专利名称：转子发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及完全平衡的、零振动的旋转装置，特别是转子发动机、压缩机和压力或真空泵。
背景技术：
美国专利USA 6,164,263公开了一种通用的旋转装置，称为奎西发动机(Quasiturbine，简称Qurbine)，它用四个枢转叶片和四个滚动滑座(rollingcarriage)构成可变的斜方形几何结构的转子，转子安装在沿圣-希莱尔(Saint-Hilaire)的约束轮廓(形状有点像溜冰场)形成的异形(contour)壳体内壁内，壳体内壁侧由横向侧盖密封。奎西发动机装置利用四个外围滚动滑座来保持转子在壳体内壁内部的位置，并将枢转叶片径向负载压力传送到壳体内壁的相对部分，如此，从中心除去全部负载压力，使奎西发动机成为一种中心区自由的发动机。美国专利USA 6,164,263也公开了一种有效且简单的转子到轴的差速连杆机构，而且还提供了精确计算圣-希莱尔约束轮廓的壳体内壁曲线族的一般方法。大多数的转子发动机中，在枢接或两个相邻叶片之间的顶部处的密封必须与异形壳体内壁以及和两个横向侧盖的密封同时进行，这是个关键且困难的五体密封问题。利用通过滑座的重叠的凹凸枢接(male-female pivot)结构，这个密封问题在专利USA 6,164,263中得到了令人满意地解决。理论模拟经验和一些经验数据结果显示了奎西发动机装置的非凡的发动机性能，尤其是较短压力脉冲的可能性，接近上止点有一线性斜坡压缩压力升降倾斜角(linear ramp compression-pressure raising-fallingslope)。
在上下文中，本发明不是USA 6,164,263中奎西发动机装置的改进，而是代之以公开一种“中心的、环形的转子支承系统”，其可应用于全部的奎西发动机转子机构的家族，类似或其它的应用，其中，枢转叶片、轮轴轴承及环形轨道位于转子内部，同时保持用于直接的动力输出的中心区自由的发动机特性，为了图解说明中心的、环形的转子支承系统，使用了奎西发动机的一个实施例，它采用由四个叶片构成的转子，相邻叶片之间结合有简单的柱形枢接头且无滚动滑座。枢接头包括凸接头端处的下部保持指状部，并有效地解决五体密封问题。本发明的装置包括轮轴轴承和横向侧盖，它支承环形轨道并接受叶片施加的压力负荷。本发明也提供了一个精确的参数计算方法和正确选择圣-希莱尔约束轮廓的独特的标准，以达到PV图(压力-体积图)的最佳发动机效率的目的；该几何结构允许奎西发动机按比例增加，提供超过100MW或更多的功率。这种新的转子机构还允许插入环形动力套筒(powersleeve)，每一个套筒都连接着每对相对的叶片，在套筒外表面设置有或无离心式离合器重块。受调内转子容积体(MIRV)允许抽吸-换气运动，对冷却内燃机模式中的转子的内部尤其有用。MIRV也可广泛应用于专利USA6,164,263公开的奎西发动机装置。最后，在环形动力套筒内壁上，联合动力盘和轴、差速器垫圈，构成一个大直径的机械切向差动器(tangentialmechanical differential)。由于较短的约束时间和较快的线性斜坡压缩-压力升降倾斜角，一个新的组合奥托和狄塞尔QTIC-循环模式成为可能，并且是光电爆震(photo-detonation)兼容的。
发明内容
本发明的目的是提供一种奎西发动机中心的、环形的转子支承系统，其中使用枢转叶片、轮轴轴承和横向侧盖支承环形轨道(或通过环形动力套筒，抵消液体能量转换装置模式中的压力负荷)，该系统常应用到奎西发动机转子机构的全部家族及其他转子发动机、压缩机或泵，尤其应用到奎西发动机的具体装置，即其中采用四个叶片、相邻叶片之间结合有简单的柱形枢接头且无滑座的装置，同时在发动机中心始终保持一个大的空闲区域，用于直接动力输出，并保留大多数以前要求的奎西发动机的特征。
本发明的另一个目的是提供一个适用于所选的奎西发动机结构装置的异形壳体内壁的“圣-希莱尔约束轮廓的计算方法”，最小化压缩室的表面和容积之比，减少水流紊动。这个计算方法包括从曲线族选择发动机最优约束轮廓以形成异形壳体内壁的标准。
本发明的另一个目的是提供一个低摩擦、枢转叶片的接头结构，它尤其适用于非金属材料如塑料、陶瓷或玻璃，该接头允许最大程度的气密；门式、近零槽内运动的空间，具有单一或多个异形密封件；更高的最大RPM(每分钟转数)；适用于非常高压的具有密封设计结构的应用。高压缩比的光电-爆震发动机模式下，压缩比调节器可以代替火花塞。
本发明的又一个目的是提供受调内转子容积体(MIRV)，该容积体在移动的枢转叶片的内表面和环形动力套筒的外表面之间产生环形抽吸-换气运动，具有或不具有离心式离合器重块。受调内转子容积体(MIRV)对在内燃机模式下冷却转子内部尤其有用，同时便于在环形动力套筒的内表面上插入差速器垫圈、联合动力盘和轴以便构成一个大直径的机械切向差动器。
本发明的另外一个目的是在内燃QTIC循环模式中提供一种新型的组合奥托和狄塞尔奎西发动机的工作，这是由于约束时间越短，线性斜坡压缩-压力升降倾斜角就可越快，并且这是光电爆震兼容。
为了达到这些目的，奎西发动机转子机构利用适当的异形壳体内壁，适于接收目前的枢转叶片，转子几何结构，并设计用于所选转子机构的一组异形和横向密封件(线性门式和小球型)。
参考附图，更能完整的了解本发明图1是奎西发动机装置的部件分解图，图中显示有异形壳体内壁和显示为方形的四个互连的枢转叶片。
图2是顶视图，已除去横向侧盖，四个互连枢转叶片显示为斜方形。
图3是奎西发动机的部件分解图，显示了内部详细情况，为更清楚地表示，已除去异形壳体内壁和两个枢转叶片。
具体实施例方式
USA 6,164,263专利公开了一种奎西发动机转子机构，使用四个滚动滑座来接受枢转叶片的压力负荷，并将它传送到相对的异形壳体内壁。本发明公开了一种无滑座的奎西发动机转子机构，各枢转叶片上的压力负荷是通过位于叶片内侧的动力传输槽中的其自身的轮轴轴承组承受的，轮轴轴承在环形轨道上旋转，各横向侧盖的中心区联接有一轨道。这个转子支承结构可以应用于全部的奎西发动机家族的结构，并在此图解为无滚动滑座的奎西发动机的具体装置。这个奎西发动机转子机构减少了部件的数量，减少了摩擦面，减少了压缩室的总的内壁表面，尤其适用于非金属材料的枢转叶片，叶片的材料例如为塑料、陶瓷或玻璃。此外，这个转子机构允许用于近零槽内运动(near zero in-groove movement)的单一或多个异形密封件，并且无需滑座的冷却系统。
本发明常应用到转子发动机、压缩机、压力装置或真空泵。
图1中，本发明的奎西发动机的参考标记为10，它包括定子外壳12，该外壳12由异形壳体内壁14和两个横向侧盖16组成，壳体内壁14的每个侧面各有一个横向侧盖，由四个或更多的枢转叶片20组成的转子18被限制在这个壳体内。各枢转叶片20在其轮轴轴承26所在的内表面24上设置有动力传输槽22。横向侧盖16在它们的内表面30上各有一个环形轨道28(不一定是圆形的)，用于支承由枢转叶片20承载的轮轴轴承26，轮轴轴承在轨道上转动。
多个切口32设置于盖16的外周边上，散热片34可以插入切口中。也容易实行液体冷却。径向进气口36和排气口38位于壳体内壁14中或在轴向(未显示)位于横向侧盖16中。可以设置单向阀口40通过各枢转叶片20，以受益于离心机进气压力。高压缩比光电爆震模式下，压缩比调节器42可以代替火花塞44。
各枢转叶片20的一端设置有凸接头46，另一端设置有凹接头48，相邻叶片的凸接头和凹接头连接以提供低摩擦的枢接头50(如图2所示)。柱形凸接头46设置有异形密封槽52，并有一圆形外部，其作为异形壳体内壁14的导向摩擦垫54，供硬质合金或陶瓷插入导向摩擦区域。枢转叶片20还具有在接头50的凸接头46中的横向球孔56，以及在连接器46、48之间延伸的沿其侧的横向密封槽58。用于枢转叶片的密封件组包括异形密封件60、横向拱形侧盖密封件62(当位于横向侧盖16内部的槽中时，它可连续形成)、枢转叶片接头50的凸接头46中的小球型密封件64。全部的密封件都有复位弹簧(backspring)，此外，异形密封件60位于由位于其槽底的橡皮带构成的异形密封件减振器上，有助于延长密封件寿命使其不会抵靠壳体内壁撞击。
如图3所示，安装有两个环形动力套筒66和68，每个动力套筒都通过各套筒上的相对的环72联接到两个相对的枢转叶片动力传输槽22中的轮轴轴承26的轴70上。套筒66和68在发动机中心留有一大圆孔，用于轴功率盘(shaftpower disk)、直接动力输出或其它用途。环形动力套筒66和68可以设置有自己的横向侧盖密封件(未显示)，使得内部中心区与外部区域隔离。此外，环形动力套筒66和68的内表面74设置有几个槽76，任何套筒所封闭的机械装置都可以由这些槽驱动。离心式离合器重块(centrifuge clutch weight)78位于枢转叶片20的内表面24和环形动力套筒66和68的外表面80之间，离合器重块78相邻于各个动力传输槽22的各个侧。机械切向差动器位于环形动力套筒66和68的内表面74上，由几个(从两个到十二个或更多)差速器垫圈82构成，该差速器垫圈82将环形动力套筒66和68联接到中心功率盘84和轴86。公开一种对于所选择的奎西发动机转子机构的定子圣-希莱尔异形壳体内壁14的约束轮廓的计算方法，其中提供一组最佳的发动机异形壳体内壁14的选择标准。
图1显示了在壳体内壁14内部的方形结构的四个互连的枢转叶片20，由相邻叶片之间的接头50上的凸接头46所提供的实心导向-摩擦垫54引导。叶片20的轮轴轴承26在由横向侧盖16承载的环形轨道26上旋转。如图所示的口位置36、38是奎西发动机作为液体能量转换装置或压缩机时使用的口。火花塞44处于内燃模式下的位置。为了更清晰，离心机重块78未在图1中显示。
图2显示了斜方形结构的四个互连的枢转叶片20。图2也显示了互连的枢接头50的详图，包括以下细节凸接头46和凹接头48，异形60密封件、横向拱形密封件62和小球型密封件64，以及轮轴轴承26和环形轨道28的定位；以及柱形凸接头50上的垫54的导向-摩擦运动。显示了压缩比调节器42、火焰传送槽腔88以及枢转叶片单向阀口40之一和中心区。图2中显示的口位置36和38，是奎西发动机在内燃机模式下以逆时针方向旋转运动时所使用的口。图2也显示了受调内转子容积体(MIRV，Modulated Inner Rotor Volumes)90。环形抽吸运动是通过改变容积体90的尺寸而形成的，每一个都位于枢转叶片20内表面24和环形动力套筒66和68外表面80之间。可以看出，离心式离合器重块78位于容积体90内部，并沿动力套筒66和68的外表面80运动。
图3显示了奎西发动机的详图，异形壳体内壁14和两个枢转叶片20已被移除。它也显示了离心式离合器重块78的详图，重块可在最接近的轮轴轴承、环形动力套筒66，68和差速器垫圈82周围枢转，联合动力盘84和轴86构成大直径的机械切向差动器。
在构成转子18时，四个枢转叶片20互相附接成为链式，显示为可变的斜方形几何结构而在异形壳体内壁14的类似圣-希莱尔约束轮廓(根据在全旋转角约束转子18而计算得到)中移动。枢转叶片20和异形壳体内壁14之间的异形密封件60位于各枢接头50上。膨胀或燃烧室92由枢转叶片20的外表面94和异形壳体内壁14的内表面96中间的容积来限定，并从一个枢接头异形密封件60延伸至下一个。
参考图2，当转子18旋转时，它使燃烧室92的上下容积(TDC)最小，左右容积(BTC)最大。在旋转过程中，每一个枢转叶片20经过四个完整的发动机冲程，因此每次旋转要完成总共16个冲程。此外，当一个膨胀冲程从水平枢转叶片20开始，并在它处于垂直位置时结束时，下一个枢转叶片20立即开始一个新的膨胀循环，而没有任何停滞时间，这是指，奎西发动机是一种在进气口和排气口准连续的流引擎(flow engine)，进气口和排气口都可径向地位于异形壳体内壁14中，或轴向地位于横向侧盖16中。几个可移动的进气和排气口插塞98可以把两个并联的压缩和膨胀通路转换成一个单独的串联通路。两个准独立的通路并联且全部的插塞已被除去，用作一个二冲程的内燃机、液体能量转换器、压缩机，真空泵和流量计。通过塞住中间的孔，两个准独立的通路被串联使用，构成一个四冲程内燃机(如图2的口的机构所示)。注意，对于不同的应用，进气和排气口在不同的位置，它们的位置可以是时间提前或延迟排气和进气，如图2所示。压缩的液体施加到各个枢转叶片20上的负荷压力由在附接于各自横向侧盖16上的环形轨道28上滚动的轮轴轴承26承受。由于有这样几何的机构，即使枢转叶片20上施加有很大的压力负荷，转子18的斜方形变形(diamond-shaped deformation)也只需要极少的能量，位于枢接头50和异形密封件60附近的摩擦垫54在斜方形变形过程中引导转子18。在旋转过程中，轮轴轴承轴70不是以恒定的角速度运动，因此，在环形动力套筒66和68内部必须安装差动连杆机构，以恒定的角速度驱动动力盘84和轴86。
定子12和横向侧盖16的中心位于发动机转子轴处。横向侧盖16具有支承由叶片20承载的轮轴轴承26的环形轨道28，轨道不一定是圆形的。图1显示横向侧盖16中的中心孔100，该孔可制得足够大，以便动力盘84和差速器垫圈82可以滑入滑出，而不必拆卸发动机。可以把帽式轴承座插入侧盖大孔100。进气和排气口36和38或径向地位于定子12中、或轴向地位于横向侧盖16(未显示)。对于受调内转子容积体(MIRV)90，横向侧盖16设置有一组通气孔102，用于冷却转子18。火花塞44可以可变角位于定子12顶部上，也可在二冲程发动机模式下位于底部(未显示)，并且在很高的压缩比光电-爆震模式下，可用小的螺纹活塞(称为“压缩比调节器”42)代替，可以反馈控制该螺纹活塞，以根据不同的燃油或运转操作情况最优化燃烧室条件。定子12和横向侧盖16之间的接触面承载有一固定衬垫104。
只有当轮轴轴承26在连接两个连续叶片枢接的轴的线上，环形轨道28才是圆形的。通过将轮轴轴承26移动向枢转叶片20的外表面94或使其移动离开，与枢接头50不对准，转子18中的中心孔可变小或变大，环形轨道28在侧盖16中将不再是一个完好的圆，而是椭圆状的。轮轴轴承26位于枢转叶片20的各侧面上，并装有滚柱或滚针轴承106。位于异形密封件60附近的叶片摩擦垫54可由枢转叶片凸接头46本身形成，或也可由容纳异形密封件60的小插入物(未显示)构成，以防止整个枢转叶片20硬化。在这个机构中，可选地，硬的插入物(insert)可以用来构成完整的枢转叶片接头50。燃烧室92中的压力不在由枢转叶片20支承的轮轴轴承轴70周围产生极大的扭矩，因此，燃烧室压力对施加于壳体异形内壁14上的摩擦垫54的压力几乎没有影响。摩擦垫压力实质上是由于小的转子变形，它与压力负荷无关。然而，这个相同的压力负荷给整个转子产生了很大的切向旋转力。通过削切枢转叶片20可扩大燃烧室92，并且高压缩比光电-爆震模式利用“压缩比调节器”42代替火花塞44。制造方法允许整个定子和转子由柱形盘制成，壳体异形内壁在该盘内部形成和枢转叶片在外部周边形成。另外，异形壳体内壁14可通过精密锻造成形，枢转叶片20可以是金属铸造或金属粉末压锻。对于塑料或陶瓷的材料，可使用类似的技术和模子。
枢转叶片20的构成都是一样的，凸接头46和凹接头48构成枢接头50。另外，一半叶片20可以有两个凹接头，另一半有两个凸接头。一个好的“五体”密封接头结构相当重要，必须满足广力矢量分析(extensive force vectoranalysis)。本发明的叶片枢接头(pivot joint)50必须足够坚固，以承受一些负荷压力和扭矩的全部切向推拉力，并允许两个连接的枢转叶片20独立的低摩擦旋转运动。同时，接头本身、异形壳体内壁14和两个横向侧盖16内部必须是密封的。这个枢接头50有空间，必要时，则装入轴承，以进一步减少所需的转子能量变形(rotor energy deformation)。广泛的研究得到一种双錾子(chisel)式接头枢接的构思(详见图2)，凸接头46在其主体110上具有两个不同的半径106和108，指状部112从主体110隔开，以用于将枢转叶片保持在一起。凹接头48在延伸臂118上也具有两个不同的半径114和116，当延伸臂118被安装在主体110和指状部112之间时，半径114和116与凸接头46上的半径106和108配合，并防止凸接头46和48脱开。当转子扭矩增加，枢接头50则接合得越来越紧，且更加密封。
异形密封件60是单或多件式抽屉式的密封件，其位于沿着枢转叶片凸接头46的轴线方向，并具有近零槽内移位，使得接触角始终大致垂直于异形壳体内壁14，对于选择的结构仅略微偏离从-6,35到+6,35度。串接的多件式异形密封件(未显示)可用于当接头50在孔36、38前面通过时防止两个连续的室相互接触。这种多密封件结构也确保至少其中一个密封件始终在其凹槽内向内运动，而其它的则密封件可向外运动。此外，异形密封件座于由橡皮带构成且布设在其凹槽52底部或弹簧之间的异形密封件减振器上，以利于延长密封件寿命，不撞击于壳体异形内壁上。通过凸接头46端的线性或稍弯的门式横向密封件62和球式密封件64，枢转叶片20在各侧上由横向侧盖16密封。密封槽具有不同的深度，这样，密封件后的压缩气体不能传播。必要时，一非强制性(non-mandatory)的线性内枢接密封件可以从一个横向侧盖到另一个横向侧盖地结合到凹接头48中。当枢转叶片20由光滑或脆性材料，如塑料、陶瓷或玻璃构成，则尚有空间将金属插入物放置在各枢转叶片接头50处，供适当运动和摩擦控制。当形成弧形时，则在车床上很容易制成枢转叶片横向密封槽58。在燃烧模式下，位置接近枢转叶片20外表面的边缘的这个弧形密封件截持最小容积，由于远离转子，它在壳体盖16的外部区域中保持高压，由此减少了施加在壳体盖16上的总压力。一连续的椭圆形密封件也可以是多部件横向密封组件的简单代替物，该椭圆形密封件形状类似略微缩小的密封壁面轮廓且结合到横向侧盖16中。全部的密封件60、62和64都有一复位弹簧，以总是分别保持它们与壳体内壁14和横向侧盖16接触。低摩擦轮轴轴承26、枢接头50的结构和所述密封组件使得奎西发动机可承受高压负荷并且保持最佳密封条件。
许多奎西发动机得益于具有几种离心式离合器。奎西发动机几何结构容许它在转子18内部有离心式离合器重块78，各重块位于轮轴轴承26和叶片端之间，枢转叶片20与容积体90内部环形动力套筒66和68的外表面80之间，其中容积体90由于受调内转子容积体(MIRV)环形中心泵的作用而换气良好。离心式离合器重块78可在围绕轮轴轴承轴线70枢转。和任何离心式离合器一样，重块78将有助于略微增加转子惯性。离心式离合器重块78可用于驱动位于环形动力套筒66和68外表面80上的离合器摩擦垫(未显示)；或位于角旋转速度均匀的动力盘84内部；或位于奎西发动机外部。注意，对于设置的离心式离合器，必须用常规的起动机来驱动奎西发动机转子，而不是用动力轴86，除非设置有某种离合器锁定。
因为各对的对置的轮轴轴承26不以恒定的角速度旋转，两个不同但相同中心的环形动力套筒66和68沿着发动机轴并置使用，如图3所示，通过对置环72，每一个动力套筒联接两个不同的相对的轮轴轴承轴70。各环形动力套筒66和68都是环形圈的形式且外表面80上有两个外部对置环72，该对置环通过轮轴轴承轴线70从相对的枢转叶片20获得扭矩。作为环形动力套筒66和68上的两个外部对置安装环72的代替，与离心机重块78联接的常规离心式离合器垫片(未显示)可以插入两个串接的轮轴轴承26和环形动力套筒66和68的外表面80之间。环形套筒66和68的内部具有在内表面74中的多个槽76，其中通过其上的垫圈销118可附接差速器垫圈82。差速器垫圈82通过动力盘销120被可旋转地附接到动力盘84表面，以便通过垫圈82的围绕动力盘销120的振颤运动(oscillating movement)而将动力盘84联接到动力套筒66和68。在显示的结构中，环形动力套筒66和68的最大相应角度变化是在它们各自的平均角位置前后变化6.35度，对于12.7度的最大差速角，则差速器垫圈82产生+/-15度的振动。在压缩流体能量转换装置模式下，如气压或蒸汽，燃烧室上下都被匀称地加压，环形动力套筒66和68可以承受和抵消两个相对枢转叶片20的相互压力负荷，在这种情况下，可无需使用轮轴轴承26和横向侧盖环形轨道28。
为了通过两个并置的环形动力套筒66和68向轴86提供动力，轴功率盘84或大直径轴具有差速器垫圈82组座于其上的多个径向延伸盘销120。各垫圈82都有两个相对的径向垫圈销118，各个径向垫圈销配合于动力套筒66和68上的所属的内槽76中。奎西发动机结构越厚或越宽，差速器垫圈82的直径就越大，但是，可以安装在动力盘84周围的差速器垫圈就越少，除非可能差速器垫圈受到部分重叠。实际上，差速器垫圈82的数量、动力盘销120的数量和动力套筒66和68中相应凹槽76的数量可从两个变化到十二个或更多。在显示的结构中，围绕盘销120的差速器垫圈82的角振颤是+/-15度，由此在动力盘84和环形动力套筒66和68的内表面74之间需要少许运动，以引起垫圈在振颤过程中略微脱离主轴。另外，如果动力盘84外表面的形状是相同直径的球面的一部分，如果差速器垫圈82形成相应的形状则可以很好地座于其上，另外，因为差速器垫圈82上的垫圈销118仅为15度弧的圆柱形，两个销的形状可以向垫圈中心延伸以获得更好的强度。每一个径向延伸盘销120都可以是差速器垫圈本身的一部分，并且可以支承轴承。这组差速器垫圈82构成了在两个环形动力套筒66和68和唯一的动力盘84之间耦接的大直径的机械切向差动器，并取消输出轴的恒定且均匀的旋转速度的旋转谐振(harmonic)。另一个差速器结构在USA 6,164,263中提出，其它大多数的常规差速器结构可使用，但是上述的切向差速器结构更方便，因为它工作的半径很大，扭矩力最小；它只占据少许空间；而且，它留有一个大的中心自由的发动机区域用于动力输出。此外，它允许大轴径或动力盘轴84和86组件滑入滑出奎西发动机，而无须拆卸它。如对于奎西发动机转子，该差速器结构在旋转过程中有一个固定的重力中心，并保持零振动的发动机性能。动力盘可以保持常规的传送轴，或可以承载大直径的薄壁花键轴(tube shaft)或是大直径的薄壁花键轴的一部分。花键轴可以装入推进式螺纹件(propeller screw)，用于喷水器或泵、或发电机或其它。它还可以至少在一端承载轴向止推轴承，在任一端承载发动机曲柄起动装置。
各受调内转子容积体(MIRV)90通常是三角形的，每一个容积体由相邻的枢转叶片20内表面24构成，从它们共有的枢接50延伸到它们相应的传送槽22以及环形动力套筒66和68的外表面80。容积体90随转子18的旋转而变化。容积体90与外部燃烧室92有45度相位差，并构成集成的高效的环形泵或通风装置，每次旋转排量总共为它的容积的8倍。当转子处于其斜方形最大长度结构时，通风孔102位于横向侧盖16中、接近环形轨道28的外表面且在轮轴轴承26附近。如果横向侧盖16中的全部通气孔102都打开，或两个不同的单向通风通路在相同或相反的轴线方向，如果在发动机两侧上选择出适当的通气孔102，则这几何结构容许脉冲通风。当侧盖16只有一个通过中心交叉对称的通气孔102组，如图1所示，入口只能在发动机的一侧，而出口在另一侧，而相同侧盖上的串接的孔将构成发动机同一侧的进出口。利用横跨通过枢转叶片体的径向单向阀40，可允许往复传送于具有中心区的燃烧室，它的使用适用于例如，在奎西发动机-斯特林-蒸汽机、压缩机或由于气体离心力通过中心发动机区域而增强的混合进气。受调内转子容积体(MIRV)90构成了集成好的环形泵，并能被用于许多应用，或在发动机模式下给转子换气和冷却。当处于压缩机模式时，它们还可以构成一个第二阶段低流动性的高压装置，或形成标准汽化器膜片燃油泵需要的压力波动。此外，当导向外指状部(male finger)112进出时，可以在接头50处由剪式枢转叶片效应而获得高压。同样，其它类似活塞的装置可以结合到这个剪式运动，以产生高压泵的效应，类似柴油泵，以驱动燃油喷射器。最后，受调内转子容积体(MIRV)90还可以作为内转子发动机奎西发动机(IREQ)工作，而奎西发动机向外转子则被用作压缩机、泵或其它应用。
组合奥托、狄塞尔柴油机和最终的光电爆震模式可形成一种新型的奎西发动机内燃QTIC循环模式。奥托发动机循环进气和压缩亚大气压歧管压力(sub-atmospheric manifold pressure)混合气用于均匀燃烧，而柴油机循环始终进气和压缩仅大气压空气，它产生不均匀的喷射燃油燃烧。由于约束时间越短，线性斜坡压缩压力升降倾斜就可能越快，新的奎西发动机内然QTIC循环模式由在大气压力下进气、连续的空气燃油混合以进行均匀燃烧而构成，因此也就组合了奥托和柴油机模式。这个模式不可能带有活塞式发动机，因为造成了不必要的长约束(confinement)时间，最大压力比的正弦波形状限定了上止点，因此需要一个可靠的外触发器源，例如火花塞或燃油喷射器。奎西发动机内燃QTIC循环可以利用火花塞44在适当的压缩比条件下工作，或者没有火花塞而对于几乎任何燃油采用很高的压缩比，通过很短的线性斜坡压力脉冲末端，光电-爆震自动同步。普通的活塞承受不了光电-爆震，因为混合气被限制的时间太长，也因为在两个冲程终端，猛烈的加速度所需要的相对小的活塞质量防止活塞变更强硬。向上的活塞冲力使爆震(knocking)的效果加重，而奎西发动机的均匀运动的旋转则允许相对更大的枢转叶片在上止点通过，而不必改变冲力。在奎西发动机大气压进气的连续气流中，本QTIC循环模式只需要无同步的燃油雾化和蒸发，取消对常规真空汽化器或在光电-爆震模式下同步的燃油喷射器和火花塞定时的需要，并允许比常规模式更高的RPM，这是由于进气流量连续、没有阀阻塞并且光电-爆震的化学燃烧更快。光电-爆震是一种快速发热的辐射体积式燃烧，它留下的未燃烧的碳氢化合物更少，这样，剩下有足够的额外时间来完成燃烧。此外，由于约束时间可更短，燃烧化学过程在膨胀开始之前没有足够的时间压力(time-pressure)来生成NOx而产生较干净的排气，包括在有氮的条件下的热氢气的燃烧。因为零空载时间，通过使用切入壳体内壁14的点火传送槽腔(ignition flame transfer slot-cavity)88，使火焰从一个燃烧室传送到下一个燃烧室，奎西发动机可形成连续的燃烧。这个点火火焰传送槽腔88也允许把高压热燃烧气体注入后面的，随时点火的燃烧室，产生动态增大的压缩比，因为接近上止点，燃烧室中一点点的容积变化可以使压缩比产生大的变化。为了得到更好的多燃料容量(muti-fuel capability)，由在管中简单的小螺纹活塞构成的压缩比调节器42被用于代替火花塞44，并可根据需要精确调节压缩比，并可以动态地反馈控制。
奎西发动机通常可以用作发动机、压缩机或泵，有时处于双模式下。仅举几个应用的例子，它适合于在蒸汽、气压和液压模式下的小的或很大装置(包括在可逆的瀑布水力发电站中的使用)，在组合的发动机-涡轮机-泵模式下，一个进气口和它相应的排气口被用于压缩液体能量转换装置发动机的模式，而另一个进气口和排气口可以被用做正的或真空的泵或压缩机。在二或四冲程模式下，奎西发动机可以被用作奥托或柴油机的内燃机。在高压缩比(20到30∶1)的光电-爆震模式下的奎西发动机尤其适用于天然气及其他很难燃烧达到环境标准的燃油(如喷气燃油或低的特殊的能量气体)，在这样情况下，燃油被简单地混合到大气压进气口，而没有任何同步装置。它还可以用于连续燃烧模式，在接近上止点的前向(forward)异形密封件60处具有火焰传送腔88。它可用于奎西发动机-斯特林-蒸汽转子发动机模式，具有压缩气体或相变液体蒸汽，热柱(pole)与冷柱交替，且可逆的装置被用作热泵。先前的大部分发动机模式不用火花塞的就能工作(无电磁场)，而用塑料或陶瓷发动机机体，噪音低，所有的性质大多数都适用于秘密的军事行动。此外，那些先前模式容许进行有效能量的操作以及比常规的活塞发动机更完全的内燃，符合将来最严格的环境标准。奎西发动机还可以用作发动机，驱动涡轮喷气式发动机压缩机，允许取消热动力涡轮和相关的温度、效率和速率的限制。在开式或闭式的布雷顿模式下，冷型奎西发动机可作为压缩机，而可能同轴的次热型奎西发动机(second hot Quastiturbine)在气压模式下可以产生动力，以便构成无喷射流的喷气式发动机(不包括气体动能中间转换，这使其对尘粒几乎不敏感)。次热奎西发动机可被取消，这个系统被用作高流动性热气发电机。它可用在真空发动机模式，包括内爆布朗气体。许多应用不需要奎西发动机有自己的动力盘84和/或轴86，因为轴附接装置差速器垫圈82可以直接固定在(如发电机、变速箱、差速器轴)的副轴上，奎西发动机只是在副轴上滑动，不需要与轴对准。奎西发动机的空的中心尤其适合于在其中放置叶轮，并构成自动整合海上喷气推进系统(self-integrated marinejet propulsion system)，或液体或气体涡轮状泵，整个发动机可以沉在水中。这个空的中心也适合于设置轻质小型发电机或电动机的电气部件，用于压缩机或泵。由于没有飞轮而产生快速的加速度和很大的发动机比功率(enginespecific power density)，允许在战略应用上使用发动机，如在重负荷软着陆跳伞。提高的发动机进气性能使奎西发动机在稀薄空气中的运动(如高空飞机作业)比活塞发动机更好。它对光电-爆震的低灵敏度和可无油作业，使它最适合于氢燃料作业，包括横向进气口成层化(stratification)和天然大气的吸入。因为奎西发动机没有油盘，不需要重力油采集，它可以全方位运动，甚至在微重力的外太空。奎西发动机还可用作现在和未来应用中的通用更换发动机、压缩机或泵，具有调节容积所需要的最多的方法或工艺。
根据对于全部旋转角的转子的可变斜方形几何结构的经验等式得到异形壳体内壁14。壳体内壁14不是唯一的，但是是曲线族的一部分，必须根据发动机效率标准进行选择。在计算壳体内壁14的圣-希莱尔约束轮廓之前，必须计算叶片枢接44轮廓曲线。因为这个轮廓确实只需要横跨中心发动机轴的对称，任何从0到45度(或在非正交轴条件下的1/8圈)初始的任意枢转运动决定整个枢转点曲线。这个经验0到45度曲率必须符合三个条件在0度角交叉于X轴，平行于Y轴；在斜方形-方形结构角相配；此外，在那些角处的倾斜角必须是连续的。假设Rx是在X轴上的枢接轮廓半径，Ry是在Y轴上的枢接轮廓半径，R45是45度角、即转子处于方形结构的枢接轮廓半径，在0和45度之间的修正的M(θ)线性半径变化是建立在经验基础上，有以下形式(枢接轮廓(pivot profile)，并非实际的壳体异形内壁14)R(θ)＝(Rx-(Rx-R45)θ/45)M(θ)其中，修正的参数函数M(θ)有以下形式M(θ)＝1+Asin(4θ(1-Psin(4θ)))在45(R45)到90(Ry)度距离的枢接轮廓只由毕达哥拉斯斜方形-菱形(diamond-lozenge)结构式给出。两个恒量A和P提供了半径变化的参数调整，其中+/-A控制幅值并作用于大部分轴区域，+/-P控制角的最大变化位置并改变从X轴接近45度的重叠区的宽。这个经验说明适于研究大多数的所感兴趣的枢接轮廓系列，包括很高的偏心率引起的两个叶形轮约束轮廓。显示在图1和2中的壳体内壁14是从枢接凹面偏心率约束轮廓曲线中获得，通过周围的摩擦垫半径106增大。这样的增大必须以全部的角度垂直于本地枢接轮廓切向。此外，为了使发动机通过最有效的压力-体积PV图叙述，发动机燃烧室最终膨胀容积必须等于通过切向推动力的可变表面生成的容积，在旋转过程中，该可变表面与两个连续异形密封件60位置的半径差成正比。这些标准容许对最佳发动机模式有效壳体内壁14选择子家族。一个精确调节A和P参数值的好方法是，控制要计算的限定内壁曲率半径的光滑度。这个曲率半径的连续性很容易获得，因为无叶轮限制机壳，A和P为负的或小于0.09，但是，在这里它并无改进，如以前在USA 6,164,263报告的其它轮廓一样。必须十分小心操作，不要被这个壳体内壁14的外观误解，它比椭圆更复杂。对于这里的例子，枢接到枢接长度是L＝3.5″(inch)，枢接摩擦垫47直径是D＝0.5″，壳体内壁14的四分之一圆周的曲率半径从接近X轴的2.67″到接近33度的2.05″，达到接近65度的4.50″，最后向下再到接近Y轴的2.60″，它指出了33和65度之间存在相对平缓区。这个平缓区壳体内壁14的结构在USA 6,164263中并不明显，而是要求高精度的计算方法。其他研究的轮廓参数是在0.3到3范围内的M(θ)的指数，这里未详细说明。注意，轮廓的复杂性极大地取决于选择的枢转叶片的斜方形偏心率(这里，Ry/Rx＝0.8)。
图中的圣-希莱尔壳体内壁14使用几乎是相同的转子枢接偏心率(Ry/Rx＝0.8)，如专利USA 6,164,263中的奎西发动机。应该注意，增大以各枢接为中心的接头摩擦垫的半径，将减小圣-希莱尔“溜冰场”约束轮廓的角的较高曲率，但是，增大半径有助于增加最大扭矩，且奎西发动机的比功率和重量密度没有净损失，同时，增大半径不会获得线性斜坡压力，这个压力与从滚动滑座结构获得的线性斜坡压力一样强硬。如果转子用高强度材料制成，如钢，则枢接垫半径106可能相对小并且形成所显示的选择的壳体内壁14，它是最佳的奎西发动机比功率和重量密度。通过查看壳体内壁14，很难注意到曲率半径随轮廓的波动。在转子18内部，要注意到在每个转子枢接50的位置处、枢转叶片20的内表面24和环形动力套筒66和68的外表面80中间的三角形的受调内转子容积体(MIRV)90。为了产生内部中心容积的变化而改变转子18的形状，因为环形泵的应用不需要转子旋转，只需稳定的原地“振颤转子变形”，由旋转外部约束轮廓驱动，或通过X轴或Y轴运动来驱动。转子变形还可以从受调内转子容积体(MIRV)90交替的增压来驱动，例如构成内转子发动机奎西发动机(IREQ)。这个计算方法不需要通过x和Y轴轮廓对称，只通过中心点对称，这是指，用相同的计算方法，轴可能不是直角的，在这样的情况下，约束轮廓可能是不对称的，则产生不同的进气和排气容积性能的奎西发动机且仅略微地改变转子。
权利要求
1.一种旋转装置，该装置可从压缩流体流，例如液压、蒸汽、气压，以及从斯特林循环、布雷顿循环、奥托和狄塞尔内燃循环产生机械能到泵、真空装置和压缩装置，通常被称为奎西发动机，包括-具有内部异形壳体内壁的一外壳，其包括两个横向侧盖；-枢转叶片，所述叶片在其端部彼此相接地枢接，枢接轴线平行且各个所述叶片设置有向内指向的一动力传输槽；-所述枢转叶片和接头的一组合件，所述组合件构成X，Y，θ可变形状的转子，所述转子围绕一中心轴在所述壳体内壁内滚动；-壳体异形内壁曲线族的计算方法以及选择标准，以使得选择符合压力体积发动机PV图；-所述横向侧盖，在它们的内表面上各自设置有一环形轨道；-与所述壳体内壁接触的一组异形密封件以及与所述横向侧盖接触的一系统横向密封件；-可变容积的一燃烧室，每一个燃烧室都被两个连续的异形密封件限定，并沿壳体内壁的内表面和所述枢转叶片的外表面延伸；-设置有一燃烧室腔体的所述枢转叶片；-在所述壳体中的一组进气口和排气口；-在所述横向侧盖中的一组进气口和排气口；-通过所述枢转叶片的一组口，将所述燃烧室连接到中心区；-一点燃火焰传送槽腔；-一压缩比调节器；-所述转子内部的一组离合器离心重块；-所述转子内部的一组环形动力套筒；-所述转子内部的受调内转子容积体(MIRV)；-将所述环形动力套筒联接到动力盘和动力轴的机械切向差动器；-其中，全部的相接的压缩壳体区域在相同的壳体区域反复地发生，全部的相接膨胀也在不同的中间的壳体区域反复地发生；-其中，两个压缩壳体区域是相对的，而且两个膨胀壳体区域相对；-其中，每个连续的压缩冲程和膨胀冲程同时开始和结束；-其中，在所述转子的旋转过程中，两个接连的异形密封件之间的距离大致不变；-其中，所述异形密封件总是垂直于所述壳体异形内壁；-其中，所述机械差动器防止轮轴轴承轴线旋转旋转谐振延伸到所述动力轴；-其中，在旋转过程中，所述转子和所述机械切向差动器的质心不动；-其中，所述燃烧室容积与中值不对称，而且，压力脉冲短且在上止点附近线性地增加以及减小；-其中，奎西发动机内燃循环(QTIC)是由所述压力脉冲性能产生的；-其中，所述受调内转子容积体(MIRV)与所述向外转子燃烧室的位相相差是45度；而且-其中，所述受调内转子容积体(MIRV)可交替地加压以构成向内转子发动机奎西发动机(IREQ)，从其内部驱动所述转子；-其中，所述旋转方向可以是相反的，反转流方向。
2.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述异形壳体内壁形状通常为圆角平行六面体的、具有四个最大曲率的区域和四个最小曲率的中间区域，其中，所述壳体异形内壁的复杂性使得曲率半径在一个四分之一圆周内略微波动。
3.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，容许所述转子具有较高的偏心率，所计算的壳体内壁是叶状的、具有六个最大曲率的区域和六个最小曲率的中间区域。
4.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述壳体内壁的数学异形轮廓是仅需要围绕所述异形内壁的中心对称而不需通过X或Y轴对称的曲线族成员之一，计算所述壳体异形轮廓的方法，包括用于大偏心率叶状解决方案以及有限的情况，包括下列计算步骤-首先，选择斜方形转子偏心率，它影响并限定X和Y轴叶片枢接轮廓坐标的设计，而方形的所述转子结构限定45度的枢接轮廓坐标；-首先计算一组可能的叶片枢接轮廓；-首先假设在0-45度的区间的经验叶片枢接轮廓半径是线性的，并通过至少一个双参数的函数来调整所述经验叶片枢接轮廓半径，该函数不改变0和90度区域相切；-在X轴和Y轴正交的情况下，45-90度区间是0-45度区间的毕达哥拉斯斜方形-菱形映射，其中在45度区域内具有倾斜连续性，另外的，斜的菱形映射是适当的；-相应的可能的壳体内壁组通过在周围以一个枢接半径增大所述叶片枢接轮廓而获得；-其中，从这组可能的壳体内壁，要选择最佳的发动机应用壳体内壁，使得，最终所述燃烧室膨胀容积等于推动的切向表面的运动所产生的容积，以便符合压力容积标准发动机PV图；-其中，所述方法应用于全部的值，正、负值或零偏心率，相同或不同的枢接直径，以及x-和y-任意轴线角。
5.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述横向侧盖具有-在外围上的用于散热片的多个槽；-在它们的内表面上的用于枢转叶片轮轴轴承的环形轨道，所述轨道不必为圆形，除非所述枢转叶片轮轴轴承位于两个连续的枢接的轴上；-发动机轴上的用于动力轴的一轴承座；-一个横向侧盖上的发动机轴的大孔，容许动力盘和动力轴滑入滑出壳体，而不必拆卸发动机；；-配合于所述大孔并支承轴承和所述动力轴的一轴承盖；而且-环形轨道周围外部的容积调节口，其用于调节所述内转子容积体(MIRV)。
6.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述枢转叶片包括-一向外表面，其形成的形状确保转子在壳体内壁全旋转角度地自由旋转；-一向外表面，在必要时，截切所述向外表面以扩大燃烧室；-一单向阀口，通过所述枢转叶片径向制得所述单向阀口，并将所述燃烧室连接到中心发动机区；-所述单向阀口，其允许通过离心力而增大燃烧室进气；-一动力传输槽，向内地延伸向中心转子区域；-所述受调内转子容积体(MIRV)内的接收空间，其位于所述传送槽的两侧，以定位所述离心式离合器重块；以及-在所述枢转叶片的端部上的全方位、除了轴向外的一强枢接头。
7.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述孔是径向壳体孔，用于火花塞，压缩比调节器，并用于位于上止点的异形密封件所在的附近的进气口和排气口。
8.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述口是径向侧盖口，用于火花塞、压缩比调节器，并用于位于枢转叶片枢接轨迹上、当处于上止点时接近叶片枢接位置的进气口和排气口。
9.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述进气口和排气口包括-几个可移去的进气口和排气口插塞，所述进气口和排气口插塞用于把两个并联的压缩和膨胀通路转换成单独的串联通路；-以全部的插塞已被除去的方式并联使用的两个准独立的通路，用作二冲程的旋转式内燃机、液体能量转换器、压缩机、真空泵和流量计；以及-通过塞住中间孔而串联使用的两个准独立的通路，构成四冲程内燃转子发动机。
10.根据权利要求所述的旋转装置，其中，对不同的应用所述进气口和排气口的位置也不同，其中-相对发动机中心对称地相对的所述口用于液体能量转换器、压缩机和二冲程发动机应用；-所述对称地相对的口向高压区略微运动，利用在口密封件相交时枢转叶片孔的阻塞，阻止瞬间的自由的进气-排气流；-所述内燃发动机的进气口是在与前向异形密封件相对的角形吸气区的一弧形孔，并进一步延伸以引起流体流动时间延迟；-所述单向阀口径向通过所述枢转叶片，并容许燃烧室中心进气通过离心力而增大；-所述内燃机的排气口的形状为细长的倾斜孔，并且延伸以引起流体流动时间延迟和惯性排气；而且-所述火花塞和压缩比调节器位于高压区中，当处于上止点水平位置时位于枢转叶片异形密封件之间的任一处，并且进一步延伸以引起流体流动时间延迟。
11.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述枢转叶片接头包括-在所述枢转叶片各个端部的凸接头部分和凹接头部分；-在相同的所述枢转叶片的两端处的两个凹接头部分，而所述凸接头部分处于所述转子的两个互补枢转叶片的两端；-所述凸接头部分，其由具有两个不同的曲率半径的柱形构成，并且具有下部保持指状部，以便四个和更多的枢转叶片可以坚固地组装在一起；-凸接头部分，其作为摩擦垫抵靠着壳体内壁以引导转子变形为适当的斜方形，供硬质合金插入，以允许用于材料如塑料、陶瓷、玻璃或其它材料；-凹接头部分，其具有持有两个不同的曲率半径的延伸臂；-凹槽内的接头内密封件，其位于凹接头内并沿着所述凹接头；以及-接头，具有用于接头内轴承的装置，将柱形的凸接头部分无摩擦地连接到凹接头部分。
12.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述传送槽包括-枢转叶片轮轴轴承轴，其与发动机轴平行并且接近所述叶片枢接之间的中间位置；-柱形轮轴轴承轴座，其紧密地配合于所述轮轴轴承轴和所述传送槽；-所述轮轴轴承轴的末端，各个末端设置在所述横向侧盖环形轨道上滚动的一轮轴轴承；以及-用于所述环形动力套筒轴承耳之一的在所述轮轴轴承轴上的附接空间，允许驱动中心动力盘和动力轴。
13.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，具有一组异形密封件，各个异形密封件位于线性凹槽中并且沿所述枢转叶片凸接头部分内的发动机轴延伸，并且包括-门式密封片，其作为复位弹簧加载滑片；-门式密封片，其作为复位弹簧加载滑片，并且同时与壳体异形内壁和横向侧盖配合接触；以及-异形密封件减振器，由布设在槽底的橡皮带构成，其上座有所述异形密封件和弹簧。
14.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，具有由所述枢转叶片承载的一系统横向密封件并且包括-与所述横向侧盖接触的曲形凹槽和曲形密封件；以及-在所述凸接头的各侧上的月亮状的槽和小球形密封件。
15.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述横向密封件包括-在所述凸接头的各侧面上的月亮状的槽和小球密封件；以及-一直接触转子而构成的在各侧盖中的大致椭圆形的枢接轨迹槽和静态背压环。
16.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，可以无需润滑并且包括-良好的几何结构，不需要润滑剂来冷却；-良好的几何结构，不存在内部倾斜力；-良好的几何结构，没有密封件处于内应力下并且受氢脆性的影响；以及-由非常硬质的材料构成且工作中不需润滑剂的所述异形密封件和横向密封件系统。
17.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述环形动力套筒包括-与发动机轴同心的空的环形圈，具有用于所述机械切向差动和动力盘的一内部接收器；-两个相对的小轴承环，每一个小轴承环与枢转叶片轮轴轴承轴线联接；-在所述空环形圈的内表面上的多个槽，用于将扭矩传送到所述切向差速器垫圈；-由所述空环形圈承载的一组密封件，用于将内部区域与外部区域密封隔开；-其中，所述两个环形动力套筒共线地90度间隔插入奎西发动机内部，每一个环形动力套筒都以非恒定的角速度作相对的往复旋转；而且-其中，当处于液体能量转换器模式时两个相对的所述枢转叶片上的负荷压力被环形动力套筒抵消，通常则无需所述轮轴轴承和环形轨道。
18.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述离合器离心重块包括-位于所述枢转叶片和环形动力套筒中间的多个所述离合器离心重块；-围绕密封的轮轴轴承轴线枢转的所述离合器离心重块；-位于环形动力套筒的外表面上的多个摩擦离合器垫片，其旋转角速度不是恒定的；-位于所述环形动力套筒的内表面上的多个摩擦离合器垫片，其旋转角速度不是恒定的；-位于所述动力盘的表面上的多个摩擦离合器垫片，其旋转的角速度不是恒定的；-位于奎西发动机外部的多个摩擦离合器垫片，其由内部的所述离合器离心重块驱动；以及-离合器垫片锁紧机械装置，其允许通过所述动力轴转动曲柄启动发动机。
19.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述受调内转子容积体(MIRV)包括-一三角形燃烧室，其由两个连续的所述枢转叶片的向内接头和环形动力套筒的外表面限定并且从一个枢转叶片轮轴轴承轴线延伸向另一个；-其中，所述受调内转子容积体(MIRV)与所述向外转子燃烧室的位相相差是45度；-其中，所述三角形燃烧室在开式斜方形棱角具有一最小容积，在闭式的角度具有一最大容积；-其中，所述转子的旋转排出封闭在所述最大容积中的气体-液体，并从所述最小容积结构吸入气体-液体；-其中，所述受调内转子容积体(MIRV)可以作为压缩机-通风设备，并可作为第二阶段低流高压压缩器模式；-其中，受调内转子容积体(MIRV)可已以脉动、平行和逆流方向，通过两个独立的顶部和底部通路，使转子内部区域通风；-其中，所述受调内转子容积体(MIRV)可以通过发动机机体循环空气液体冷却剂，并且在转子中心区设置整体式冷却有源通路；-其中，所述受调内转子容积体(MIRV)可以构成压力波动，以运转标准的汽化器燃油膜片泵；-其中，所述受调内转子容积体(MIRV)以在双向旋转的方式工作，与流方向相反；而且-其中，可从枢转叶片剪切式效应中获得高压，以驱动柴油泵或其它装置。
20.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述受调内转子容积体(MIRV)可作为压缩机、泵和振颤式发动机，无需旋转，只需通过所述转子斜方形的连续振颤变形，通过使用交替活塞、外部流体压力或其它。
21.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述枢转叶片受调内转子容积体(MIRV)可作为向内转子发动机奎西发动机(IREQ)，包括-三角形燃烧室，其由两个连续的所述枢转叶片的向内接头和环形动力套筒的向外表面限定并且从一个枢转叶片轮轴轴承轴线延伸向另一个；-其中，所述三角形燃烧室在开式斜方形棱角具有一最小容积，而在闭式的角度具有一最大容积；-其中，所述燃烧室的所述最小容积结构中的压力驱使转子向所述最大容积结构旋转90度；-其中，连续的所述三角形燃烧室的增压可以以发动机模式连续地驱动所述转子；且-其中，所述向内转子发动机奎西发动机(IREQ)模式使转子的向外区域保持空闲，供压缩机，泵及其他使用。
22.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述机械切向差动器包括-大直径动力盘与动力轴，其与动力轴同中心并承载动力轴，具有多个径向延伸销接收器；-一组差速器垫圈，承载插入所述径向延伸销中的两个垫圈销；-外部表面形状作为相同直径球面的一部分的所述动力盘以及形状使得差速器垫圈完全地座于动力盘球面上的差速器垫圈。-所述差速器垫圈的两个垫圈销，其配合于所述环形动力套筒的内部槽以及阶体；-在所述动力盘外部直径和所述环形动力套筒内部直径的之间的游隙，容许所述差速器垫圈围绕所述径向延伸销略微旋转；-沿轴线方向的所述动力盘周边表面的曲率，其提供空间用于所述差速器垫圈的旋转；-一结构，其容许所述切向差动组合件通过其中一个奎西发动机的所述横向侧盖中心孔滑入滑出，而不必拆卸发动机；而且-其中，所述机械切向差动器防止所述枢转叶片旋转谐振而达到所述动力盘和动力轴。
23.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述中心轴包括-与中心壳体轴共线的中心轴，其穿过两个所述横向侧盖并且由在至少其中一个横向侧盖中的轴承支撑；-中心轴连接机构，其由所述动力盘和所述机械切向差动器组成；-其中，所述轴连接机构构成滑动插入式装置，容易滑入滑出而不必拆卸发动机；-其中，所述机械切向差动连接机构除去了轴上的RPM谐振调节；-其中，该轴在它的两端提供了全动力输出；-其中，所述动力盘和动力轴对于发动机工作不是必需，可以拆卸；-其中，中心轴可以是大直径的薄壁花键轴，至少在一端承载有一轴向止推轴承，在任一端承载有一发动机曲柄起动装置，并且包围附件如螺旋桨螺纹件、电气部件、发电机、变速箱轴之类；而且-其中，可能处于不同的模式的几个奎西发动机可以通过简单的增加扭矩的棘齿连接器并列地叠置在单个通用的所述动力轴上。
24.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，在发动机模式下，所述点火火焰传送槽腔包括-壳体异形内壁内的切口，在前向异形密封件处在最大燃烧室压力位置的附近，以便允许火焰从一个所述燃烧室传送到下一个燃烧室，容许连续燃烧；而且-其中，所述点火火焰传送槽腔允许把高压热燃烧气体注入下一个准备点火的燃烧室，产生动态增强的压缩比。
25.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，在发动机模式下，高技术燃油气体和氢燃料性能包括-多工作面的所述进气口，其轴向地位于发动机各侧上，容许燃油和空气的独立和分层进入；-多并置的所述进气口，其径向位于壳体轮廓内壁上，容许燃油和空气的独立和分层进入；-非常坚固的所述枢转叶片、轮轴轴承和环形轨道；而且-进气燃烧室区域，其保持低温以容许直接的高科技燃油气体和防氢逆火进气以及如果必要则采用的发动机光电-爆震模式。
26.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，所述奎西发动机内燃QTIC循环包括-接近上止点的快速线性压力压缩升降奎西发动机特性；-连续的大气气压进气，而无蝶阀的限制；-燃油被蒸发、喷射并直接混合成所述连续大气气压的进气，而无同步装置；-压缩所述燃油混合物到标准压力水平，以及通过火花塞引发的均匀燃烧；-由小的可调节螺纹活塞构成的所述压缩比调节器，用于代替压缩比很高的火花塞；-通过短且快的升降奎西发动机压力脉冲而将所述燃油混合物压缩到类柴油机的压力水平，以及隔热的高温和辐射条件驱动均匀燃烧；-压力很高时，使光电-爆震发动机模式成为可能，不需要火花塞或需要同步装置；-接近上止点的容积变化，没有所述枢转叶片质量冲力的传送，以便很好地防止光电-爆震爆燃；而且-所述转子枢转叶片的重的结构，用于惯性消除光电-爆震爆燃。
27.根据权利要求1所述的旋转装置，其中，热化包括-枢转叶片的所述柱形凸接头，其与所述壳体轮廓内壁直接机械接触，由此增强燃烧室内壁热化、热输送和散热；-两个横向侧盖中的至少一个，具有一个大中心孔，该孔露出转子的枢转叶片中心区，因而无需内部发动机部件并且增加冷却而无需润滑剂热作用，而且-位于所述枢转叶片和所述环形动力套筒之间区域的由所述受调内转子容积体(MIRV)强制的液体和气体通风。
全文摘要
一种奎西发动机，其使用由承受构成转子的叶片的枢转叶片压力负荷并将负荷传送到相对的异形壳体内壁的四个滚动滑座外围支承的转子机构。本发明公开用于由枢转叶片以及相应的轮轴轴承限定的几何形状的中心的环形的转子支承结构并仍保持中心区自由的发动机特性。各枢转叶片上的负载压力是通过在附接到在构成部分壳体的横向侧盖的中心区的环形轨道上滚动的轮轴轴承组接受，或者在对称增压液体能量转换器的模式下通过环形动力套筒的中心保持作用而抵消。这种转子机构通常可用于全部的奎西发动机转子机构家族，尤其用于其中已有的滚动滑座结构被现有的柱形枢转叶片接头代替的情况。
文档编号F01C1/00GK1759230SQ03826218
公开日2006年4月12日 申请日期2003年2月10日 优先权日2003年2月10日
发明者吉勒斯·圣-希莱尔, 罗克珊·圣-希莱尔, 伊利安·圣-希莱尔, 弗朗科伊斯·圣-希莱尔 申请人:吉勒斯·圣-希莱尔