本发明属于动力机械制造，更具体地说是属于内燃转子发动机。 本发明能最成功地应用于汽车制造，航空制造、船舶制造、农业机械制造以及其他一些技术领域中，在这些领域中，需要经济、紧凑、低毒性、微噪音的，其单位功率低于100千瓦的内燃机。
现在，由于用碳氢化合物燃料工作的能源转换装置对周围环境造成严重污染，因此产生了改进内燃机结构的必要性，这保证了内燃机的生态、经济、工艺、动力质量、结构、经营以及其它的一些指标的综合改进。
内燃转子发动机在这方面与传统的内燃机相比较，具有相当大的潜力，它能减少外形尺寸1.5-2倍，大约减少零件2倍，可以简化制造工艺，好的平衡，具有较高的机械效率和排出较少的氧化氮废气。
可是，现有的内燃转子发动机，由于燃烧室和膨胀室表面积大，具有较大的热量损失，这导致效率低而油耗高。
在波兰第38112号专利说明书（PL，B，38112）中公开的内燃转子发动机，包括有一圆柱形机匣。在机匣内部加工有圆柱形的腔室，该室由它的圆柱壁和端壁构成。在机匣内部，在与机匣圆柱壁同心的轴承上，安装有圆盘形转子。在机匣的每一端壁上，加工有扇形凹槽，它在圆周方向均匀分布。每个凹槽具有平面形的底部，该底部与机匣端壁地平面部分相平行，并与它们的截面相连接。在位于机匣端壁上的扇形凹槽之间，安装有激发点火装置，在这种情况下点火装置为火花塞。在每个机匣端壁与转子端壁之间，形成了扇形的压缩区、膨胀区和燃烧区，沿着转子旋转方向，燃烧区分布在压缩区后面。转子在端面上具有径向通槽，在通槽内安装有在轴向自由活动的平板式活塞，该活塞通过自己的端面与机匣的端壁相互作用，并将扇形区分成相互分离的容积可变的腔室。当平板式活塞进行运动时，为了减少摩擦阻力，平板式活塞被安装在滚珠轴承上。在机匣内，有与压缩区相通的，至少一种燃料混合物成分的进气装置和与膨胀区相通的废气排除装置。为了发动机机匣的冷却，在它的端壁内加工有与冷却介质源相连通的腔室。
该发动机的特点是扇形燃烧室加工成开缝形的。
当转子旋转时，燃料混合物进入到压缩室。然后混合物向膨胀区移动，在那里混合物被火花塞点燃和燃烧。当混合物向膨胀区转移时，燃气作用在由转子伸出的平板式活塞的侧面上，结果在转子上产生旋转力矩，力矩从转子轴传给用户。
混合物在开缝式燃烧室中进行燃烧，该燃烧室有足够大的传热壁面和相对小的容积。因为，由于在机匣端壁和转子上有较大的热量损失，由于缝隙中的不能保证容积混合的混合物流动的平面特性，以及由于混合物流动的小的端流，使混合物不能燃烧。这导致了油耗的增加，和废气中的氧化碳，没燃烧的碳氢化合物及其他一些没有充分燃烧的有毒性产物的含量增加，也造成了平板式活塞的积碳和磨损。
这种发动机有增加爆燃的趋势，说明开缝式燃烧室有许多点距火花塞较远，转子和机匣的壁面温度场足够均匀。这在一定程度上限制了混合物的压缩，降低了效率并需要用高辛烷值的燃料。在这种爆燃条件下工作，发动机的功率会很快下降，燃烧时的最高温度和压力急剧增长，这使发动机活塞很快损坏。
在该发动机结构中，由于在开缝式燃烧室的整个容积内很难组织燃料混合物的雾化和燃料混合物与空气的混合，因此很难实现狄塞尔高效率循环或具有热量混合输入的循环，这主要是由于在机匣和转子端壁间隙小到0.4-0.8mm情况下，开缝式燃烧室中的空气流动的平面特性决定的。
在该发动机的结构中，在形成燃烧室的过程中，平板式活塞的表面部分经常伸到转子端面之上，在混合物燃烧的情况下它经受到温度为2500-2700K°，压力为3-10兆巴的燃烧产物的作用，这要求它们进行强化冷却。可是，在所述的发动机结构中，转子和平板式活塞的滑动表面的流动润滑和冷却并未考虑，因此限制了发动机的寿命。
此外，把平板式活塞安装在球轴承上，这增加了活动元件的质量，并增加了平板式活塞的对机匣端壁的接触压力，并使它们很快损坏。
本发明的任务是要制造一种内燃转子发动机，在这种发动机中，依靠建立燃烧区结构，来保证减少燃烧区表面面积与它的容积之比，这能提高发动机的效率。
本发明任务是这样解决的：内燃转子发动机包括有安装在机匣内的支座上的圆盘式转子，机匣具有圆柱形腔室，圆盘式转子位于圆柱形腔室内，该腔室以圆柱壁和端壁为界，在每个端壁上加工有扇形凹槽，它们均匀地分布在圆周上，每一个凹槽具有与机匣端壁平面部分相平行的平面形底部，该底部通过成型表面与它们相连接，激发点火装置分布在位于机匣每个端壁的平面部分之一上的扇形凹槽之间，该端壁与转子端面构成了扇形压缩区，它与至少一种燃料混合物成分进气装置相通，膨胀区与排气装置相连通，燃烧区沿着转子旋转方向被安装在压缩区后面，转子具有均匀分布的径向通槽，在槽内安装有能在轴向自由移动的平板式活塞，平板式活塞通过自己的端面与机匣端壁相互作用并将扇形区分为相互隔离容积可变的腔室，根据发明，在位于平板式活塞之间的转子端面上加工有凹槽，而激发点火装置被安装在环形区内，环形区与转子旋转轴同心并位于对着转子旋转轴的凹槽下部边缘和对着转子圆周的凹槽上部边缘之间，而其中分布有凹槽的中心角要小少机匣端壁平面部分的中心角。
在转子的端面上加工有凹槽，可能使机匣和转子端面之间的缝隙间隙最小，不采用开缝式燃烧室而在上述的凹槽内进行燃烧，因为实际上所有的混合物在压缩之后，进入到这些凹槽中并在那里点火和燃烧。
在这种情况下，位于转子端面上的，能起燃料混合物燃烧室作用的凹槽表面面积与它的容积之比，显然小于开缝式燃烧室的表面面积与它的容积之比，这将明显地减小热损失，强化在压缩循环终点凹槽中的燃料混合物的端流，而这些同样能加速燃料混合物的燃烧过程，达到充分的燃烧，最终使发动机的效率提高。
激发点火装置距离凹槽各点较近，这首先保证了混合物在具有最高壁面温度的区域内点火，紧接着向着带有“冷”的壁表面的开缝间隙进行不关紧要的燃烧传播，这样消除了爆燃的危险，使压比增加，因而提高了发动机的效率。
在比机匣端壁平面部分的中心角要小的中心角范围内加工有凹槽，可能减少油耗并提高发动机的效率。
转子相对机匣端壁安装，其最小间隙为0.03-0.3mm较为合适。
这可能使转子和机匣之间的开缝间隙的容积最小，实际上完全避免混合物在它里面燃烧，因而明显地减少了机匣和转子端壁上的，被冷却系统带走的热量损失。
在转子端面与机匣端壁平面部分之间的间隙减少到小于0.03mm时，由于发动机在工作中它的元件不可避免地发生热的和机械的变形，这些表面产生摩擦，这将导致发动机元件的损坏。
在所述的间隙增加到大于0.3mm时，开缝间隙的容积增加到凹槽的容积，燃烧混合物也可以在开缝间隙中燃烧。
开缝间隙具有大的传热表面。因为由于转子的端面，机匣的平面部分和平板式活塞的突出部分的较大的热量损失，由于不能保证容积混合的，间隙中的混合流动平面特性，以及由于较小的混合物涡流，不能使混合物进行充分燃烧。这导致油耗增加和废气中的燃料混合物没充分燃烧的有毒产物的含量增加，并造成平板活塞的积碳和磨损。
凹槽壁面至少由旋转表面的一部分构成是比较合适的。
凹槽这样加工，能使它的表面与它的容积之比最小，减少冷却系统中的热量损失，保证在压缩循环终点很好地向凹槽注入混合物，及在膨胀循环开始时燃气很好地流出，消除了使混合物混合恶化的停滞区的产生，这样使燃料充分燃烧。
在发动机的结构中，要合理地配置防止各变容室之间气态介质溢出的装置，该装置位于机匣圆柱壁和转子之间，与转子相连并与机匣的端壁相接触。
这可能导致各室间的气态介质溢出最少，因此增加了发动机的效率。
在可变容积的室之间的，防止气态介质溢出的装置，可以包括有分布在转子圆周上并与它牢固相连接的环，在对着机匣圆柱表面的环的侧面上，加工有许多通道和外罩，该外罩与环同心分布，该外罩与环同心并牢固地与机匣圆柱形壁相连，与通道构成迷宫式密封。
在可变容积的室之间加工有防止气体溢出的装置，由于在气体流出的通道上建立较大的流体阻力，能减它的泄漏。发动机的制造实践确定，迷宫式密封可以制成最小，甚至是零的间隙，并在固定环上涂上一层石墨-铝或其他涂层。在特殊情况下，间隙为零是可以的，因为上面所述的涂层是柔软的，并且迷宫的突起它本身就能切槽。这种密封比接触式密封有较小的摩擦阻力力矩。
在应用迷宫式密封的情况下，同时解决了提高发动机寿命的任务。沿着转子圆周安装，并与它牢固连接的环，防止平板式活塞与机匣圆柱壁相接触，在这里，作用在平板式活塞上的圆周速度和离心力达到很大值。由于在轴向上完成往复位移的平板式活塞环的安装，沿环内表面的滑动速度比沿转子外径的圆周速度小4-6倍，这明显地降低了平板式活塞侧面的磨损。这可使平板式活塞沿着侧面对中，避免歪斜和楔入平板。
在这种情况下，考虑到平板式活塞在大直径下，它的线速度大会很快磨损，而在小的直径情况下，它们依然处于与机匣端壁相接触状态，那么在所形成的小的间隙中，与轴承作用相结合的气体动力密封能有效的工作，这保证叶片的工作寿命较长。
在环的外表面上，适当地加工有环形收集器，该收集器通过环内的通道与转子内的径向通道相通，该径向通道与径向通槽和转子上的轴向通道相连，轴向通道与润滑油源相连，润滑油源借助于排出通道与环形收集器相连。
在工作过程中，这可能保证连续地向摩擦面供给润滑油，不断地清洗磨损处，可以减少摩擦损失，这显著地缓解平板式活塞的，不仅在侧面上的而且在端面上的磨损，其中由于发动机耐热元件一平板式活塞和转子的本身强化冷却。同时由于流体动力学的密封，能顺利地减少变容室之间气态介质的溢出。此外，所制成的防止气态介质在变容室之间溢出的装置，与用于润滑和冷却平板式活塞和转子的通道系统相配合，可以不需要特殊泵为润滑油加压，因为在这种情况下，在本身中加工有经向槽的转子，能起到离心泵的作用。
下面结合附图，对本发明的内燃转子发动机进行详细说明：
图1为本发明的内燃转子发动机纵剖面总图;
图2为图1的Ⅱ-Ⅱ剖面图;
图3为图1的Ⅲ-Ⅲ剖面图;
图4为机匣端壁的轴侧图;
图5为平板式活塞的侧面图;
图6为图5的Ⅵ-Ⅵ的剖面图;
图7为内燃转子发动机定容燃烧（V＝常数）的理想循环图;
图8为以喷油嘴形式出现的一种激发点火装置方案图;
图9为以喷油嘴一火花塞形式出现的一种激发点火装置的方案图：
图10为表示在座标P-V中的，由于压缩而自燃的内燃转子发动机的理想的定容（V＝常数）和定压（P＝常数）燃烧循环图;
图11为表示在座标P-V中的内燃转子发动机的理想的定压燃烧循环图。
根据本发明所制造的内燃转子发动机，按照奥特（OTTO）循环工作，它包括有安装在轴2上的转子1（图1），轴2在位于机匣4内的轴承支座3上旋转，机匣4具有圆柱形腔室5，圆盘式转子1位于腔室5内，腔室5以圆柱壁6和端壁7、8为界。在每一个端壁7、8上，加工有在圆周方向均匀分布的扇形槽9a（图2），9b，9c和9d。每一个槽9a，9b，9c，9d均有平行的底部10a，10b，10c，10d，这水平形的底部平行于机匣4端壁7，8的平面部分11a，11b，11c，11d，并通过断面12与它们相连。端壁7，8上的扇形凹槽9a，9b，9c，9d的表面，与转子1的端面13a，13b在转子1的旋转方向共同构成连续、交替错开的扇形压缩区A1、A2，燃烧区B1、B2，膨胀区C1，C2及分割区D1、D2。压缩区A1，A2与安装在压缩区A1，A2起点的至少一种燃料混合物成分的进气装置14，15相连。膨胀区C1，C2与安装在膨胀区C1C2终点的废气排出装置16，17相连。在机匣4的端壁7，8的平面部分11a，11b上，安装有激发点火装置18，19，它们与燃烧区B1，B2相连接。在转子1中，加工有均匀分布的径向通槽20，在槽内安装有在轴向上能自由移动，并以自己的端面与端壁7，8相互作用的平板式活塞21。平板式活塞21把区域A1，A2，B1，B2，C1，C2，D1，D2分割成相互隔开的变容室22。在位于平板式活塞21之间的转子1的端面13上，加工有凹槽23（图1），凹槽23的壁面至少由一部分旋转平面构成。在本方案中，旋转平面为旋转环面。激发点火装置18，19安装在环形区域内，环形区与转子1的旋转轴O1-O1同心，并限于对着转子1旋转轴O1-O2的凹槽23的下边缘和对着转子1的圆周的凹槽23的上边缘之间。在本方案中，激发点火装置18，19是点火火塞18a19a。
凹槽23是这样制成的：在其内部配置有凹槽23的中心角α小于机匣4的端壁7，8上的平面部分11a，11b，11c，11d的中心角γ（图4）。
转子1的端壁13a、13b与机匣4的端壁7，8之间的最小安装间隙为0.03mm-0.3mm。本方案的间隙为0.1mm。
在发动机的结构中，包括有防止变容室22之间气态介质溢出的装置24。装置24分布在机匣4的圆柱壁6和转子1之间，与转子1相连接并与机匣4的端壁7，8相接触。
防止在变容室22之间气态介质溢出的装置24包括有沿转子1的圆周分布的，并与转子1相固定的环25和外罩26。在向着机匣4的圆柱表面6的环25的侧面上有多个通道27。外罩26与环25同心并与机匣4的圆柱壁6刚性连接。环25同通道27一起组成迷宫式密封。为了保证间隙为“零”，外罩26可以用柔软材料如石墨-铝制成。
为了保证平板式活塞21和转子1的摩擦表面润滑，在转子1上加工有轴向通道28和径向通道29，通道29通过径向通槽20与轴向通道28相连，在径向通槽20中安装有平板式活塞21。
为了冷却转子1和平板式活塞21，以及为了它们的流动润滑，和清洗磨损的表面，在机匣4的圆柱壁面6或在环25的外表面上，加工有形式为环形通道的环形收集器30。
收集器30借助于加工在转子1内的径向通道29与被加工在环25内的通道31相连接，这时径向通道29与径向通槽20相连接。轴向通道28和环形收集器30通过排出通道32（图3）与润滑源（图中未表示出）相连接。
为了防止机匣4的润滑和冷却系统向腔室33（图1）漏气，向圆柱腔室5漏油，在转子1上安装有密封34。
机匣端壁7，8用螺栓35固定。
在一般情况下，平板式活塞应具有尽量小的质量，较高的耐磨性，耐热性，能保证变容室的可靠密封。由于考虑到上述的要求，平板式活塞21（图5）由三层相互之间可以滑动的平板36a、36b、36c组成，并且中间的平板36c（图6）带有被分隔开的密封元件37a和37b。这样能减小近3倍的每一个侧面36a，36b和向着机匣4的端壁7，8的被分隔开的密封元件37a、37b的接触压力，因此增加了它们的工作寿命，保证不沿一个如在汪克尔发动机中，而沿三个线性表面的密封，改善了径向间隙的密封，减少了经过平板式活塞21溢出的气体损失。
发动机的工作方式如下：
转子1沿箭头E方向旋转时（图2），燃料混合物经过至少一种燃料混合物成分的进气装置14，15进入到压缩区A1，A2。接着，燃料混合物被“封锁”在变容室22中，在压缩区A1，A2中被压缩，并流向凹槽23，在这种情况下，能保证在压缩循环终点，凹槽23中的燃料混合物的强烈涡流。在流经位于燃烧区B1，B2中的激发点火装置18，19之下的凹槽23的瞬间，燃料混合物被点燃，并在凹槽23容积不变的情况下进行燃烧。在由凹槽23向膨胀区C1，C2移动时，燃气的膨胀过程开始。被膨胀燃气作用在由转子1伸出的平板式活塞的侧面上，并在转子1上产生旋转力矩，这个力矩从转子1的轴2传给用户。平板式活塞21排出的废气从膨胀区C1，C2，经过废气排气装置16，17排出，排气装置16，17位于膨胀区C1，C2的末端。显然，上述的定容（V＝常数）燃烧内燃机的工作过程可由图7中所示的理想循环看出。过程L-f表示在压缩区A1，A2中的燃料混合物的绝热压缩过程。过程f-g表示在燃烧区B1，B2定容燃烧过程。过程g-h表示在膨胀区C1，C2中的绝热膨胀过程。过程h-L表示带有热量为q2的燃料混合物的燃烧产物的定容冷却过程（平板式活塞21经过废气排出装置16，17，排出燃烧产物）。
应当指出，因为转子1以在转子1的端面13a，13b和机匣7，8之间的最小间隙为0.3mm-0.03mm安装在机匣4上，高温的燃烧产物在它们进入到膨胀区C1，C2之前的瞬间，不可能与平板式活塞21突出部分作用，这样保证了在区间B1，B2的平板式活塞21的工作范围无热应力。
上面所述的内燃转子发动机方案只是作为例子而引用的，本发明的范围不限于此。本发明可能有各种均不超出本发明权利要求的实质和范围的修正和改进。下面再介绍一种内燃转子发动机方案，它具有混合燃烧循环。这样的内燃转子发动机的结构图，完全与上述的以奥托循环工作的内燃机结构图一样，但激发点火装置18，19是喷嘴18b（图8），19b，或是沿转子1旋转行程依次安装的点火喷嘴-火花塞18c（图9），19c。点火喷嘴-火花塞18c，19c的结构在可靠点燃混合物的同时，可以实现燃料混合物成分的喷射（燃料），而喷嘴18b和19b仅仅是用于燃料的喷射。进气装置14，15用于向发动机供应燃料混合物的成分之一-氧化剂（例如空气）。这种发动机将具有高的效率。
上述发动机也可以使用重型液体碳氢化合物燃料，但转子的转速低。具有混合燃烧的这种内燃机的理想热力循环如图10所示。
曲线m-n表示压缩A1，A2中的燃料混合物成分一氧化剂（例如空气）的绝热压缩过程。在这种情况下，压缩过程伴随着氧化剂被加热，其温度达到这样数值，在此温度下，经喷嘴18b，19b，或经点火喷嘴-火花塞18c，19c进入的燃料能自行点火。过程n-o表示燃烧区B1，B2中燃料混合物定容燃烧过程其供热量为q1。过程o-p表示相应在膨胀区C1，C2中燃料混合物定压燃烧过程其供热量为q1″。过程p-r表示在膨胀区C1，C2中的燃料混合物的燃烧产物绝热膨胀过程。过程r-m表示燃料混合物燃烧产物定容冷却过程，其放热量为q2（燃烧产物经排气装置16，17排出）。
下面再引一个狄塞尔循环的内燃转子发动机方案。象上述方案一样，发动机的结构图没有改变，其工作机构也没变，而与在混合燃烧循环下工作的内燃转子发动机的区别是，发动机采用狄塞尔循环，其工作转速较高。
在图11的座标p-v中，给出了定压（p＝const）燃烧的内燃转子发动机的理想循环图。过程i-j表示燃料混合物成分一氧化剂（如空气）在压缩区A1，A2中绝热压缩过程。在这种情况下，压缩过程伴随着氧化剂被加热，其温度能达到使燃料自行点火。过程j-k表示燃烧区B1，B2中燃烧混合物定压燃烧过程，其供热量为q1″′。过程k-L表示在膨胀区C1，C2中燃料混合物的燃烧产物绝热膨胀过程。过程L-i表示燃料混合物的燃烧产物定容冷却过程，其放热量为q2″（燃烧产物通过排气装置16，17排出）。
该发动机主要的优点是，喷射到凹槽23中的燃料不能被离心力带走，象其他转子发动机方案图所固有的那样，在一般情况下由于引用了垂直它的凹槽的侧面，而在凹槽内，在最佳条件下燃烧（在膨胀区可能烧完），这保证燃料的充分燃烧。
本发明发动机的上述结构只属于，由于燃料混合物燃烧才能运转的发动机。有可能用蒸汽，压缩空气或其他工质使发动机运转，并可能把它作为泵或压缩机使用。为此，在压缩室和膨胀室内，在表面的横断面部分上，除了其他的装置以外，应补充加工进气孔和排气孔。
这样，最后可以断定：
在转子端面制成有凹槽形的燃烧室，能使：
-明显地降低被冷却系统带走的热量损失;
-减小平板式活塞的热应力;
-使燃料充分燃烧;
-提高发动机的效率;
-减少废气中有害物质向大气的排放;
位于转子外圆柱表面上的环形装置能：
-由于有可能沿环的外表面安装各种密封系统，能减少各室间的空气流出;
-结构的所有的受热元件能采用可靠的冷却和润滑系统，同时有可能使转子起到油泵的作用;
-由于采用强化它们的冷却和润滑系统，以及由于排 与机匣圆柱端壁的接触，能增加平板式活塞的工作寿命，并增加了由这些决定的，构成平板式活塞密封元件的新的可能性。
所建议的发动机结构预计将广泛使用陶瓷和混合材料，以及发动机制造的现有工艺。
予计效率为28%-55%，这取决于实际工作循环和结构材料的使用。
所提出的技术方案综合实施，能制造高效率的内燃转子发动机，它与汪克尔转子发动机相比较，应具有：
-比较简单的工艺结构;
-发动机的外形尺寸和质量大约减少1.5-2倍;
-制造和运行的成本大约减少1.5-2倍;
-较低的噪音;
-充分的动态平衡，不需要减震系统;
-发动机在低速旋转时，有较大的和均匀的旋转力矩，这为能广泛采用自动变速箱创造了良好的条件。
-多种燃料-能使用宽范围蒸馏成份的液态燃料，也能使用质量较差的气态燃料，从根本上减低了燃料的消耗。
上述优点，与在减少对周围环境有害作用方面有较大潜力结合，所述发动机能找到自己应用领域。
本发明能成功地应用于汽车制造、航空、船舶制造、农业机械以及其他技术领域，在这些领域中，需要经济，轻便，低毒性和微噪音的，其单位功率不超过100千瓦的内燃机。