專利名稱：轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)及其轉(zhuǎn)子單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車輛、動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)動(dòng)機(jī)，特別涉及一種通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)做功的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)及其轉(zhuǎn)子單元。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)為工作活塞在氣缸里做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，并通過使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)其配氣機(jī)構(gòu)復(fù)雜，功率重量比小，單位升功率低；相對(duì)而言，二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位升功率大，但因油耗過大污染環(huán)境及本身結(jié)構(gòu)的原因，使其良好的潤滑非常困難，造成其使用范圍狹窄。相比之下，也有人提出可以使用旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，如在中國專利 CN10140335A文獻(xiàn)中，就公布了一種雙旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。但該發(fā)動(dòng)機(jī)的功率重量比低、配氣機(jī)構(gòu)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)、偏心旋轉(zhuǎn)易產(chǎn)生震動(dòng)等。與傳統(tǒng)的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)則不同，它直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟D(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)扭矩，因而取消了無用的直線運(yùn)動(dòng)。如現(xiàn)有的三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)主軸每旋轉(zhuǎn)一圈就做功一次，與一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)主軸每旋轉(zhuǎn)兩圈才做功一次相比，具有高升功率的優(yōu)點(diǎn)；而且，由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達(dá)到較高的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；再有，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)只有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，與一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有進(jìn)、 排氣氣門等二十多個(gè)活動(dòng)部件相比，大幅簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，故障可能性也隨之大大減小。除了以上的優(yōu)點(diǎn)外，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)亦包括體積較小、重量輕、低重心、功率大等優(yōu)點(diǎn)。盡管如此，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)仍存在以下不足。首先，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)雖然是消除了活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)中的沖擊，但是由于轉(zhuǎn)子是偏心結(jié)構(gòu)，在其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中又產(chǎn)生了額外偏心振動(dòng)，而為了消除這種振動(dòng)又需增加與轉(zhuǎn)子振動(dòng)反方向振動(dòng)的平衡配重來緩解這種偏心振動(dòng)。同時(shí)，在其做功時(shí)，總是缸體一個(gè)局部區(qū)域受到巨大的沖擊，造成了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體局部磨損劇烈，使得發(fā)動(dòng)機(jī)磨損不平衡，嚴(yán)重降低其使用壽命。其次，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是由轉(zhuǎn)子直接與主軸接觸并驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的，而轉(zhuǎn)子自身又在氣缸內(nèi)進(jìn)行偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是相當(dāng)于一個(gè)套在主軸外緣上作偏心運(yùn)動(dòng)的大齒輪，而主軸軸頸相對(duì)較小，因而造成大齒輪驅(qū)動(dòng)小齒輪的驅(qū)動(dòng)方式，使得其扭矩大大降低，這也是轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)尚不能廣泛推廣的主要原因。再有，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量也比較大。這主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的形狀不太有利于完全燃燒、火焰的傳播路徑較長所致，使得其燃油和機(jī)油的消耗相應(yīng)增加。而且，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)自身結(jié)構(gòu)的原因壓縮比低只能用點(diǎn)燃式，不能用壓燃式，因而不能采用柴油。此外，由于三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的相鄰容腔間由徑向葉片密封，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)徑向葉片與缸體以極高的線速度做余擺線運(yùn)動(dòng)，極易造成徑向葉片快速磨損并在缸體引起震顫波紋，造成發(fā)動(dòng)機(jī)使用一段時(shí)間之后存在密封不嚴(yán)、漏氣等問題，進(jìn)而大幅增加油耗與污染，同樣影響其使用壽命。
有鑒于此，盡管現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但因轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)存在上所述的不足，嚴(yán)重影響了其推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)所存在的不足而提供的本發(fā)明，其目的在于為了更加有效地利用做功時(shí)施加于轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)扭矩、更高的升功率、更加平穩(wěn)地輸出扭矩等而提供的一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的另一目的在于提供可以將外部的氣體進(jìn)行吸氣、壓縮及排出所壓縮氣體的一種空壓轉(zhuǎn)子單元。本發(fā)明的另一目的在于提供由壓縮氣體的適配下通過與燃料的反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)做功及排氣沖程的一種做功轉(zhuǎn)子單元。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的而提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，包括設(shè)置于機(jī)體的空壓轉(zhuǎn)子單元，與該空壓轉(zhuǎn)子單元聯(lián)動(dòng)的做功轉(zhuǎn)子單元。所述的空壓轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于吸入外部氣體的進(jìn)氣口和用于導(dǎo)出被壓縮氣體的導(dǎo)氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒的表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)所述空壓轉(zhuǎn)子單元的吸氣、壓縮沖程。所述的做功轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、 該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于導(dǎo)入由所述空壓轉(zhuǎn)子單元導(dǎo)出的壓縮氣體的供氣口、用于供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)裝置以及用于排放被燃燒氣體的排氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化實(shí)現(xiàn)所述做功轉(zhuǎn)子單元的做功、排氣沖程。由此可見，本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，吸氣和預(yù)壓縮沖程是由空壓轉(zhuǎn)子單元實(shí)現(xiàn)的，而強(qiáng)壓縮、做功、排氣沖程是由做功轉(zhuǎn)子單元完成的；并且，各轉(zhuǎn)子單元的每個(gè)容腔隨內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過程相應(yīng)地完成各自的沖程，亦即各轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)可完成與各自容腔數(shù)相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)沖程。再有，由于各轉(zhuǎn)子單元的外轉(zhuǎn)子及內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)于自身的旋轉(zhuǎn)軸而固定其位置，因而各轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子運(yùn)行平穩(wěn)，致使本發(fā)明的輸出扭矩平穩(wěn)、大大減小振動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，為了使空壓轉(zhuǎn)子單元所提供的壓縮氣體適配于做功轉(zhuǎn)子單元所需要的壓縮氣體，所述空壓轉(zhuǎn)子單元與做功轉(zhuǎn)子單元之間須按配氣角度差實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。具體為將述空壓轉(zhuǎn)子單元及做功轉(zhuǎn)子單元的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)按配氣角度差分別與設(shè)置于所述機(jī)體的動(dòng)力輸出軸相連接，也可以將所述空壓轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子與所述做功轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子按配氣角度差剛性連接。根據(jù)本發(fā)明所提供轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，為了加強(qiáng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外齒的齒頂與所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)齒表面之間的密封從而保障各容腔的獨(dú)立工作效率，各內(nèi)轉(zhuǎn)子的每相鄰兩個(gè)凹進(jìn)的弧形面之間形成的突出部位上均設(shè)有葉片。上述葉片是在內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過程中直接與外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒表面相接觸，因而即可以沿內(nèi)轉(zhuǎn)子的徑向設(shè)置，也可以借助于彈性部件彈性設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，所述空壓轉(zhuǎn)子單元的進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口分別設(shè)置于該空壓轉(zhuǎn)子單元內(nèi)轉(zhuǎn)子的中空軸上，所述進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口分別連接于該中空軸內(nèi)所設(shè)的用于引入外部氣體的進(jìn)氣通道和用于導(dǎo)出被壓縮氣體的導(dǎo)氣通道，并且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的各凹進(jìn)弧形面上均設(shè)有開口，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞該中空軸旋轉(zhuǎn)時(shí)該開口分別連通于所述進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口。并且，所述的進(jìn)氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由小變大的位置上以用于借助壓力差將外部氣體經(jīng)該進(jìn)氣口引入于所述的容腔，而所述的導(dǎo)氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的近末端位置上以用于所述容腔里的氣體被壓縮后經(jīng)該導(dǎo)氣口導(dǎo)出。根據(jù)本發(fā)明所提供轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，所述做功轉(zhuǎn)子單元的供氣口和排氣口分別設(shè)置于該做功轉(zhuǎn)子單元內(nèi)轉(zhuǎn)子的中空軸上，所述供氣口和排氣口分別連接于該中空軸內(nèi)所設(shè)的用于引入被壓縮氣體的供氣通道和用于排出被燃燒氣體的排氣通道，并且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的各凹進(jìn)弧形面上均設(shè)有開口，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞該中空軸旋轉(zhuǎn)時(shí)該開口分別連通于所述供氣口和排氣口。并且，所述的供氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于最小的位置的上端以用于對(duì)經(jīng)供氣通道的壓縮氣體引入于所述容腔后被進(jìn)一步壓縮，而所述的排氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的位置上以用于所述容腔內(nèi)的被燃燒氣體經(jīng)該排氣口排出。為了所述的做功轉(zhuǎn)子單元當(dāng)所述容腔里的壓縮氣體被壓縮到趨于壓力最大時(shí)經(jīng)燃料作用下的被燃燒氣體向所述容腔的容積逐漸擴(kuò)大方向膨脹，所述的燃料供應(yīng)裝置位于靠近所述供氣口的中空軸上而設(shè)置。所述的燃料供應(yīng)裝置含有燃料噴嘴，并可進(jìn)一步包含火花塞，從而既可以壓燃、也可以點(diǎn)燃。另外，與所述排氣口相鄰的中空軸上設(shè)有掃氣口，該掃氣口與另設(shè)于所述中空軸內(nèi)的掃氣通道相連接，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上所設(shè)的開口連通于該掃氣口時(shí)未排凈的燃燒氣體經(jīng)該掃氣通道排出；而且，所述掃氣口處設(shè)有掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板，以用于因所述做功轉(zhuǎn)子單元的運(yùn)行速度而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)該掃氣口的氣體排出量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種設(shè)于機(jī)體的空壓轉(zhuǎn)子單元，該空壓轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于吸入外部氣體的進(jìn)氣口和用于導(dǎo)出被壓縮氣體的導(dǎo)氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與內(nèi)齒的表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)所述空壓轉(zhuǎn)子單元的吸氣、壓縮及排氣過程。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種設(shè)于機(jī)體的做功轉(zhuǎn)子單元，該做功轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于導(dǎo)入壓縮氣體的供氣口、用于供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)裝置以及用于排放被燃燒氣體的排氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化實(shí)現(xiàn)所述做功轉(zhuǎn)子單元的做功及排氣。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，該轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括包括設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的至少一個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元以及適配于該做功轉(zhuǎn)子單元而供應(yīng)壓縮氣體的供氣單元；所述做功轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于導(dǎo)入壓縮氣體的供氣口、用于供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)裝置以及用于排放被燃燒氣體的排氣口 ；所述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，而所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)所述做功轉(zhuǎn)子單元的做功及排氣沖程。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長、振動(dòng)小、功率重量比大、 單位升功率高、輸出扭矩大，并且能使用多種燃料等，可廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸，動(dòng)力機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和效用將會(huì)變得清楚和更加易于理解，其中圖1是示出轉(zhuǎn)子單元的工作原理示意圖；圖2是示出轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理示意圖；圖3是本發(fā)明的示例性實(shí)施例的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的示意性的剖視圖；圖4是沿圖1的C-C線剖開的示意性的剖示圖；圖5是沿圖1的G-G線剖開的示意性的剖示圖；圖6是沿圖1的A-A線剖開的示意性的剖示圖；圖7是掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板和與其裝配的掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸的示意性的剖視圖；圖8A至圖8G是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的空壓轉(zhuǎn)子單元和對(duì)應(yīng)的做功轉(zhuǎn)子單元做功過程的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其示例在附圖中被示出。以下，將參照附圖描述實(shí)施例，以解釋本發(fā)明的總體構(gòu)思。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子單元的工作原理。參照?qǐng)D1，本發(fā)明示例性實(shí)施例中的空壓轉(zhuǎn)子單元的形狀和做功轉(zhuǎn)子單元的形狀大致相同，且工作原理也大致相同?？諌恨D(zhuǎn)子單元和做功轉(zhuǎn)子單元均由外轉(zhuǎn)子(1)和內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)構(gòu)成，內(nèi)轉(zhuǎn)子( 偏心地設(shè)置在該外轉(zhuǎn)子(1)內(nèi)部，外轉(zhuǎn)子(1)內(nèi)周形成有由多個(gè)凸出的弧形面(3)構(gòu)成的內(nèi)齒G)，且內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)外周形成有由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面(5)構(gòu)成的外齒(6)，用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒的弧形的表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔(G)，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程使上述各容腔的容積變化， 從而實(shí)現(xiàn)所述空壓轉(zhuǎn)子單元的吸氣、壓縮及排氣，或者做功和排氣。具體地講，當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子( 旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子(1)也旋轉(zhuǎn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子( 和外轉(zhuǎn)子(1) 的齒形使得它們?cè)谵D(zhuǎn)到任何角度時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子O)的每個(gè)齒在外轉(zhuǎn)子(1)的齒形齒廓線上總能形成線接觸，這樣，在內(nèi)轉(zhuǎn)子( 和外轉(zhuǎn)子(1)之間形成多個(gè)容腔(G)。每個(gè)容腔的容積隨著內(nèi)外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)周而復(fù)始地變化，從而完成各個(gè)轉(zhuǎn)子單元的對(duì)應(yīng)的工作進(jìn)程。在圖1所示出的示例性的轉(zhuǎn)子單元中，進(jìn)氣和排氣可通過在內(nèi)轉(zhuǎn)子中設(shè)置中空軸 (圖1中未示出)來完成。外轉(zhuǎn)子具有由五個(gè)凸出的弧形面C3)構(gòu)成五個(gè)內(nèi)齒(4)，內(nèi)轉(zhuǎn)子具有由四個(gè)凹進(jìn)的弧形面( 構(gòu)成四個(gè)外齒(6)，在外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子的相互運(yùn)動(dòng)中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒(6)始終與外轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁(即，凸出的弧形面)接觸，從而將轉(zhuǎn)子單元分為四個(gè)互不干涉的容腔(G)。在另一實(shí)施例中，外轉(zhuǎn)子可具有更多的內(nèi)齒，內(nèi)轉(zhuǎn)子也可具有更多的外齒。
9在其他實(shí)施例中，外轉(zhuǎn)子可具有更少的內(nèi)齒，內(nèi)轉(zhuǎn)子也可具有更少的外齒。圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。參照?qǐng)D2，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括串聯(lián)布置的多個(gè)轉(zhuǎn)子單元，具體地講，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體(100)包括一個(gè)空壓轉(zhuǎn)子單元(200)和一個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元(300)，所述空壓轉(zhuǎn)子單元和做功轉(zhuǎn)子單元具有圖1所示的轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)和工作原理，在本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，被吸入的氣體首先進(jìn)入空壓轉(zhuǎn)子單元O00)中被初步壓縮，被初步壓縮的氣體再通過空壓轉(zhuǎn)子單元的導(dǎo)氣口(450)經(jīng)做功轉(zhuǎn)子單元的供氣口(480)進(jìn)入到做功轉(zhuǎn)子單元 (300)中，在做功轉(zhuǎn)子單元中被初步壓縮的氣體被進(jìn)一步壓縮，在被壓縮到趨于最小容積的時(shí)候通過火花塞點(diǎn)火做功，從而產(chǎn)生動(dòng)力，產(chǎn)生的動(dòng)力通過經(jīng)同步齒輪(520)與空壓轉(zhuǎn)子單元(200)和做功轉(zhuǎn)子單元(300)聯(lián)動(dòng)的動(dòng)力輸出軸(500)被傳遞出去。在另一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)可包括多個(gè)以并聯(lián)方式組成的轉(zhuǎn)子單元組，而各轉(zhuǎn)子單元組由所述的空壓轉(zhuǎn)子單元和做功轉(zhuǎn)子單元所組成?；蛘?，在另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)可包括一個(gè)空壓轉(zhuǎn)子單元和多個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元，空壓轉(zhuǎn)子單元將初步壓縮的氣體輸送到并聯(lián)的多個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元中，以實(shí)現(xiàn)更大的動(dòng)力輸出?；蛘撸谄渌麑?shí)施例中，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)可以只包括一個(gè)或者多個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元，被初步壓縮的氣體由空氣壓縮機(jī)或者能夠提供壓縮氣體的合適的裝置給做功轉(zhuǎn)子單元提供。由此可見，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)具有多個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元的情況下，該轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)具有多個(gè)容腔，在所述容腔中彼此互不干涉地進(jìn)行吸氣、壓縮、點(diǎn)火、做功和排氣的過程。因此，可提高功率重量比、單位升功率和輸出扭矩。下面，通過參照附圖3至圖8G來詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例。如圖3至圖6所示，本實(shí)施例中的復(fù)合沖程轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括機(jī)體(100)，該機(jī)體 (100)包圍空壓轉(zhuǎn)子單元000)、做功轉(zhuǎn)子單元(300)、分別設(shè)置在空壓轉(zhuǎn)子單元(200)和做功轉(zhuǎn)子單元(300)內(nèi)的用于氣體輸送的供氣裝置(400)和動(dòng)力輸出裝置(500)，該機(jī)體 (100)形成復(fù)合沖程轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的外觀，包括空壓機(jī)體端蓋(110)、做功機(jī)體端蓋(120)以及連接到空壓機(jī)體端蓋(Iio)和做功機(jī)體端蓋(120)上的機(jī)體主體；空壓轉(zhuǎn)子單元000)， 用于從外部吸入氣體并將氣體進(jìn)行初步壓縮；做功轉(zhuǎn)子單元(300)，從空壓轉(zhuǎn)子單元(200) 吸入被初步壓縮的氣體，并對(duì)該氣體進(jìn)行進(jìn)一步壓縮并做功；供氣裝置G00)，將氣體從外部引入到空壓轉(zhuǎn)子單元O00)中，并且將空壓轉(zhuǎn)子單元O00)中被初步壓縮的氣體引入到做功轉(zhuǎn)子單元(300)內(nèi)，最后將做功轉(zhuǎn)子單元(300)中的廢氣排放到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)外；動(dòng)力輸出裝置(500)，將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力輸出，包括動(dòng)力輸出軸(510)和同步齒輪(520、 530,540)。如圖3和圖4所示，空壓轉(zhuǎn)子單元(200)包括空壓外轉(zhuǎn)子端蓋010)，剛性連接到空壓外轉(zhuǎn)子(220)上，隨著空壓外轉(zhuǎn)子(220)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，在其外部靠近做功轉(zhuǎn)子單元的一側(cè)設(shè)置有齒圈090)，用于通過同步齒輪與做功外轉(zhuǎn)子端蓋上的齒圈(四0)嚙合，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子單元以相同的速度以某個(gè)角度差一起轉(zhuǎn)動(dòng)；空壓外轉(zhuǎn)子020)，外部呈圓筒形，從截面看內(nèi)部呈類似五邊形的空腔，每條邊為凸出的弧形，優(yōu)選地，每個(gè)凸出的弧形面內(nèi)有梭形的空腔，在該空腔中裝有冷卻潤滑液，即形成冷卻潤滑液通道Rl ；空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋030)，剛性連接到空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)上，并且與做功內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋(330)通過花鍵(觀0)剛性連接；空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子040)，其軸線與空壓外轉(zhuǎn)子的軸線不相同，S卩，空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和空壓外轉(zhuǎn)子 (220)不同心，空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子的整體形狀為每側(cè)均向內(nèi)凹的柱型四邊體，所述四邊體的每條邊的曲率比空壓外轉(zhuǎn)子的每條向內(nèi)突出的弧形的曲率小。在該空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)的四角上開設(shè)有凹槽060)，在凹槽(260)內(nèi)設(shè)置有徑向葉片070)，用于對(duì)空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和空壓外轉(zhuǎn)子(220)之間的容腔(G)進(jìn)行密封，徑向葉片可用彈性構(gòu)件(例如彈簧)支撐，便于徑向葉片(270)在空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)旋轉(zhuǎn)時(shí)徑向伸縮，空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和空壓外轉(zhuǎn)子(220)之間同時(shí)存在4個(gè)空壓轉(zhuǎn)子單元容腔，在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的空壓外轉(zhuǎn)子(220)和空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)的形狀不限于此，截面可以呈各種多邊形，并且空壓外轉(zhuǎn)子(220)和空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)之間可以存在更多的容腔G，所述容腔G的容積隨著空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和空壓外轉(zhuǎn)子Q20)的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生變化，用于吸入氣體或者壓縮氣體，優(yōu)選地，在該實(shí)施例中，在比凹槽更靠近中心的位置可設(shè)置4個(gè)或者更多的內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋冷卻潤滑液通道。該空壓轉(zhuǎn)子單元(200)還包括開口(250，在該實(shí)施例中還稱為內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道)，在該實(shí)施例中，內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)分別設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)子的4個(gè)凹進(jìn)的弧形面的中間，當(dāng)存在更多的容腔時(shí)，每個(gè)容腔具有對(duì)應(yīng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道，當(dāng)其與進(jìn)氣口(440，在該實(shí)施例中還稱為進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道)連通時(shí)，可以將中空軸(420，在該實(shí)施例中還稱為進(jìn)氣配氣管)中的氣體引入到容腔(G)中，當(dāng)其與導(dǎo)氣口(450，在該實(shí)施例中還稱為壓縮氣排氣孔)重合時(shí)，將被初步壓縮完的氣體引入到壓縮氣排氣孔G50)，從而引入到做功轉(zhuǎn)子單元中。此外，空壓轉(zhuǎn)子單元(200)可以作為單獨(dú)的轉(zhuǎn)子單元使用，具體地講，空壓轉(zhuǎn)子單元(200)可以用作壓縮氣體的泵單獨(dú)使用。如圖3和圖5所示，做功轉(zhuǎn)子單元(300)包括做功外轉(zhuǎn)子端蓋(310)，剛性連接到做功外轉(zhuǎn)子(320)上，隨著做功外轉(zhuǎn)子(320)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，在其外部的靠近空壓外轉(zhuǎn)子端蓋O10)的一側(cè)設(shè)置有齒圈090)，用于通過同步齒輪(520)與空壓外轉(zhuǎn)子端蓋上的齒圈(四0)嚙合，使兩個(gè)轉(zhuǎn)子單元以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)；做功外轉(zhuǎn)子(320)，形狀與空壓外轉(zhuǎn)子類似，從外部看呈圓筒形，從截面看內(nèi)部呈類似五邊形的空腔，每條邊為向內(nèi)突出的弧形， 優(yōu)選地，每個(gè)凸出的弧形面有梭形的空腔，在該空腔中裝有冷卻潤滑液，即形成冷卻潤滑液通道Rl ；做功內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋(330)，剛性連接到做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)上；做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)，其軸線與做功外轉(zhuǎn)子的軸線不相同，即，做功內(nèi)轉(zhuǎn)子C340)和做功外轉(zhuǎn)子(320)不同心，做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)的整體形狀與空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)的形狀大致相同，為每側(cè)均向內(nèi)凹的四邊體，所述四邊體的每條邊的曲率比做功外轉(zhuǎn)子的每條向內(nèi)突出的弧形的曲率小。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明中做功外轉(zhuǎn)子(320)和做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)的形狀不限于此，截面可以呈各種多邊形，并且做功外轉(zhuǎn)子(320)和做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)之間可以存在更多的容腔。在本實(shí)施例中，在該做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)的四角上開設(shè)有凹槽，在該凹槽內(nèi)設(shè)置有徑向密封片(270，在該實(shí)施例中還稱為徑向葉片)，用于對(duì)做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子之間的容腔(G)進(jìn)行密封，徑向葉片可用彈性構(gòu)件(例如彈簧)支撐，便于徑向葉片在做功內(nèi)轉(zhuǎn)子 (340)旋轉(zhuǎn)時(shí)徑向伸縮，優(yōu)選地，在比凹槽更靠近中心的位置可設(shè)置4個(gè)或者更多的內(nèi)轉(zhuǎn)子冷卻潤滑液通道R2，在該實(shí)施例中，做功外轉(zhuǎn)子(320)和做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)之間同時(shí)存在4 個(gè)做功容腔，所述容腔的容積隨著做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)和做功外轉(zhuǎn)子(320)的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生變化， 用于壓縮氣體或者點(diǎn)燃?jí)嚎s氣體使其做功。該做功轉(zhuǎn)子單元(300)還包括開口(360，在該實(shí)施例中還稱為轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔)， 分別設(shè)置在做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)的4個(gè)凹進(jìn)的弧形面的中間，當(dāng)存在更多的容腔時(shí)，每個(gè)容腔G具有對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)，當(dāng)其與供氣口(480，在該實(shí)施例中還稱為壓縮氣進(jìn)氣孔)相通時(shí)，將在空壓轉(zhuǎn)子單元中初步壓縮的氣體引入做功轉(zhuǎn)子單元的容腔(G)中，當(dāng)其與排氣口(在該實(shí)施例中還稱為主排氣孔G61)，其與掃氣孔(462)相鄰)相通時(shí)，將做功后的廢氣排入中空軸(460，在該實(shí)施例中還稱為做功配氣管)中的對(duì)應(yīng)的排氣通道內(nèi)，當(dāng)做功內(nèi)轉(zhuǎn)子的弧形面和做功外轉(zhuǎn)子的弧形面貼合時(shí)，即，容腔中的氣體被壓縮到最小時(shí)，該轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)即為燃燒室；火花塞安裝模塊(370)，沿軸向插入到做功配氣管(460) 中，從截面看，火花塞安裝模塊(370)在側(cè)面具有兩個(gè)燕尾槽結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)做功配氣管(460) 的強(qiáng)度，在火花塞安裝模塊(370)上，可安裝火花塞(371)，從而便于對(duì)火花塞(371)進(jìn)行拆卸和更換；掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)，沿軸向插入到做功配氣管(460)中，在該實(shí)施例中，如圖7所示，掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)的主體類似L形，在L形的短邊的端部沿著與L形的長邊相反的方向延伸出A部分，從延伸出的部分沿與L形短邊相反的方向再伸出一弧形B部分，在所述弧形B部分上的內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒條，即在所述弧形B部分上的面對(duì)掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板 (380)的一側(cè)設(shè)置有齒條，所述弧形B部分的曲率與做功配氣管060)的曲率相同，以使掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)與做功配氣管(460)能夠緊密地配合，該掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)可繞著做功配氣管G60)的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)掃氣孔062)的大小，這樣可以最大限度地減少混合氣進(jìn)入容腔(G)時(shí)掃氣短路而帶來的損失；掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸(390)，軸向地插入到做功配氣管G60)內(nèi)，在掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸(390)的外周具有齒，通過與掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380) 上的齒條配合，使掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)沿圓周運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)掃氣孔(462)的大小的調(diào)節(jié)，掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸(390)的轉(zhuǎn)動(dòng)可通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，在另一實(shí)施例中，可以省略掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸(390)，而通過液壓驅(qū)動(dòng)掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)；排氣隔板(350)，設(shè)置在做功配氣管內(nèi)，將做功配氣管(460)如圖5所示地分成用于排放廢氣的排氣口和掃氣口，防止相鄰容腔做功排氣產(chǎn)生干涉，排氣隔板(350)也可與做功配氣管(460) —體地形成。此外，做功轉(zhuǎn)子單元(300)也可以作為單獨(dú)的轉(zhuǎn)子單元使用，具體地講，可以將由其它壓縮裝置壓縮的壓縮氣經(jīng)做功轉(zhuǎn)子單元(300)中的壓縮氣進(jìn)氣孔(480)引入到做功轉(zhuǎn)子單元(300)中的容腔內(nèi)，再利用做功轉(zhuǎn)子單元(300)進(jìn)行做功，從而實(shí)現(xiàn)利用一個(gè)轉(zhuǎn)子單元進(jìn)行壓縮做功。如圖3至圖5所示，在該實(shí)施例中，供氣裝置000)并不是單獨(dú)的構(gòu)件，而是分布于空壓轉(zhuǎn)子單元(200)和做功轉(zhuǎn)子單元(300)中，總體說來，供氣裝置(400)包括入氣口 G10)，用于引入外部氣體，與進(jìn)氣配氣管(420)相連；進(jìn)氣配氣管G20)，設(shè)置在空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)中，通過進(jìn)氣通道(421)與入氣口(410)相通，進(jìn)氣配氣管(420)相對(duì)于機(jī)體(100) 不動(dòng)，且與空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子O40)同心，在進(jìn)氣配氣管(420)上設(shè)置有凹入部分；進(jìn)氣配氣管套管G30)，套在進(jìn)氣配氣管(420)外，通過例如花鍵與進(jìn)氣配氣管G20)剛性連接，以減小內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道O50)的截面積，從而將更多的氣體排放到做功轉(zhuǎn)子單元中，在進(jìn)氣配氣管套管(430)上設(shè)置有切口，與進(jìn)氣配氣管(420)上的凹入部分一起構(gòu)成進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道 G40)，進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道040)的寬度可最多同時(shí)與兩個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)相通，進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)通常設(shè)于所述容腔的容積趨于由小變大的位置上，以用于借助壓力差將外部氣體經(jīng)該進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道引入到所述的容腔；壓縮氣排氣孔G50)，由進(jìn)氣配氣管(420)上的凹入部分和進(jìn)氣配氣管套管G30)中的切口構(gòu)成的導(dǎo)氣通道，用于將空壓轉(zhuǎn)子單元中被初步壓縮的氣體輸送到做功轉(zhuǎn)子單元，壓縮氣排氣孔(450)通常設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的近末端位置上，以用于所述容腔里的氣體被壓縮后經(jīng)該壓縮氣排氣孔G50)導(dǎo)出。該供氣裝置(400)還包括做功配氣管G60)，設(shè)置在做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)內(nèi)，其一端固定到做功機(jī)體端蓋(120)上，另一端和進(jìn)氣配氣管G20)剛性連接，并與做功內(nèi)轉(zhuǎn)子 (340)同心，在做功配氣管的端部設(shè)置有排氣管G70)，在做功配氣管060)的內(nèi)部可設(shè)置多個(gè)冷卻潤滑液通道R3，做功配氣管060)的上部為中空，用于輸送氣體，并設(shè)置有主排氣孔(461)和掃氣孔062)，用于將容腔中的廢氣排入到做功配氣管060)中，在做功配氣管 (460)的下部沿軸向設(shè)置有火花塞安裝模塊(370)、燃料噴嘴063)、掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380) 和掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸(390)；排氣管070)，與做功配氣管相連，用于將做功配氣管(460)中的廢氣排放到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)外；壓縮氣進(jìn)氣孔G80)，沿軸向設(shè)置在做功配氣管(460)上，具體地講，是從做功配氣管G60)凹入的槽，與燃料噴嘴(46 相鄰，且與進(jìn)氣配氣管(420)和進(jìn)氣配氣管套管G30)中的壓縮氣排氣孔(450)始終相通，用于將在空壓轉(zhuǎn)子單元中被初步壓縮的氣體引導(dǎo)到做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)的容腔內(nèi)，也就是說，壓縮氣排氣孔(450)和壓縮氣進(jìn)氣孔(480)位于空壓轉(zhuǎn)子單元的導(dǎo)氣通道和做功轉(zhuǎn)子單元的供氣通道的兩端，通常，壓縮氣進(jìn)氣孔(480)設(shè)于所述容腔的容積趨于近最小的位置上，以用于經(jīng)供氣通道的壓縮氣體引入于所述容腔后被進(jìn)一步壓縮，而排氣孔G61)設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的位置上，以用于所述容腔內(nèi)的被燃燒氣體經(jīng)排氣孔(461)排出。如圖1至圖5所示，動(dòng)力輸出裝置(500)包括動(dòng)力輸出軸(510)，設(shè)置在空壓轉(zhuǎn)子單元(200)和做功轉(zhuǎn)子單元(300)下方，輸出轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力；同步齒輪(520， 530，M0)，將做功轉(zhuǎn)子單元產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞到動(dòng)力輸出軸，在空壓外轉(zhuǎn)子端蓋(210)上的齒圈(四0)與做功外轉(zhuǎn)子端蓋(310)上的齒圈(四0)按一定齒數(shù)比分別與設(shè)在動(dòng)力輸出軸 (510)上的同步齒輪(520)嚙合，做功內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋(330)上的同步齒輪(MO)也與動(dòng)力輸出軸(510)上的同步齒輪(530)嚙合，這樣可以減弱空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和空壓外轉(zhuǎn)子(220) 之間以及做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)和做功外轉(zhuǎn)子(320)之間的磨損。下面，參照?qǐng)D3至圖8G來詳細(xì)描述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和工作過程。當(dāng)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作時(shí)，外部的氣體從入氣口(410)經(jīng)進(jìn)氣配氣管(420)被吸入空壓轉(zhuǎn)子單元O00)中。隨著空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和空壓外轉(zhuǎn)子(220)例如沿著順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣配氣管 (420)中的氣體通過進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)和內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)進(jìn)入空壓轉(zhuǎn)子單元容腔G(以如圖4中所示的左面的容腔為例)。也就是說，隨著空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子O40)的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)和內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)相通時(shí)，左面的空壓轉(zhuǎn)子單元容腔G與進(jìn)氣通道(421)相通，氣體進(jìn)入與其相通的空壓轉(zhuǎn)子單元的左面容腔G中。根據(jù)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子單元的工作原理，空壓轉(zhuǎn)子單元中的左面容腔G的容積還會(huì)增加，其對(duì)應(yīng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250) 還會(huì)與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通，該容腔G還會(huì)處于吸氣狀態(tài)。此刻，如圖所示，上面的容腔G的容積達(dá)到最大，其對(duì)應(yīng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)不與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通，右面的容腔G此時(shí)處于壓縮的狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)也不與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通，下面的容腔G的容積達(dá)到最小，空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子和空壓外轉(zhuǎn)子的最下面的弧形面貼合，即，在該容腔中的氣體被初步壓縮到最小，其對(duì)應(yīng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)也不與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通。隨著空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和空壓外轉(zhuǎn)子(220)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，左面的容腔G內(nèi)的氣體被壓縮，最上面的容腔G此時(shí)轉(zhuǎn)到右面，當(dāng)該容腔G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道 (250)與壓縮氣排氣孔(450)相通時(shí)，在空壓轉(zhuǎn)子單元中被初步壓縮的氣體通過壓縮氣排氣孔(450)被排出空壓轉(zhuǎn)子單元。隨著空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子和空壓外轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，右面的容腔G 轉(zhuǎn)到下面，該容腔G中的氣體大部分被排出，此時(shí)該的容腔G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)與壓縮氣排氣孔G50)也不相通，即，容腔G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)被空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子封閉。如圖8A至圖8G所示，以圖4中最下面的容腔G為例來描述空壓轉(zhuǎn)子單元中一個(gè)容腔的工作過程。此時(shí)，如圖8A所示，該容腔G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道Q50)即不與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通，也不與壓縮氣排氣孔(450)相通，并且此時(shí)的容腔G處于容積最小的時(shí)候，該容腔G中的氣體基本被排放到做功轉(zhuǎn)子單元中。當(dāng)空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子和空壓外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 該容腔G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道Q50)與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通，外部氣體通過進(jìn)氣配氣管(420)經(jīng)進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)和內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)進(jìn)入所述容腔G。隨著空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子和空壓外轉(zhuǎn)子進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，該容腔G的容積進(jìn)一步變大，越來越多的外部氣體進(jìn)入該容腔G，此時(shí)，該容腔G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)始終與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通，如圖 8B所示。如圖8C所示，當(dāng)該容腔G達(dá)到最上面時(shí)，該容腔G的容積達(dá)到最大，內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道 (250)不與進(jìn)氣配氣管進(jìn)氣道(440)相通。當(dāng)空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子和空壓外轉(zhuǎn)子再進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該容腔G的容積開始減小，容腔G內(nèi)的氣體開始被壓縮，如圖8D和8E所示。當(dāng)該容腔G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)與壓縮氣排氣孔(450)相通時(shí)，通過壓縮氣排氣孔G50)開始排氣，即， 容腔G內(nèi)的內(nèi)初步壓縮的氣體通過壓縮氣排氣孔(450)被排向做功轉(zhuǎn)子單元，如圖8F和圖 8G所示。當(dāng)限定該容腔G中的空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子的弧形面和空壓外轉(zhuǎn)子的弧形面貼合時(shí)，該容腔 G的內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)氣道(250)不與壓縮氣排氣孔(450)相通，該容腔G中的氣體被基本排凈，因?yàn)槿萸籊此時(shí)處于容積最小的狀態(tài)，該容腔G也完成了一次進(jìn)氣、初步壓縮和排放的過程， 又如圖8A所示。類似地，其余三個(gè)容腔也在進(jìn)行相同的過程。由上面的描述可知，在該實(shí)施例的空壓轉(zhuǎn)子單元中，4個(gè)容腔分別在進(jìn)行吸氣、壓縮和排放的過程，而且4個(gè)容腔之間相互不干涉。在空壓轉(zhuǎn)子單元(200)工作的同時(shí)，做功轉(zhuǎn)子單元(300)也在壓縮氣體。由于設(shè)置在空壓外轉(zhuǎn)子端蓋(210)上的齒圈(四0)與設(shè)置在做功外轉(zhuǎn)子端蓋 (310)上的齒圈(四0)通過同步齒輪嚙合，所以空壓轉(zhuǎn)子單元和做功轉(zhuǎn)子單元同時(shí)旋轉(zhuǎn)。空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)和做功內(nèi)轉(zhuǎn)子(340)的位置不同，具體地講，當(dāng)空壓轉(zhuǎn)子單元中空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子和空壓外轉(zhuǎn)子的弧形面貼合時(shí)，做功轉(zhuǎn)子單元中做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子之間還存在一定角度，即，做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子沒有貼合(如圖8A中下側(cè)的做功轉(zhuǎn)子單元中所示)。當(dāng)壓縮氣排氣孔(450)被空壓內(nèi)轉(zhuǎn)子(MO)封閉時(shí)，壓縮氣進(jìn)氣孔(480)沒有被做功內(nèi)轉(zhuǎn)子 (340)完全封閉。即，所述空壓轉(zhuǎn)子單元與做功轉(zhuǎn)子單元按配氣角度差實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。如圖5和圖8A至圖8G所示，當(dāng)壓縮氣進(jìn)氣孔(480)和轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通時(shí)，被初步壓縮的氣體通過壓縮氣進(jìn)氣孔(480)和轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)與燃料噴嘴噴射的燃油一起被引入到做功轉(zhuǎn)子單元的容腔G中，混合成為可燃?xì)怏w。隨著做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，做功轉(zhuǎn)子單元的容腔進(jìn)一步減小，混合氣體被壓縮。當(dāng)限定容腔G的做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的弧形面貼合時(shí)，轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)的容積即為容腔G的容積，并且此刻火花塞點(diǎn)火，混合氣體開始膨脹做功；膨脹的氣體使做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)， 做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子之間的容腔G逐步變大，同時(shí)容腔G的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)不與
14做功配氣管(460)相通。當(dāng)容腔G趨于達(dá)到最大時(shí)，主排氣孔061)開始與轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔 (360)相通，容腔G中的廢氣通過轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)和主排氣孔(461)被排放到做功配氣管060)內(nèi)。而此刻，在趨于達(dá)到最大時(shí)的容腔G的右面的容腔G進(jìn)行掃氣過程，該容腔G 內(nèi)的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)與掃氣孔(46 和壓縮氣進(jìn)氣孔G80)同時(shí)相通，被初步壓縮的氣體通過壓縮氣進(jìn)氣孔(480)和轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)進(jìn)入該容腔G，同時(shí)該容腔G內(nèi)未被排放的廢氣通過掃氣孔(462)被排放到做功配氣管(460)中。此外，掃氣孔061)的大小可以根據(jù)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的需要通過掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)和掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸(390)來調(diào)節(jié)，從而最大限度地減少混合氣體進(jìn)入容腔G掃氣時(shí)的掃氣短路。當(dāng)做功內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到掃氣孔(462) 不與轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通時(shí)，混合氣體通過與轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通的壓縮氣進(jìn)氣孔(480)仍然被引入到該容腔G內(nèi)，并且被進(jìn)一步壓縮，直到限定容腔G的做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的弧形面貼合。 如圖8A至圖8G所示，以圖5中最下面的容腔G為例來描述做功轉(zhuǎn)子單元中一個(gè)容腔G的做功過程。此刻，如圖8A所示，由于壓縮氣進(jìn)氣孔(480)與該容腔G的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通，被初步壓縮的氣體進(jìn)入該容腔G，隨著做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，該容腔G中的混合氣體被進(jìn)一步壓縮。如圖8B所示，當(dāng)限定該容腔G的做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的弧形面貼合時(shí)，轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)的容積為該容腔G的容積，此時(shí)火花塞(371)點(diǎn)火，而且火花塞(371)位于該容腔G的中間，使得該容腔內(nèi)的混合氣體可以被充分地點(diǎn)燃。 而后混合氣體膨脹做功，該容腔G的容積變大，而且該容腔G的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)不與做功配氣管(460)相通。如圖8D所示，當(dāng)該容腔G的容積隨著做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)趨于達(dá)到最大時(shí)，主排氣孔G61)與該容腔的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通，該容腔G中的廢氣被排放到做功配氣管(460)內(nèi)，通過排氣管(470)被排放到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)外。如圖8E所示， 隨著做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，掃氣孔G62)與該容腔G的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通，該容腔G中的廢氣通過主排氣孔(461)和掃氣孔(46 被同時(shí)排放到做功配氣管(460) 內(nèi)。如圖8F所示，當(dāng)主排氣孔(461)不與該容腔G的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通時(shí)，壓縮氣進(jìn)氣孔(480)與該容腔G的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通，在空壓轉(zhuǎn)子單元中被初步壓縮的氣體通過壓縮氣進(jìn)氣孔(480)被引入到該容腔G中，同時(shí)，燃料噴嘴(463)開始噴射燃油，以使燃油和被初步壓縮的氣體一起進(jìn)入該容腔G中，形成混合氣體。此時(shí)，混合氣體開始對(duì)該容腔G進(jìn)行掃氣，將該容腔G中的廢氣進(jìn)一步排出。為了避免掃氣短路，掃氣孔062)的大小可以根據(jù)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的需要通過掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板(380)和掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)軸(390)來調(diào)節(jié)， 從而最大限度地減少混合氣體進(jìn)入容腔G掃氣時(shí)的掃氣短路。隨著做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做工外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，掃氣孔(46 不與轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)仍然相通，但壓縮氣進(jìn)氣孔(480)與轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)仍然相通，被初步壓縮的氣體繼續(xù)引入該容腔G中，同時(shí)該容腔G的容積變小，容腔G內(nèi)的混合氣體被進(jìn)一步壓縮，如圖8G所示。當(dāng)限定該容腔G的做功內(nèi)轉(zhuǎn)子和做功外轉(zhuǎn)子的弧形面貼合時(shí)，壓縮氣進(jìn)氣孔(480)不與轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)相通，火花塞點(diǎn)火， 使混合氣體膨脹做功，又如圖8A所示，從而，做功轉(zhuǎn)子單元中的該容腔完成一次做功。
在該實(shí)施例的做功轉(zhuǎn)子單元中，存在4個(gè)容腔，在該容腔進(jìn)行吸氣、壓縮、做功的同時(shí)，其余三個(gè)容腔也分別在進(jìn)行上述過程，并且四個(gè)容腔之間相互不干涉，各自獨(dú)立地進(jìn)行吸入混合氣、壓縮、點(diǎn)火、做功和排氣的過程。做功轉(zhuǎn)子單元的動(dòng)力通過動(dòng)力輸出軸被傳遞出去。
綜上所述，從以上描述可知，空壓轉(zhuǎn)子單元可以從外部吸入氣體，然后通過內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間的相互運(yùn)動(dòng)來壓縮氣體，實(shí)現(xiàn)吸氣和壓縮過程。鑒于空壓轉(zhuǎn)子單元的這種作用，所述空壓轉(zhuǎn)子單元可以單獨(dú)用作氣體的壓縮泵，此時(shí)，所述空壓轉(zhuǎn)子單元的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接于一軸。由于在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，做功轉(zhuǎn)子單元引入的是已被初步壓縮的氣體，所以除了連接空壓轉(zhuǎn)子單元之外，做功轉(zhuǎn)子單元還可以連接能夠?qū)怏w進(jìn)行壓縮的一切可能的機(jī)構(gòu)。 也就是說，在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，可以僅具有上述的做功轉(zhuǎn)子單元。此外，做功轉(zhuǎn)子單元不限于一個(gè)，可以同時(shí)存在多個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元，從而實(shí)現(xiàn)更高的動(dòng)力輸出。在具有多個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，供給到多個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元的壓縮氣體可以通過上述實(shí)施例中的供氣裝置同時(shí)進(jìn)行。所以，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)不同于現(xiàn)有的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)或者四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，空壓轉(zhuǎn)子單元中的四個(gè)容腔和做功轉(zhuǎn)子單元中的四個(gè)容腔互不干涉地進(jìn)行吸氣、壓縮、點(diǎn)火、做功和排氣的過程。但是本發(fā)明的空壓轉(zhuǎn)子單元和做功轉(zhuǎn)子單元中不限于四個(gè)容腔，本發(fā)明的構(gòu)思可以應(yīng)用于更多的容腔。本發(fā)明的復(fù)合沖程轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由兩套按一定角度剛性連接的同向旋轉(zhuǎn)泵體形成復(fù)合工作沖程，即兩套泵體在旋轉(zhuǎn)一周時(shí)各自進(jìn)行著不同的工作沖程，其擁有與現(xiàn)有的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相近的進(jìn)排氣效率、低油耗低污染及現(xiàn)有二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的大功率，解決了二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣掃氣短路現(xiàn)象，大幅度減少混合氣的浪費(fèi)，減少環(huán)境污染。由于本發(fā)明特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其做功轉(zhuǎn)子單元內(nèi)的轉(zhuǎn)子進(jìn)排氣孔(360)在可燃?xì)怏w壓縮終了、火花塞點(diǎn)火做功時(shí)與做功轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)外轉(zhuǎn)子形成了與以往三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)相比面容比更小、更利于混合氣燃燒的封閉燃燒室，從而提高了燃燒熱效率，同時(shí)更高的壓縮比可使發(fā)動(dòng)機(jī)使用柴油、酒精等更多的燃料，需要改變的只是將火花塞換成燃料噴嘴即可。本發(fā)明所有運(yùn)動(dòng)部件均做無偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，可大幅度減小震動(dòng)，提高功率重量比、單位升功率和輸出扭矩。如本發(fā)明實(shí)施例所涉及的內(nèi)轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周做功四次，與現(xiàn)有八缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，并且體積小、重量輕、功率大，極大地拓展了發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了顯示和說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的修改。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括設(shè)置于機(jī)體的空壓轉(zhuǎn)子單元、與該空壓轉(zhuǎn)子單元聯(lián)動(dòng)的做功轉(zhuǎn)子單元；所述空壓轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于吸入外部氣體的進(jìn)氣口和用于導(dǎo)出被壓縮氣體的導(dǎo)氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒的表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)所述空壓轉(zhuǎn)子單元的吸氣、壓縮沖程；所述做功轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于導(dǎo)入由所述空壓轉(zhuǎn)子單元導(dǎo)出的壓縮氣體的供氣口、用于供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)裝置以及用于排放被燃燒氣體的排氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化實(shí)現(xiàn)所述做功轉(zhuǎn)子單元的做功、排氣沖程。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元與做功轉(zhuǎn)子單元按配氣角度差實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元及做功轉(zhuǎn)子單元的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與設(shè)置于所述機(jī)體的動(dòng)力輸出軸相連接。
4.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子與所述做功轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子為剛性連接。
5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元及做功轉(zhuǎn)子單元中的各內(nèi)轉(zhuǎn)子的每相鄰兩個(gè)凹進(jìn)的弧形面之間形成的突出部位均設(shè)有葉片，以用于加強(qiáng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外齒的齒頂與所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)齒表面之間的密封。
6.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的葉片是沿內(nèi)轉(zhuǎn)子的徑向設(shè)置的。
7.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的葉片是彈性設(shè)置的。
8.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元的進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口分別設(shè)置于所述空壓轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子的中空軸上，所述進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口分別連接于該中空軸內(nèi)所設(shè)的用于引入外部氣體的進(jìn)氣通道和用于導(dǎo)出被壓縮氣體的導(dǎo)氣通道，并且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的各凹進(jìn)弧形面上均設(shè)有開口，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞該中空軸旋轉(zhuǎn)時(shí)該開口分別連通于所述進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口。
9.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的進(jìn)氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由小變大的位置上以用于借助壓力差將外部氣體經(jīng)該進(jìn)氣口引入于所述的容腔，而所述的導(dǎo)氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的位置上以用于所述容腔里的氣體被壓縮后經(jīng)該導(dǎo)氣口導(dǎo)出。
10.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述做功轉(zhuǎn)子單元的供氣口和排氣口分別設(shè)置于所述做功轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子的中空軸上，所述供氣口和排氣口分別連接于該中空軸內(nèi)所設(shè)的用于引入被壓縮氣體的供氣通道和用于排出被燃燒氣體的排氣通道，并且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的各凹進(jìn)弧形面上均設(shè)有開口，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞該中空軸旋轉(zhuǎn)時(shí)該開口分別連通于所述供氣口和排氣口。
11.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的供氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于最小的位置上以用于經(jīng)供氣通道的壓縮氣體引入于所述容腔后被進(jìn)一步壓縮，而所述的排氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的位置上以用于所述容腔內(nèi)的被燃燒氣體經(jīng)該排氣口排出。
12.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于靠近所述供氣口的中空軸的位置上另設(shè)有所述的燃料供應(yīng)裝置，以用于當(dāng)所述容腔里的壓縮氣體被壓縮到壓力最大時(shí)經(jīng)燃料作用下的被燃燒氣體向所述容腔的容積逐漸擴(kuò)大方向膨脹。
13.如權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的燃料供應(yīng)裝置含有燃料噴嘴。
14.如權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的燃料供應(yīng)裝置進(jìn)一步包含火花塞。
15.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于與所述排氣口相鄰的中空軸上設(shè)有掃氣口，該掃氣口與另設(shè)于所述中空軸內(nèi)的掃氣通道相連接，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上所設(shè)的開口連通于該掃氣口時(shí)未排凈的燃燒氣體經(jīng)該掃氣通道排出。
16.如權(quán)利要求15所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述掃氣口處設(shè)有掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板，以用于因所述做功轉(zhuǎn)子單元的運(yùn)行速度而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)該掃氣口的氣體排出量。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元及做功轉(zhuǎn)子單元的各外轉(zhuǎn)子內(nèi)周分別形成由5個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，而分別偏心設(shè)置于所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)的各內(nèi)轉(zhuǎn)子外周分別形成由4個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒。
18.如權(quán)利要求17所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的空壓轉(zhuǎn)子單元與做功轉(zhuǎn)子單元以串聯(lián)方式設(shè)置于所述的機(jī)體內(nèi)，該機(jī)體包括空壓機(jī)體端蓋、做功機(jī)體端蓋以及連接到空壓機(jī)體端蓋和做功機(jī)體端蓋上的機(jī)體主體。
19.如權(quán)利要求18所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的機(jī)體還包括分別剛性連接到所述空壓轉(zhuǎn)子單元的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子上的外轉(zhuǎn)子端蓋和內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋、以及剛性連接到所述做功轉(zhuǎn)子單元的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子上的外轉(zhuǎn)子端蓋和內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋。
20.如權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子和所述做功轉(zhuǎn)子單元的內(nèi)轉(zhuǎn)子均圍繞分別設(shè)置在所述機(jī)體的中空軸旋轉(zhuǎn)，并所述空壓轉(zhuǎn)子單元的中空軸與所述做功轉(zhuǎn)子的中空軸相連接。
21.如權(quán)利要求20所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于分別連接于所述空壓轉(zhuǎn)子單元和做功轉(zhuǎn)子單元的動(dòng)力輸出軸設(shè)置在所述機(jī)體的下方。
22.如權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述空壓轉(zhuǎn)子單元、做功轉(zhuǎn)子單元的各內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子內(nèi)部均設(shè)有冷卻潤滑液通道，并與所述的各外轉(zhuǎn)子端蓋、內(nèi)轉(zhuǎn)子端蓋上的冷卻潤滑液通道相匹配。
23.如權(quán)利要求17所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的機(jī)體內(nèi)設(shè)置多個(gè)以并聯(lián)方式組成的轉(zhuǎn)子單元組，而各轉(zhuǎn)子單元組由所述的空壓轉(zhuǎn)子單元和做功轉(zhuǎn)子單元所組成。
24.一種設(shè)于機(jī)體的空壓轉(zhuǎn)子單元，包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于吸入外部氣體的進(jìn)氣口和用于導(dǎo)出被壓縮氣體的導(dǎo)氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與內(nèi)齒的表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)所述空壓轉(zhuǎn)子單元的吸氣、壓縮及排氣。
25.如權(quán)利要求M所述的空壓轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接于一軸。
26.如權(quán)利要求M所述的空壓轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的每相鄰兩個(gè)凹進(jìn)的弧形面之間形成的突出部位均設(shè)有葉片，以用于加強(qiáng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外齒的齒頂與所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)齒表面之間的密封。
27.如權(quán)利要求M所述的空壓轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口分別設(shè)置于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的中空軸上，所述進(jìn)氣口和導(dǎo)氣口分別連接于該中空軸內(nèi)所設(shè)的用于引入外部氣體的進(jìn)氣通道和用于導(dǎo)出被壓縮氣體的導(dǎo)氣通道，并且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的各凹進(jìn)弧形面上均設(shè)有開口，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞該中空軸旋轉(zhuǎn)時(shí)該開口分別連通于所述進(jìn)氣口和導(dǎo)氣 Π。
28.如權(quán)利要求27所述的空壓轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述的進(jìn)氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由小變大的位置上以用于借助壓力差將外部氣體經(jīng)該進(jìn)氣口引入于所述的容腔，而所述的導(dǎo)氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的位置上以用于所述容腔里的氣體被壓縮后經(jīng)該導(dǎo)氣口導(dǎo)出。
29.如權(quán)利要求對(duì)至觀中任意一項(xiàng)所述的空壓轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述的外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由5個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，而偏心設(shè)置于所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由 4個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒。
30.一種設(shè)于機(jī)體的做功轉(zhuǎn)子單元，包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于導(dǎo)入壓縮氣體的供氣口、用于供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)裝置以及用于排放被燃燒氣體的排氣口，而所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化實(shí)現(xiàn)所述做功轉(zhuǎn)子單元的做功及排氣。
31.如權(quán)利要求30所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述的外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接于動(dòng)力輸出軸。
32.如權(quán)利要求30所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的每相鄰兩個(gè)凹進(jìn)的弧形面之間形成的突出部位均設(shè)有葉片，以用于加強(qiáng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外齒的齒頂與所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)齒表面之間的密封。
33.如權(quán)利要求30所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述的供氣口和排氣口分別設(shè)置于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的中空軸上，該供氣口和排氣口分別連接于所述中空軸內(nèi)所設(shè)的用于引入被壓縮氣體的供氣通道和用于排出被燃燒氣體的排氣通道，并且該內(nèi)轉(zhuǎn)子的各凹進(jìn)弧形面上均設(shè)有開口，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子圍繞該中空軸旋轉(zhuǎn)時(shí)該開口分別連通于所述供氣口和排氣口。
34.如權(quán)利要求33所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述的供氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于最小的位置上以用于經(jīng)供氣通道的壓縮氣體引入于所述容腔后被進(jìn)一步壓縮，而所述的排氣口設(shè)于所述容腔的容積趨于由大變小的位置上以用于所述容腔內(nèi)的被燃燒氣體經(jīng)該排氣口排出。
35.如權(quán)利要求34所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于靠近所述供氣口的中空軸的位置上另設(shè)有所述的燃料供應(yīng)裝置，以用于當(dāng)所述容腔里的壓縮氣體被壓縮到壓力最大時(shí)經(jīng)燃料作用下的被燃燒氣體向所述容腔的容積逐漸擴(kuò)大方向膨脹。
36.如權(quán)利要求34所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于與所述排氣口相鄰的中空軸上設(shè)有掃氣口，該掃氣口與另設(shè)于所述中空軸內(nèi)的掃氣通道相連接，以用于當(dāng)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上所設(shè)的開口連通于該掃氣口時(shí)將未排凈的燃燒氣體經(jīng)該掃氣通道排出。
37.如權(quán)利要求36所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述掃氣口處設(shè)有掃氣時(shí)間調(diào)節(jié)板，以用于因所述做功轉(zhuǎn)子單元的運(yùn)行速度而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)該掃氣口的氣體排出量。
38.如權(quán)利要求30至37中任意一項(xiàng)所述的做功轉(zhuǎn)子單元，其特征在于所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由5個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，而偏心設(shè)置于該外轉(zhuǎn)子內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子外周分別形成由 4個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒。
39.一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的至少一個(gè)做功轉(zhuǎn)子單元以及適配于該做功轉(zhuǎn)子單元而供應(yīng)壓縮氣體的供氣單元；所述做功轉(zhuǎn)子單元包含外轉(zhuǎn)子、該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，并設(shè)有用于導(dǎo)入壓縮氣體的供氣口、用于供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)裝置以及用于排放被燃燒氣體的排氣口 ；并且，所述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，而所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，以用于所述外齒的每相鄰兩個(gè)齒頂與所述內(nèi)齒表面相接觸而形成多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容腔，從而通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中上述各容腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)所述做功轉(zhuǎn)子單元的做功及排氣沖程。
40.如權(quán)利要求39所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的供氣單元至少為依據(jù)權(quán)利要求M至觀中任意一項(xiàng)所述的空壓轉(zhuǎn)子單元之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括設(shè)置于機(jī)體的空壓轉(zhuǎn)子單元與該單元聯(lián)動(dòng)的做功轉(zhuǎn)子單元，各轉(zhuǎn)子單元均包含外轉(zhuǎn)子及該外轉(zhuǎn)子內(nèi)偏心設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子，所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)周形成由多個(gè)凸出的弧形面構(gòu)成的內(nèi)齒，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子外周形成由多個(gè)凹進(jìn)的弧形面構(gòu)成的外齒，以用于通過所述內(nèi)齒與外齒的嚙合、分離過程中實(shí)現(xiàn)空壓轉(zhuǎn)子單元的吸氣、壓縮沖程以及做功轉(zhuǎn)子單元的膨脹、排氣沖程。本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、輸出扭矩平穩(wěn)、單位升功率高等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于車輛、動(dòng)力機(jī)械等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F04C18/10GK102383921SQ201010593208
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者李鋼 申請(qǐng)人:李鋼