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转子发动机堪称世纪难题。 虽然发明有上百项，但如今几乎没有一项能够批量生产并流行！ 在泵和压缩机、航空发动机和热发电机（蒸汽/燃气轮机）领域，转子已经击败了往复活塞机。 有什么问题？ 本文将进行深入分析并提出改进方案！
我把转子发动机分为四种！ 前三种是通过旋转产生空间变化，最后一种是通过辅助密封圈分隔空间，实现热机循环。
1、偏心轴解决方案
三角转子发动机于1934年至1961年发明，马自达随后购买了相关专利，1965年开始量产，2012年停产。最终失效的主要原因（或问题）是（密封件）磨损大、烧机油、油耗高、燃烧不充分、污染严重（排放不达标是致命问题）。 但马自达从未停止研发。 看来计划在2023年作为增程器重新启动该项目。
2012年发明的倒8字形椭圆转子似乎解决了部分问题，但摩擦、磨损和烧机油仍然会发生（但程度较轻）。 它仍然是偏心轴方案，无法在上止点做功（类似于往复活塞发动机的能量浪费），并且无法抵消爆震对轴的影响。 其实梁志焕（天津）早在1985年就发明了这种结构，所以在国内也可以使用。 有一种产品在售（XTS-210）。
与
看来这两款发动机网上有公开图纸，可以手工制作！
HEHC循环模式：
HEHC
而2003年发明的（两个1/2结构的组合）似乎还在研究中！
2、追臂摆动方案
历史上，跨追摆臂环缸转子发动机如（1967）、（1992）、（2002）等跨追摆臂环缸转子发动机均在早期阶段失败。 原因是转速不能高，摆臂方向相反，燃烧功相互抵消。 。 似乎没有这种类型的点火原型机。
。 卡条（幻灯片）解决方案
此外，还有夹子（幻灯片）解决方案和（2004）等，后者已有产品上市，但问题是密封困难！ 摩擦磨损很大，转速不能高。
这个（未命名的）弹簧夹解决方案有一个神奇的运行（交叉）问题，你看到了吗？ 4. 分体转子解决方案
参考燃气轮机，或许将其密闭离散化的分体循环（Split-cycle）才是解决（转子发动机）问题的关键！
我查了上百项专利，发现早在137年前（也就是奥托发明活塞内燃机10年后），1886年（美国）贝尔特就发明了（可能是最早的）转子发动机！
腰带,1886
1989年叶德顺（黑龙江）发明的分体转子发动机！
叶德顺, 1989
2000年（浙江省）上官伟军发明的转子发动机！
上官侍卫, 2000
2010年发明的分体循环+星形转子+雾化水采用非接触式密封船用柴油机，与布雷顿循环的燃气轮机非常接近（问题是会过热，所以添加了雾化水，但水蒸气是与废气混合后难以分离）。
2010年（韩国）池德宗发明夹式分体转子发动机。
基德·贝尔
转子发动机由彭立峰于2014年在广州发明。
彭立峰
2020 年的发明似乎向前迈出了一步，产生了（第一个？）可以点燃的原型。 它的排量约1.0升，功率119kw，扭矩230Nm，热效率60%，重量仅16kg，10hp/kg，不可思议！ （吹牛？）
其第二代产品H2可能是目前相对可行的分体转子发动机解决方案。 他们采用分流循环+非接触式密封。 吸入空气在一对凹凸环中被压缩，废气在另一对凹凸环中燃烧膨胀。 凹环起辅助密封作用，中间有预燃室。 这种结构有点像单叶片燃气轮机，将进气压缩和燃烧膨胀密封并离散化。 它也像一个完美的二冲程，可以解释为四冲程。 有人称其为圆形笔画。
2022 年发布视频：
五、问题分析及改进方法
至于2022年的第一代产品昆仑发动机为什么失败，其设计仍然存在重大缺陷，有些问题可能是致命的。
我分析了四个可能存在的问题（包括改进方法）：
A。 分体式循环的优点是冷热分离（模仿燃气轮机）。 进气口和排气口分开在冷热双环两侧，因此无需担心燃烧后的废气流向进气压缩环（另外昆仑发动机为什么失败，根据EGR废气再循环理论，少量废气漏入燃烧室可降低燃烧温度，从而减少氮氧化物(NOx)的形成。 非接触式密封需要精密加工，间隙小于0.05mm； 导热环要求材料膨胀系数高。 （上、下）双转子之间留有0.1mm间隙，以供热膨胀之用。 燃烧加热后膨胀并密封。 而且，该间隙内燃烧气体泄漏方向与转子高速旋转方向相反，不易逆势泄漏。 转子凸臂与气缸壁间隙中燃气泄漏的方向与转子旋转方向相同。 高速旋转下不易捕捉泄漏（注意凸臂的形状，对面的废气会在间隙中高速旋转，加压抵消膨胀压力）。 利用高速旋转的离心力对转子侧面进行密封。 进气压缩环和燃烧膨胀排气环的结构几乎相同。 能够将空气压缩至14至20巴也说明非接触式密封效果良好。
但视频最后的原型机表现并不好！ 我判断预燃室存在重大设计缺陷！ 连接无法密封，导致燃烧气体泄漏，甚至出现可见火焰！ 在其第二代H2产品中，预燃室略有改进，发明者似乎痴迷于小型简单的设计，而不是解决实际应用问题。
b. 最初的燃烧室有点长，而且总是高温，需要耐高温（如果氢气燃烧的话还需要抗氢脆）材料。 点火前，高压混合油气的压力随着旋转空间的增大而降低。 点火时，转子凸臂高速旋转（85度？），燃烧可能不充分。 双普通火花塞可能无法解决问题。 可以考虑新的微波等离子体点火解决方案（并支持均质稀薄燃烧），同时减少氮氧化物排放并提高燃烧效率。
建议前期考虑使用透明耐高温材料（如石英玻璃/陶瓷玻璃/（华为）昆仑玻璃/氧化铝透明陶瓷Al2O3/氧化镁透明陶瓷MgO/镁铝尖晶石陶瓷/氟化镁透明陶瓷）设计验证流程（MgF2/氮化铝透明陶瓷AlN/Alon透明陶瓷AlON/透明陶瓷/等）在关键位置设置观察窗，观察预燃室和燃烧室的运行情况。
C。 转子凸臂与气缸壁非接触，不存在磨损问题（但存在下面第四个问题）。 润滑油仅润滑接触轴而不进入气缸燃烧室，因此不存在烧机油的问题。 但润滑不系统，无法回收，导致视频中的样机出现泄漏。
d. 不对称和不平衡的凸臂结构是一个大问题（原型机振动并发出很大的噪音）。 为垂直凹凸双环（1：1）。 下面的动力凸转子只有一根凸臂，不对称。 它在一次革命中点燃一次。 燃烧和敲击引起单轴方向较大的振动，并持续冲击轴，轴受到应力。 不均匀会导致旋转摩擦和磨损增加。
改进方法：我建议水平放置三个环（齿轮比1:2:1或1/2:1:1/2），将两侧辅助密封凹环A减少一半，更换中间动力凸环B到2轴对称凸臂（我称之为Φ型转子发动机--Phi2）。 另一侧同时点火，半圈两次，一圈共点火四次（功比增加3倍）； 或者在另一半圈，火焰跳跃（不停止油气）船用柴油机，利用燃烧的余热，使喷射的高压空气（或雾气）（百度指六冲程）方案。 或者更多的火花圈将变成十二/十六（4+4n）次冲程，直到温度下降到产生的功率小于消耗的功率并再次点燃。 这样的节油减排效果是无与伦比的！ 爆震可以在轴对称方向上抵消，振动会很小。 燃烧筒受热对称、均匀。 虽然看上去增加了部件，但实际上体积和重量都减少了，而功率重量比则增加了一倍。 要动力就有动力，要省油就省油！ 而且还具有工程美学，完美！
分体Φ转子发动机Phi2布局示意图
/Φ2分体循环+（无偏心）转子结构可以轻松实现（1~n）多转闪络，闪络行程也能做功（充分利用气缸余热）。 这可能是迄今为止最经济的节油减排方案（油耗和排放减少n倍）。 因此，热效率达到60%是很有可能的！
原因是发动机不需要冷却（类似于分立式燃气轮机），这种热能和惯性能可以通过附加冲程来回收和利用。 传统活塞发动机 20-25% 的冷却损失可降至 5-10% 以下。 无曲轴连杆凸轮，无活塞非接触式气缸。 仍然存在寄生损耗（如驱动辅助密封圈），机械和摩擦力很小。 非常期待实测数据。
这款发动机非常适合增程发电！ 还可以使用氢气、甲醇、乙醇等清洁燃料（效率可能超过燃料电池）。
根据以上分析，主要存在四个设计问题。 虽然分体式转子发动机结构潜力巨大，但在结构没有明显改进之前，我认为成功的概率不超过20-30%，也就是失败的概率超过70-80%！
此外，我还分析了其他一些可能导致故障的问题点，思考和设计了总体方案，对分体式转子发动机的结构进行了很大的改进，能够有针对性地解决一些引起或其他转子发动机故障的关键问题。 如果有汽车制造商、设计团队或个人有兴趣开发这种新结构分体式转子发动机（包括对此感兴趣的投资者或VC），请私信联系我。 个人需要有一定的机械素养和CNC等精密加工经验（或PCT机械专利撰写经验），有空闲时间（2-4小时/天），熟练使用 //Catia 和其他机械设计/制造软件。
分体转子发动机开辟了新的发动机结构设计思路。 希望本文能为我国科研人员和汽车生产企业共同研究、完善此类相关技术带来创造性启发。
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