组合式密封片、容积式机器和宽燃料发动机的制作方法

本技术涉及工质压缩和膨胀的容积式机器领域，更具体而言，本技术涉及宽燃料发动机、压缩机及其使用的组合式密封片。

背景技术：

1、如何突破曲柄活塞式内燃机的局限，人们想到了分步式循环方式，即：吸气和压缩、燃烧、膨胀和排气在不同的容积空间中分步进行。这样做的好处主要有：

2、首先，由于燃料的燃烧在特定的燃烧室中进行，燃烧时间极大延长，使得在曲柄活塞式内燃机中产生的，又来不及完全燃烧的co、hc及颗粒物等，根本不产生，或少量产生后也有机会在燃烧室内燃烧掉，环保优势比较明显。

3、其次，燃料充分燃烧后，获得的热量高；做功侧的容积很容易实现大于压缩侧的容积，相当于阿特金森循环(atkinson cycle)；等等，这些优点有助于获得更高的热效率。

4、燃气轮机属于布雷顿循环(brayton cycle)被认为也是一种分步式循环方式，一般只能在螺旋桨工况或发电工况运行，造价也太高，多数场合不适用。除了燃气轮机，现实中分步式循环方式还没有看到比较成功的商业应用。主要原因首先是现有技术压缩侧在较高压力下效率太低，其次是膨胀侧在较高压力下也有密封不严等技术问题。

5、从内燃机原理出发，分步式循环方式在一个循环中工质的最大压力不能太低，而是应该尽可能提高，这直接关系到热效率。现有的容积式压缩机，单级工作压力一般在0.7mpa以下，而用作高效的内燃机一般起码要在3mpa以上。

6、单纯提高工质的最大压力，也不是什么难题，压缩机多级串联就可实现。曲柄活塞式压缩机，有多个活塞环密封，密封效果好，最适合多级串联使用，缺点是余隙容积大，要达到3mpa的压力，也得2-3级串联。但凡多级串联，摩擦损耗增多，总的效率并不理想，体积、重量和造价过大，实用性降低了。

7、工业上常用的回转式压缩机，如：螺杆、涡旋一类，构成封闭容积的零部件之间不可能完全接触，有时还靠水等液体辅助密封，密封效果有限，改进的手段主要是提高零部件精度，工作压力难以进一步提高。

8、另一类回转式压缩机，如：现有的凸轮转子式和滚动转子式、现有的滑片式和旋叶式、等等，余隙容积较小，但是简单的接触式密封效果很有限，也达不到理想压力；由于采用的滑片基本是单一的线接触，旋转速度太高的情况下接触应力太大，旋转速度受到限制。

9、综上所述，分步式循环方式的发动机，压缩侧需要在较高压力下也能获得满意的效率，膨胀侧也需要在较高压力下高效运行。最理想的是单级无需串联就能实现高压力和高效率，这对于压缩机等行业也具有现实意义。要实现这些就需要选择余隙容积小的容积式机器，并对现有的接触式密封片进行改进。

10、现有技术中使用滑片的压缩机，绝大多数都是单滑片结构，只有一级密封，压力高的情况下泄漏严重，显然不能满足技术要求。

11、在现有技术的申请号为201680025835.x的中国发明专利申请中，提出了将滑片分为两部分，滑块(即，门600)和密封片(即，尖端密封件620)，滑块沿径向往复滑动，带动密封片一起滑动，滑块的作用是承受压力和弯矩，密封片的作用是密封。

12、在现有技术的申请号为200910194315.3的中国发明专利申请中，以及申请号为201310021409.7的中国发明专利中，采用了双滑片结构，虽然密封效果有些改善，但是滑片质量依然比较大，因此只能用在空调压缩机上或类似低转速低压力场合。

13、另一类型的密封片相对容纳它的零部件而言只有微小位移，例如汪克尔(felixwankel)转子发动机转子的棱封，和反汪克尔转子发动机缸体内壁的棱封，其密封性能至今都是未完全解决的难题。

14、本领域中需要改进的密封技术，以解决上述技术缺陷，以及其它技术问题。

15、本实用新型说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本实用新型范围的主题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述以及其它更多的构思，而提出了本实用新型。

2、根据本实用新型的第一方面的构思，旨在提供改进的密封片，工作在较高压力下能够密封良好，并且在较宽的转速范围都能够正常工作。本实用新型的第二目的是利用改进后的密封片制造在较高压力下单级也有满意效率的容积式机器。本实用新型的第三目的是利用改进后的容积式机器制造更环保更节能的宽燃料发动机。

3、在本实用新型中，可能用到如下术语和定义：

4、工质：可实现热能和机械功互相转化的工作介质，例如：空气、某种气体、某种混合气体、燃烧气体、水蒸气、超临界二氧化碳流体、超临界水、水、制冷剂等。

5、组合式密封片：可包括主密封片和至少一个副密封片。

6、容积式机器：可利用空间密闭容腔容积的周期性变化进排工作介质，作为流体能量转换的机器，如泵、真空泵、马达、压缩机、发动机等。

7、宽燃料发动机：发动机的机械运动部分基本不用改动，仅改动或切换工质加热器获得热量的方式，例如仅改动或切换不同的燃料喷入装置和/或燃烧室，就能够使用不同燃料的发动机。工质加热器应该广义地理解，例如也可采取外部热源热交换的方式，而不局限于内部燃烧。

8、压缩比：压缩侧最大密闭容积除以压缩侧根据例如单向阀即将关闭还未完全关闭时刻的压力值按照绝热压缩换算的容积所得的比值，这和曲柄活塞式内燃机压缩比的热功意义相同。

9、中心对称：在一个平面内一个图形绕某一点旋转180°后能与另一个图形重合。

10、ecu：电子控制单元(electronic control unit)。

11、本实用新型的发明目的可通过以下技术方案来实现。

12、技术方案1.一种组合式密封片，包括滑块，所述滑块上带有主密封片，其中，所述组合式密封片还包含至少一个副密封片，所述至少一个副密封片中的第1副密封片背靠在所述主密封片上或同时搭靠在所述主密封片和滑块上，在所述第1副密封片与所述主密封片之间和/或在所述第1副密封片与所述滑块之间，设有弹性件。

13、技术方案2.根据技术方案1所述的组合式密封片，其中，所述至少一个副密封片中的第2副密封片背靠在所述第1副密封片上或同时搭靠在所述第1副密封片和所述滑块上，所述第2副密封片与所述第1副密封片或所述滑块之间有弹性件。

14、技术方案3.根据技术方案2所述的组合式密封片，其中，所述至少一个副密封片的数量为n，并且依照不间断递减的以下顺序来布置：

15、第n副密封片背靠在第n-1副密封片上或同时搭靠在第n-1副密封片和滑块上，第n副密封片与第n-1副密封片或滑块之间有弹性件；第n-1副密封片背靠在第n-2副密封片上或同时搭靠在第n-2副密封片和滑块上，第n-1副密封片与第n-2副密封片或滑块之间有弹性件，依次类推，直到递减至所述第2副密封片为止，其中，n为选自3、4、5、6、7、8、9和10中的一者。

16、技术方案4.根据上述技术方案中任一项所述的组合式密封片，其中，所述主密封片和副密封片中的至少一者是由左右两片拼接而成，并且所述左右两片之间设有横向施力的弹性件。

17、技术方案5.根据技术方案4所述的组合式密封片，其中，所述左右两片优选在密封端面有左右交叉搭接的部分。

18、技术方案6.根据上述技术方案中任一项所述的组合式密封片，其中，所述主密封片和/或所述副密封片的密封端面为弧形柱面。

19、技术方案7.根据上述技术方案中任一项所述的组合式密封片，其中，所述主密封片与所述滑块之间进一步设有弹性件。

20、技术方案8.根据上述技术方案中任一项所述的组合式密封片，其中，容纳所述组合式密封片的容纳腔包括至少一个凹槽，所述凹槽内设有密封条及弹性件，所述弹性件使得所述密封条接触所述组合式密封片。

21、技术方案9.根据技术方案8所述的组合式密封片，其中，所述密封条的截面形状基本是三角形，所述弹性件的施力方向偏向低压区一侧。

22、技术方案10.根据上述技术方案中任一项所述的组合式密封片，其中，容纳所述组合式密封片的容纳腔在靠近端口位置还设有耐磨条和容纳所述耐磨条的圆弧形凹槽。

23、技术方案11.根据上述技术方案中任一项所述的组合式密封片，其中，在所述滑块的正反两面上各设置一组所述主密封片与所述至少一个副密封片的组合，所述滑块的侧面形状是中心对称的。

24、技术方案12.根据技术方案11所述的组合式密封片，其中，在所述滑块上设有镂空的部分和/或加强筋。

25、技术方案13.根据上述技术方案中任一项所述的组合式密封片，其中，所述主密封片与所述至少一个副密封片设置在所述滑块的一个面上，并且在所述滑块的一端安装有穿过轴的滚轮从动件。

26、技术方案14.根据技术方案1所述的组合式密封片，其中，所述主密封片与所述滑块是一体的，所述副密封片及其相应的弹性件对称地分布在所述主密封片两侧。

27、技术方案15.根据技术方案1所述的组合式密封片，其中，所述主密封片与所述滑块是一体的，两组所述主密封片与所述至少一个副密封片及相应弹性件的组合彼此背靠背地对称布置，其中，所述主密封片充当所述滑块。

28、技术方案16.一种容积式机器，其特征在于，包括：

29、转子、缸体和位于所述缸体两侧的缸盖，所述转子通过主轴和轴承借助于所述缸盖可转动地安装于所述缸体的筒形内壁之中；

30、其中，所述转子是凸轮转子，所述转子的轮廓从最大半径圆弧分别向两边平滑延伸直至重合，在延伸过程中所述轮廓各点到回转轴心的距离从最大值逐渐到最小值，所述最大半径圆弧的圆弧柱面包括至少一个凹槽，所述凹槽内有作用于所述缸体筒形内壁的径向密封条；

31、所述转子的两端面分别至少有一个环形槽及槽内的密封环；

32、所述缸体设有前容纳腔用于容纳组合式密封片，也有后容纳腔用于容纳所述组合式密封片的驱动机构；

33、在所述缸体的筒形内壁之中通过所述转子和组合式密封片隔离出可变化的容积，用于工质进出的开口和阀门分别位于被所述组合式密封片隔开的低压区一侧和高压区一侧的所述缸体或缸盖上；

34、所述容积式机器还包括润滑通道和冷却面；

35、其中，所述组合式密封片是技术方案1至15中任一项所述的组合式密封片。

36、技术方案17.根据技术方案16所述的容积式机器，其中，所述最大半径圆弧的半径为r0，其圆心与回转轴心重合，以该圆弧的中点到回转轴心的连线为对称线，圆心在该对称线上的另一圆弧半径为r1，在对称线两侧半径为r0的圆弧和半径为r1的圆弧之间分别有过渡圆弧r2，或者用更多圆弧替代圆弧r2，所有圆弧相邻相切，连接成平滑曲线。

37、技术方案18.根据技术方案16所述的容积式机器，其中，所述作用于缸体筒形内壁的径向密封条与其凹槽之间有防脱台阶，并允许径向密封条有径向移动间隙，径向密封条在所述圆弧柱面上的位置居中或者偏向低压区一侧。

38、技术方案19.根据技术方案16所述的容积式机器，其中，所述转子两端面的环形槽及槽内的密封环，还包括环形槽槽底和密封环之间的弹性密封件，密封环横截面基本为正方形或长方形，密封环或者由长度大于环形槽圆周长的薄片卷绕而成，该薄片两端或者逐渐变薄。

39、技术方案20.根据技术方案16所述的容积式机器，其中，所述缸体有两个筒形内壁，其中分别装入回转轴线平行、转子轮廓从最大半径圆弧中点到回转轴心的连线也平行、轴间转速比为1:1的两个转子，所述前容纳腔连通两个筒形内壁，所述滑块搭载的两组主副密封片的密封端面分别朝向相反的方向接触两个转子，滑块一端受到来自一侧转子作用于各密封片密封端面的力，另一端受到来自另一侧转子作用于各密封片密封端面的力，滑块在这两个力的作用下往复滑动，两个筒形内壁互为后容纳腔，两个转子互为组合式密封片驱动机构。

40、技术方案21.根据技术方案16所述的容积式机器，其中，所述润滑通道要经过所述轴承和所述转子，润滑油进油口在主轴一端轴承的压盖上，回油口在主轴另一端轴承的压盖上。

41、技术方案22.根据技术方案21所述的容积式机器，其中，所述缸盖面向所述转子的一面有若干小凹坑或细凹槽，小凹坑或细凹槽的位置靠近所述缸体筒形内壁同时有机会接触到转子两端面密封环之内的润滑油。

42、技术方案23.根据技术方案16所述的容积式机器，其中，所述冷却面由所述缸盖内的中空部分限定；或者，在所述缸盖和缸体内都有作为所述冷却面的中空部分，其中可通入循环的冷却液。

43、技术方案24.一种容积式机器，其特征在于，包括：

44、转子、缸体和位于所述缸体两侧的缸盖，所述转子通过主轴和轴承借助于所述缸盖可转动并偏心地安装于所述缸体的筒形内壁之中；

45、所述转子是组合式密封片转子，在其基本圆柱体上设有贯通回转轴线的容纳腔，用于容纳组合式密封片；

46、所述转子的两端面分别至少有一对半径相同的弧形槽及槽内的弧形密封件；

47、所述组合式密封片的滑块形状为中心对称，并且搭载两组主副密封片，所述两组主副密封片的密封端面分别向相反的方向接触所述缸体筒形内壁；

48、在所述转子的回转轴线与所述缸体筒形内壁最接近位置的内壁上开有至少一个凹槽，所述凹槽内设有作用于所述转子的径向密封条；

49、在所述缸体筒形内壁之中，通过所述转子和作用于所述转子的径向密封条隔离出可变化的容积，用于工质进出的开口和阀门分别在所述径向密封条隔开的低压区一侧和高压区一侧的所述缸体或缸盖上；

50、所述容积式机器还包括润滑通道和冷却面；

51、其中，所述组合式密封片是技术方案1至15中任一项所述的组合式密封片。

52、技术方案25.根据技术方案24所述的容积式机器，其中，所述缸体筒形内壁远离所述转子回转轴线的这段内壁基本为椭圆弧柱面，所述转子回转轴线与所述缸体筒形内壁最接近位置并开有所述凹槽的内壁为圆弧柱面，所述圆弧柱面的弧心线与转子回转轴线重合，所述圆弧柱面和所述椭圆弧柱面之间通过至少一种半径的圆弧柱面相邻相切过渡。

53、技术方案26.根据技术方案24所述的容积式机器，其中，所述作用于转子的径向密封条与其凹槽之间有防脱台阶，并允许所述径向密封条有径向移动间隙，所述径向密封条在所述圆弧柱面上的位置居中或者偏向低压区一侧，所述径向密封条与其凹槽之间有弹性件，所述弹性件使得所述径向密封条接触转子。

54、技术方案27.根据技术方案24所述的容积式机器，其中，所述转子两端面的弧形槽及槽内的弧形密封件，还包括在弧形槽槽底和所述弧形密封件之间的弹性密封件，所述弧形密封件的横截面基本为正方形或长方形。

55、技术方案28.根据技术方案27所述的容积式机器，其中，所述弧形密封件在旋转的方向靠近前端与所述弧形槽之间有凸凹相扣的形状，对所述弧形密封件进行圆周上的固定，其尾部有一段拼接的弧形密封件。

56、技术方案29.根据技术方案24所述的容积式机器，其中，所述润滑通道要经过所述轴承和所述转子，润滑油进油口在所述主轴一端轴承的压盖上，回油口在所述主轴另一端轴承的压盖上。

57、技术方案30.根据技术方案24所述的容积式机器，其中，所述冷却面由所述缸盖内的中空部分限定；或者，在所述缸盖和缸体内都有作为所述冷却面的中空部分，其中可通入循环的冷却液。

58、技术方案31.一种容积式机器，其特征在于，包括：

59、转子、缸体和位于所述缸体两侧的缸盖，所述转子通过主轴和轴承借助于所述缸盖可转动地安装于所述缸体的筒形内壁之中；

60、所述转子是橄榄形转子，所述转子最贴近所述缸体筒形内壁的轮廓是半径和弧长相等、圆心重合且中心对称的两个圆弧，从所述两个圆弧同侧相向平滑延伸直至重合，在延伸过程中所述轮廓各点到回转轴心的距离分别从最大值逐渐到最小值，最贴近所述缸体筒形内壁的圆弧柱面分别包括至少一个凹槽，所述凹槽内有作用于所述缸体筒形内壁的径向密封条；

61、所述转子的两端面分别有至少一个基本为椭圆的环形槽及位于所述环形槽内的密封环；

62、所述缸体上有两个中心对称的前容纳腔用于容纳两个组合式密封片，也有两个中心对称的后容纳腔用于容纳所述两个组合式密封片的驱动机构；

63、在所述缸体筒形内壁之中通过所述转子和所述组合式密封片隔离出可变化的容积，用于工质进出的两个开口和两个阀门分别在被所述两个组合式密封片隔开的低压区一侧和高压区一侧的所述缸体或缸盖上；

64、所述容积式机器还包括润滑通道和冷却面；

65、其中，所述两个组合式密封片分别是技术方案1至15中任一项所述的组合式密封片。

66、技术方案32.根据技术方案31所述的容积式机器，其中，最贴近所述缸体筒形内壁的两个半径为r00的圆弧，其弧长相等、圆心重合且中心对称，在同侧设有与所述两个半径为r00的圆弧距离相等且半径为r11的圆弧，其中，r11＞r00，半径为r11的所述圆弧中点到回转轴心的距离小于r00，在所述两个r00圆弧和所述两个r11圆弧之间分别有半径为r22的一个过渡圆弧，或者有更多个过渡圆弧，所有的所述过渡圆弧相邻相切且连接成平滑曲线。

67、技术方案33.根据技术方案31所述的容积式机器，其中，作用于所述缸体筒形内壁的所述径向密封条与其凹槽之间有防脱台阶，并允许所述径向密封条有径向移动间隙，所述径向密封条在所述圆弧柱面上的位置居中或者偏向低压区一侧。

68、根据技术方案34所述的容积式机器，其中，所述转子两端面的环形槽及槽内的密封环还包括在所述环形槽槽底和所述密封环之间的弹性密封件，所述密封环的横截面基本为正方形或长方形；或者，所述密封环由长度大于所述环形槽圆周长的薄片卷绕而成，所述薄片两端逐渐变薄。

69、技术方案35.根据技术方案31所述的容积式机器，其中，所述组合式密封片的驱动机构是凸轮机构，所述凸轮机构可转动地装于所述后容纳腔里，并由所述主轴按固定转速比驱动，所述组合式密封片的所述滑块上带有滚子从动件，所述滑块一端受到来自所述转子作用于各密封片密封端面的力，另一端受到来自所述凸轮机构的凸轮施加在所述滚子从动件上的力，所述滑块在这两个力的作用下往复滑动；

70、所述凸轮的形状设置成使得由所述主密封片始终接触转子，所述主密封片与所述滑块之间基本没有相对位移，并且所述转子和所述凸轮的旋转由滚子从动件的移动位置决定。

71、技术方案36.根据技术方案31所述的容积式机器，其中，所述润滑通道要经过所述轴承和所述转子，润滑油进油口在所述主轴一端轴承的压盖上，回油口在所述主轴另一端轴承的压盖上。

72、技术方案37.根据技术方案36所述的容积式机器，其中，所述缸盖面向所述转子的一面有若干小凹坑或细凹槽，所述小凹坑或细凹槽的位置靠近所述缸体筒形内壁同时有机会接触到所述转子两端面密封环之内的润滑油。

73、技术方案38.根据技术方案31所述的容积式机器，其中，所述冷却面由所述缸盖内的中空部分限定；或者，在所述缸盖和缸体内都有作为所述冷却面的中空部分，其中可通入循环的冷却液。

74、技术方案39.一种宽燃料发动机，其特征在于，包括：

75、压缩侧容积式机器、膨胀侧容积式机器和工质加热器，其中，压缩侧容积式机器的排出口连通所述工质加热器的进入口，所述工质加热器的排出口连通所述膨胀侧容积式机器的进入口；

76、所述压缩侧容积式机器的主轴可操作地连接至所述膨胀侧容积式机器的主轴；

77、其中，所述压缩侧容积式机器采用根据技术方案16至23中任一项、技术方案24至30中任一项、或者技术方案31至38中任一项所述的容积式机器，其中，所述开口为所述压缩侧容积式机器的工质进入口，所述阀门为所述压缩侧容积式机器的单向阀；

78、其中，所述膨胀侧容积式机器采用根据技术方案16至23中任一项、技术方案24至30中任一项、或者技术方案31至38中任一项所述的容积式机器，其中，所述开口为所述膨胀侧容积式机器的工质排出口，所述阀门为所述膨胀侧容积式机器的控制阀。

79、技术方案40.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，所述工质加热器是燃烧室，所述燃烧室带有燃料喷嘴和点火装置，并且选择性地带有压力传感器和温度传感器中的至少一者。

80、技术方案41.根据技术方案40所述的宽燃料发动机，其中，所述宽燃料发动机中，每转燃料喷入量小于或等于理论空燃比的燃料配比量。

81、技术方案42.根据技术方案41所述的宽燃料发动机，其中，通过调节每转燃料喷入量、每转燃料喷入持续的时间和燃料在所述燃烧室中的分布状态，来控制所述燃烧室每转的最高燃烧温度，所述最高燃烧温度低于法规许可的nox最大生成量温度。

82、技术方案43.根据技术方案40至42任一项所述的宽燃料发动机，其中，每个或单个所述燃烧室的燃料喷嘴至少有2个，其中第1个所述燃料喷嘴输送燃料，第2个所述燃料喷嘴输送水和/或燃料；或者

83、每个或单个所述燃烧室具有单个燃料喷嘴，所述单个燃料喷嘴至少有2个接入口，其中第1个所述接入口输送燃料，第2个所述接入口输送水和/或燃料。

84、技术方案44.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，所述单向阀包括相对于所述缸体或缸盖静止的密封面，所述静止的密封面中心有工质入口，还包括至少2个叠在一起的盘形密封件，所述盘形密封件之间有相对移动间隙，所述盘形密封件由导向件支撑和限位，还有弹性件作用于所述盘形密封件，使得所述盘形密封件靠向所述静止的密封面，所述盘形密封件根据两侧压力差自动与所述静止的密封面分离或接触，实现单向密封。

85、技术方案45.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，所述控制阀是旋塞阀，所述旋塞阀的阀芯通过缸盖上安装的轴驱动，所述轴伸出所述缸盖由所述主轴按固定转速比驱动，所述轴上设若干均压槽，所述轴和所述缸盖之间有油池，通过所述油池中的油进行密封和润滑；或者，所述旋塞阀的阀芯通过所述缸盖上安装的电磁驱动或磁力耦合驱动，电磁或磁力耦合靠磁力驱动并将内外空间的压力用壳体或隔离套隔开。

86、技术方案46.根据技术方案45所述的宽燃料发动机，其中，通过选择所述旋塞阀的阀座开口和阀芯开口的贯通重叠角度，在每转喷入燃烧室的燃料达到最多的条件下，使压缩侧的压缩比达到设计最大值。

87、技术方案47.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，所述控制阀是电磁阀，其包括：相对于所述缸体或缸盖静止的密封面、阀杆、阀杆导向件、阀杆端部带有的盘形密封件、复位弹性件，第一衔铁和第一电磁铁、第二衔铁和第二电磁铁；其中，所述静止的密封面中心有工质出口，所述第一电磁铁和第二电磁铁的电流及通断受ecu控制；其中，在所述电磁阀打开时，所述第一衔铁首先被所述第一电磁铁吸合，随后所述第二衔铁被所述第二电磁铁吸合，在所述电磁阀关闭时，顺序相反。

88、技术方案48.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，所述盘形密封件的数量至少有2个并且套叠在一起，所述密封件之间有相对移动间隙。

89、技术方案49.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，所述控制阀是闸阀，其包括：相对于所述缸体或缸盖静止的密封面、闸板，所述闸板包括通孔、容纳腔和容纳在其中的至少两个套叠在一起的盘形密封件，所述至少两个盘形密封件中除了最小的是无容纳腔的片状密封件之外各自都有容纳腔，以便容纳比其小一级的盘形密封件，所有的容纳腔与其所容纳并直接接触的盘形密封件之间有径向和轴向间隙；所述密封面设有工质出口，所述闸阀还包括闸板驱动装置以驱动所述闸板使所述通孔与所述工质出口连通、或使所述盘形密封件和片状密封件封闭所述工质出口，实现工质的通断。

90、技术方案50.根据技术方案47-49中任一项所述的宽燃料发动机，其中，控制所述闸阀在每次打开后关闭的时刻，来控制所述燃烧室的压力，继而控制压缩侧的压缩比。

91、技术方案51.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，膨胀侧每转膨胀做功容积大于压缩侧每转压缩容积。

92、技术方案52.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，设有至少1个辅助输出轴，为润滑油泵和冷却液泵等提供动力。

93、技术方案53.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，膨胀侧主轴与压缩侧主轴同轴或通过联轴器连接；或者，膨胀侧主轴通过超越离合器与压缩侧主轴连接，压缩侧超越膨胀侧。

94、技术方案55.根据技术方案53所述的宽燃料发动机，其中，所述压缩侧主轴连接有电动机，用于启动所述宽燃料发动机，和/或为所述宽燃料发动机提供附加的扭矩和功率。

95、技术方案55.根据技术方案54所述的宽燃料发动机，其中，所述电动机兼有发电机功能；或者，所述宽燃料发动机另外增设并连接一台发电机用于发电。

96、技术方案56.根据技术方案39所述的宽燃料发动机，其中，所述压缩侧容积式机器至少两级串联使用，并且/或者所述膨胀侧容积式机器至少两级串联使用。

97、技术方案57.根据技术方案40所述的宽燃料发动机，其中，所述燃烧室的容积为压缩侧最大密闭容积的0.02至0.9倍。

98、技术方案58.一种容积式机器，例如压缩机，其安装有根据技术方案1-15中任一项所述的组合式密封片。

99、技术方案59.一种发动机，例如宽燃料发动机，其安装有根据技术方案1-15中任一项所述的组合式密封片。

100、技术方案60.根据技术方案1-15中任一项所述的组合式密封片在容积式机器或发动机中的用途。

101、根据本实用新型的一方面，还提供了一种组合式密封片，包括滑块，滑块上带有主密封片，还包含至少一个副密封片，第一或唯一副密封片背靠在主密封片上，或同时搭靠在主密封片和滑块上，副密封片与主密封片或滑块之间有朝向密封端面施力的弹性件。

102、根据本实用新型的另外一方面，还提供了组合式密封片，包括滑块，滑块上带有主密封片，组合式密封片还包含至少一个副密封片，其中的第1副密封片背靠在主密封片上或同时搭靠在主密封片和滑块上，在副密封片与主密封片之间和/或在副密封片与滑块之间，设有弹性件。

103、根据一个或多个实施例，组合式密封片可包括主密封片和至少一个副密封片，它们可通过滑块组合在一起，可被放置在特定的容纳腔里，并且可相对该容纳腔可以往复直线滑动或弧线摆动、也可微动甚至基本静止。组合式密封片的密封端面可压在该容纳腔外面的周期性相对运动的零部件表面上，可形成密封端面的密封，同时也可与密封端面方向垂直的两侧面形成密封。

104、根据一实施例，副密封片的数量为n，第n副密封片背靠在第n-1副密封片上，或同时搭靠在第n-1副密封片和滑块上，第n副密封片与第n-1副密封片或滑块之间有朝向密封端面施力的弹性件，n依照不间断递增的顺序可以分别是2、3、4、5、6、7、8、9、等等。

105、根据一实施例，防脱台阶为了防止径向密封条脱离其凹槽；径向密封条的位置偏向低压区一侧，对于压缩容积式机器为了进一步减小余隙容积，对于膨胀容积式机器为了进一步减少负压容积，负压容积是膨胀工质还未进入膨胀容腔但膨胀容腔已经开始变大时的容积，过窄的圆弧柱面径向密封条只能居中布置，所以圆弧柱面的宽度要适当；台阶比较优选地在高压区一侧。

106、根据一实施例，弹性密封件可以是薄壁弹性金属管的环形圈，用在温度较高的地方，也可以是橡胶圈，用在温度较低的地方。

107、根据一实施例，缸体有两个筒形内壁，其中分别装入回转轴线平行、转子轮廓从最大半径圆弧中点到回转轴心的连线也平行、轴间转速比为1:1的两个转子，前容纳腔连通两个筒形内壁，滑块搭载的两组主副密封片的密封端面分别朝向相反的方向接触两个转子，滑块一端受到来自一侧转子作用于各密封片密封端面的力，另一端受到来自另一侧转子作用于各密封片密封端面的力，滑块在这两个力的作用下往复滑动，两个筒形内壁互为后容纳腔，两个转子互为组合式密封片驱动机构。

108、根据一实施例，两个凸轮转子可以认为是共轭关系或近似的共轭关系，两个凸轮转子的轮廓也要兼顾之间的共轭关系。两个转子一般相同，也可径向大小不同。

109、根据一实施例，润滑通道要经过轴承和转子，润滑油进油口在主轴一端轴承的压盖上，回油口在主轴另一端轴承的压盖上。

110、根据一实施例，缸盖面向转子的一面有若干小凹坑或细凹槽，小凹坑或细凹槽的位置靠近缸体筒形内壁同时有机会接触到转子两端面密封环之内的润滑油。

111、根据一实施例，冷却面是缸盖内有中空部分，或者缸盖和缸体内都有中空部分，可通入循环的冷却液。如果是风冷，冷却面可理解为缸盖和缸体外表面的散热片。

112、根据一实施例，缸体筒形内壁远离转子回转轴线的这段内壁基本为椭圆弧柱面，转子回转轴线与缸体筒形内壁最接近位置并开有凹槽的内壁为圆弧柱面，圆弧柱面的弧心线与转子回转轴线重合，圆弧柱面和椭圆弧柱面之间通过至少一种半径的圆弧柱面相邻相切过渡。直线视为半径无穷大的圆弧。

113、根据一实施例，作用于转子的径向密封条与其凹槽之间有防脱台阶，并允许径向密封条有径向移动间隙，径向密封条在圆弧柱面上的位置居中或者偏向低压区一侧，径向密封条与其凹槽之间有弹性件，弹性件使得径向密封条接触转子。

114、根据一实施例，防脱台阶为了防止径向密封条脱离其凹槽；径向密封条的位置偏向低压区一侧，对于压缩容积式机器为了进一步减小余隙容积，对于膨胀容积式机器为了进一步减少负压容积，负压容积是膨胀工质还未进入膨胀容腔但膨胀容腔已经开始变大时的容积，过窄的圆弧柱面径向密封条只能居中布置，所以圆弧柱面的宽度要适当；台阶比较优选地在高压区一侧，弹性件的施力方向偏向低压区一侧。

115、根据一实施例，弹性密封件的横截面可以是薄壁弹性金属管，用在温度较高的地方，弹性密封件也可以是橡胶条，用在温度较低的地方。

116、根据一实施例，最贴近缸体筒形内壁e1-1的两个半径为r00的圆弧，弧长相等、圆心重合且中心对称，在同侧与两个半径为r00的圆弧距离相等有半径为r11的圆弧，r11＞r00，半径为r11的圆弧中点到回转轴心的距离＜r00，在两个r00圆弧和两个r11圆弧之间分别有半径为r22的过渡圆弧，或者有更多过渡圆弧，所有圆弧相邻相切，连接成平滑曲线。

117、根据一实施例，作用于缸体筒形内壁的径向密封条与其凹槽之间有防脱台阶，并允许径向密封条有径向移动间隙，径向密封条在圆弧柱面上的位置居中或者偏向低压区一侧。

118、根据一实施例，转子两端面的环形槽及槽内的密封环，还包括环形槽槽底和密封环之间的弹性密封件，密封环横截面基本为正方形或长方形，密封环或者由长度大于环形槽圆周长的薄片卷绕而成，该薄片两端或者逐渐变薄。

119、根据一实施例，组合式密封片驱动机构是凸轮机构，凸轮机构可转动的装于后容纳腔里，并由主轴按固定转速比驱动，组合式密封片的滑块上带有滚子从动件，滑块一端受到来自转子作用于各密封片密封端面的力，另一端受到来自凸轮机构的凸轮施加在滚子从动件上的力，滑块在这两个力的作用下往复滑动。

120、根据一实施例，工质加热器也可以是某种热交换器，将某种热源的热量传给被压缩的工质。点火装置是火花塞或电热塞，点火装置在启动时或燃烧室温度不足以点燃燃料的情况下工作。

121、根据一实施例，每转燃料喷入量小于或等于理论空燃比的燃料配比量。

122、理论空燃比也称之为化学当量比。本实用新型可以实施从等于理论空燃比的燃烧，到稀薄燃烧，再到超稀薄燃烧，具体每转燃料喷入量根据膨胀侧需要的扭矩和转速调整。

123、通过调节每转燃料喷入量、每转燃料喷入持续的时间和燃料在燃烧室中的分布状态，控制燃烧室每转的最高燃烧温度，该最高燃烧温度低于法规许可的nox最大生成量温度。nox在这里指热力型氮氧化物，燃烧温度低于1800k时生成量明显减少，温度进一步降低nox生成量进一步减少。法规的标准是动态的，所以要以颁布并实施的法规为依据。燃烧温度与每转燃料喷入量、每转燃料喷入持续的时间和燃料在燃烧室中的分布状态等相关因素有直接关系。燃料喷入是连续模式、间歇模式或脉冲模式，间歇模式每转由喷入和停喷两段时间组成，脉冲模式每转由若干次极短喷射组成。燃料在燃烧室中的分布状态尽量分散，多点燃烧，使温度场尽量均匀。燃料分布状态与喷嘴设计和喷射压力有关，燃料也可以通过预热进行雾化。从技术上能够通过控制这些相关因素来控制燃烧温度，达到控制nox浓度的目的，这属于开环控制。燃烧室也可以引入温度检测手段，用反馈的火焰温度，实现闭环控制。

124、每个或单个燃烧室的燃料喷嘴至少有2个，或1个燃料喷嘴至少有2个接入口，第1个燃料喷嘴或第1个接入口输送燃料a，第2个燃料喷嘴或第2个接入口个输送水和/或燃料b。

125、喷入水为适当降低燃烧室温度，减少nox排放，缓解膨胀侧过高的温度冲击，也能提高工质的做工能力。现有技术也有将燃料乳化的做法，虽目的相似，但水的比例不能灵活调整。使用燃料b，利用燃料b的某种特点，比如便于冷机启动等。也可以通过某个燃料喷嘴或某个接入口输送清洁剂或酸碱度中和剂等达到清洁保养目的。

126、单向阀可包括相对于缸体或缸盖静止的密封面，静止的密封面中心有工质入口，还包括至少2个叠在一起的盘形密封件，盘形密封件之间有相对移动间隙，盘形密封件由导向件支撑和限位，还有弹性件作用于盘形密封件，使得盘形密封件靠向静止的密封面，盘形密封件根据两侧压力差自动与静止的密封面分离或接触，实现单向密封。

127、静止的密封面和盘形密封件的配合面可以是圆锥面，也可以是椭圆锥面或平面，2个或多个盘形密封件实现2级以上的密封，压力被各盘形密封件分开负担，减少泄漏，并且容易逐级打开。单向阀的数量并不局限在1个，应该根据单向阀通过的流量和阻力情况权衡后决定其数量。

128、控制阀可以是旋塞阀，旋塞阀的阀芯通过缸盖上安装的轴驱动，轴伸出缸盖由主轴按固定转速比驱动，轴上有若干均压槽，轴和缸盖之间有油池，通过油池中的油进行密封和润滑，或者旋塞阀的阀芯通过缸盖上安装的电磁驱动或磁力耦合驱动，电磁或磁力耦合靠磁力驱动并将内外空间的压力用壳体或隔离套隔开。

129、双作用膨胀容积式机器旋塞阀与主轴的转速比为1:1，单作用膨胀容积式机器旋塞阀与主轴的转速比为1:2。每个容腔每转进排2次为双作用，每转进排1次为单作用。

130、通过选择旋塞阀阀座开口和阀芯开口的贯通重叠角度，在每转喷入燃烧室的燃料达到最多的条件下，使压缩侧的压缩比达到设计最大值。

131、当阀芯与主轴之间的转速比确定后，旋塞阀阀座开口和阀芯开口的贯通重叠角度，也就是从开始导入工质到阻断工质阀芯转过的角度，决定了膨胀侧的初始容积，在燃烧室每转喷入的燃料不变的情况下，也决定了燃烧室的压力，继而决定了压缩侧单向阀即将关闭时刻的最小密闭容积时的压力，最后决定了压缩侧的压缩比。如果一段时间内没有燃料喷入，在相同压力条件下，压缩侧压入燃烧室工质的容积基本等于膨胀侧的初始容积。当有燃料喷入时，膨胀侧的初始容积大于压缩侧压入燃烧室工质的容积，由于膨胀侧的初始容积不变，压缩侧压入燃烧室工质的容积会变小，都是在相同压力条件下比较压缩侧和膨胀侧的容积。显然每转燃料喷入量影响压缩比，当每转喷入燃烧室的燃料达到最多的条件下，压缩比达到最大值，此最大值是根据容积式机器的强度设计和常用工况并兼顾热效率等综合因素优化后的设计最大值，此最大值一般大于18。

132、控制阀可以是电磁阀，包括：相对于缸体或缸盖静止的密封面、阀杆、阀杆导向件、阀杆端部带有的盘形密封件、复位弹性件，第一衔铁和第一电磁铁、第二衔铁和第二电磁铁，静止的密封面中心有工质出口，第一电磁铁和第二电磁铁的电流及通断受ecu控制，电磁阀打开时，第一衔铁首先被第一电磁铁吸合，随后第二衔铁被第二电磁铁吸合，电磁阀关闭时，顺序相反。

133、静止的密封面和盘形密封件的配合面可以是圆锥面，也可以是椭圆锥面或平面。

134、盘形密封件的数量至少有2个并且叠在一起，盘形密封件之间有相对移动间隙。

135、2个或多个盘形密封件可以实现2级以上的密封，压力被各盘形密封件分开负担，减少泄漏，并且容易逐级打开。

136、控制电磁阀每次打开后关闭的时刻，可以控制燃烧室的压力，继而控制压缩侧的压缩比。此压缩比是根据容积式机器的强度设计和具体工况并兼顾热效率等综合因素优化后的设计值，此设计值一般大于10。根据每转燃料喷入量和对应的压缩比的设计值，计算膨胀侧的初始容积，执行电磁阀关闭的时刻，这属于开环控制。也可以输入压力传感器的反馈值通过ecu进行闭环控制。电磁阀打开的时机取决于转子相对工质进入口的位置，在膨胀侧容积最小即将膨胀时刻的位置。

137、控制阀可以是闸阀，包括：相对于缸体或缸盖静止的密封面、闸板、闸板有容纳腔容纳至少1个盘形密封件，静止的密封面有工质出口，还包括闸板驱动装置，驱动闸板及盘形密封件离开或覆盖工质出口实现工质的通断。

138、膨胀侧每转膨胀做功容积可以大于压缩侧每转压缩容积。合理的容积膨胀比的比值取决于常用工况和空燃比等具体情况，一般大于等于1小于3。

139、根据一实施例，至少有1个辅助输出轴，为润滑油泵和冷却液泵等提供动力。该辅助输出轴可以直连各种负载，也可以先带动发电机发电，再用电驱动各种负载。

140、根据一实施例，膨胀侧主轴与压缩侧主轴同轴或通过联轴器连接、或膨胀侧主轴通过超越离合器与压缩侧主轴连接，压缩侧超越膨胀侧。

141、根据一实施例，膨胀侧主轴和/或压缩侧主轴上带有齿盘，与齿盘对应的位置有位置传感器，信号输入ecu，用于反馈和控制。对燃料喷入时机、喷入持续时间、怠速和转速等进行控制。

142、根据一实施例，压缩侧主轴连接有电动机，用于启动宽燃料发动机，和/或为宽燃料发动机提供附加的扭矩和功率。

143、如果膨胀侧主轴与压缩侧主轴同轴或通过联轴器连接，电动机连接在膨胀侧还是压缩侧没有实质上的区别，都可以视为连接在了压缩侧。如果膨胀侧主轴与压缩侧主轴通过超越离合器连接，电动机的位置是有区别的，电动机只能连接在压缩侧，此时压缩侧在电动机的驱动下能够超越膨胀侧，不仅可以为宽燃料发动机提供附加的扭矩和功率，还可以超越膨胀侧的转速，增加进气量和燃料喷入量，提供更大的扭矩和功率。

144、电动机兼有发电机功能，在需要时用于发电，或者另外增加并连接一台发电机用于发电。当然，与发电机配套的还有电池以及电池管理系统。

145、压缩侧容积式机器至少两级串联使用，和/或膨胀侧容积式机器至少两级串联使用。

146、对于质量和空间没有限制的场合或者工质的最高压力特别高可以这样使用，能够提升一些热效率。串联的容积机器前后容积大小顺序不同，压缩侧容积先大后小，膨胀侧先小后大。

147、根据一实施例，控制阀是闸阀，包括：相对于缸体或缸盖静止的密封面、闸板，闸板包括通孔、第一容纳腔和容纳在其中的至少一个第一盘形密封件，第一盘形密封件又有第二容纳腔以容纳比其更小的第二盘形密封件，在第一容纳腔与第一盘形密封件之间有径向和轴向间隙；并且在第二容纳腔与第二盘形密封件之间有径向和轴向间隙；密封面设有工质出口，闸阀还包括闸板驱动装置以驱动闸板使通孔与工质出口连通、或使第一和第二密封件封闭工质出口，实现工质的通断。

148、根据一实施例，第二盘形密封件是盘形密封件，第二盘形密封件又有第三容纳腔以容纳比其更小的第三片状密封件，在第三容纳腔与第三片状密封件之间有径向和轴向间隙；闸板驱动装置驱动闸板使通孔与工质出口连通、以及使第一、第二和第三密封件封闭工质出口，实现工质的通断。

149、燃烧室的容积可以为压缩侧最大密闭容积的0.02至0.9倍，优选0.06至0.3倍。燃烧室的容积包含从单向阀之后到控制阀之前的容积,在保障燃料连续燃烧和完全燃烧的前提下取小值，减少燃烧室的体积及散热面积。

150、本实用新型的更多实施例还能够实现其它未一一列出的有利技术效果，这些其它的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本实用新型后是可以预期和理解的。