差速型旋转活塞发动机是指在同一气缸中，两个同轴旋转、但角速度不同的活塞作相对运动时而获得工作容积的变化。下图是常见的一种差速型旋转活塞发动机——考尔茨发动机（Kauertz Engine）。

在圆环形缸体中装有两对扇形活塞，其中一对是动力活塞，它与动力输出轴连接并以均匀的角速度向一个方向旋转；另一对活塞即差动活塞与根空心轴相连，空心轴与动力输出轴同心。借助动力活塞的转动带动行星齿轮，再经由连杆机构而使差动活塞获得不等速运动。

由于两对活塞之间形成“追追离离”的相对运动，因而使工作容积发生变化。这种型式的发动机有时又称之为“猫捉老鼠型发动机”（猫逐鼠式发动机）。

两组活塞的相对运动可通过特定的齿轮机构、连杆机构或凸轮机构取得。由于差动活塞作不等速运动而产生的惯性力，使其传动机构的齿轮和连杆等零件受到较大的冲击力，并使噪声加剧，因此使发动机转速的提高受到了限制。

当然，这种发动机的径向密封和端面密封较易解决，但两对活塞结合部位的密封结构仍存在较大问题，为此并未得以大规模推广。

参考文献：

[1] 朱仙鼎. 特种发动机[M]. 北京：机械工业出版社, 1992.07:82.

[2] 朱仙鼎. 特种发动机原理与结构[M]. 上海：上海科学技术出版社, 1998.09:169.