[发明专利]一种内腔凸轮转子内燃发动机动力系统

权利要求书

1.一种内腔凸轮转子内燃发动机动力系统，包括内腔凸轮构件、中心构件、端部构件、中间构件、气门和气门控制器，其特征是，内腔凸轮构件的内腔为向径有变化且变化连续的回转体形状，构成连续光顺的凸轮轮廓面，中心构件外表面也为回转体形状，中间构件作为凸轮从动件一端安装在中心构件上，另一端与内腔凸轮构件的凸轮轮廓构成凸轮机构，端部构件用于连接内腔凸轮构件和中心构件，使内腔凸轮构件和中心构件间实现定轴相对回转；内腔凸轮构件的凸轮轮廓面与中心构件外回转面间构成向径差有变化的环形间隙，中间构件与中心构件的连接是可动的，这种动连接沿轴向在整个连接范围内有密封性，同时中间构件与内腔凸轮构件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；

端部构件、内腔凸轮构件、中心构件以及作凸轮从动件的中间构件之间构成端部密封，使得各隔离段与外界以及彼此之间密封隔离，进而形成密封的工作腔；这些密封的工作腔室在工作中彼此分隔又可随运动而发生容积变化；所述内腔凸轮构件的凸轮轮廓具有单突峰、双突峰或多突峰；

所述凸轮从动件为滑块，中心构件上的连接结构为开出的对应滑槽；

滑块数最少为3个；

在每个工作腔室内中心构件上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；

在每个工作腔室内依次完成包括奥托循环的进气过程、进气后休止过程、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；膨胀做功过程将燃料燃烧产生的热能转化为内腔凸轮构件和/或中心构件以回转运动形式输出的机械能。

2.权利要求1所述的一种内腔凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是，所述滑块与内腔凸轮的接触是通过力封闭的或几何封闭的，滑块是单体结构或由多片或多段组合而成的。

3.权利要求2所述的一种内腔凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是，所述内腔凸轮构件和/或中心构件的回转面母线是直线段、圆弧段或直线段与圆弧段的组合；所述内腔凸轮构件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所述的一种内腔凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是，中心构件为圆柱形、鼓形或球形。

5.权利要求4所述的一种内腔凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是，所述内腔凸轮构件凸轮端面轮廓有近休止区和/或远休止区，近休止区的弧长对应的圆心角与相邻两滑槽对应的圆心角角度相近。

6.权利要求5所述的一种内腔凸轮转子内燃发动机动力系统，其特征是，还包括滑块擒纵装置，其功能是适时卡住或放开滑块，以便柔性地改变工作腔个数和大小，滑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，近休止区的弧长对应的圆心角大于相邻两滑槽对应的圆心角角度。

7.权利要求1～6之一所述的一种内腔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。

8.一种内燃机，其特征是包含权利要求7所述的内腔凸轮转子内燃发动机动力系统。

9.一种内燃机控制方法，其特征是针对权利要求6所述的内腔凸轮转子内燃发动机动力系统的凸轮从动件滑块的擒纵控制，其主要步骤包括：第一，在滑块与凸轮近休止区接触时，即达到滑块最大回缩量时，适时地卡住滑块使之不动，即打破其与凸轮轮廓的随动关系；第二，在滑块与凸轮近休止区接触时，即达到滑块最大回缩量时，适时地放开卡住的滑块，即恢复其与凸轮轮廓的随动关系；第三，针对各滑块，前述两种操作可选择性地交替进行，以达到动态改变工作腔数量和大小的目的。