，每个室40在容积上变化，并且围绕定子腔运动以经历 进气、压缩、膨胀和排气的四个阶段。
[0017] 进气端口 48通过外围壁38被提供，以允许压缩空气进入到工作室40之一中。排 气端口 50也通过外围壁38被提供，以用于排出来自工作室40的排气气体。用于火花塞或 其他点火机构以及用于一个或多个燃料喷射器(未示出）的通道52也通过外围壁38被提 供。替代性地，进气端口 48、排气端口 50和/或通道52可通过该壳体的端壁或侧壁54被 提供。
[0018] 为了有效地操作，工作室40例如由弹簧加载的顶点密封件56以及弹簧加载的表 面或气体密封件58和端部或角部密封件60来密封，所述顶点密封件56从转子34延伸以 接合外围壁38,所述表面或气体密封件58和端部或角部密封件60从所述转子34延伸以接 合端壁54。转子34还包括至少一个弹簧加载的油密封环62,其被偏压靠在端壁54上，该 端壁围绕用于转子34的位于轴离心部42上的轴承。
[0019] 每个汪克尔发动机提供呈相对长的排气脉冲形式的排气流；例如，在具体实施例 中，每个汪克尔发动机具有输出轴的每360度旋转的一次爆燃，其中排气端口在该旋转的 大约270度内保持打开，因此提供大约75%的脉冲占空比。对比而言，往复式4冲程活塞 发动机的活塞通常具有输出轴的每720度旋转的一次爆燃，其中排气端口在该旋转的大约 180度内保持打开，因此提供25%的脉冲占空比。在具体实施例中，汪克尔发动机的相对长 的排气脉冲可以有利于驱动速度功率涡轮机26。
[0020] 跨过具有一个或多个旋转发动机或单元的复合循环发动机的压力比可以这样被 限定：
【主权项】
1. 一种复合循环发动机，所述复合循环发动机包括： 输出轴； 至少两个旋转单元，每个单元限定内燃发动机，包括密封地且可旋转地接收在相应壳 体内的转子，每个壳体限定入口端口和排气端口，每个单元的转子都被安装在所述输出轴 上并且与所述输出轴驱动地接合； 包括转子的速度涡轮机，所述转子与位于所述旋转单元中的两个旋转单元之间的所述 输出轴驱动地接合并且支撑延伸跨过流路的叶片的周向阵列，每个壳体的排气端口与位于 所述速度涡轮机的转子上游的流路流体连通；以及 涡轮增压器，所述涡轮增压器包括通过公共轴驱动地接合的压缩机和压力涡轮机，所 述压缩机的出口与每个壳体的入口端口流体连通，所述压力涡轮机的入口与所述速度涡轮 机的转子下游的流路流体连通。
2. 根据权利要求1所述的复合循环发动机，其中，所述输出轴从所述速度涡轮机延伸 穿过，并且所述速度涡轮机沿所述输出轴定位在所述旋转单元中的所述两个旋转单元之 间。
3.根据权利要求1所述的复合循环发动机，其中，每个单元是汪克尔发动机。
4.根据权利要求3所述的复合循环发动机，其中，每个汪克尔发动机具有被限定在从 6:1至8:1的范围内的体积计压缩比。
5.根据权利要求1所述的复合循环发动机，其中，所述涡轮增压器的轴独立于所述输 出轴旋转。
6. 根据权利要求5所述的复合循环发动机，其中，所述涡轮增压器的轴与所述输出轴 以非平行的方式延伸。
7.根据权利要求1所述的复合循环发动机，还包括用于每个单元的共轨燃料喷射器以 及与所述燃料喷射器连通的重质燃料源。
8. 根据权利要求1所述的复合循环发动机，其中，所述单元中的所述两个单元的壳体 彼此以180度取向。
9.根据权利要求2所述的复合循环发动机，其中，所述单元定位成使得沿所述输出轴 在所述功率涡轮机前面和后面布置有相同数量的所述单元。
10. 根据权利要求2所述的复合循环发动机，其中，所述单元定位成使得沿所述输出轴 在所述功率涡轮机前面布置的所述单元的数量比在所述功率涡轮机后面布置的所述单元 的数量多一个或少一个。
11. 一种复合循环发动机，所述复合循环发动机包括： 速度涡轮机，所述速度涡轮机具有驱动地接合到输出轴的转子； 至少两个旋转发动机，每个旋转发动机都具有密封地且可旋转地接收在具有进气端口 和排气端口的相应壳体内的转子，每个旋转发动机的转子驱动地接合到所述输出轴，所述 旋转发动机包括沿所述输出轴定位在所述速度涡轮机前面的第一旋转发动机以及沿所述 输出轴定位在所述速度涡轮机后面的第二旋转发动机； 相应排气管，所述相应排气管在每个排气端口与速度涡轮机在其转子上游之间提供流 体连通； 涡轮增压器，所述涡轮增压器包括通过公共轴驱动地接合的压缩机和压力涡轮机； 入口管道，所述入口管道在所述压缩机的出口与每个旋转发动机的进气端口之间提供 流体连通；以及 涡轮机管，所述涡轮机管在所述速度涡轮机的出口与所述压力涡轮机的入口之间提供 流体连通。
12. 根据权利要求11所述的复合循环发动机，其中，每个排气管轴向地或大致轴向地 延伸。
13. 根据权利要求11所述的复合循环发动机，其中，每个旋转发动机是汪克尔发动机。
14. 根据权利要求11所述的复合循环发动机，其中，所述输出轴从所述速度涡轮机延 伸穿过，并且所述速度涡轮机通过传动装置与所述输出轴驱动地接合，所述传动装置定位 在所述第一旋转发动机和第二旋转发动机之间。
15. 根据权利要求11所述的复合循环发动机，还包括用于每个旋转发动机的共轨燃料 喷射器以及与所述燃料喷射器连通的重质燃料源。
16. 根据权利要求11所述的复合循环发动机，其中，所述旋转发动机定位成使得沿所 述输出轴在所述功率涡轮机前面和后面布置有相同数量的所述旋转发动机。
17. 根据权利要求11所述的复合循环发动机，其中，所述旋转发动机定位成使得沿所 述输出轴在所述功率涡轮机前面布置的所述旋转发动机的数量比在所述功率涡轮机后面 布置的所述旋转发动机的数量多一个或少一个。
18. -种用于复合至少两个旋转发动机的方法，所述方法包括： 使涡轮增压器中的压力涡轮机和压缩机驱动地接合； 限定在所述压缩机的出口与每个旋转发动机的入口端口之间的流体连通； 通过将速度涡轮机沿输出轴放置在所述旋转发动机中的两个旋转发动机之间来将每 个旋转发动机和所述速度涡轮机驱动地接合到所述输出轴； 限定每个旋转发动机的排气端口与所述速度涡轮机的入口之间的流体连通；以及 限定所述速度涡轮机的出口与所述涡轮增压器的压力涡轮机的入口之间的流体连通。
19. 根据权利要求18所述的方法，还包括：提供重质燃料源与每个旋转发动机之间的 流体连通。
20. 根据权利要求18所述的方法，其中，每个旋转发动机具有被限定在从6:1至8:1的 范围内的体积计压缩比。
【专利摘要】本发明涉及复合循环发动机。讨论了复合循环发动机，其包括输出轴、每一个均限定内燃发动机的至少两个旋转单元、速度涡轮机和涡轮增压器。所述速度涡轮机包括转子，所述转子与位于所述旋转单元中的两个旋转单元之间的所述输出轴驱动地接合。每个旋转单元的排气端口与所述速度涡轮机在其转子上游的流路流体连通。所述涡轮增压器的压缩机的出口与每个旋转单元的入口端口流体连通。所述涡轮增压器的压力涡轮机的入口与所述速度涡轮机在其转子下游的流路流体连通。还讨论了用于复合至少两个旋转发动机的方法。
【IPC分类】F02B53-02
【公开号】CN104775900
【申请号】CN201410013702
【发明人】S.博尔杜, M.方丹, L.兰德里, J.托马辛
【申请人】普拉特-惠特尼加拿大公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年1月13日