CN108138654B - 具有组合的发动机和冷却排气的涡轮螺旋桨发动机组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于飞行器的涡轮螺旋桨发动机组件，包括具有液体冷却剂系统的内燃机、与飞行器的环境流体连通的空气管道、被接收在空气管道内的热交换器、以及与内燃机的排气流体连通的排气管道，所述热交换器具有与液体冷却剂系统流体连通的冷却剂通道以及与空气管道流体连通的空气通道。排气管道具有被定位在所述空气管道内的出口，所述出口在所述热交换器的下游并且在所述空气管道的出口的上游，所述排气管道的出口从所述空气管道的周壁向内间隔开。在使用中，冷却空气流包围排气气体流。还讨论了一种用于在具有内燃机的涡轮螺旋桨发动机组件中排放空气和排气气体的方法。

Description

具有组合的发动机和冷却排气的涡轮螺旋桨发动机组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月3日提交的第15/227,506号美国申请以及与2015年8月7日提交的第62/202,275号美国临时申请的优先权，这两篇文献以其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请总体上涉及复合式发动机组件，且更具体地涉及被构造成涡轮螺旋桨发动机的这样的组件。
背景技术
涡轮螺旋桨发动机通常具有发动机排气，所述发动机排气通常通过排气管道和短管被导引到飞行器的环境，以将其与环境空气混合。这样的排气短管通常对发动机形成阻力。
与排气流接触的管道和其他结构通常必须由能够经受显著高温的材料制成。这样的材料通常意味着高昂的成本。
发明内容
在一个方面中，提供了用于飞行器的涡轮螺旋桨发动机组件，所述涡轮螺旋桨发动机组件包括：内燃机、空气管道、热交换器、以及排气管道，所述内燃机具有液体冷却剂系统，所述内燃机驱动接合到螺旋桨，所述空气管道与飞行器的环境流体连通，所述热交换器被接收在空气管道内，所述热交换器具有与液体冷却剂系统流体连通的冷却剂通道以及与冷却剂通道处于热交换关系的空气通道，所述空气通道与所述空气管道流体连通，所述排气管道与内燃机的排气流体连通，所述排气管道具有被定位在空气管道内的出口，所述出口在热交换器的下游且在空气管道的出口的上游，所述排气管道的出口从所述空气管道的周壁向内间隔开。
在另一方面中，提供了一种用于飞行器的涡轮螺旋桨发动机组件，所述涡轮螺旋桨发动机组件包括：内燃机、涡轮部分、空气管道、热交换器、以及排气管道，所述内燃机具有液体冷却剂系统且驱动接合到螺旋桨，所述涡轮部分具有与所述内燃机的出口流体连通的入口，所述涡轮部分包括与内燃机复合的至少一个涡轮，所述空气管道具有被定位在所述螺旋桨后方的入口以及被定位在所述入口后方的出口，所述入口和出口二者都与所述飞行器的环境流体连通，所述热交换器与所述液体冷却剂系统流体连通并且被定位在所述空气管道中，所述空气管道的入口和出口之间的流体连通的至少部分通过所述热交换器来实现，所述排气管道与所述涡轮部分的排气流体连通，所述排气管道具有被定位在所述空气管道内的出口，所述出口在风扇的下游并且在所述空气管道的出口的上游，所述排气管道的出口从所述空气管道的周壁向内间隔开，以使得在使用中，通过空气管道的冷却空气流包围流出排气管道的排气气体流，排气管道的出口的开放的截面面积小于所述空气管道在所述排气管道的出口周围的开放的截面面积。
在另一方面中，提供了一种用于在具有内燃机的涡轮螺旋桨发动机组件中排放空气和排气气体的方法，所述方法包括：将用于冷却内燃机的液体冷却剂的冷却空气流循环到涡轮螺旋桨发动机组件的空气管道并排出涡轮螺旋桨发动机组件；以及将内燃机产生的排气气体流循环到空气管道以使得冷却空气流包围排气气体流，排气气体的质量流量小于冷却空气的质量流量。
附图说明
现在参照附图，在附图中：
图1是根据具体实施例的复合式发动机组件的示意图；
图2是根据具体实施例的可被用于例如图1中示出的复合式发动机组件中的汪克尔发动机的截面图；
图3是根据具体实施例的图1的复合式发动机组件的示意截面图；以及
图4是图3的复合式发动机组件的示意仰视三维图。
具体实施方式
图1示出根据具体实施例的被构造成涡轮螺旋桨发动机的复合式发动机组件10。在示出的实施例中，复合式发动机组件10包括液体冷却的重燃料多转子旋转间歇式燃烧发动机核心12'。如下文中将详细描述的，用于发动机核心12'的其他构造也是可能的。
发动机核心12'具有由内燃机12驱动并驱动可旋转负载的发动机轴16，所述可旋转负载在这里示出为螺旋桨8。应当理解，复合式发动机组件10可替代性地被构造成驱动任何其他合适类型的负载，包括但不限于一个或多个发电机、驱动轴、配件、转子桅杆、压缩机或任何其他合适类型的负载或者其组合。复合式发动机组件10还包括压缩机20以及与发动机核心12'复合动力的涡轮部分18。
在示出的实施例中，发动机核心12'包括驱动接合到轴16的2个或更多个旋转间歇式内燃机12。在另一实施例中，发动机核心12'包括单个发动机。每个旋转发动机12具有密封接合在相应的外壳中的转子，其中每个旋转发动机具有近似恒定的体积燃烧阶段以实现高循环效率。间歇式内燃机12可以是汪克尔发动机。
参照图2，示出了可以被用于发动机核心12'中的汪克尔发动机12的示例。应当理解，发动机12的构造（例如端口的布置、密封件的数量和布置等）可以与所示出的实施例的构造不同。发动机12包括限定转子腔的外壳32，所述转子腔具有限定了两个瓣叶的轮廓，所述轮廓优选地为外旋轮线。转子34被接收在转子腔内。转子限定三个周向间隔开的顶点部分36，以及具有向外拱起的侧边的总体上三角形的轮廓。顶点部分36与外壳32的周壁38的内表面密封接合，以形成在转子34和外壳32之间的可变容积的三个工作腔室40并且将它们分离。周壁38在两个轴向间隔开的端壁54之间延伸以封闭转子腔。
转子34接合到输出轴16的偏心部分42以在转子腔内执行轨道回转。对于转子34的每圈轨道回转，输出轴16执行三圈旋转。转子34的几何轴线44偏置于且平行于外壳32的轴线46。在每圈轨道回转期间，每个腔室40在容积上变化并且围绕转子腔运动，以经历进气、压缩、膨胀和排气四个阶段。
进气端口48被设置成通过周壁38以允许压缩空气进入工作腔室40中的一个中。排气端口50也被设置成通过周壁38，用于从工作腔室40放出排气气体。用于火花塞、电热塞或其他点火机构以及用于燃料喷射系统（未示出）的一个或多个燃料喷射器的通道52也被设置成通过周壁38。替代性地，进气端口48、排气端口50和/或通道52可被设置成通过外壳的端壁或侧壁54。可设置与腔室40连通的子腔室（未示出）,用于燃料的引燃或预喷射以用于燃烧。
为了高效操作，工作腔室40被弹簧承载的周密封件或顶点密封件56、弹簧承载的面密封件或气体密封件58以及端密封件或角落密封件60密封，所述周密封件或顶点密封件从转子34延伸以接合周壁38的内表面，所述端密封件或角落密封件60从转子34延伸以接合端壁54的内表面。转子34还包括围绕在轴偏心部分42上的用于转子34的轴承的至少一个弹簧承载的油密封环62，所述油密封环抵靠端壁54的内表面被偏置。
发动机12的燃料喷射器与重燃料（例如柴油、煤油（喷气燃料）、等效生物燃料）源连通，并将重燃料输送到发动机12中，以使得燃烧腔室分层：浓燃料-空气混合物在点火源附近，较稀的混合物在其他地方，在具体的实施例中，所述燃料喷射器是共轨燃料喷射器。
返回参照图1，在示出的实施例中，发动机核心12'由与发动机核心12'共线地安装（即压缩机转子20a与发动机轴16同轴地旋转）的压缩机20增压。在示出的实施例中，压缩机转子20a被接合在压缩机轴15上，且发动机轴16通过增速变速器21与压缩机轴15驱动接合，所述增速变速器可包括例如行星齿轮系统。
在示出的实施例中且特别地参照图1，压缩机20是具有单个转子20a的离心式压缩机。替代性地，其他构造也是可能的。压缩机20可以是单级装置或者多级装置，并且可包括具有径向流、轴向流或混合流叶片的一个或多个转子。
压缩机20的出口与发动机核心12'的入口（例如每个发动机12的进气端口48）流体连通。因此，空气进入压缩机14并被压缩和循环到发动机核心12'的入口。在具体的实施例中，压缩机20包括可变入口导向叶片23，在到达压缩机转子20a以前，空气循环通过所述可变入口导向叶片。虽然未示出，但在进入发动机核心12'以前，来自压缩机20的空气可循环通过中间冷却器以降低其温度。
在发动机核心12'中，压缩空气与燃料混合并燃烧以提供动力和残留量的中压排气气体。由发动机核心12'产生的机械动力驱动螺旋桨8。
发动机核心12'的每个发动机12提供排气流，所述排气流呈以高峰值速度离开的高压高温气体的排气脉冲的形式。发动机核心12'的出口（例如每个发动机12的排气端口50）与涡轮部分18的入口流体连通，因此来自发动机核心12'的排气流被提供到涡轮部分18。
涡轮部分18包括接合在涡轮轴19上的至少一个转子。由涡轮部分18恢复的机械能与发动机轴16的机械能复合以驱动螺旋桨8。在示出的实施例中，通过使涡轮轴19通过减速变速器24（例如通过具有空转齿轮的偏置齿轮系）与发动机轴16机械联结并驱动接合，来使涡轮部分18与发动机核心12'复合。发动机轴16还通过同一减速变速器24与螺旋桨8机械联结并驱动接合。在具体的实施例中，减速变速器24包括两个齿轮系分支：机械联结涡轮轴19和发动机轴16的复合分支24c；以及机械联结发动机轴16和螺旋桨8的下游行星分支24p。在另一实施例中，涡轮轴19和发动机轴16可以通过不同的变速器接合到螺旋桨8，或者涡轮轴19可以与发动机轴16和螺旋桨8之间的接合分离地接合到发动机轴16。
涡轮部分18可包括一个或多个涡轮级。在示出的实施例中，涡轮部分18包括从发动机核心12'接收排气的第一级涡轮26以及从第一级涡轮26接收排气的第二级涡轮22，涡轮22、26具有彼此不同的反应率。可以利用基于温度的反应率（公式1）或基于压力的反应率（公式2）来确定涡轮的反应程度，对于同一涡轮而言，基于温度的反应率和基于压力的反应率的值通常彼此彼此接近，且针对“纯冲击”或“纯反应”涡轮来表征该涡轮：
Figure 499920DEST_PATH_IMAGE002
Figure 230110DEST_PATH_IMAGE004
其中t是温度，P是压力，s指代静态端口，数字指代温度或压力被测量所在的位置：0 代表涡轮叶片（定子）的入口，3代表涡轮叶片（转子）的入口，且5代表涡轮叶片（转子）的出口；且其中纯冲击涡轮将具有0（0%）的反应率，且纯反应涡轮将具有1（100%）的反应率。
在具体的实施例中，第一级涡轮26被构造成利用离开发动机12的脉动流的动能同时使所述流稳定，第二级涡轮22被构造成从所述流中剩余的压力提取能量。因此，在具体的实施例中，第一级涡轮26具有比第二级涡轮22的反应率更低的反应率（即更低值）。在具体的实施例中，第一级涡轮26具有0.25或更低（基于温度或压力）或者0.2或更低（基于温度或压力）的反应率，且第二级涡轮22具有高于0.25（基于温度或压力）的反应率和/或是中等反应压力涡轮。其他值也是可能的。
在发动机核心12'中具有恒定体积燃烧循环的情况下，发动机组件10的废热分解不同于传统的燃气涡轮发动机。更少热量通过废气疏散，更多热量被排放到发动机壳体。因此，发动机12具有冷却剂系统（例如液体冷却剂系统），所述冷却剂系统在具体实施例中不同于发动机组件10的任何燃料和润滑系统；换句话说，专用冷却剂例如通过限定在外壳32的壁中的多个冷却剂通道被循环通过发动机核心12'的发动机12，并且该专用冷却剂与发动机组件10的润滑剂以及燃料（包括发动机核心12'的润滑剂）分离地且独立地循环。专用冷却剂可以是液体冷却剂，例如水。参照图3，限定发动机核心冷却器的热交换器66包括与发动机核心12'的冷却剂系统流体连通的冷却剂通道66a以及与冷却剂通道66a处于热交换关系的空气通道66b 。
仍参照图3，发动机组件10还包括冷却和润滑系统，用于循环适于冷却和/或润滑发动机组件10的多种部件（例如发动机核心12'、压缩机20、涡轮22、26、变速器21、24的轴承、齿轮等）的油或任何其他液体。限定发动机组件冷却器的第二热交换器68包括与发动机组件10的冷却和润滑系统流体连通的冷却剂通道68a以及与冷却剂通道68a处于热交换关系的空气通道68b。
在示出的实施例中，复合式发动机组件10的机舱装置包括用于发动机组件10和热交换器66、68的机舱入口14和空气管道70。空气管道70从入口14延伸并与入口14流体连通，所述入口被定位在螺旋桨8后方并且发动机组件10的前方。入口14与飞行器的环境连通，并被构造成并定位成使得在飞行期间能够接收对冲空气，以及特别是当在地面上时接收来自螺旋桨8的气流。空气管道70还具有与飞行器的环境连通的出口72，以便从空气管道70排放用过的冷却空气。在示出的实施例中，出口72被限定在发动机组件10的底部表面中。其他构造也是可能的。
压缩机20的入口20'与空气管道70流体连通，且热交换器66、68被接收在空气管道70内。热交换器66、68延伸跨过空气管道70，以使得通过空气管道70的气流循环通过热交换器66、68的空气通道66b、68b，所述空气通道与空气管道70流体连通。虽然示出了两个热交换器66、68，但应当理解，替代性地，可在空气管道70中设置单个热交换器或多于两个热交换器。两个热交换器66、68被示出为平行地设置，以使得气流的一部分分离地循环通过每个热交换器66、68。替代性地，热交换器66、68可被串联地设置在空气管道70中，以使得循环通过一个热交换器66、68中的一个与循环通过热交换器66、68中的另一个的是气流的同一部分，但是这样的构造有可能必须使用较大的热交换器。也应当理解，热交换器66、68在空气管道70内的角度可以与示出的角度不同。在具体的实施例中，考虑空气管道70内的可用空间，选择热交换器66、68在空气管道70内相对于气流的角度以便获得热交换器66、68的压力损失与有效性之间想要的平衡。
在示出的实施例中，通过多个可移动整流片74，空气管道70的出口72的一部分选择性地可关闭。整流片74可枢转地连接到热交换器66、68下游的空气管道70的外壁76，整流片均邻近被限定成通过外壁76的出口72的相应的开口或开口的相应的部分。整流片74可在延伸位置（以虚线示出）和收回位置（以实线示出）之间运动，所述整流片在延伸位置延伸远离相应的开口，在收回位置关闭相应的开口，以例如调节通过空气管道70和热交换器66、68的气流。在具体的实施例中，根据发动机组件10上的动力需求来定位整流片74，以便例如调节在热交换器66、68中被冷却的油和冷却剂的温度，同时使冷却阻力减小或最小化；例如，整流片74在起飞时打开，并在巡航速度时关闭。
整流片74可具有任何合适的构造。例如，在具体的实施例中，整流片74具有直的翼型形状；在另一实施例中，整流片74具有曲面的翼型形状，被构造成使离开的空气水平地流动以产生更有效的推力。在具体的实施例中，整流片74被构造成均连接到杆的百叶窗，致动器使杆滑动以使整流片74在延伸位置和收回位置之间枢转，从而打开或关闭百叶窗。其他构造也是可能的。
在示出的实施例中，空气管道70的出口72具有在整流片74下游的保持永久打开的部分78。此部分78可被成形以限定喷嘴，以形成离开喷气开口。在具体的实施例中，喷嘴的构造被优化以使得在巡航速度操作条件下，由热交换器66、68引起的阻力最小化。
参照图3-图4，通过被连接到涡轮部分18的排气，排气管道80与发动机核心12'的排气流体连通地延伸。排气管道80从热交换器66、68上游的位置延伸通过空气管道70的一部分，到达热交换器66、68下游的位置。排气管道80具有被定位在空气管道70内的出口82，所述出口在热交换器66、68下游且在空气管道70的出口72上游。排气管道80的出口82从空气管道70的周壁70'向内间隔开。从而空气和排气气体被排放在空气管道70中以使得冷却空气流包围排气气体流。排气气体流的质量流量和/或体积小于冷却空气流的质量流量和/或体积。在具体的实施例中，排气气体的质量流量是冷却空气的质量流量的20%或更小。排气管道80的出口82开放的截面面积小于在排气管道80的出口82周围的空气管道70的开放的截面面积（其中“空气管道70的开放的截面面积”指代空气管道70未被排气管道80占据的截面面积）。在具体的实施例中，排气管道80的直径与空气管道70在排气管道80出口周围的直径的比率在从0.2至0.4，是例如大约1/3。取决于例如作为整体的发动机组件10的重量和成本的优化，其他值也是可能的。
在具体的实施例中，包围排气气体流的更大且更冷的冷却空气流保护空气管道70的周壁70'免受排气流影响，这允许周壁70'由具有相对较弱的耐高温性（例如比镍或钛合金的耐高温性弱）的材料制成，其中“耐高温性”指代材料在经受高温时保持其强度、刚度和耐久性的能力。例如，排气气体温度可以是800°F或更高，可能高达1200°F-1400°F，而冷却空气流温度可以是250°F或更低；因此，用冷却空气流包围排气气体对周壁70'提供一定保护，使其免受排气流的高温影响。在具体的实施例中，空气管道70的周壁70'由任何合适的铝合金，任何合适的轻金属合金，任何合适的复合材料（包括但不限于碳纤维复合材料）或者任何合适类型的聚合物制成。
在具体的实施例中，从排气管道80被驱出的排气气体流比在空气管道70中循环的包围的冷却空气流具有更高的速度。在具体的实施例中，选择速度差以在冷却空气流中形成夹带效应，以便帮助冷却空气流循环通过热交换器66、68，当飞行器静止时（但不是排他地当飞行器静止时），这是特别有用的。
特别地参照图4， 在示出的实施例中，热交换器66、68平行地且彼此间隔开地被设置在空气管道70中，排气管道80在空气管道78中在热交换器66、68之间延伸。在具体的实施例中，这样的布置允许在冷却空气流中形成夹带效应。应当理解，可替代性地使用热交换器66、68以及排气管道80的任何其他合适的构造和相对位置。例如，可在两股流的交汇处使用混合器（例如雏菊类型混合器）。
在具体的实施例中，在冷却空气流中排放排气流允许通过增加所排放的冷却空气的平均温度来向所排放的冷却空气增加能量；这可经由减小面积来提供被驱出的空气的加速，从而从冷却空气产生有用的推力和/或减小与热交换器66、68有关的总体冷却阻力。
在具体的实施例中，在冷却空气流中排放排气流允许省除通常被用在排气流出口处的排气短管。这样的排气流通常导致附加的阻力，因此省除此特征会允许通过具有用于所有排放的气流的组合的出口端口来降低阻力。
在使用中以及根据具体的实施例，发动机组件10的空气和排气气体因此这样排放：将被用于冷却发动机12的液体冷却剂的冷却空气流循环到空气管道70，并将由发动机12产生的排气气体流循环到空气管道70以使得冷却空气流包围排气气体流，其中排气气体的质量流量小于冷却空气的质量流量。在具体的实施例中，在排气气体流被循环到空气管道70之前，其从发动机循环通过与发动机复合的涡轮部分18。
上述描述旨在仅仅是示意性的，本领域技术人员将认识到，可对所描述的实施例进行改变而不脱离所公开的本发明的范围。参考本公开后，本领域技术人员将显而易见到落入本发明的范围内的变型，且这样的变型意图落入所附的权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于飞行器的涡轮螺旋桨发动机组件，所述涡轮螺旋桨发动机组件包括：
具有液体冷却剂系统的内燃机，所述内燃机驱动接合到螺旋桨；
与所述飞行器的环境流体连通的空气管道；
被接收在所述空气管道内的热交换器，所述热交换器具有与所述液体冷却剂系统流体连通的冷却剂通道以及与所述冷却剂通道处于热交换关系的空气通道，所述空气通道与所述空气管道流体连通；以及
与所述内燃机的排气流体连通的排气管道，所述排气管道具有被定位在所述空气管道内的出口，所述出口在所述热交换器的下游并且在所述空气管道的出口的上游，所述排气管道的出口从所述空气管道的周壁向内间隔开，其中所述排气管道的出口开放的截面面积小于在所述排气管道的出口周围的空气管道的开放的截面面积。
2.如权利要求1所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中，所述排气管道通过涡轮部分与所述内燃机的排气流体连通，所述涡轮部分包括与所述内燃机复合的至少一个涡轮。
3.如权利要求1所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中，所述排气管道从所述热交换器上游的位置延伸通过所述空气管道的一部分，到达所述热交换器下游的位置。
4.如权利要求1所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中，所述空气管道的出口的至少部分能够通过多个可移动的整流片选择性地关闭。
5.如权利要求1所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中，所述空气管道的周壁由选自包括如下的组的材料制成：铝合金、复合材料以及聚合物。
6.如权利要求1所述的涡轮螺旋桨发动机组件，所述涡轮螺旋桨发动机组件还包括：被接收在所述空气管道内的附加热交换器，所述附加热交换器具有附加冷却剂通道和附加空气通道，所述附加冷却剂通道与所述涡轮螺旋桨发动机组件的冷却和润滑系统流体连通，所述附加空气通道与所述附加冷却通道处于热交换关系并且与所述空气管道流体连通。
7.如权利要求6所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中，所述热交换器和所述附加热交换器被平行地设置在所述空气管道中，且所述排气管道在所述空气管道中在所述热交换器和所述附加热交换器之间延伸。
8.如权利要求1所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中，所述内燃机是包括转子的汪克尔旋转发动机，所述转子具有三个顶点部分，并被安装成在被限定在外壳中的内腔内偏心地回转，所述内腔具有带有两个瓣叶的外旋轮线形状。
9.一种用于飞行器的涡轮螺旋桨发动机组件，所述涡轮螺旋桨发动机组件包括：
具有液体冷却剂系统的内燃机，所述内燃机驱动接合到螺旋桨；
涡轮部分，所述涡轮部分具有与所述内燃机的出口流体连通的入口，所述涡轮部分包括与所述内燃机复合的至少一个涡轮；
空气管道，所述空气管道具有被定位在所述螺旋桨后方的入口以及被定位在所述入口后方的出口，所述入口和出口二者都与所述飞行器的环境流体连通；
热交换器，所述热交换器与所述液体冷却剂系统流体连通并被定位在所述空气管道中，所述空气管道的所述入口和出口之间的流体连通的至少部分通过所述热交换器来实现；以及
排气管道，所述排气管道与所述涡轮部分的排气流体连通，所述排气管道具有被定位在所述空气管道内的出口，所述出口在所述热交换器下游并且在所述空气管道的出口上游，所述排气管道的出口从所述空气管道的周壁向内间隔开，以使得在使用中，通过所述空气管道的冷却空气流包围排出所述排气管道的排气气体流，且所述排气管道的出口的开放的截面面积小于所述空气管道在所述排气管道的出口周围的开放的截面面积。
10.如权利要求9所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中所述涡轮部分包括具有彼此不同的反应率的第一和第二涡轮级。
11.如权利要求9所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中所述排气管道从在所述热交换器上游的位置延伸通过所述空气管道的一部分，到达在所述热交换器下游的位置。
12.如权利要求9所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中所述空气管道的出口的至少部分能够通过多个可移动的整流片选择性地关闭。
13.如权利要求9所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中所述空气管道的周壁由选自包括如下的组的材料制成：铝合金、复合材料以及聚合物。
14.如权利要求9所述的涡轮螺旋桨发动机组件，所述涡轮螺旋桨发动机组件还包括附加热交换器，所述附加热交换器与所述涡轮螺旋桨发动机组件的冷却和润滑系统流体连通且被定位在所述空气管道中，所述空气管道的入口和出口之间的流体连通的至少另一部分通过所述附加热交换器来实现。
15.如权利要求9所述的涡轮螺旋桨发动机组件，其中所述内燃机是包括转子的汪克尔旋转发动机，所述转子具有三个顶点部分，并被安装成在被限定在外壳中的内腔偏心地回转，所述内腔具有带有两个瓣叶的外旋轮线的形状。
16.一种用于在具有内燃机的根据权利要求1至15中任一项所述的涡轮螺旋桨发动机组件中排放空气和排气气体的方法，所述方法包括：
将被用于冷却所述内燃机的液体冷却剂的冷却空气流循环到所述涡轮螺旋桨发动机组件的空气管道，并排出所述涡轮螺旋桨发动机组件；以及
将由所述内燃机产生的排气气体流循环到所述空气管道以使得所述冷却空气流包围所述排气气体流，并且由于所述排气管道的出口开放的截面面积小于在所述排气管道的出口周围的空气管道的开放的截面面积，所述排气气体的质量流量小于所述冷却空气的质量流量。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述排气气体流在被循环到所述空气管道以前，从所述内燃机被循环通过与所述内燃机复合的涡轮部分。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述排气气体的质量流量是所述冷却空气的质量流量的20%或更小。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述排气气体流比所述冷却空气流具有更大的速度。
20.如权利要求16所述的方法，其中所述内燃机是包括转子的汪克尔发动机，所述转子具有三个顶点部分，并被安装成在被限定在外壳中的内腔内偏心地回转，所述内腔具有带有两个瓣叶的外旋轮线的形状。
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