[发明专利]一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统

权利要求书

1.一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统，包括转子仓，凸轮转子、端部构件、中间构件、气门和气门控制器，其特征是转子仓内腔为回转体形状，凸轮转子外表面也为回转体形状，但其母线上的点在不同相位角时的向径有变化且变化连续，构成连续光顺的凸轮轮廓面，中间构件为以相同的安装方式沿圆周均布的摆块，转子仓上的连接结构为开出的对应摆块槽，摆块作为凸轮从动件一端安装在转子仓上，另一端与凸轮转子的凸轮轮廓构成凸轮机构，端部构件用于连接转子仓和凸轮转子，使转子仓和凸轮转子间实现定轴相对回转；

转子仓的内回转面与凸轮转子的凸轮轮廓面间构成向径差有变化的环形间隙，摆块与转子仓的连接是可摆动的，这种动联接沿轴向在整个连接范围内有密封性，同时摆块与凸轮转子的凸轮轮廓面间的连接在运动过程中可保持密封性，从而将环形间隙分隔成若干隔离段；

摆块数最少为两个；

凸轮转子的凸轮轮廓有单突峰、双突峰或多突峰；

端部构件与转子仓、凸轮转子、以及凸轮从动件的摆块之间构成端部密封，使得各隔离段与外界以及彼此之间密封隔离，进而形成数量与摆块数相同的工作腔；这些工作腔在工作中彼此分隔又可随运动而发生容积变化；

在同一工作腔内开口的进气口和排气口在气门控制器控制的气门配合下可控制气体的流动方向；

在每个工作腔内依次完成奥托循环的进气过程、压缩过程、点火膨胀做功过程、以及排气过程4阶段循环或进气过程、进后休止过程、压缩过程、点火膨胀做功过程、做功后休止过程、以及排气过程6阶段循环；膨胀做功过程将燃料燃烧产生的化学能转化为凸轮转子和/或转子仓以回转运动形式输出的机械能；

摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统还包括摆块擒纵装置，可适时抓住或放开摆块，摆块擒纵装置和气门控制器通过电磁控制、液压传动和/或机械传动实现。

2.权利要求1所述的一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是,摆块与凸轮的接触是通过力封闭的或几何封闭的，摆块是单体结构或由多段组合而成的。

3.权利要求2所述的一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是,所述转子仓和/或凸轮转子的回转面母线是直线段、圆弧段或直线段与圆弧段的组合；所述凸轮转子的凸轮端面轮廓是由圆弧、样条曲线、正余弦曲线或多项式曲线之一种或几种组合而成，使得凸轮从动件运动无速度突变和加速度突变。

4.权利要求3所述的一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是,转子仓内回转面为圆柱形、鼓形或球形。

5.权利要求4所述的一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是,所述凸轮转子的凸轮端面轮廓有远休止区和/或近休止区，远休止区的弧长对应的圆心角与相邻两摆块槽对应的圆心角相近。

6.权利要求1～5之一所述的一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是,还包括点火装置和/或燃料加注装置，点火装置设置在混合气达到规定压缩比时燃烧室对应的位置，燃料加注入口设置在进气过程和压缩过程对应的区间内。

7.一种内燃机，其特征是包含权利要求6所述的一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统。

8.一种内燃机控制方法，其特征是针对权利要求5所述的一种摆块配合凸轮转子内燃发动机动力系统凸轮从动件的擒纵控制和/或进、排气门的柔性控制，所述的凸轮从动件的擒纵控制包含如下步骤一和步骤二：步骤一，当一个摆块与凸轮轮廓的远休止区接触时，卡住摆块，使该摆块暂时丧失分隔工作腔的功能；

步骤二，当凸轮轮廓的远休止区与已被卡住摆块再次接触时，放开被卡住摆块，使该摆块重新恢复分隔工作腔的功能；所述气门的柔性控制包括以下步骤：在某一个工作腔容积减小阶段，将该腔排气门的开关状态在对应压缩过程和排气过程的两种状态间进行一次柔性切换，在随后的工作腔容积增大阶段，将进气门开关状态在对应进气过程和做功过程的两种状态间也进行一次柔性切换。