CN101360899A - 内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机，其具有转子，所述转子包括至少一个狭槽和至少一个用于形成空腔的燃烧室。发动机还包括至少一个可滚动地设置在所述狭槽中的叶片，以及用于容纳所述转子的壳体，其具有第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，第一象限包括入口，第四象限具有出口。叶片移动穿过第一象限时，将空气吸入到壳体和空腔中。之后叶片移动穿过第二象限，压缩空气。之后叶片移动穿过第三象限，燃烧空气，并迫使转子旋转。然后叶片移动穿过第四象限，迫使空气离开出口。

Description

内燃机

对相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2005年11月23日提交的美国临时申请第60/739,484号的权益。

发明领域

本发明涉及一种改进的旋转式内燃机。

发明背景

内燃机是众所周知的。最通用的内燃机的类型是一种具有至少一个活塞的内燃机，所述活塞设置在气缸中，并利用连杆而连接在曲轴上。活塞在操作期间从气缸的顶部移动至气缸的底部，这也被称为行程长度。当活塞朝着气缸的顶部移动时，喷射到气缸中的空气和燃料被压缩。一旦空气和燃料被压缩，就使其燃烧，迫使活塞在气缸中向下移动。随着活塞在气缸中以循环方式移动时，空气被带到气缸中进行压缩和燃烧。

活塞在气缸中的运动通过连杆而转移至曲轴，其将活塞的线性运动转换成旋转运动。连杆具有轴承，其偏离曲轴轴承的中心，并连接在连杆上。随着轴承至曲轴中心的距离增加，活塞的行程长度增加，并且产生增加的扭矩量的能力也得以提高。然而，增加的行程长度还增加了气缸内的空气的压缩量。内燃机的其中一个缺点是提高气缸内部的空气压缩，其可能造成空气和燃料过早地燃烧。因此，在传统的汽油内燃机中，行程长度和因而可产生的最大扭矩是有限的。

另外，连杆的角度也随着活塞在气缸内移动，且曲轴旋转时而变化。为了应付活塞在气缸中的往复运动，曲轴通常是较重的。在活塞这种运动传递期间浪费了大量的热能和机械能量。在燃烧行程期间，活塞还必须在“上止点”位置(活塞已经移动到气缸的顶部的位置)停下来。这使得可用于提供机械能量的有价值的热量和能量散失了。大约三分之一的燃烧热能通过冷却系统而损失了，另有三分之一的燃烧热能通过排气系统而损失了。这留下了三分之一的燃烧热能可用于机械能量。

活塞在气缸内滑动，并依赖油，以最大限度地减小摩擦。在活塞的一部分行程中，连杆的角度定位成使得活塞一个侧面上的摩擦水平极大地增加。如果发动机没有恰当的冷却系统和油润滑作用，在有负荷的情况下，活塞将卡在气缸的内部。油泵需要产生极大的压力，以保持轴承在油膜上滑动，否则轴承将卡住。这种摩擦还可能产生功率上的不一致，并减少发动机的效率。其它定位在气门机构中的摩擦点也同样抑制了效率。

另一种发动机类型通常被称为“旋转式发动机”。这类发动机包括设置在外壳中的转子，其中转子安装在输出轴上的大的圆叶上。该圆叶偏离输出轴的中心，提供了杠杆作用，并因而提供了运转所需要的扭矩。转子通常是三分面的，并在外壳内部创造了三个腔室，转子的每个侧面各一个腔室。随着转子在外壳内旋转，各个腔室改变尺寸。当转子旋转时，各个腔室接受来自入口的空气，之后按照与具有活塞的内燃机相似的方式对空气进行压缩。转子将继续旋转，并且空气将进行燃烧，并被迫离开排气口。为了帮助保持腔室彼此隔离开，在转子和外壳之间使用密封件来阻止各个腔室中的空气和燃料的混合。

然而，这些密封件不仅以圆形方式随转子一起旋转，而且还以长短幅圆外旋轮线(epitrochoidal)方式旋转，导致密封件过度磨损。另外，在燃烧过程期间，典型的旋转式发动机由于不足的表面对容积比而并不燃烧腔室内的所有燃料，其导致燃料经济性下降和更高的排放。

因此，存在对改进类型的内燃机的需求，其没有具有活塞的内燃机的缺点，例如燃烧能量作为机械能量的不良利用、较高的摩擦、受到活塞的行程长度的限制；并且还没有旋转式发动机的缺点，例如不良的密封性能、不良的燃料经济性、以及由于输出轴上有限的杠杆作用而引起的较低的扭矩。

发明概要

本发明是一种内燃机，其具有转子，所述转子可操作地与至少一个叶片相关联而形成至少一个可变腔室，其中所述至少一个叶片具有第一凸轮滚柱(cam roller)和第二凸轮滚柱。本发明还包括用于接收转子的壳体(block)，其中壳体具有入口和出口，以及至少一个可操作地与第一凸轮滚柱和第二凸轮滚柱相关联的滚柱凸轮(roller cam)，以及由壳体容纳的点火源，其可操作地与可变腔室相关联。

当转子在壳体中旋转时，所述至少一个叶片将改变相对于转子的位置，以改变所述至少一个可变腔室的尺寸，并且当可变腔室移动到入口附近时，空气将被抽吸到可变腔室中，可变腔室将压缩空气，点火源将点燃与空气混合的燃料，从而造成可变腔室扩张，并且可变腔室将移动至出口附近，排出空气。

从后文所提供的详细说明中将明晰本发明可适用的其它领域。应该懂得该详细说明和特定示例虽然显示了本发明优选实施例，但是其只是用于示例性目的，而并不意图限制本发明的范围。

附图简述

从详细说明和附图中将更完整地了解本发明，其中：

图1是根据本发明的内燃机的透视图；

图2是根据本发明的内燃机的透视图，其中除去了第一盖板、第二盖板、其中一个侧面衬垫、以及壳体；

图3是根据本发明的内燃机的分解图；

图4是根据本发明的沿着图1中的线4-4剖切的侧截面图；

图5是根据本发明，用于内燃机的叶片的分解图；

图6是根据本发明，用于内燃机的轴承锁紧装置和密封件的放大的透视图；

图7是根据本发明的用于内燃机的盖壳的透视图；

图8是根据本发明，用于内燃机的叶片的一个备选实施例的第一分解图；

图9是根据本发明，用于内燃机的叶片的一个备选实施例的第二分解图；

图10是根据本发明，用于内燃机的燃烧室中使用的柱塞的透视图；

图11是根据本发明，包含水泵和油泵的内燃机的透视图；

图12是根据本发明的轴承锁紧装置的一个备选实施例的放大的透视图；

图13是根据本发明，用于内燃机的叶片的一个备选实施例的极度放大的透视图；且

图14是根据本发明的发动机的一个备选实施例的截面图，其包含辅助发动机。

优选实施例详述

以下对优选实施例的细节描述在性质上只是示例性的，而并决非意图限制本发明、其应用或用途。

参看图1，其总体以标号10显示了根据本发明的内燃机。发动机10包括安装在壳体16上的入口或进气口12和出口或排气口14。大致参照这些附图，定位在壳体16内部的是转子18，其具有一系列周向围绕转子18而定位的狭槽20。连接在壳体16上的是第一盖板22和第二盖板24；第一盖板22与第二盖板24是相同的，并将一起进行描述。盖板22，24具有用于容纳紧固件28的第一组孔26，这样紧固件可插入到相应的壳体16的孔30中，从而将盖板22，24连接在壳体16上。盖板22，24还具有用于容纳辅助紧固件34的第二组孔32，这样紧固件可插入到相应的双面滚柱凸轮的孔36中，在这个实施例中，双面滚柱凸轮是滚柱凸轮38。如图中所示，各盖板22，24连接在滚柱凸轮38上，滚柱凸轮38定位在转子18的相对侧上。各盖板22，24包含凹槽40，其具有与滚柱凸轮38相似的形状，从而有助于保持滚柱凸轮38相对于转子18的位置。

可滚动地设置在各个狭槽20中的是相应的叶片42。各叶片42是相似的，并且对一个叶片42的描述适用于剩余的叶片42。图5中显示了其中一个叶片42的分解图。各叶片42具有可旋转地安装在大的短轴46上的第一凸轮滚柱或大的凸轮滚柱44，和安装在小的短轴52上的第二凸轮滚柱或小的凸轮滚柱50，其中大的短轴46由大孔48容纳，小的短轴52由小孔54容纳。大的短轴46和小的短轴52分别以传统的方式，例如螺纹配合或压配合而容纳在大孔和小孔46，54中。大的凸轮滚柱44和小的凸轮滚柱50位于滚柱凸轮38的相对侧上，并在转子18旋转时沿着滚柱凸轮38滚动，改变叶片42相对于转子18的位置。当转子旋转时，各叶片42相对于各狭槽20的位置由滚柱凸轮38的形状来限定。当各叶片42相对于转子18移动时，轴承锁紧装置在图2和图6中总体以标号58显示，其用于防止在叶片42和各狭槽20之间的摩擦。叶片42包围大孔48的部分60，其具有增加的厚度，用于操纵由大的短轴46施加于叶片42上的增加的负荷。

各叶片42还具有一系列开口62，其中为了减少叶片42的重量已经除去了形成叶片42的材料，从而提高效率。各轴承锁紧装置58具有底座部分64，其组成转子18的一部分。安装在底座部分64上的是一组轴承锁紧滚柱66，其与叶片42的表面相接触，并容许各叶片42在减小的摩擦力下滚入和滚出狭槽20。叶片42在形状上通常是矩形的，并且还包括第一侧槽68和第二侧槽70，拉伸弹簧以及第一侧面密封件74和第二侧面密封件76，拉伸弹簧优选是波形弹簧72。叶片42还具有外部凹槽78，其容纳外部波形弹簧80和外部密封件82。供外部密封件82使用的外部波形弹簧80将外部密封件82压靠在燃烧壁上，在这个实施例中，燃烧壁是铸铁衬垫84。铸铁衬垫84定位在壳体16的内部。铸铁衬垫84包括入口孔86和出口孔88，其与壳体16中的入口90和出口92对准。两侧的燃烧壁94，96也可以是铸铁衬垫，其定位在壳体16中，并供铸铁衬垫84使用，以包围转子18和叶片42，其功能将在后面进行描述。波形弹簧68将第一侧面密封件74和第二侧面密封件76压靠在侧面衬垫94，96上。

各狭槽20还具有一组槽腔98，用于容纳相应的狭槽波形弹簧100和狭槽密封件102；狭槽密封件102被压靠在叶片42上，并与叶片42的各侧面保持滑动接触。壳体16还具有用于容纳点火器或火花塞106的端口104，以及用于容纳润滑油的集油器管线108。在壳体16中至少可使用一个，但优选多个端口104，用于容纳至少一个或相应的多个火花塞106，其目的是在转子18旋转期间，随着转子18的旋转速度变化而在不同的点位上点燃空气-燃料混合物。

转子18安装在输出轴110上，输出轴110具有轴承112，其支撑输出轴110，并容许输出轴110与转子18一起相对于壳体16、铸铁衬垫84及侧面铸铁衬垫94，96旋转。输出轴110通过利用花键连接118和一组紧固件120而连接到转子18上，这组紧固件120插入到输出轴110上的一组孔(未显示)和转子18上的另一组孔(也未显示)中。输出轴110可连接在变速器上，或需要旋转功率的任何其它装置上。转子18还包括燃烧室126，其定位在各叶片42之间。在叶片42之间的区域，与燃烧室126一起形成了总体以标号128显示的可变腔室或空腔，其在尺寸上发生变化，并用于燃烧空气和燃料的混合物，其将在后面进行描述。其中转子18所定位的壳体16的区域，其还在转子18的各侧面上被密封件130密封，并且各密封件130部分地搁置在转子凹槽134中。各密封件130由转子波形弹簧136支撑在转子凹槽134中，转子波形弹簧136将各密封件130压靠在侧面铸铁衬垫94，96上。各密封件130还具有一组凹口138，其分别容纳第一侧面密封件74和第二侧面密封件76，并与其保持摩擦接触，容许叶片42滚入和滚出狭槽20，同时仍提供密封效应。第一侧面密封件74、第二侧面密封件76、密封件130和狭槽密封件102防止油进入空腔128中。通过经由油输送孔140，142输送油或某些其它类型的滑润剂可提供润滑作用，这样油可通过叶片42而扫过转子18，并通过回油孔144而离开。容纳第一侧面密封件74和第二侧面密封件76的凹口138还用于保持密封件130相对于转子18的位置；从而各密封件130分别相对于侧面铸铁衬垫94，96而随转子18一起旋转。

发动机10还具有第一轴线146和第二轴线148。各轴线146，148用于将发动机10分成四个象限，第一象限150、第二象限152、第三象限154和第四象限156。各象限执行与发动机10操作相关的循环的不同部分。第一象限150是进气循环，第二象限152是压缩循环，第三象限154是做功循环，并且第四象限156是排气循环。各象限150，152，154，156包括转子18的九十度的旋转角度。

第一侧面密封件74、第二侧面密封件76、外部密封件82、狭槽密封件102和密封件130提供了一种密封效应，使得有待燃烧的空气或燃料在超出密封件130以外的范围将不与转子18的侧面相接触，或者不使相邻的空腔128中的空气或燃料混合，基本上防止了“漏气”。

现在参看图4，第一盖板和第二盖板22，24还包括水套158，其与壳体中的水套160协同工作，以提供对发动机10的冷却。在第一盖板和第二盖板22，24上，存在外部轴承162和轴承支架166，外部轴承162通过卡环164而保持在输出轴110上。轴承支架166分别通过紧固件168而连接在第一盖板和第二盖板22，24上。轴承112还保持在卡环170和第一盖板及第二盖板22，24之间。轴承112、外部轴承162、卡环164，170与轴承支架166一起用于防止输出轴110和转子18轴向相对于第一盖板和第二盖板22，24及壳体16而移动，从而保持第一侧面密封件74和第二侧面密封件76分别相对于侧面铸铁衬垫94，96的恰当定位，以及外部密封件82相对于铸铁衬垫84的恰当定位，并保持外部密封件82与铸铁衬垫84的滑动接触。轴承盖172覆盖外部轴承162，轴承盖172通过一组紧固件174而固定在第一盖板和第二盖板22，24上。轴承盖172还具有外部盖帽176，其利用另一组紧固件178而固定在轴承盖172上。在外部盖帽176中有密封件180，其用于防止润滑轴承112和外部轴承162的油发生漏泄。

在操作过程中，转子18和因而所有的叶片42以及与之相关联的各种构件都旋转，使得叶片42在从排气口14朝向入口12的移动方向上进行旋转。注意转子18所定位的壳体16、铸铁衬垫84和侧面铸铁衬垫94，96的内部区域大致是椭圆形的。壳体16和铸铁衬垫84的内部区域具有直径基本上与转子18相似的一部分，以及直径同转子18相比较大的一部分。转子18设置在铸铁衬垫84中，从而当转子18旋转时，叶片42将从几乎完全扩张的位置转变至几乎完全收缩的位置，在几乎完全扩张的位置，叶片42完全超出狭槽20，而在几乎完全收缩的位置，叶片42将完全收缩到狭槽20中。在转子18的一次旋转期间，各叶片42将延伸而超出狭槽20，并收缩到狭槽20中两次。第一侧面密封件74和第二侧面密封件76分别与侧面铸铁衬垫94，96保持恒定接触，并且外部密封件82与铸铁衬垫84保持恒定接触。

当叶片42移动越过入口孔86时，空气或空气/燃料混合物被抽吸到叶片42之间的空间内。燃料可与空气一起喷射到入口12中，或者通过在端口104中用燃料喷射器更换一个或多个火花塞106可喷射燃料。虽然燃烧室126是固定的容积，但是因为各叶片42从收缩到相应的狭槽20中的位置移动到超出相应的狭槽20的伸出位置，所以各空腔128随着叶片42穿过第一象限150而扩张。这产生了真空效应，导致空气或空气/燃料混合物被抽吸到空腔128中。

一旦叶片42进入第二象限152，就执行压缩循环。在第二象限152中，空腔128的容积随着转子18继续旋转而变小，压缩叶片42之间的空气。这种压缩是叶片42之间的空腔128随着转子18旋转穿过第二象限152而尺寸减小的结果。在这旋转部分期间，各叶片42从伸出位置移动到收缩位置。

在空气或空气/燃料混合物被压缩之后，叶片42将旋转到第三象限156。当各叶片42进入第三象限156中时，端口104中的火花塞106将点燃空腔128中的燃料，导致了与传统内燃机相似的方式的燃烧。如可从图2中看出，当各叶片42穿过第三象限156时，叶片42将滚出其相应的狭槽20。这导致各叶片42具有同后面叶片42相比更大的暴露于燃烧下的表面积。更大的表面积将导致有效的转子18的单向旋转。应该注意的是，输出轴110的中心至叶片42的边缘的距离越大，外部密封件82所定位的地方提供了辅助杠杆作用，以便获得低的发动机速度下更大的扭矩。如之前所述，在发动机10中可包含额外的火花塞106。包含额外的火花塞106的原因源自不管转子18旋转得如何快速，燃料都是以相同的速率燃烧。当转子18旋转得越来越快，燃料必须在转子18的旋转期间较早地点燃，以确保燃烧发生于第三象限154。火花塞106连接在发动机10上的位置将依赖于转子18的最大运转速度，其可能依应用而不同。额外的火花塞容许点火的备用能力，其在某些应用中，例如在飞机等应用中可能必须的。

当各叶片42进入第四象限158中时，各叶片42将从伸出位置变化到收缩位置，在伸出位置，叶片42延伸而超出狭槽20，在收缩位置，叶片42收缩到狭槽20中。当发生这种情况时，空腔128的尺寸将减小，导致燃气扫过出口孔88、出口92和排气口14。一旦叶片42穿过第四象限158，叶片42将重新进入第一象限152，并再次开始进气循环。

图8、图9和图12中显示了叶片42和轴承锁紧装置58的一个备选实施例，其中相似的标号表示相似的元件。在这个实施例中，大的短轴46安装在叶片42本身上。各个轴承锁紧装置58具有底座部分182，其具有凹槽184。底座部分182还具有用于支撑滚柱188的轴186，当叶片42在狭槽20中滚动时，滚柱188与叶片42相接触。各个轴承锁紧装置58还包括一组具有凸部192的锁紧部件190，凸部192容纳在凹槽184中。在这个实施例中，转子18的狭槽20是不同的，并且具有第一组凹腔194和第二组凹腔196，第一组凹腔194部分地容纳锁紧部件190，第二组凹腔196容纳滚柱188。在锁紧部件190和第一组凹腔194之间的配合容许锁紧部件190对凹槽184，并从而对底座部分182施加力，以提供预加载能力。通过轴186和滚柱188来传递这个力。由滚柱188施加于叶片42的各侧面上的力容许叶片42随着转子18的旋转而滚入和滚出狭槽20。叶片42还具有容纳在叶片42的一组孔206中的调整螺钉204，其防止在转子18的旋转期间产生“游隙”。在图12中，密封件208具有V形截面，并容纳在转子18的V形凹腔210中。注意在这个实施例中，叶片42的表面是不一致的，并且各密封件208的形状与叶片42的表面相匹配，从而容许当叶片42滚入到狭槽20中时，密封件208防止任何碎屑进入狭槽20中。密封件208和相应的凹腔210适合于供任一类型的轴承锁紧装置58使用，并且可改变密封件208的形状，以匹配任何特殊类型的叶片42的表面。在图8和图9中，有两个狭槽波形弹簧100和两个狭槽密封件102，其一起用于改进密封效应。这种双密封结构可供叶片42的任一实施例使用。

参看图10，可改变燃烧室126的形状，以改变发动机10中所获得的排量和压缩量。还可利用柱塞212改变空间量，以减少空间，并改变压缩量。柱塞212具有由燃烧室126的相应的孔216容纳的紧固件214。如果发动机10利用柴油进行操作，那么可改变燃烧室126的尺寸，从而提供提高压缩量，以便恰当地燃烧柴油，消除对火花塞的需求。发动机10还可供氢或烃类燃料使用。本发明的其它优势包括通过广泛使用与滑动表面相对的滚柱而减少摩擦，并消除传统的内燃机中使用的相似的飞轮，因为转子的质量消除了对飞轮的需求。该发动机10还可用作由外部燃烧、蒸汽或其它产生高压气体的方法提供动力的容积式涡轮机。因为输出轴94直接用螺栓固定在转子18上，从而消除了曲轴的使用。同样，发动机10每转提供了多个功率脉冲，从而容许使用端口104两侧较少的火花塞。发动机10是模块化的，并可与其它发动机级联，用于提高功率。通过干油槽技术将油供给发动机10，其容许发动机安装在任何方位上。发动机10的设计还考虑了空气或液体冷却系统。

本发明还包括若干其它优势。盖板可轻易地被除去，从而容许转子18、叶片42和滚柱凸轮38被轻易地替换，从而提高了可维修性和维护性。另外，滚柱凸轮38提供了各叶片42的平滑的控制运动，而无须使叶片42本身与衬垫84发生接触。只有各叶片42上的外部密封件82将接触到铸铁衬垫84的表面。发动机10还设计用于随着空腔128穿过第三象限154时而减少各空腔128中的表面对容积比，从而减少排放物，第三象限是其中发生燃烧的象限。虽然减小了表面对容积比，但是保持了压缩比，从而容许发动机10使用常规燃料。另外，可包含壳体16，以保持许多火花塞106和喷射器，喷射器用于直接喷射燃料系统。发动机10还可利用自例如涡轮增压器单元装置流入到入口12的空气，或迫入到入口12中的压缩空气进行使用。发动机10还可安装在任何位置上，使其适合于例如飞机等装置。另外，发动机10并不需要特定的用于组装的工具，其便于制造。

参看图12，水泵和油泵可包含在发动机10中，并可安装在输出轴110上，或安装在外部，并在独立的功率源下运转。水泵包括一系列管道222，其用于将冷却液输送至水套158，160中，并且油泵包括一系列流体导管224，其用于将油供给油输送孔140，142，并自回油孔144中接收油，之后将其输送至集油器管线108中。

图14中显示了发动机10的一个备选实施例的截面图。在这个实施例中，将原始发动机10与辅助发动机226组合起来，以提供额外的功率。这里，第一盖板22连接在发动机10上，并且第二盖板24连接在辅助发动机226上。设置在第一发动机10和辅助发动机226之间的是“联接器部分”228，其具有扩大的水套230，用于为这两个发动机10提供冷却。紧固件28延伸穿过两个发动机10，226的壳体16。另外，在发动机10，226之间的滚柱凸轮38具有紧固件232，其延伸穿过发动机10中的其中一个滚柱凸轮38，并由发动机236中的相应的滚柱凸轮38的螺纹部分234来容纳。如图14中所示，发动机10和辅助发动机226配置成可使得第三象限154(发生燃烧的地方)间隔开180度，使得发动机10的点火顺序与辅助发动机226间隔开180度。

然而，在本发明的范围内，可配置发动机10的第三象限154，使其相对于辅助发动机226的第三象限154位于其它角度上(22.5度、45度等等)，从而提供各种点火顺序，并实现操作的平滑性。通过容许发动机10中的滚柱凸轮38相对于辅助发动机226中的滚柱凸轮38定位于各种角度上，联接器部分228可补偿辅助发动机226相对于发动机10的各种定向。

本发明的描述在性质上仅仅是示例性的，因此，不脱离本发明要点的变型将处于本发明的范围内。这种变型并不被认为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (35)

1.一种发动机，包括：

转子，其可操作地与至少一个叶片相关联，以形成至少一个可变腔室，所述至少一个叶片具有第一凸轮滚柱和第二凸轮滚柱；

用于容纳所述转子的壳体，所述壳体具有入口和出口；

至少一个滚柱凸轮，其可操作地与所述第一凸轮滚柱和所述第二凸轮滚柱相关联；

由所述壳体容纳的点火源，其可操作地与所述可变腔室相关联；且

其中当所述转子在所述壳体中旋转时，所述至少一个叶片将改变相对于所述转子的位置，以改变所述至少一个可变腔室的尺寸，并且当所述至少一个可变腔室移动接近所述入口时，空气将被抽吸到所述至少一个可变腔室中，所述至少一个可变腔室将压缩所述空气，所述点火源将点燃与所述空气混合的燃料，造成所述至少一个可变腔室扩张，并且所述至少一个可变腔室将移动接近所述出口，排出所述空气。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，还包括：

所述转子具有至少一个狭槽和用于形成所述至少一个可变腔室的至少一个燃烧室，所述转子安装在输出轴上，所述至少一个叶片可滚动地容纳在所述至少一个狭槽中，并且所述第二凸轮滚柱相对于所述第一凸轮滚柱在尺寸是不同的；

所述壳体具有第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，所述第一象限包括入口，所述第四象限包括出口；

第一盖板和第二盖板，其连接在所述壳体上，位于所述转子的两侧；

燃烧壁，其设置在所述壳体中，并限定所述转子，所述燃烧壁与所述至少一个叶片滑动接触；

一系列侧面燃烧壁，其设置在所述壳体中，与所述转子相邻，并与所述至少一个叶片滑动接触，并且所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁定位在所述第一盖板和所述转子之间，并且所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁设置在所述第二盖板和所述转子之间；

其中当所述至少一个叶片移动通过所述入口并穿过所述第一象限时，空气将被抽吸到所述壳体和所述至少一个可变腔室中，并且所述叶片将从所述狭槽中的收缩位置移动到伸出所述狭槽的伸出位置，并且所述至少一个可变腔室将在尺寸上扩张；

其中当所述至少一个叶片移动穿过所述第二象限时，所述至少一个叶片将从伸出所述狭槽的伸出位置移动到所述狭槽中的收缩位置，并且因为所述至少一个可变腔室将减小尺寸，从而压缩所述空气；

其中当所述至少一个叶片移动穿过所述第三象限时，所述至少一个叶片将从所述狭槽中的收缩位置移动到伸出所述狭槽的伸出位置，并且所述空气将进行燃烧，且所述至少一个可变腔室将增加尺寸，对所述至少一个叶片施加力，造成所述转子旋转；且

其中当所述至少一个叶片移动穿过所述第四象限时，所述至少一个叶片将从伸出所述狭槽的伸出位置移动到所述狭槽中的收缩位置，并且所述至少一个可变腔室将减小尺寸，且所述空气将被迫离开所述排气口。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，还包括至少一个火花塞，其可操作地与所述第三象限相关联，用于点燃与空气结合的燃料，以提供燃烧。

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，还包括一系列火花塞，用于在所述转子的各个旋转点点燃与空气结合的燃料，以容许与空气结合的燃料在所述第三象限中独立于所述转子的速度而进行燃烧。

5.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述至少一个叶片还包括：

第一侧面凹槽，用于容纳拉伸弹簧并部分地容纳第一侧面密封件；

第二侧面凹槽，用于容纳拉伸弹簧并部分地容纳第二侧面密封件；

外部凹槽，用于容纳外部拉伸弹簧并部分地容纳外部密封件；且

其中当所述转子使所述至少一个叶片旋转时，设置在所述第一侧面凹槽中的所述拉伸弹簧使所述第一侧面密封件与所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁持续地滑动接触，设置在所述第二侧面凹槽中的所述拉伸弹簧使所述第二侧面密封件与所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁持续地滑动接触，所述外部拉伸弹簧使所述外部密封件与所述燃烧壁持续地滑动接触，且当所述转子旋转时，所述第一凸轮滚柱和所述第二凸轮滚柱沿着所述滚柱凸轮而滚动，以改变所述至少一个叶片相对于所述狭槽的位置。

6.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述至少一个叶片还包括：

一系列短轴，用于容纳所述系列凸轮滚柱；

第一侧面凹槽，用于容纳拉伸弹簧并部分地容纳第一侧面密封件，所述第一侧面密封件与所述系列侧面衬垫的其中一个衬垫滑动接触；

第二侧面凹槽，用于容纳拉伸弹簧和部分地容纳第二侧面密封件，所述第二侧面密封件与所述系列侧面衬垫的其中一个衬垫滑动接触；

外部凹槽，用于容纳外部拉伸弹簧并部分地容纳外部密封件，所述外部拉伸弹簧与所述衬垫滑动接触；且

其中当所述转子旋转时，所述系列凸轮滚柱沿着所述滚柱凸轮而滚动，从而对所述至少一个叶片施加力，以改变所述至少一个叶片相对于所述狭槽的位置。

7.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，还包括：

至少一个轴承锁紧装置，其可操作地与所述至少一个叶片相关联；且

其中当所述叶片在所述狭槽中移动时，所述轴承锁紧装置将防止所述至少一个叶片与所述至少一个狭槽滑动接触。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述轴承锁紧装置还包括：

第一组凹腔和第二组凹腔，其定位在所述至少一个狭槽中；

具有凹槽的底座部分；

锁紧部件，其部分地由所述凹槽容纳，并部分地由所述第一组凹腔容纳，所述底座部分具有至少一个轴；

至少一个滚柱，其可旋转地安装在所述至少一个轴上，所述至少一个滚柱与所述至少一个叶片滚动接触，所述至少一个滚柱部分地容纳在所述第二组凹腔中；

其中当所述至少一个叶片在所述狭槽中移动时，所述至少一个叶片将沿着所述至少一个滚柱而滚动，从而防止在所述至少一个叶片和所述至少一个狭槽之间的滑动接触。

9.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述轴承锁紧装置还包括：

底座部分，其形成于所述转子上的所述狭槽中；

一系列轴承锁紧滚柱，其安装在所述底座部分上，与所述至少一个叶片滚动接触；且

其中当所述至少一个叶片在所述狭槽中移动时，所述至少一个叶片沿着所述轴承锁紧滚柱而滚动。

10.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，当所述转子旋转时，所述至少一个滚柱凸轮限定了所述至少一个叶片相对于所述转子的位置。

11.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，还包括：

位于所述至少一个狭槽中的一组槽腔；

至少一个狭槽拉伸弹簧和至少一个密封件，所述至少一个狭槽拉伸弹簧设置在所述至少一个槽腔中，所述至少一个密封件部分地设置在所述一组槽腔中；且

其中当所述至少一个叶片在所述狭槽中移动时，所述至少一个狭槽拉伸弹簧和所述至少一个密封件将与所述至少一个叶片持续地滑动接触，从而防止空气进入到所述狭槽中。

12.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，还包括：

至少一个凹腔，其形成所述至少一个狭槽的一部分，所述至少一个凹腔具有V形截面；

至少一个密封件，其设置在所述至少一个凹腔中，所述至少一个密封件具有V形截面；且

其中当所述至少一个叶片移动而进出所述狭槽时，所述至少一个密封件与所述至少一个叶片滑动接触。

13.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，还包括柱塞，其可选择性地插入到所述燃烧室中，减少所述空腔的尺寸，并增加所述可变腔室中的燃烧压力。

14.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述至少一个滚柱凸轮是双面滚柱凸轮，其限定了所述至少一个叶片相对于所述至少一个狭槽的位置，并且所述双面滚柱凸轮很容易从所述第一盖板或所述第二盖板中除去。

15.一种内燃机，包括：

转子，其具有多个燃烧室和用于容纳多个叶片的多个狭槽，所述多个叶片之间的区域与设置在所述多个燃烧室的各个燃烧室之间的所述多个燃烧室形成多个空腔；

壳体，其用于包围和容纳所述转子；

第一盖板和第二盖板，其连接在所述壳体上，而且还包围所述转子；

燃烧壁，其设置在所述壳体中，包围所述转子，并与所述多个叶片持续地滑动接触；

至少一个侧面燃烧壁，其与所述转子相邻，并与所述多个叶片滑动接触；

第一滚柱凸轮和第二滚柱凸轮，所述连接在第一滚柱凸轮所述第一盖板上，所述第二滚柱凸轮连接在所述第二盖板上，所述第一滚柱凸轮和所述第二滚柱凸轮可操作地与所述多个叶片相关联；且

其中当所述转子旋转时，所述第一滚柱凸轮和所述第二滚柱凸轮将使所述多个叶片在所述多个狭槽中移动，使得所述多个叶片将持续地从伸出位置移动所述多个狭槽中的收缩位置。

16.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，还包括：

第一象限，其具有用于接收空气的入口；

第二象限，其用于压缩所述空气；

第三象限，其用于燃烧所述空气和任何与所述空气混合的燃料；

第四象限，其具有用于排放所述空气和所述燃料的出口；

至少一个点火器，其可操作地与所述第三象限相关联；

其中当所述多个空腔移动越过所述入口时，所述多个叶片将从所述多个狭槽中的收缩位置移动到伸出所述多个狭槽的伸出位置，使所述多个空腔扩张，造成空气被抽吸到所述多个空腔中；

其中当所述多个空腔移动穿过所述第二象限时，所述多个叶片将从伸出位置移动到所述多个狭槽中的收缩位置，减小所述多个空腔的尺寸，并且所述空气将在所述多个空腔中进行压缩；

其中当所述多个空腔移动穿过所述第三象限时，在所述至少一个点火器点燃所述燃料时，所述多个叶片将从所述多个狭槽中的收缩位置移动到伸出所述多个狭槽的伸出位置，导致所述空气和与所述空气混合的燃料燃烧，对所述多个叶片施加力，以造成所述转子旋转，并使所述多个空腔扩张；且

其中当所述多个叶片移动穿过所述第四象限时，所述多个叶片将从伸出位置移动到所述多个狭槽中的收缩位置，并越过所述排气口，已经燃烧的所述空气和所述燃料将排出所述排气口。

17.根据权利要求16所述的内燃机，其特征在于，所述至少一个点火器定位成可点燃所述燃料，从而当所述多个空腔处于所述第三象限中时，所述燃料将燃烧。

18.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，所述多个叶片还包括：

第一侧面密封件，其与所述至少一个侧面燃烧壁滑动接触，所述第一侧面密封件部分地设置在第一侧面凹槽中，并由拉伸弹簧支撑；

第二侧面密封件，其与所述至少一个侧面燃烧壁滑动接触，所述第二侧面密封件部分地设置在第二侧面凹槽中，并由拉伸弹簧支撑；

外部密封件，其与所述燃烧壁滑动接触，所述外部密封件部分地设置在外部凹槽中，并由外部拉伸弹簧支撑；且

其中所述第一侧面密封件接受来自设置于所述第一侧面凹槽中的所述拉伸弹簧的力，以将所述第一侧面密封件压靠在所述至少一个侧面燃烧壁上，所述第二侧面密封件接受来自设置于所述第二侧面凹槽中的所述拉伸弹簧的力，以将所述第二侧面密封件压靠在所述至少一个侧面燃烧壁上，并且所述外部拉伸弹簧将所述外部密封件压靠在所述燃烧壁上。

19.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，所述多个叶片还包括：

一系列凸轮滚柱，其设置在所述多个叶片的相对侧上，并与所述第一滚柱凸轮及所述第二滚柱凸轮滚动接触；

一系列调整螺钉，其可操作地与所述系列凸轮滚柱相关联；且

其中当所述转子在所述壳体中旋转时，所述系列凸轮滚柱沿着所述第一滚柱凸轮和所述第二滚柱凸轮而滚动，以改变所述叶片相对于所述狭槽的位置，并且所述系列调整螺钉保持所述系列凸轮滚柱在所述多个叶片上的位置。

20.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，所述多个叶片还包括：

第一凸轮滚柱，其连接在所述多个叶片的相对侧上，并与所述第一滚柱凸轮及所述第二滚柱凸轮滚动接触；

第二凸轮滚柱，其连接在所述叶片的相对侧上，并与所述第一滚柱凸轮及所述第二滚柱凸轮滚动接触，所述第二凸轮滚柱小于所述第一凸轮滚柱；且

其中当所述转子旋转时，所述第一凸轮滚柱和所述第二凸轮滚柱使所述多个叶片移动而进出所述多个狭槽。

21.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，还包括多个轴承锁紧装置，其中当所述多个叶片在所述多个狭槽中移动时，所述多个轴承锁紧装置与所述多个叶片滚动接触。

22.根据权利要求21所述的内燃机，其特征在于，所述多个轴承锁紧装置还包括：

底座部分，其整体地形成于所述多个狭槽的各狭槽中；

多个轴承锁紧滚柱，其可操作地与所述底座部分相关联；且

其中当所述多个叶片在所述多个狭槽中移动时，所述多个轴承锁紧滚柱沿着所述多个叶片的表面而滚动。

23.根据权利要求21所述的内燃机，其特征在于，所述多个轴承锁紧装置还包括：

第一组凹腔和第二组凹腔，其整体地形成于所述多个狭槽的各个狭槽中；

底座部分，其具有凹槽和多个短轴，用于容纳多个滚柱，所述多个滚柱设置在所述第二组凹腔中；

锁紧部件，其可操作地与所述凹槽及所述第一部件凹腔相关联；且

其中当所述多个叶片在所述多个狭槽中移动时，所述多个滚柱将沿着所述多个叶片的表面而滚动。

24.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，还包括：

多个槽腔，其形成所述多个狭槽的一部分；

多个密封件，其设置在所述多个狭槽中，并由所述多个槽腔中的多个狭槽拉伸弹簧支撑；且

其中当所述多个叶片移动而进出所述多个狭槽时，所述多个密封件与所述多个叶片滑动接触。

25.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，还包括：

多个凹腔，其具有V形截面，并形成于所述多个狭槽中；

多个密封件，其具有V形截面，并部分地由所述多个凹腔容纳；且

其中当所述多个叶片移入所述多个狭槽时，所述多个密封件与所述多个叶片滑动接触。

26.根据权利要求15所述的内燃机，其特征在于，还包括柱塞，其插入到所述燃烧室中，以便当所述转子旋转时，减小所述空腔的尺寸，进一步压缩引入到所述空腔中的空气和燃料。

27.一种发动机，包括：

转子，其具有设置在相应的一系列狭槽中的一系列叶片，和一系列燃烧室，且形成所述转子一部分的所述系列燃烧室的各个燃烧室位于所述系列叶片的各个叶片之间；

壳体，其具有入口和出口，第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，所述第一象限可操作地与所述入口相关联，所述第四象限可操作地与所述出口相关联，所述壳体用于容纳所述转子，

燃烧壁，其由所述壳体容纳，限定所述转子，并与所述系列叶片滑动接触；

第一盖板，其连接在所述壳体上，并与所述转子相邻；

第二盖板，其连接在所述壳体上，并与所述转子相邻；

点火源，其可操作地与所述空腔相关联；

一系列侧面燃烧壁，所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁定位在所述第一盖板和所述转子之间，并且所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁定位在所述第二盖板和所述转子之间；

一系列滚柱凸轮，用于当所述转子旋转时，限定所述系列叶片相对于所述壳体的位置；且

其中所述燃烧室及所述系列叶片之间的空间形成空腔，当所述空腔移动穿过所述第一象限时，所述空腔将扩张，将空气吸入到所述空腔中，当所述空腔移动穿过所述第二象限时，所述空腔将收缩和压缩所述空气，当所述空腔移动穿过所述第三象限时，所述空腔将随着所述空气与燃料燃烧而扩张，并且当所述空腔移动穿过所述第四象限时，所述空腔将收缩，并迫使所述空气移动穿过所述出口。

28.根据权利要求27所述的发动机，其特征在于，所述点火源是至少一个火花塞，其可操作地安装在所述壳体中，使得当所述空腔移动穿过所述第三象限时，可所述空腔中点燃所述燃料，造成所述空气和所述燃料燃烧。

29.根据权利要求27所述的发动机，其特征在于，所述系列叶片还各包括：

第一凸轮滚柱和第二凸轮滚柱，其设置在所述系列叶片的各侧面上，并与所述系列滚柱凸轮滚动接触；且

其中所述第一凸轮滚柱和所述第二凸轮滚柱沿着所述系列滚柱凸轮而滚动，改变所述系列叶片相对于所述系列狭槽的位置，并保持所述系列叶片与所述燃烧壁的滑动接触。

30.根据权利要求27所述的发动机，其特征在于，所述系列叶片还包括：

拉伸弹簧和第一侧面密封件，所述拉伸弹簧设置在第一侧面凹槽中，所述第一侧面密封件部分地设置在所述第一侧面凹槽中，与所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁滑动接触；

拉伸弹簧和第二侧面密封件，所述拉伸弹簧设置在第二侧面凹槽中，所述第二侧面密封件部分地设置在所述第二侧面凹槽中，并与所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁滑动接触；

外部凹槽，其具有用于支撑外部密封件的外部拉伸弹簧，所述外部密封件与所述燃烧壁滑动接触；且

其中当所述转子旋转时，所述第一侧面凹槽中的所述拉伸弹簧将使所述第一侧面密封件与所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁保持滑动接触，所述第二侧面凹槽中的所述拉伸弹簧将使所述第二侧面密封件与所述系列侧面燃烧壁的其中一个燃烧壁保持滑动接触，并且所述外部拉伸弹簧将使所述外部密封件与所述燃烧壁保持接触。

31.根据权利要求27所述的发动机，其特征在于，所述系列叶片还包括：

多个凸轮滚柱，其可操作地与所述系列滚柱凸轮相关联；

多个短轴，用于支撑所述多个凸轮滚柱；且

其中当所述转子在所述壳体中旋转时，所述多个凸轮滚柱沿着所述系列滚柱凸轮而滚动，改变所述系列叶片的位置。

32.根据权利要求27所述的发动机，其特征在于，还包括轴承锁紧装置，其设置在所述系列狭槽中，用于引导所述系列叶片进出所述系列狭槽的运动。

33.根据权利要求32所述的发动机，其特征在于，所述轴承锁紧装置还包括：

底座部分，其整体地形成于所述系列狭槽的各狭槽中；

至少一个轴承锁紧滚柱，其连接在所述底座部分上，并与所述系列叶片滚动接触；且

其中当所述系列叶片在所述系列狭槽中移动时，所述至少一个轴承锁紧滚柱沿着所述系列叶片的表面而滚动。

34.根据权利要求32所述的发动机，其特征在于，所述轴承锁紧装置还包括：

第一组凹腔和第二组凹腔，其形成于所述系列狭槽的各个狭槽中；

底座部分，其具有用于部分地容纳锁紧部件的凹槽，和一系列用于支撑一系列滚柱的轴；且

其中所述锁紧部件部分地容纳在所述第一组凹腔中，所述系列滚柱容纳在所述第二组凹腔中，并且当所述系列叶片在所述系列狭槽中移动时，所述系列滚柱与所述系列叶片滚动接触。

35.根据权利要求27所述的发动机，其特征在于，还包括柱塞，其可选择性地安装在所述燃烧室中，以减小所述空腔的尺寸，增加功率。

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