内燃发动机属于两个主要的类别——燃气涡轮发动机和往复式发动机——他们各有各的优缺点。例如，与往复式发动机相比时，燃气涡轮发动机具有非常高的动力重量比。燃气涡轮发动机在尺寸上也比同等动力的往复式发动机小。这些优势使得飞机制造业几乎完全转向使用燃气涡轮发动机(小型飞机应用除外)。另一方面，往复式发动机往往更省油，且对动力设定的变化更敏感。往复式发动机也比同等动力的燃气涡轮发动机便宜。这些优势使得汽车工业几乎完全转向使用往复式发动机。尽管燃气涡轮发动机和往复式发动机之间有许多不同之处，但它们都依赖于与燃烧过程相关的流体膨胀。

燃气涡轮发动机，比如“喷气式”发动机，利用富含能量的燃料燃烧来产生热能，热能又被用来为涡轮提供动力。更具体而言，来自燃烧过程的热能被用于加热一定体积的工作流体，从而致使工作流体膨胀。膨胀的工作流体被引导通过涡轮的叶片，从而致使涡轮旋转。根据燃气涡轮的特定应用，可以通过多种方式来利用涡轮的旋转。

美国专利No.2,168,726教导了一种具有为压缩机提供动力的涡轮的“涡轮喷气发动机”，该专利的全部公开内容通过引用并入本文。压缩机将流体(空气)流吸入涡轮喷气发动机的前部部分，并将流体排出涡轮喷气发动机的后部部分，从而产生推力。压缩流体流的一部分被转移到燃烧室，以启动燃烧过程，并在随后的膨胀过程期间用作工作流体。在通过涡轮膨胀后，从而为压缩机提供动力，工作流体与主流重新结合。结果是产生了高速的排气气体流(“喷气推进”)。

美国专利No.2,478,206(授予“雷丁(Redding)”)、2,504,414(授予“霍桑(Hawthorne)”)、2,505,660(授予“鲍曼(Baumann)”)、2,526,409(授予“普莱斯(Price)”)、2,526,941(授予“菲什拜因(Fishbein)”)、2,541,098(授予“雷丁(Redding)”)、2,702,985(授予“豪威尔(Howell)”)和3,153,907(授予“格里菲斯(Griffith)”)教导了“涡轮螺旋桨发动机”的多个构造，这些申请的全部公开内容通过引用并入本文。一般来说，除了涡轮螺旋桨发动机利用大部分流体流来驱动推进器之外，涡轮螺旋桨发动机类似于涡轮喷气发动机。相应地，与涡轮喷气发动机的喷气推进相比，喷气推进减小了。以类似的方式，涡轮轴(比如用于为直升机转子或发电机提供动力的涡轮轴)利用更多的流体流动，从而进一步减少甚至消除了喷气推进。相反，“涡扇”(无论是高涵道比还是低涵道比)利用流体流来驱动大风扇，以增加或以其它方式改变喷气推进。

往复式发动机也利用富含能量的燃料燃烧来产生热能，但是这种能量被用来膨胀燃烧室，而不是为涡轮提供动力。随着燃烧室膨胀，活塞远离上死点位置被线性驱动到下死点位置。在某些情况下，根据发动机的构造，膨胀气体从气缸中排放，以便更多的燃料和空气(“装料”)可以被吸入室，用于随后的燃烧过程。往复式发动机可以利用外部压缩源(比如通过增压器、涡轮增压器或类似物)，但是压缩通常通过在燃烧之前将活塞从下死点移动到上死点来获得。这样，活塞在下死点和上死点之间往复运动，这就是给予发动机其名称的原因。

虽然往复式发动机的往复作用由于其复杂的机械运动(与涡轮的相对简单的旋转相反)而增加了成本和维护，但是其燃烧室仅经受间歇的燃烧周期，从而允许燃烧室冷却和/或防止燃烧室过热。相反，燃气涡轮发动机利用连续燃烧(燃气涡轮发动机的燃烧室有时被称为“燃烧器”)，通常需要昂贵的材料和日常维修，以确保发动机能够承受长时间的高温。因此，具有一种不需要复杂的机械运动就能实现间歇燃烧的系统和方法将是有益的。

燃气涡轮发动机使用布雷顿循环运行，布雷顿循环是恒压循环，其需要压缩机、燃烧器(燃烧室)和膨胀涡轮。布雷顿循环的效率高度依赖于燃烧室内部相对于环境压力的压力。另一方面，往复式发动机通常使用奥托循环或柴油循环运行，每个循环的效率高度依赖于其压缩比。

美国专利No.367,496(授予“阿特金斯(Atkins)”，该专利的全部公开内容通过引用并入本文)教导了一种膨胀比大于其压缩比的往复式发动机(阿特金斯教导2：1的比率“被发现给出良好的结果”)，从而利用了现在称为阿特金斯循环的热力学循环。尽管阿特金森循环相比于同等的奥托循环发动机提供了改进的燃料效率，但它在低速时会经受动力损失。美国专利No.2,817,322(授予“米勒(Miller)”，该专利的全部公开内容通过引用并入本文)教导了一种增压发动机，该增压发动机在压缩冲程期间从气缸“排出”空气(比如通过在压缩冲程的第一部分期间保持阀打开)，使得在燃烧期间“将捕集的空气比气缸的全部体积容量少得多”。这样，米勒循环获得超过压缩比的膨胀比，类似于阿特金森循环，在低速下没有(或具有较少的)动力损失。遗憾的是，米勒循环仍然存在效率低的问题，比如往复式发动机的总体低效率以及米勒循环的具体低效率(与之相关的是有效延长的进气冲程)。因此，具有一种使内燃发动机的效率最大化的系统和方法将将是有益的。

发明内容

本发明包括一种用于最大化内燃发动机的效率，同时最小化内燃发动机的成本和重量，并且同时还最小化内燃发动机的维护要求的系统和方法。该系统包括用于将流体压缩到燃烧所需压力(比如高于220psi)的压缩组件和用于容纳大体积的压缩流体的罐组件。本发明的燃烧组件被构造成针对每个动力冲程接收一小部分压缩空气体积。这样，发动机的动力冲程独立于发动机的压缩冲程，从而消除或以其它方式最小化与之相关的过渡损失。

与利用布雷顿循环的燃气涡轮不同，本发明利用不需要连续燃烧来旋转涡轮的循环(“莱利循环”)。相反，莱利循环使得间歇燃烧与保持连续旋转运动相关联，而不需要往复运动。这样，莱利循环实现了往复式发动机和燃气涡轮发动机的优点。

与使用奥托循环和柴油循环的往复式发动机不同，本发明不需要膨胀冲程与压缩冲程交替。相反，莱利循环允许重复的膨胀冲程，每个膨胀冲程与动力转子的部分回转相关联。这样，利用莱利循环的发动机更容易生产，燃油效率更高，并且需要更少的维护。

像阿特金斯循环一样，莱利循环能够最大化燃料的膨胀比；但与阿特金斯循环不同，莱利循环不需要复杂的往复运动部件。相反，莱利循环能够通过控制入口阀打开的时间长度来最大化膨胀比，从而控制装料的大小。这样，莱利循环为用户提供了使用替代燃料和/或根据需要和/或期望更换燃料的灵活性。

像使用米勒循环的发动机一样，本发明通过控制入口阀保持打开的时间量来控制系统的效率。但是米勒循环通过在压缩室收缩时将入口阀保持在打开位置来获得这种益处。换言之，米勒循环通过使一部分装料在压缩装料之前从燃烧室排出来获得其效率。这种方案必然需要在从室中排出之前首先将装料的排出部分吸入室。莱利循环不需要排出任何部分的装料。相反，莱利循环通过控制装料的初始尺寸(通过控制打开和入口阀的定时以及通过进一步控制入口阀打开的时间量)来获得其效率，从而消除了排放任何部分装料的需要。

本发明的燃烧组件包括具有第一叶片的动力转子。当邻近第一叶片点燃第一装料时，第一叶片被朝向排气端口驱动，从而驱动动力转子。燃烧组件被构造成使得第一叶片向排气端口的移动使来自第一装料的可用能量(膨胀)最大化。当第一叶片移动经过排气端口时，第一装料的膨胀的流体通过排气端口排出。在一些实施例中，动力转子包括多个叶片，其包括第二叶片，该第二叶片被构造成比如在第二装料点燃之后通过排气端口排出第一装料。在一些实施例中，第一叶片构造成比如在第二装料点燃之后通过排气端口排出第一装料。

本发明的燃烧组件进一步包括第一隔离器转子，该第一隔离器转子定位在点火点的后面，并且被构造成防止或以其它方式抑制装料远离相应叶片的膨胀。在一些实施例中，第一隔离器转子被定位成刚好超过排气端口，使得其防止排气气体绕过排气端口。在一些实施例中，燃烧组件包括多个隔离器转子，包括定位成刚好超过排气端口的第二隔离器转子，从而防止排气气体绕过排气端口。每个隔离器转子包括至少一个容纳部，用于接收动力转子的一个或更多个叶片，从而允许动力转子旋转超过隔离器转子。这样，燃烧组件能够执行连续重复的动力冲程，同时还能够根据期望或需要跳过一个或更多个动力冲程。

本发明改进和/或结合了现有技术。在一些实施例中，发动机能够以2,500转每分空转。在一些实施例中，发动机具有线性动力和扭矩曲线。在一些实施例中，发动机以30,000转每分或高于30,000转每分全速运转。在一些实施例中，发动机便于对每个循环的喷射进行独立控制。在一些实施例中，寄生损失比现有技术显著降低。在一些实施例中，发动机能够分层喷射和点火。在一些实施例中，发动机避免了与往复运动概率相关联的问题。在一些实施例中，发动机避免了与压缩机失速相关的问题。在一些实施例中，发动机避免了与密封相关的问题。在一些实施例中，发动机能够促进预燃室燃烧。在一些实施例中，发动机包括飞行中自适应压缩比能力、飞行中海拔补偿能力和/或飞行中自适应燃料技术。在一些实施例中，发动机是空气冷却的。在一些实施例中，发动机的热特征实际上不存在。在一些实施例中，与现有技术相比时，发动机提供了改善的动力重量比和/或改善的排放。在一些实施例中，发动机在几乎没有NOx排放的同时运转。

前述和其它目的旨在说明本发明，并不意味着限制。通过研究以下说明书和包括其一部分的附图，可以做出本发明的许多可能的实施例，并且这些实施例将是明显的。可以采用本发明的各种特征和子组合，而不参考其它特征和子组合。从以下结合附图的描述中，本发明的其它目的和优点将变得明显，其中通过说明和示例的方式阐述了本发明的实施例及其各种特征。

附图说明

本发明的优选实施例(其说明了申请人已经考虑在其中应用原理的最佳模式)在以下描述中阐述，并且在附图中示出，并且在所附权利要求中特别明确地指出和进行了阐述。

图1是本发明一实施例的截面示意图，该实施例具有定位在压缩组件和燃烧组件之间的罐组件，所示实施例不包括叶轮。

图2是本发明一实施例的示意图，该实施例具有直接邻近燃烧组件定位的压缩组件，所示实施例具有沿围绕发动机的流体流动方向延伸的排气系统。

图3是具有泄压阀和出口阀的压缩组件的实施例的示意图，泄压阀处于闭合构造，并且出口阀处于打开构造。

图4是具有泄压阀和出口阀的压缩组件的实施例的示意图，泄压阀处于打开构造，并且出口阀处于闭合构造。

图5是示出排气系统的燃烧组件的实施例的示意图，该排气系统具有多个排气分支和用于控制哪个分支排气被泄放的排气阀，该排气阀处于用于将燃烧排气泄放经过催化转化器的第一构造。

图6是示出排气系统的燃烧组件的实施例的示意图，该排气系统具有多个排气分支和用于控制哪个分支排气被泄放的排气阀，该排气阀处于用于泄放非燃烧排气使得其不泄放经过催化转化器的第二构造。

图7是本发明的压缩组件的剖视图，燃烧组件的某些实施例具有大致相同的构造。

图8是本发明的压缩转子的端视图，动力转子的某些实施例具有大致相同的构造。

图9是本发明的隔离器的端视图。

图10是本发明的压缩壳体的剖视图，燃烧壳体的某些实施例具有大致相同的构造。

图11是本发明的旋转阀的端视图

图12是本发明的压缩组件的剖视图，所述压缩组件被示出在初始进气冲程之前。

图13-图16各自示出了在初始进气冲程期间不同时间的图12的相同剖视图。

图17-图20各自示出了在初始压缩冲程期间不同时间的图12的相同剖视图。

图21是本发明的燃烧组件的剖视图，所述燃烧组件被示出在初始动力冲程之前。

图22-图25各自示出了在初始动力冲程期间不同时间的图21的相同剖视图。

图26-图29各自示出了在初始排气冲程期间不同时间的图21的相同剖视图。

图30和图31各自示出了本发明的压缩组件的剖视图，燃烧组件的某些实施例具有大致相同的构造。

图32和图33各自示出了本发明的压缩组件的剖视图，燃烧组件的某些实施例具有大致相同的构造。

图34示出了本发明的压缩组件的剖视图。

图35是本发明一实施例的截面示意图，该实施例具有相对的前后风扇组件和在它们之间延伸的护罩。

图36是本发明一实施例的截面示意图，该实施例具有后风扇组件和从其延伸的护罩。

图37是本发明一实施例的截面示意图，该实施例具有前风扇组件和从其延伸的护罩。

图38示出了图35、图36或图37的系统的实施例的剖视图。

图39示出了图35、图36或图37的系统的实施例的剖视图。

图40是本发明的发动机组件的实施例的等距视图。

图41是图40的发动机组件的顶视图。

图42是图40的发动机组件的前视图。

图43是图40的发动机组件的等距剖视图，所述发动机组件沿着图41的线43-43截取。

图44是图40的发动机组件的顶部剖视图，所述发动机组件沿着图42的线44-44截取。

图45是图40的发动机组件的侧视剖视图，所述发动机组件沿着图42的线45-45截取，为了清楚起见，风扇组件被移除。

图46-图53是本发明的发动机的分解透视图，为了清楚起见，从每个视图中删除了某些部件。

图54是图46-图53的发动机的透视图。

图55是本发明的发动机的透视图，燃烧壳体、罐壳体、压缩壳体和齿轮箱被示出为处于透明状态，以便于可视化定位在各个壳体内的部件。

图56是本发明一实施例的等距剖视图。

图57是图56的实施例的顶视图。

图58是图56的实施例的顶部剖视图。

图59是本发明一实施例的压缩组件的局部视图，所述压缩组件被示出为在第一压缩冲程期间处于闭合构造。

图60和图61分别示出了图14的压缩组件的局部视图，其中示出了出口端口的一部分与由压缩组件的隔离器转子的容纳部产生的空隙流体连通，在每个图中压缩组件保持在闭合构造。

图62-图64分别示出了图59的压缩组件的局部视图，在每个图中压缩组件处于打开构造。

图65是图59的压缩组件的局部视图，该压缩组件在第一压缩冲程结束时处于闭合构造。

图66是图59的压缩组件的局部视图，该压缩组件示出为处于第二压缩冲程的开始。

图67是本发明一实施例的剖视图，进气端口被被示出为处于打开构造。

图68-图72是本发明的各种实施例的燃烧壳体的局部半透明视图，该壳体限定点火室和点火通道。

图73是本发明一实施例的罐壳体的等距视图，该罐壳体具有支撑突台。

图74是图73的罐壳体的等距剖视图。

图75是本发明一实施例的旋转阀的等距视图，该旋转阀被构造成与图73的罐壳体配合。

图76是图75的旋转阀的等距剖视图。

图77示出了在其内直径处具有凹入区域的转子。

图78示出了在其内直径处具有凹入区域的壳体的一部分。

图79示出了定位在图78的壳体内的图77的转子，使得凹入区域对齐，通风系统与之流体连通。

图80示出了在其内直径附近具有凹入区域的转子。

图81示出了在其内直径附近具有凹入区域的壳体的一部分。

图82示出了定位在图81的壳体内的图80的转子，使得凹入区域对齐，通风系统与之流体连通。

图83是示出具有三个燃料喷射器的本发明一实施例的局部半透明视图，每个燃料喷射器与压缩组件、罐组件和燃烧组件中的一个相关联，从而便于燃料在每个燃料喷射器中的喷射。

具体实施方式

根据需要，本文公开了本发明的详细实施例；然而，应该明白的是，所公开的实施例仅仅是本发明原理的示例，本发明可以以各种形式实施。因此，本文公开的具体结构和功能的细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于权利要求的基础，并且作为教导本领域技术人员以实质上任何适当详细结构不同地使用本发明的代表性基础。

参考图1-图2，本发明的某些实施例包括能够产生喷气推进14的内燃发动机10。在一些实施例中，喷气推进的至少一部分由叶轮13产生，叶轮13被构造成通过一个或更多个驱动轴20、同步轴30和/或类似物抽吸流体流(“旁路流体”)12。在一些实施例中，一个或更多个轴延伸穿过发动机，使得来自发动机的热能被传递到旁路流体，从而冷却发动机。在一些实施例中，发动机包括和/或与一个或更多个其它冷却装置(除了和/或代替前述空气冷却系统)相关联，比如水冷却系统、散热器系统、单独的空气冷却系统或类似物。在一些实施例中，本发明包括和/或能够与后燃烧器系统500一起工作，比如现在已知或以后开发的那些系统。

本发明的发动机10包括压缩组件100，用于将可压缩流体(“空气”)从第一压力(“入口压力”)压缩至第二压力(“出口压力”)。虽然入口压力可以是环境空气压力，但是应该明白的是，入口压力可以高于或低于环境空气压力。还应理解的是，本发明的一些实施例被构造成利用一种或更多种现在已知或以后开发的其它压缩装置来补充或替换压缩组件100，比如压缩涡轮、离心式压缩机或类似物。在一些实施例中，该系统包括和/或关联于一个或更多个涡轮增压器、机械增压器或类似物。

参考图7-图10，压缩组件100包括压缩壳体110和位于其中的压缩转子120。压缩壳体110限定内部表面112，并且压缩转子120限定从其移位的对应的外部表面122，使得压缩组件限定定位在其之间的至少一个压缩室115。在一些实施例中，压缩壳体110包括定位在第一压缩板114和第二压缩板116之间的压缩护罩113。在一些实施例中，第一压缩板114平行于第二压缩板116。在一些实施例中，压缩壳体110限定一个或更多个入口端口111和/或一个或更多个出口端口119，比如由压缩护罩113和/或一个或更多个压缩板限定的一个或更多个端口。在一些实施例中，入口端口与通气系统流体连通，比如现在已知或以后开发的通气系统。

参考图40-图45，本发明的一些实施例包括通气系统70，该通气系统70具有一个或更多个导气管72，用于将空气或其它流体朝向压缩组件100引导。在一些实施例中，每个导气管72包括前部部分，该前部部分构造成接收一定体积的空气并将其引导向与压缩组件流体连通的管道系统。在一些实施例中，导气管72进一步包括延伸超过管道系统的后部部分，使得过量的流体和/或碎屑可以从导气管排出，从而防止或以其它方式抑制流体和/或碎屑进入管道系统。在一些实施例中，导气管72从发动机护罩60的外表面(比如整流罩、引擎机舱或类似物)延伸。

在一些实施例中，导气管72的前部部分限定第一截面，并且第二部分的至少一部分限定小于第一截面的第二截面，从而增加了进入管道系统的流体流量。在一些实施例中，管道系统包括至少部分地围绕发动机护罩60的圆周延伸的圆周管74。在一些实施例中，管道系统包括在发动机护罩60和压缩组件100之间延伸的至少一个径向管75。在一些实施例中，一个或更多个径向管75提供结构支撑，用于将内燃发动机10相对于发动机护罩60保持在适当位置。

在一些实施例中，风扇组件至少部分地定位在护罩60内，比如包括从风扇毂65延伸的多个风扇叶片62的风扇叶片。在一些实施例中，风扇毂65限定开口中心部段，该开口中心部段被构造成将空气引导向发动机，比如引导向发动机的叶轮13、发动机的一个或更多个轴的内部体积或诸如此类。在一些实施例中，风扇毂的内表面限定弯曲的斜面，使得风扇毂的远侧端部(即毂的前端)处的第一截面积大于从风扇毂的远侧端部(即毂的后端和/或毂的后端和前端之间的区域)移位的第二截面积。这样，风扇毂能够在空气被引导向叶轮、轴或发动机的其它特征(即冲压引导或类似)时压缩空气。

再次参考图7-图10，压缩转子120包括从压缩转子120的外表面122向压缩壳体110的内表面112延伸的压缩构件125，比如翅片、叶片或类似物，从而限定室115的压缩部段的第一端。压缩转子120进一步包括限定压缩室115的进气部段的第二端的膨胀构件。应该明白的是，在一些实施例中，压缩转子120的一个或更多个压缩构件125也用作膨胀构件，使得每个压缩构件125将压缩部段与相邻的进气部段隔开。在一些实施例中，壳体110和压缩转子120被构造成使得在压缩壳体110的内部表面112和压缩构件125(和/或膨胀构件，如适用)的远侧端部之间存在小间隙。小间隙被设计成用于提供间隙，同时最小化相邻压缩部段和进气部段之间的气流。应该明白的是，当压缩转子在压缩壳体内旋转时，压缩室115的某些部段在作为压缩部段和进气部段的部分之间交替。

当压缩转子120在进气冲程期间旋转时，膨胀构件远离相应的入口端口111移动，使得压缩室115的进气部段的体积增加，从而增加其中的流体量。在一些实施例中，入口端口111定位在压缩室的进气部段的第一端处或附近。应该明白的是，进气部段的每个进气冲程可以与相邻压缩部段的压缩冲程同时进行。

当压缩转子120在压缩冲程期间旋转时，压缩构件朝向相应的出口端口119移动，使得压缩室115的压缩部段的体积减小，从而增加其中的压力。在一些实施例中，出口端口119定位在压缩室的压缩部段的第二端处或附近。在一些实施例中，出口端口可在打开构造和闭合构造之间移动(比如通过出口阀150或类似物，参考图3)，从而防止或以其它方式抑制流体移出压缩部段，直到压缩冲程完成。在一些实施例中，出口阀150是滑阀、球阀、旋转阀或任何其它电子、机械、液压和/或其它(现在已知或以后开发的)机构和/或装置(单独或与这些机构和/或装置中的一个或更多个组合)。

在一些实施例中，压缩组件100包括一个或更多个泄压阀160，用于比如通过选择性地打开和闭合由压缩壳体限定的泄压端口169消除或以其它方式减少压缩冲程期间的压力积聚。这样，当不需要附加的流体压缩时，该系统被构造成选择性地消除或以其他方式减少与压缩流体相关的动力需求。在一些实施例中，泄压端口169朝向室的压缩部段的第二端(比如在出口端口119处或附近)定位。在一些实施例中，打开泄压端口导致泄压端口与大气流体连通，从而允许多余的压力泄放到大气中。在一些实施例中，打开泄压端口使得泄压端口与比如低压保持容纳部的保持容纳部流体连通，从而便于流体的储存。在一些实施例中，压缩组件包括多个泄压端口和/或泄压阀。

参考图3和图4，本发明的一些实施例(比如下面讨论的那些利用一个或更多个转子来有效地打开和闭合出口端口的实施例)包括与出口端口119直径相对的至少一个泄压端口169。在一些实施例中，泄压端口169的轮廓被构造成在压缩循环期间最小化捕获的空气。在一些实施例中，泄压端口169的轮廓匹配相对的出口端口119的轮廓。在一些实施例中，泄压阀160与出口端口同步，使得在任何给定的时间，泄压端口和出口端口中只有一个打开，从而防止罐组件300通过泄压端口169泄放。在其它实施例中，同时打开泄压端口169和出口端口119便于罐组件300通过压缩组件100的泄放。

再次参考图7-图10，压缩组件100包括一个或更多个隔离器130，用于进一步分隔压缩室115。每个隔离器130限定外表面132和从其凹入的一个或更多个容纳部135。每个隔离器转子相对于相应的压缩转子定位和定时，使得容纳部能够接收压缩构件，从而允许压缩构件在压缩室的部段之间移动。应理解的是，本发明的某些实施例包括不同数量的隔离器转子、压缩构件及类似物，以适应尺寸、动力和定时要求和/或偏好。还应理解的是，本发明的某些实施例包括具有不同尺寸和构造(比如圆形、方形、角圆角(angular fillet)、角板或类似物)的压缩构件。

隔离器转子的每个容纳部135被构造成在压缩冲程结束时接收压缩构件，从而使得压缩构件能够移动超过压缩室的压缩部段的第二端。在所有其它时间，隔离器的外表面被定位成邻近压缩转子的外表面(如上所述的小间隙)，以便限定压缩室的压缩部段的前端。在一些实施例中，隔离器进一步限定压缩室的入口部段的第一端。

在一些实施例中，压缩室的每个部段比如通过转子之间和/或转子和壳体之间的相应间隙与每个相邻部段保持恒定流体连通。这样，该系统在它们之间提供恒定的流体连通，同时便于压缩产生和流体吸入。在一些实施例中，壳体包括入口端口111，入口端口111定位成刚好在每个隔离器之后。当压缩(或其它)构件经过对应的入口端口时，产生的真空导致流体流入压缩室的入口部段。

在一些实施例中，壳体包括恰好定位在每个隔离器之前的出口端口119。当压缩构件经过对应的出口端口时，对应的压缩室闭合。在一些实施例中，一个或更多个阀(比如簧片阀、旋转阀或类似物)与出口端口相关联，以便于刚好在压缩部段闭合之前(当压力最大时)流体流动通过出口端口。在一些实施例中，压缩组件被构造成在其它时间防止或以其它方式抑制流体流过出口端口。

在一些实施例中，该系统包括作为一个或更多个阀组件的一部分的一个或更多个旋转阀320。参考图11，旋转阀的某些实施例限定一个或更多个孔口，该孔口被设计成允许流体在一个或更多个合适的时间流出压缩组件，同时在其它时间防止或以其它方式抑制这种流体流动。在一些实施例中，阀组件包括一个或更多个调节机构或其它调节装置，比如用于提前和/或延迟其定时的一个或更多个机构和/或装置，比如通过电子、机械、液压和/或其它(现在已知或以后开发的)机构和/或装置(单独或与一个或更多个所述机构和/或装置组合)。

参考图59-图66，本发明的一些隔离器130被构造成相对于压缩室115的压缩部段在打开构造和闭合构造之间移动出口端口。这样，不需要单独的阀，并且可以消除或以其它方式减少与将压缩构件与对应的容纳部接合相关的压力积聚。在一些实施例中，每个压缩构件包括前导部分和相对的在后部分，每个被构造成当压缩构件115从压缩室的一个部段移动到另一部段时，与相应容纳部的相应前导部分和后部分接合。

在一些实施例中，本发明包括用于保持压缩流体的罐组件300。在一些实施例中，当罐组件300的相关部段处于或接近最大压力时(比如就在压缩部段闭合之前)，罐组件300与压缩室流体连通。在一些实施例中，罐组件的体积显著高于压缩室的体积，从而为系统提供稳定性。在一些实施例中，罐组件包括一个或更多个泄压装置或保持压力低于最大阈值的其它装置，从而防止与压缩组件的操作相关联的过压和/或便于压缩组件的压力优化。在一些实施例中，泄压阀与大气流体连通。在一些实施例中，泄压阀与比如高压保持容纳部等保持容纳部流体连通。

本发明被构造用于各种环境，比如地面和高处。在一些实施例中，该系统包括比如通过包括一个或更多个泄压阀或类似物补偿海拔变化的装置。在一些实施例中，泄压阀或一种或更多种其它调节压力的装置可以被调节(比如通过保持其开启)以最大化或以其它方式优化发动机的性能。在一些实施例中，泄压阀被构造成保持打开，以便允许发动机在几乎没有流量限制的情况下平稳地运转。在一些这类实施例中，该系统被构造成(和/或该系统使得能够)关闭燃料，以便允许该系统用作巨大的空气泵，几乎没有或没有限制。在一些实施例中，系统被构造成从压缩室转移空气，比如当罐组件处于或接近最大或其它阈值压力时。在一些这类实施例中，该系统被构造成将一个或更多个压缩室保持在打开构造，从而通过防止压缩室中的压力积聚来整体上减少系统上的负载。在一些实施例中，系统被构造成在必要或期望时增加动力。

应理解的是，在一些实施例中，一个或更多个压缩组件叠置在(功能上和/或字面上)一个或更多个其它压缩组件上，从而便于在更短的时间内产生期望的压力和/或甚至产生更高的压力(即，串联堆叠)。应进一步理解的是：在一些实施例中，一个或更多个压缩组件邻近(功能上和/或字面上)一个或更多个其它压缩组件操作(即平行)。还将进一步理解，一个或更多个压缩组件可以根据需要或期望被激活和/或停用，以提供通用性。这样，本发明使得具有优异的动力性能和优异的效率。在一些实施例中，该系统包括在第一压力下操作的主转子和在小于第一压力的第二压力下操作的副转子。这样，该系统包括与使用该系统相关的通用性。

在一些实施例中，罐组件300包括定位在第一罐板和第二罐板之间的罐护罩311。在一些实施例中，第一罐板平行于第二罐板。在一些实施例中，罐组件300限定一个或更多个泄压端口，比如由罐护罩311和/或一个或更多个罐板限定的一个或更多个端口。在一些实施例中，罐组件从压缩组件100延伸，使得第一罐板也用作压缩壳体110的一部分，比如第二压缩板116。在一些实施例中，罐组件300从燃烧组件200延伸，使得第二罐板也用作燃烧壳体210的一部分，比如第一燃烧板214。

再次参考图1-图2，本发明的旋转发动机10的一些实施例包括用于促进内部燃烧的燃烧组件200。燃烧组件200与高压流体源(比如高压罐板300、压缩组件100、压缩涡轮(未示出)或类似物)流体连通。在一些实施例中，高压流体源的表压大于三十磅每平方英寸。在一些实施例中，表压大于五十磅每平方英寸。在一些实施例中，表压约300磅每平方英寸。在一些实施例中，表压足以驱动压缩流体进入发动机的燃烧室，以便促进燃烧，而不需要在燃烧室中压缩流体。在一些实施例中，表压足以在膨胀部段膨胀时(当膨胀构件远离进气端口移动时)将压缩流体驱动到发动机的燃烧室的膨胀部段中，并促进燃烧室的膨胀部段内的燃烧，从而进一步驱动膨胀部段的膨胀。

以与上述压缩组件类似的方式，燃烧组件200包括燃烧壳体210和定位在其中的动力转子220。燃烧壳体210限定内部表面，并且动力转子限定从其移位的对应外部表面，使得燃烧组件限定定位在其之间的燃烧室215。在一些实施例中，燃烧壳体210包括定位在第一燃烧板214和第二燃烧板216之间的燃烧护罩213。在一些实施例中，第一燃烧板214平行于第二燃烧板216。在一些实施例中，燃烧壳体210限定一个或更多个进气端口211和/或一个或更多个出口端口219，比如由燃烧护罩213和/或一个或更多个燃烧板限定的一个或更多个端口。

动力转子220包括从动力转子的外部表面向燃烧壳体的内表面延伸的膨胀构件225，比如翅片、叶片或类似物，从而限定燃烧室215的膨胀部段的第二端。动力转子220进一步包括限定燃烧室215的排气部段的第一端的排气构件。应该明白的是，在一些实施例中，动力转子120的一个或更多个膨胀构件125也用作排气构件，使得每个膨胀构件125将燃烧部段与相邻的排气部段隔开。在一些实施例中，燃烧壳体210和动力转子220被构造成使得在燃烧壳体210的内部表面和膨胀构件225(和/或排气构件，如适用)的远侧端部之间存在小间隙。小间隙被设计用于提供间隙，同时最大限度地减少燃烧窜漏。应该明白的是，当动力转子在燃烧壳体内旋转时，燃烧室215的某些部段在作为排气部段和燃烧部段的部分之间交替。

当动力转子120在动力冲程期间旋转时，膨胀构件远离相应的进气端口211移动，使得燃烧室215的燃烧部段的体积增加，从而提供在发动机的动力冲程期间将燃烧力转换成机械能的手段。在一些实施例中，进气端口211定位在燃烧室的膨胀部段的第一端处或附近。应当理解，在一些实施例中，燃烧室的每个动力冲程可以与燃烧室的排气冲程同时进行。

当动力转子220在排气冲程期间旋转时，排气构件朝向相应的排气端口219移动，使得排气气体从燃烧室排出。在一些实施例中，排气端口219定位在燃烧室215的排气部段的第二端处或附近。

参考图5和图6，本发明的一些实施例包括排气系统600，该排气系统600具有催化转化器605或其它减少排放的装置。在一些实施例中，排气系统600包括用于引导流体通过催化转化器605的第一分支610和不引导流体通过催化转化器的第二分支620。在一些实施例中，排气系统包括联接至第一分支610和第二分支620中的每个的排气总管630以及与之相关联的排气阀650。在一些这类实施例中，排气阀650被构造成在第一构造和第二构造之间移动，从而使得排气相应地被引导通过第一分支610或第二分支620。这样，排气系统便于燃烧排气的排出(通过第一分支)和非燃烧排气通过第二分支620的排出(比如当压缩流体被驱动穿过燃烧组件以在低负载需求期间驱动燃烧转子时)，而不会导致催化转化器605的不希望的冷却。

在一些实施例中，本发明的系统利用磁阻轮、霍尔效应传感器、电子数字光学传感器、数字机械液压控制或任何其它电子、机械、液压和/或其它(现在已知或以后开发的)机构和/或装置(单独或与一个或更多个所述机构和/或装置组合)。

再次参考图7-图10，燃烧组件包括一个或更多个隔离器230，用于进一步分隔燃烧室215。每个隔离器230限定外部表面和从其凹入的一个或更多个容纳部235。每个隔离器转子相对于相应的动力转子定位和定时，使得容纳部能够接收膨胀构件，从而允许膨胀构件在燃烧室的部段之间移动。应理解的是，本发明的某些实施例包括不同数量的隔离器转子、膨胀构件及类似物，以适应尺寸、动力和定时要求和/或偏好。还应理解的是，本发明的某些实施例包括具有不同尺寸和构造(比如圆形、方形、角圆角、角板或类似物)的膨胀构件。

隔离器转子的每个容纳部235被构造成在排气冲程结束时接收膨胀构件，从而使得膨胀构件能够移动超过燃烧室的排气部段的第二端。在所有其它时间，隔离器的外表面被定位成邻近动力转子的外表面(如上所述的小间隙)，以便限定燃烧室的排气部段的第二端。在一些实施例中，隔离器进一步限定燃烧室的膨胀部段的第一端。

在一些实施例中，燃烧室的每个部段比如通过转子之间和/或转子和壳体之间的相应间隙与每个相邻部段保持恒定流体连通。这样，该系统在它们之间提供恒定的流体连通，同时便于动力产生和排气。在一些实施例中，壳体包括恰好定位在每个隔离器之前的排气端口。当膨胀构件经过对应的排气端口时，室的对应排气部段闭合。

在一些实施例中，燃烧壳体210包括进气端口211，进气端口211定位成刚好在每个隔离器之后。当燃烧(或其它)构件经过对应的进气端口时，一定体积的压缩流体(“工作流体”)被允许流入燃烧室的与发动机的动力冲程相关联的进气部段。在一些实施例中，一个或更多个阀(比如簧片阀、旋转阀或类似物)与进气端口相关联，以便于流体与膨胀部段被打开(通常在点火之前)相关联地流动穿过进气端口。在一些实施例中，压缩组件被构造成在其它时间防止或以其它方式抑制流体流过进气端口。

在一些实施例中，阀组件包括一个或更多个旋转阀310，旋转阀310被设计成允许工作流体在一个或更多个合适的时间流入燃烧组件，同时在其它时间防止或以其它方式抑制这种流体流动。在一些实施例中，阀组件包括一个或更多个调节机构或其它调节装置，比如用于提前和/或延迟其定时的一个或更多个机构和/或装置，比如通过电子、机械、液压和/或其它(现在已知或以后开发的)机构和/或装置(单独或与一个或更多个所述机构和/或装置组合)。

在一些实施例中，该系统被构造成利用多种燃料类型和点火系统和/或本发明能够满足相关的要求和/或偏好。在一些实施例中，该系统包括可调节点火定时系统和/或可调节喷射定时系统。在一些实施例中，一个或更多个定时或其它系统可以数字地、机械地、液压地或以其它方式进行调节。

在一些实施例中，该系统包括多个燃烧室。在一些这类实施例中，该系统被构造成在关键时刻，比如在巡航高度，选择性地减少和/或消除一个或更多个燃烧室中的燃烧。在一些实施例中，该系统被构造成在其它时间(比如在起飞或爬升期间)增加或提高燃烧。在一些实施例中，该系统利用端口燃料喷射。在其它实施例中，该系统利用直接燃料喷射。在一些实施例中，该系统包括用于促进直接喷射前室燃烧的一个或更多个室。在一些实施例中，该系统利用一个或更多个节流阀体。

参考图7，本发明的一些实施例包括具有椭圆形腔体的燃烧和/或压缩组件，一个或更多个隔离器定位在该腔体内。在一些这类实施例中，相关组件构造有偏压构件，以将相应的隔离器相对于相应的压缩转子、动力转子或类似物偏压到位。这样，该系统被构造成一定程度地允许在相应室内产生和/或迁移到相应室内的碎屑的存在。

仍然参考图7，本发明的一些实施例包括清洁特征138，用于防止或以其它方式抑制碳或其它物质积聚在转子(比如隔离器转子或类似物)上。在一些实施例中，清洁特征是从相关组件的壳体延伸的叶片、刮板或类似物。在一些这类实施例中，清洁特征138的远侧端部被构造成与转子的外表面和/或壳体的内表面接合，以便比如通过促进擦拭动作或诸如此类保持其不积聚。

在一些实施例中，系统被构造成以高rpms(比如大于5,000rpms)操作。在一些实施例中，系统内的间隙，比如转子、转子叶片、内部壁及类似物之间的间隙，定尺寸和构造成当系统以高rpms运行时，消除或以其它方式最小化来自一个或更多个室和/或穿过一个或更多个屏障的气流和/或压缩损失。在一些实施例中，比如水或类似物等的密封剂被喷射到和/或以其它方式提供在压缩组件、燃烧组件或类似物的一个或更多个内部区域内。在一些这类实施例中，系统被构造成使得密封剂产生密封，用于当系统以低rpms(比如低于5,000rpms)操作时，消除或以其它方式最小化来自一个或更多个室和/或穿过一个或更多个屏障的气流和/或压缩损失。在一些实施例中，密封剂被特别构造成最小化对系统的腐蚀或其它不利影响。在一些实施例中，一个或更多个部件由材料形成和/或材料被处理以最小化腐蚀或与流体相关联的其它不利影响。

再次参考图1，本发明的一些实施例包括齿轮组件400，比如定位在发动机的前入口区域处的齿轮组件。在一些实施例中，齿轮组件包括与相应的转子相关联的多个齿轮，从而提供了使所述转子同步旋转的手段。在一些实施例中，齿轮被构造成使得每个转子以与每个其它转子相同的速度旋转。在一些实施例中，齿轮被构造成使得一个或更多个隔离器转子以比相应的动力或压缩转子更快或更慢的速度旋转，例如对于其中的动力转子包括比相应的隔离器转子所包括的容纳部多的叶片的构造。例如，在一些实施例中，具有一个容纳部的隔离器转子的旋转速度是具有两个叶片的相关动力转子的两倍，使得隔离器的单个容纳部在动力转子的单次回转期间与动力转子的两个构件中的每个接合。在一些实施例中，相应的齿轮被构造成驱动相应的轴的旋转，从而驱动相应的叶轮、转子或类似物的旋转。在一些实施例中，单个轴联接至多个转子，从而驱动每个转子的旋转。

参考图35、图36、图37、图38和图39，本发明的一些实施例包括一个或更多个风扇组件80，比如定位在发动机后端、发动机前端或两者处的风扇组件80。在一些实施例中，风扇组件80与本发明的一个或更多个轴机械(比如延伸穿过动力(和/或压缩)转子的管、延伸穿过一个或更多个隔离器转子的管或类似物)接合。这样，该系统被构造成驱动多个风扇叶片围绕轴旋转，从而将空气抽吸穿过发动机的外表面(比如用于冷却发动机)和/或驱动空气远离发动机(比如用于推进)。在一些实施例中，该系统进一步包括从一个或更多个风扇组件80延伸和/或在一个或更多个风扇组件80之间延伸的发动机护罩60。这样，风扇叶片被构造成将流体吸入和/或推出由发动机护罩60限定的内部区域。在一些实施例中，发动机的至少一部分定位在由发动机护罩60限定的内部区域内。

参考图46-图54，本发明的一些实施例包括组装发动机的方法。在一些实施例中，该方法包括将一个或更多个驱动轴20与一个或更多个同步轴30相关联，比如与一个或更多个驱动齿轮22和/或同步齿轮32相关联。在一些实施例中，一个或更多个轴限定具有纵向中心轴线的圆柱形形状。在一些实施例中，一个或更多个轴限定相对的前开口和后开口以及在它们之间延伸的中空内部区域，从而便于气流通过轴。在一些实施例中，该方法包括将每个轴与齿轮箱410(比如齿轮板、齿轮护罩或类似物)接合。在一些实施例中，该方法包括将一个或更多个轴延伸穿过由齿轮箱限定的相应孔。在一些实施例中，该方法进一步包括比如通过将压缩组件100的前板114安装到齿轮箱410，使得压缩组件100的前板114兼作齿轮箱410的后板，将齿轮封装在齿轮箱410内。应该明白的是，在其它实施例中，齿轮箱包括独立于压缩组件的前板114的后板(未示出)。

本发明的一些实施例包括组装压缩组件100的方法。在一些实施例中，该方法包括将一个或更多个轴延伸穿过由压缩壳体110的前板114限定的孔口。在一些实施例中，前板114限定两个彼此移位的孔，比如被构造成便于围绕相应的轴气密密封的孔。在一些实施例中，组装压缩组件的方法包括将压缩转子120固定到第一轴，比如动力轴20、同步轴30或类似物。在一些这类实施例中，该方法进一步包括将隔离器转子130固定到第二轴，比如动力轴20、同步轴30或类似物。该方法进一步包括：比如通过齿轮组件或类似物将第一轴与第二轴相关联；以及相对于隔离器转子定时压缩转子，使得当压缩转子围绕第一轴的中心轴线以第一旋转方向(顺时针或逆时针)旋转并且隔离器转子围绕第二轴的中心轴线以第二旋转方向(逆时针或顺时针)旋转时，压缩转子的一个或更多个压缩构件被隔离器转子的一个或更多个容纳部周期性地接收，从而促进压缩转子的连续单向旋转。

在一些实施例中，组装压缩组件的方法包括将一个或更多个轴延伸穿过由压缩壳体110的压缩护罩113限定的相应空隙，比如与压缩转子相关联的第一空隙和与隔离器转子相关联的第二空隙。在一些实施例中，每个空隙的形状为圆柱形，使得压缩护罩限定多个弯曲内部壁112，比如由与压缩转子相关联的第一半径限定的第一弯曲内部壁和/或由与隔离器转子相关联的第二半径限定的第二弯曲内部壁。应该明白的是，在一些实施例中，第二空隙是椭圆形的，如以上论述的，以便于一个或更多个隔离器转子的移动，从而促进流体储存或诸如此类。在一些实施例中，第一空隙和第二空隙彼此相交，使得空隙的组合类似于8字形。在一些实施例中，空隙被构造成允许压缩护罩安装在联接至一个或更多个相应的轴的一个或更多个转子上，比如压缩转子、隔离器转子或类似物。在一些实施例中，空隙被构造成允许一个或更多个转子安装到延伸穿过该空隙的相应轴。在一些实施例中，该方法进一步包括比如通过安装压缩壳体110的后板116将转子封装在压缩壳体110内，从而限定一个或更多个压缩室，该压缩室具有相应地与流体流入压缩室和流出压缩室相关联的入口端口111和出口端口119。在一些实施例中，入口端口的宽度等于或大致等于压缩室的宽度(即，沿着发动机的动力轴的纵向轴线的距离测量的)。在其它实施例中，入口端口的宽度小于压缩室的宽度。在其它实施例中，入口端口的宽度大于压缩室的宽度。

本发明的一些实施例包括组装燃烧组件200的方法。在一些实施例中，该方法包括将一个或更多个轴延伸穿过由燃烧壳体210的前板214限定的孔口。在一些实施例中，前板214限定两个彼此移位的孔，比如被构造成便于围绕相应的轴气密密封的孔。在一些实施例中，组装燃烧组件的方法包括将动力转子220固定到第一轴，比如动力轴20。在一些这类实施例中，该方法进一步包括将隔离器转子230固定到第二轴，比如同步轴30。该方法进一步包括：比如通过齿轮组件或类似物将第一轴与第二轴相关联；以及相对于隔离器转子定时动力转子，使得当动力转子围绕第一轴的中心轴线以第一旋转方向(顺时针或逆时针)旋转并且隔离器转子围绕第二轴的中心轴线以第二旋转方向(逆时针或顺时针)旋转时，动力转子的一个或更多个膨胀构件被隔离器转子的一个或更多个容纳部周期性地接收，从而促进动力转子的连续单向旋转。

在一些实施例中，组装燃烧组件的方法包括将一个或更多个轴延伸穿过由燃烧壳体210的燃烧护罩213限定的相应空隙，比如与动力转子相关联的第一空隙和与隔离器转子相关联的第二空隙。在一些实施例中，每个空隙的形状为圆柱形，使得燃烧护罩限定多个弯曲内部壁212，比如由与动力转子相关联的第一半径限定的第一弯曲内部壁和/或由与隔离器转子相关联的第二半径限定的第二弯曲内部壁。应该明白的是，在一些实施例中，第二空隙是椭圆形的，如以上论述的，以便于一个或更多个隔离器转子的移动，从而促进流体储存或诸如此类。在一些实施例中，第一空隙和第二空隙彼此相交，使得空隙的组合类似于8字形。在一些实施例中，空隙被构造成允许燃烧护罩安装在联接至一个或更多个相应的轴的一个或更多个转子上，比如动力转子、隔离器转子或类似物。在一些实施例中，空隙被构造成允许一个或更多个转子安装到延伸穿过该空隙的相应轴。在一些实施例中，该方法进一步包括比如通过安装燃烧壳体210的后板216将转子封装在燃烧壳体210内，从而限定一个或更多个燃烧室，该燃烧室具有相应地与流体流入燃烧室和流出压缩室相关联的进气端口211和排气端口219。在一些实施例中，排气端口的宽度等于或大致等于燃烧室的宽度(即，沿着发动机的动力轴的纵向轴线的距离测量的)。在其它实施例中，排气端口的宽度小于燃烧室的宽度。在其它实施例中，排气端口的宽度大于燃烧室的宽度。在一些实施例中，排气系统(和/或排气系统的一个或更多个分支)的截面伸出和/或以其它方式大于燃烧室的截面，例如以便促进扫气或以其它方式协助从燃烧室抽出排气。在一些实施例中，排气系统(和/或排气系统的一个或更多个分支)的截面缩入在燃烧室的截面中和/或小于燃烧室的截面，以便限制排气和/或便于不同类型的受控燃烧。在一些实施例中，排气系统被构造成使得流过排气系统的空气有助于将排气流体从燃烧室的排气部段抽出，比如通过相对于排气系统周围的流体流引导排气系统的出口端口。

应该明白的是，压缩室和燃烧室各自的体积可以改变以满足各种要求，比如通过使压缩室的体积大于、等于或小于相应的燃烧室的体积。还应当理解，多个燃烧室和/或压缩室的总体积可以改变，比如通过增加或减少一个或更多个这种室和/或重新构造、使无效(即打开泄压阀)、重新设计或以其它方式改变它们。还将进一步理解，每个室的体积可以通过改变相应组件的一个或更多个参数(比如转子的宽度(即，沿着发动机的动力轴的纵向轴线的距离测量的)、转子的外直径、入口/进气端口相对于出口/排气端口的定位、和/或相应壳体的内表面的直径)来改变。在一些实施例中，轴的直径沿着轴的长度变化，从而便于根据需要或期望使用更大或更小的转子。在一些这类实施例中，轴是单件，其被加工成或形成有不同的直径。在其它实施例中，轴包括从第二部分延伸的第一部分，第一部分具有小于第二部分的外直径的外直径。在一些实施例中，较大的压缩机体积(单一的或复合的)被用来储存过量的压缩空气，以便在低动力需求期间驱动附加的机构和/或便于利用压缩空气驱动动力转子。在其它实施例中，燃烧组件的体积大于压缩组件的体积，从而在膨胀冲程期间实现与最大化动力捕获相关的效率(即阿特金斯和米勒循环试图在往复式发动机中获得的效率)。

在一些实施例中，本发明的罐组件被构造成保持用于多个装料的工作流体，使得当罐组件对燃烧组件开放时，罐组件中的压力保持足够高以驱动流体进入燃烧室(即，可忽略的压降)。在一些实施例中，罐组件被构造成将流体保持在足够高的压力下，使得当罐组件对燃烧组件开放时，罐组件内的压力足以驱动流体以足够高的压力进入燃烧室以便于燃烧(即，可接受的压降)。在一些实施例中，使燃烧室向罐组件敞开导致罐组件中的压降，该压降与罐组件内的加压流体相关联，其驱动流体进入燃烧室中。在一些实施例中，一个或更多个压缩组件驱动流体进入罐组件，同时罐组件向燃烧室敞开，从而使得与使燃烧室向罐组件敞开相关的至少一些压降无效。在一些实施例中，利用一个或更多个机构来选择性地增加和减少罐组件的内部区域的体积，从而有助于在燃烧组件的进气端口在打开构造和闭合构造之间移动时保持罐组件内的相对恒定的压力。

在一些实施例中，组装燃烧组件的方法包括限定与本发明的燃烧室215流体连通的点火室250(参见图68)。在一些实施例中，第一点火通道252在点火室250和燃烧室215之间延伸，从而便于在点火室中点火后从点火室膨胀到燃烧室中，从而便于燃烧室内的点火。在一些实施例中，点火装置16，比如等离子塞或类似物，延伸到点火室250中，以便于在点火室内点火。应理解的是，在一些实施例中，该系统包括延伸到燃烧室中的点火装置，代替延伸到点火室中的点火装置或除了延伸到点火室中的点火装置之外。还应理解的是，本发明的一些实施例不包括点火室和/或点火室与燃烧室是同一个。

在一些实施例中，提供燃料15的装置，比如燃料喷射器或类似物，延伸到点火室中和/或以其它方式相对于点火室250紧密定位，以便在点火室250内产生具有良好点火能力的燃料空气比。在一些实施例中，点火室250内的燃料空气比大于燃烧室内的燃料空气比。在一些实施例中，至少一部分装料(比如燃料、压缩工作流体和/或类似物)通过第二点火通道254被引导向点火室。在一些实施例中，燃烧组件被构造成使得至少一部分装料恰在点火之前在点火室内循环，从而促进空气和燃料的混合和/或以其它方式促进点火(比如通过促进获得有利的燃料空气混合物)。在一些实施例中，循环增加了点火室内的燃料空气混合物。

本发明的一些实施例包括组装罐组件300的方法。在一些实施例中，该方法包括将一个或更多个轴延伸穿过由罐壳体310的前板限定的孔口。应该明白的是，在一些实施例中，罐组件的前板也用作压缩壳体110的后板116。在一些实施例中，前板限定两个彼此移位的孔，比如被构造成便于围绕相应的轴气密密封的孔。在一些实施例中，组装罐组件300的方法包括将旋转阀320固定到第一轴，比如动力轴20。该方法进一步包括：将第一轴与燃烧组件的动力转子相关联，比如通过将动力转子联接到第一轴；以及相对于动力转子定时旋转阀，使得当第一轴围绕第一轴的中心轴线以第一旋转方向(顺时针或逆时针)旋转时，旋转阀320的一个或更多个孔口321周期性地与燃烧组件的一个或更多个进气端口对准，从而在打开构造和闭合构造之间移动燃烧组件200的进气端口211，以便控制流体从罐组件流入燃烧组件的燃烧室215。在一些实施例中，一个或更多个燃料喷射器相对于燃烧组件的进气端口对准(定位和定向)，并且构造成当进气端口处于打开构造时将燃料喷射到燃烧组件中。在一些实施例中，燃料喷射器至少部分地定位在罐组件的内部体积内，并且被构造成用以防止或以其它方式抑制燃料留在罐组件中，比如通过在来自罐组件的流体被驱动通过进气端口的同时将燃料引导向进气端口，从而驱动燃料随之移动。

在一些实施例中，组装罐组件的方法包括将一个或更多个轴(比如动力管、同步管和/或类似物)延伸穿过由罐壳体310的罐护罩313限定的空隙。在一些实施例中，空隙被构造成允许罐护罩安装在旋转阀上。在一些实施例中，空隙被构造成允许旋转阀安装到延伸穿过该空隙的轴。在一些实施例中，该方法进一步包括比如通过安装罐壳体的后板来封装罐壳体310，从而限定用于储存加压流体的一个或更多个罐室，该罐室具有借以接收流体的至少一个端口(比如相关联的压缩组件的出口端口)、以及流体借以从罐组件排出的至少一个端口(比如相关联的燃烧组件的进气端口)。

参考图73-图76，本发明的一些实施例包括防止或减少进气端口窜漏的一个或更多个装置。在一些实施例中，旋转阀320包括锥形区域，用于提供附加的支撑和/或刚性。在一些实施例中，罐壳体包括对应的区域，比如对应的锥形区域，用于为旋转阀提供附加的支撑。在一些实施例中，罐壳体的锥形区域限定路径，以便当孔口与燃烧组件的进气阀对齐时，允许流体流向旋转阀的孔口，从而便于流体流入燃烧组件的燃烧室。在一些实施例中，发动机被构造成使得流入罐组件的流体在流向燃烧组件的进气端口时必须围绕发动机的一个或更多个轴流动。这样，可以增加轴和流体之间的热传递。

应理解的是，在一些实施例中，一个或更多个燃烧组件叠置在(功能上和/或字面上)一个或更多个其它燃烧组件上(即串联堆叠)。应进一步理解的是，在一些实施例中，一个或更多个燃烧组件与一个或更多个其它燃烧组件相邻地(功能上和/或字面上)操作(即平行)。还将进一步理解，根据需要或期望，一个或更多个燃烧组件可以(部分地或完全地)被启用和/或停用，以提供通用性。这样，本发明允许优异的动力性能和优异的效率。

应理解的是，本发明的一些实施例包括定位在一个或更多个罐组件和/或一个或更多个燃烧组件前面的一个或更多个压缩组件。还应理解的是，在一些实施例中，一个或更多个燃烧组件定位在一个或更多个罐组件和/或压缩组件的前面，比如如果需要和/或期望预加热空气。在一些这类实施例中，一个或更多个排气歧管从发动机的前部部分向发动机的后部部分延伸。还将进一步理解，本发明的一些实施例包括定位在一个或更多个燃烧组件、罐组件和/或压缩组件的前面、后面和/或内的齿轮。

应理解的是，本发明的发动机可以被构造成在第一方向(即，动力轴顺时针方向旋转)或第二方向(逆时针)上运行。还应理解的是，本发明的一些实施例包括将在第一方向上运行的第一发动机与在第二方向上运行的第二发动机配对，比如通过将第一发动机和第二发动机定位在飞行器的相对的左机翼和右机翼上，从而消除或以其它方式减少与其相关的扭转效应。

本发明的一些实施例包括具有燃烧组件200的内燃发动机10。燃烧组件200包括燃烧壳体210，其具有限定内部区域的内部表面212。动力转子220定位在燃烧壳体210的内部区域内，动力转子220具有从燃烧壳体210的内部表面212移位的外部表面222，从而限定燃烧室215。膨胀构件225从动力转子220的外部表面222向所述燃烧壳体210的内部表面212延伸，从而在发动机的动力冲程期间将燃烧室分隔成膨胀部段和排气部段。排气部段构造成便于排出膨胀的工作流体(比如第一装料的工作流体、第二装料等的工作流体)以及与其相关的燃烧副产物。膨胀部段被构造成便于与工作流体的膨胀相关联的动力产生，所述工作流体比如是第一装料的工作流体、第二装料等的工作流体。在一些实施例中，燃烧组件包括多个动力转子。在一些实施例中，一个或更多个动力转子包括多个膨胀构件。

在一些实施例中，膨胀构件225联接至动力转子220，使得当动力转子220围绕第一轴线旋转时，膨胀构件移动通过燃烧室215。在一些实施例中，当动力转子220围绕第一轴线旋转时，膨胀构件225的远侧端部与第一轴线保持第一距离。在一些实施例中，第一轴线相对于发动机的燃烧壳体210保持固定。在一些实施例中，第一轴线相对于燃烧组件的点火装置16(比如火花塞、电热塞、等离子塞或类似物)保持固定。在一些实施例中，第一轴线相对于燃烧组件的燃烧室215保持固定。在一些实施例中，第一轴线相对于燃烧组件的进气端口211和/或排气端口219保持固定，进气端口211定位在燃烧室215的第一端处，排气端口219定位在所述燃烧室215的第二端处。

本发明的一些实施例包括至少部分地定位在燃烧壳体210的内部区域内的燃烧隔离器230，燃烧隔离器230具有邻近动力转子220的外部表面222定位的外部表面232，以便限定燃烧室215的第一端和/或第二端的至少一部分。在一些实施例中，燃烧隔离器230限定容纳部235，该容纳部235被构造成当膨胀构件225远离排气端口219朝向进气端口211移动时接收动力转子220的膨胀构件225，以便于从燃烧室排出装料(比如先前点燃并膨胀的第一装料、第二装料等等)的工作流体，以便于动力转子220的连续单向旋转(比如通过便于膨胀构件与一个或更多个容纳部的重复接合和脱离接合)，以便于为随后的燃烧过程(或诸如此类)重置燃烧组件。在一些实施例中，燃烧组件包括多个隔离器。在一些实施例中，一个或更多个隔离器包括多个容纳部。

本发明的一些实施例包括压缩组件100。在一些实施例中，压缩组件100包括压缩壳体110，其具有限定内部区域的内部表面112。压缩转子120定位在压缩壳体110的内部区域内，压缩转子120具有从压缩壳体110的内部表面112移位的外部表面122，从而限定压缩室115。压缩构件125从压缩转子120的外部表面122向所述压缩壳体110的内部表面112延伸，从而在压缩组件的压缩冲程期间将压缩室分隔成进气部段和压缩部段。进气部段构造成便于将可压缩流体吸入压缩室，比如供燃烧组件使用的工作流体。压缩部段被构造成便于流体的压缩，从而不需要对燃烧室内的工作流体的压缩。在一些实施例中，压缩组件包括多个压缩转子。在一些实施例中，一个或更多个压缩转子包括多个压缩构件。

在一些实施例中，压缩构件125联接至压缩转子120，使得当压缩转子120围绕第一轴线旋转时，压缩构件移动通过压缩室115。在一些实施例中，当压缩转子120围绕第一轴线旋转时，压缩构件125的远侧端部与第一轴线保持第一距离。在一些实施例中，第一轴线相对于发动机的压缩壳体110保持固定。在一些实施例中，第一轴线相对于压缩组件的压缩室115保持固定。在一些实施例中，第一轴线相对于压缩组件的入口端口111和/或出口端口119保持固定，入口端口111定位在压缩室115的第一端处，出口端口119定位在压缩室115的第二端处。

本发明的一些实施例包括至少部分地定位在压缩壳体110的内部区域内的压缩隔离器130，压缩隔离器130具有邻近压缩转子120的外部表面122定位的外部表面132，以便限定压缩室115的第一端和/或第二端的至少一部分。在一些实施例中，压缩隔离器130限定容纳部135，该容纳部135被构造成当压缩构件125远离出口端口119朝向入口端口111移动时接收压缩转子120的压缩构件125，以便于从压缩室排出压缩流体，以便于压缩转子120的连续单向旋转(比如通过便于压缩构件与一个或更多个容纳部的重复接合和脱离接合)，以便于为随后的压缩过程重置压缩组件，等等。在一些实施例中，压缩组件包括多个隔离器。在一些实施例中，一个或更多个隔离器包括多个容纳部。

参考图77-图82，本发明的一些实施例包括用于防止或以其它方式抑制空气从发动机泄放和/或用于控制这种泄放的通风系统。在一些实施例中，一个或更多个转子和/或壳体限定凹入区域705，使得当转子定位在壳体内时，所述一个或更多个凹入区域形成围绕(直接或从其移位)相应的管的空隙。这样，任何可能在壳体壁和转子之间移动的窜漏气体(压缩空气窜漏、燃烧窜漏或类似物)必须在到达轴之前进入空隙。在一些实施例中，通风系统700，比如曲轴箱强制通风(“PCV”)系统或类似物，与空隙流体连通，从而在流体到达轴之前从空隙泄放流体。在一些实施例中，通风系统包括阀710和/或与阀710连接，比如PCV阀或类似物。在一些实施例中，该系统利用密封件720，比如环形密封件或类似物，来防止或以其它方式抑制任何可能移动通过空隙的流体移出轴和相应的壳体之间的相应室。这样，可以减少或消除不必要的泄放。应理解的是，一些实施例包括形成在壳体中而不是转子中的凹入区域，一些实施例包括形成在转子中而不是壳体中的凹入区域，并且一些实施例包括形成在壳体和转子中的每个中的部分或全部凹部。在一些实施例中，通风系统将至少一些流体引导回比如在通气系统的过滤器的上游的通气系统。在一些实施例中，通气系统将流体引导至通气系统下游的位置，比如直接进入压缩壳体、罐壳体或类似物。

参考图83，一些实施例包括多个燃料喷射系统。在一些实施例中，本发明包括将燃料喷射到通气系统中和/或用于空气在压缩组件中的压缩之前以其它方式将燃料喷射到输入空气中的装置。在一些实施例中，本发明包括将燃料喷射到罐组件中和/或用于在空气进入燃烧组件之前以其它方式将燃料引导到压缩空气中的装置。在一些实施例中，本发明包括将燃料喷射到燃烧组件中(比如喷射到点火室中和/或直接喷射到燃烧室中)的装置。

在一些实施例中，本发明的压缩转子绕第一轴线旋转，并且本发明的隔离器绕第二轴线旋转，第一轴线平行于第一轴线，但是从第一轴线移位。在一些实施例中，压缩转子联接至从燃烧组件延伸的驱动轴，使得第一轴线与驱动轴的纵向中心轴线重合。在一些这类实施例中，隔离器转子联接至从燃烧组件延伸的同步轴，使得第二轴线与同步轴的纵向中心轴线重合。在其它实施例中，压缩转子联接至同步轴和/或隔离器转子联接至驱动轴。在一些实施例中，每个转子联接至相应的轴，使得每个转子的旋转速度等于相应的轴的旋转速度。

在前面的描述中，为了简洁、清楚和理解，使用了某些术语；但是除了现有技术的要求之外，没有不必要的限制，因为这些术语是用于描述目的，并且意在被广泛地解释。另外，本发明的描述和图示是通过示例的方式，并且本发明的范围并不局限于所示出或描述的具体细节。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明的前述详细描述，并且已经示出和描述了预期用于实施本发明的最佳模式，但是应该明白的是，除了在此具体阐述的那些之外，本领域技术人员在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以在实施上述发明及其构造中进行某些改变、修改或变型，并且这种改变、修改或变型应被认为落在本发明的总体范围内。因此，预期覆盖本发明以及落入本文公开和要求保护的基本原理的真实精神和范围内的任何和所有变化、修改、变型或等同物。因此，本发明的范围意在仅由所附权利要求书来限定，包含在以上描述中并在附图中示出的所有内容应被解释为说明性的，而不是限制性的。

现在已经描述了本发明的特征、发现和原理、构造和使用本发明的方式、构造的特征以及获得的有利的、新的和有用的结果；在所附权利要求中阐述了新的和有用的结构、设备、元件、布置、零件和组合。

还应该明白的是，后附权利要求意在覆盖本文所描述的发明的所有一般和特定特征，并且本发明的范围的所有陈述，其作为语言主题可以认为落入其中。