CN104234828A - 三缸四冲程转子发动机 - Google Patents

Abstract

一种三缸四冲程转子发动机，该发动机包括缸体（10）以及第一端盖（15）和第二端盖（16），三个内凹的燃烧腔（12）均匀分布在缸体中间转子腔（11）的边缘，还包括驱动轴（40）以及呈“8”字形的转子（30），所述驱动轴（40）上设置有偏心柱（41），相邻两个燃烧腔（12）之间的隔离带（13）断面呈锥形结构，该锥形结构的顶端（14）为弧形。本发明的转子发动机具有活塞式发动机的特征，但不需要进、排气阀以及相关的控制机构，也不需要连杆曲轴机构，本发明还兼具转子发动机的特征，但不需要驱动齿轮，且所有密封以及独立的燃烧室均位于静止元件上，结构非常简单，性能可靠，大大提高使用寿命。

Description

三缸四冲程转子发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术，特别涉及三缸四冲程转子发动机的结构设计。

背景技术

发动机是工农业生产、交通运输以及军事领域中常用的一种机器，它是将燃油(气)的热能转化为机械能的设备，目前常用的发动机大多是活塞式发动机，其技术比较成熟，应用很广泛，但这种发动机存在着功重比小以及单机功率小的缺陷，还有一种是涡轮发动机，这种发动机功重比大和单机功率比较大，但是，技术复杂，制造和维修的成本比较高，目前仅用于航空和军事领域。也有一种三角转子发动机，虽然其具有功重比大以及单机功率大的特点，但是由于技术要求高，并未被广泛使用，特别是目前的这种发动机，其密封性能以及缸体摩擦损耗问题比较严重，例如：中国专利ZL2005100297004《四冲程气口式三缸两弧转子发动机》，按其说明中所提供的型线方程制作的缸体，在密封部位为尖角结构，一方面其密封效果不佳，另外一个方面，容易烧损，甚至将转子卡滞。还有马自达设计的转子发动机，其结构密封件设计在转子的顶端，由于其处于燃烧室的高温区域，容易烧损，影响到密封效果，也影响到发动机的寿命。同时，由于以上两种发动机均需要相位齿轮，以保证转子的正常运行，因此，结构更加复杂。

发明内容

本发明提供的这种三缸四冲程转子发动机，采用新的型线设计，将密封部件设计在缸体上，并且采用圆弧形结构，并且取消相位齿轮，解决现有技术中结构复杂、密封效果不佳以及使用寿命短的技术问题。

本发明提供的这种三缸四冲程转子发动机包括盘状的缸体以及该缸体两端分别设置的第一端盖和第二端盖，缸体中间为中空的转子腔，三个内凹的燃烧腔均匀分布在转子腔的边缘，还包括驱动轴以及呈“8”字形的转子，所述驱动轴上设置有偏心柱，所述偏心柱置于转子中间的轴孔内，驱动轴通过偏心柱与轴孔的配合驱动转子在所述转子腔内旋转，每个燃烧腔的内凹部分呈弧形结构，该内凹部分与转子两端的弧形相配合，相邻两个燃烧腔之间的隔离带断面呈锥形结构，该锥形结构的顶端为弧形，所述弧形的顶端与转子表面为滚动配合滑动状态实现密封，所述转子的一端分别设置有内凹的进气腔和排气腔，所述进气腔和排气腔相背设置，在所述转子的顶端设置有连通所述进气腔的第一进气口以及连通所述排气腔的第一排气口，在第一端盖上对应进气腔的径向位置开有第二进气口，在第二端盖对应排气腔径向位置开有第二排气口。

本发明的进一步改进在于：所述隔离带包括开口朝向转子腔的滑槽以及该滑槽内嵌入的弹性隔离滑块，所述弧形的顶端为弹性隔离滑块的顶端。

本发明所述转子腔和三个燃烧腔内腔型线方程如以下曲线的外包线：

$\mathrm{\χ}=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+r\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-r\sin \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};$

$y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+r\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-r\sin \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3};$

式中：e为驱动轴上偏心柱的偏心距；r为弧形的顶端(14)的半径；

t为角变量，0≤t≤3π；k为缸体形状系数，取值为0.3～0.45；

$\sin \mathrm{\β}=\frac{-k\cos 3t+\cos t}{\sqrt{1+k^2-2k\cos 2t}};$

$\cos \mathrm{\β}=\frac{k\sin 3t-\sin t}{\sqrt{1+k^2}-2k\cos 2t};$

$\mathrm{\α}=2\mathrm{arctg}\frac{(-\cos \frac{t}{2}-k\cos 1.5t)}{(\sin \frac{t}{2}+k\sin 1.5t)};$

-π≤α≤2π。

所述滑槽(131)的槽宽依据于下列方程：

$b=2(r+\mathrm{\δ})\sin (\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{arctg}\sqrt{\frac{1-k^2}{k^2}});$

式中：b为槽宽；δ为转子与转子腔的径向间隙。

所述盘状的缸体的厚度为h，所述转子的厚度为h₁＝h-2δ₂，δ₂为转子与第一端盖或第二端盖之间的间隙，所述轴孔的半径为2e，所述转子的外轮廓线依据以下方程：

$x=\frac{3e}{k}\cos t_1-e\cos {3t}_1-(r+\mathrm{\δ})\cos \mathrm{\β};$

$y=\frac{3e}{k}\sin t_1-e\sin t_1+(r+\mathrm{\δ})\sin \mathrm{\β};$

式中：t₁为角变量，0≤t₁≤π。

所述第一端盖和第二端盖的内侧均设有三条封闭的密封带，其中处于最内环并用于轴孔密封的轴孔密封带的宽度为b₁，密封带中心圆的半径为r₁＝3e+1.5b₁；其中处于最外环并用于端盖与缸体之间密封的缸体密封带的宽度为b₃，该缸体密封带的中心线依据于下列方程的外包线：

$\begin{array}{c}x=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_3)\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r-1.5b_3)\sin \mathrm{\β}]\\ \sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

$\begin{array}{c}y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r-1.5b_3)\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r-1.5b_3)\sin \mathrm{\β}]\\ \cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

其中处于中环并用于端盖与转子之间密封的转子密封带的宽度为b₂，该转子密封带的中心线依据于以下方程的内包线：

$\begin{array}{c}x=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_2)\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r+1.5b_2)\sin \mathrm{\β}]\\ \sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

$\begin{array}{c}y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_2)\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\β\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r+1.5b_2)\sin \mathrm{\β}]\\ \cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3}.\end{array}$

所述第二排气口和第二进气口均为三个，均布于所述转子密封带与轴孔密封带之间。

所述进气腔和排气腔的轴向深度为h₃＝h-2δ₂-h₄，其中h₄为进气腔与排气腔之间隔板的厚度，所述进气腔和排气腔的外轮廓均由四条曲线构成，其中靠近转子顶部的顶边采用以下方程的部分曲线：

$x=\frac{3e}{k}\cos t_2-e\cos {3t}_2-(r+\mathrm{\δ}+b_4)\cos \mathrm{\β};$

$y=\frac{3e}{k}\sin t_2-e\cos {3t}_2+(r+\mathrm{\δ}+b_4)\sin \mathrm{\β};$

式中：b₄为进气腔和排气腔顶边距离转子顶部边缘的距离，也就是进气腔和排气腔顶部腔壁的壁厚；t₂为角变量，0≤t₂≤2π；R₁为三个第二排气口或三个第二进气口所在圆的半径；r₂为三个第二排气口或三个第二进气口的孔半径，调整R₁值，使三个第二排气口(161)和三个第二进气口(151)均位于轴孔密封带(17)与转子密封带(19)之间，并且r₂取最大值；

其中靠近转子的转轴方向的底边采用圆弧曲线，该圆弧曲线的圆心为转子轴孔的中心，半径为R₄＝4e+2b₁；

其中端部的两个曲线分别为两个等径的圆弧曲线，圆弧半径为r₂,两个曲线的圆心分别依据以下方程确定：

$\left\{\begin{array}{c}x=R_2\cos \frac{5\mathrm{\π}}{6}\\ y=R_2\sin \frac{5\mathrm{\π}}{6}+e\end{array}\right.;$

$\left\{\begin{array}{c}x=R_2\cos \frac{\mathrm{\π}}{3}+e\\ y=R_2\sin \frac{\mathrm{\π}}{3}\end{array}\right..$

所述弹性隔离滑块包括隔离滑块、压迫弹簧以及调整螺钉，所述隔离滑块嵌在所述滑槽内，所述压迫弹簧位于滑槽的槽底部与隔离滑块之间，所述调整螺钉设置于滑槽的槽底部，所述隔离滑块利用压迫弹簧的弹性使其弧形的顶端始终接触所述转子的表面，所述调整螺钉限位所述隔离滑块在所述滑槽内的缩入量以及补偿磨损量。

所述第一进气口和第一排气口起止位置依据以下方程确定：

${\mathrm{\α}}_1=\frac{\mathrm{\π}}{3}.$

本发明的转子发动机具有活塞式发动机的特征，但不需要进、排气阀以及相关的控制机构，也不需要连杆曲轴机构，本发明还兼具转子发动机的特征，但不需要驱动齿轮，且所有密封以及独立的燃烧室均位于静止元件上，结构非常简单，性能可靠，由于三个燃烧腔循环工作，缸体受热均匀。进一步新的型线设计，密封性能更佳，燃烧效率更高，可以大大提高使用寿命。

附图说明

图1是本发明三缸四冲程转子发动机的结构示意图。

图2是本发明缸体的结构示意图。

图3是本发明转子进气腔侧的结构示意图。

图4是本发明转子排气腔侧的结构示意图。

图5是本发明转子结构的剖视示意图。

图6是本发明转子轴的结构示意图。

图7是本发明第一端盖和第二端盖的结构示意图。

图8是本发明缸体曲线的示意图。

图9是本发明隔离带部分的示意图。

图10是本发明转子发动机0°时进气侧的示意图。

图11是本发明转子发动机0°时排气侧的示意图。

图12是本发明转子发动机60°时进气侧的示意图。

图13是本发明转子发动机60°时排气侧的示意图。

图14是本发明转子发动机120°时进气侧的示意图。

图15是本发明转子发动机120°时排气侧的示意图。

图16是本发明转子发动机180°时进气侧的示意图。

图17是本发明转子发动机180°时排气侧的示意图。

图18是本发明转子发动机240°时进气侧的示意图。

图19是本发明转子发动机240°时排气侧的示意图。

图20是本发明转子发动机300°时进气侧的示意图。

图21是本发明转子发动机300°时排气侧的示意图。

图22是本发明转子发动机360°时进气侧的示意图。

图23是本发明转子发动机360°时排气侧的示意图。

图24是本发明转子发动机420°时进气侧的示意图。

图25是本发明转子发动机420°时排气侧的示意图。

图26是本发明转子发动机480°时进气侧的示意图。

图27是本发明转子发动机480°时排气侧的示意图。

图28是本发明转子发动机540°时进气侧的示意图。

图29是本发明转子发动机540°时排气侧的示意图。

图30是本发明转子发动机600°时进气侧的示意图。

图31是本发明转子发动机600°时排气侧的示意图。

图32是本发明转子发动机660°时进气侧的示意图。

图33是本发明转子发动机660°时排气侧的示意图。

具体实施方式

结合上述附图说明本发明的具体实施例。

由图1至图9中可知，本发明的这种三缸四冲程转子发动机包括盘状的缸体10以及该缸体两端分别设置的第一端盖15和第二端盖16，缸体中间为中空的转子腔11，三个内凹的燃烧腔12均匀分布在转子腔11的边缘，还包括驱动轴40以及呈“8”字形的转子30，所述驱动轴40上设置有偏心柱41，所述偏心柱41置于转子30中间的轴孔31内，驱动轴40通过偏心柱41与轴孔31的配合驱动转子30在所述转子腔11内旋转，每个燃烧腔12的内凹部分呈弧形结构，该内凹部分与转子两端的弧形相配合，相邻两个燃烧腔12之间的隔离带13断面呈锥形结构，该锥形结构的顶端14为弧形，所述弧形的顶端14与转子表面为滚动配合滑动状态实现密封，所述转子30的一端分别设置有内凹的进气腔32和排气腔33，所述进气腔32和排气腔33相背设置，在所述转子30的顶端设置有连通所述进气腔32的第一进气口321以及连通所述排气腔33的第一排气口331，在第一端盖15上对应进气腔32的径向位置开有第二进气口151，在第二端盖16对应排气腔33径向位置开有第二排气口161。本发明的这种转子发动机采用弧形的缸体膛线，转子也采用弧形外轮廓线，转子与缸体燃烧室部分不接触，隔离带顶部为弧形设计，隔离带与转子采用滚动配合滑动的方式进行密封，避免尖角结构所产生的容易烧损和卡滞，同时，也提高密封的可靠性。转子发动机的密封至关重要，密封性能的好坏直接影响到功率的发挥，有效提高密封性能，可以提高燃烧效率，提高发动机的功率，另外，发动机由于长期处于高温加爆震的状态，部件极其容易受损，如何提高部件性能的可靠性，也决定了发动机的优劣，本发明主要在密封性能和提高部件的可靠性方面入手，可以大大提高发动机的性能和可靠性。

所述隔离带13包括开口朝向转子腔11的滑槽131以及该滑槽131内嵌入的弹性隔离滑块132，所述弧形的顶端14为弹性隔离滑块的顶端。本发明的隔离带部分采用活动式的配合，弹性隔离滑块始终保持与转子表面的密贴，弧形的顶部避免尖角所产生的跳动以及间歇密封不良的问题。

本发明中对于发动机缸体以及转子等方面的具体设计如下：所述转子腔11和三个燃烧腔12内腔型线方程如下：

$\mathrm{\χ}=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+r\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-r\sin \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};$

$y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+r\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-r\sin \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3};$

式中：e为驱动轴上偏心柱的偏心距；r为弧形的顶端14的半径；t为角变量，0≤t≤3π；k为缸体形状系数，取值为0.3～0.45；

$\sin \mathrm{\β}=\frac{-k\cos 3t+\cos t}{\sqrt{1+k^2-2k\cos 2t}};$

$\cos \mathrm{\β}=\frac{k\sin 3t-\sin t}{\sqrt{1+k^2}-2k\cos 2t};$

$\mathrm{\α}=2\mathrm{arctg}\frac{(-\cos \frac{t}{2}-k\cos 1.5t)}{(\sin \frac{t}{2}+k\sin 1.5t)};$

-π≤α≤2π。

所述滑槽131的槽宽依据于下列方程：

$b=2(r+\mathrm{\δ})\sin (\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{arctg}\sqrt{\frac{1-k^2}{k^2}});$

式中：b为槽宽；δ为转子与转子腔11的径向间隙。

所述盘状的缸体10的厚度为h，所述转子30的厚度为h₁＝h-2δ₂，δ₂为转子与第一端盖或第二端盖之间的间隙，所述轴孔31的半径为2e，所述转子30的外轮廓线依据以下方程：

$x=\frac{3e}{k}\cos t_1-e\cos {3t}_1-(r+\mathrm{\δ})\cos \mathrm{\β};$

$y=\frac{3e}{k}\sin t_1-e\sin t_1+(r+\mathrm{\δ})\sin \mathrm{\β};$

式中：t₁为角变量，0≤t₁≤π。

所述第一端盖15和第二端盖16的内侧均设有三条封闭的密封带，其中处于最内环并用于轴孔密封的轴孔密封带17的宽度为b₁，密封带17中心圆的半径为r₁＝3e+1.5b₁；其中处于最外环并用于端盖与缸体之间密封的缸体密封带18的宽度为b₃，该缸体密封带18的中心线依据于下列方程：

$\begin{array}{c}x=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_3)\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r-1.5b_3)\sin \mathrm{\β}]\\ \sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

$\begin{array}{c}y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r-1.5b_3)\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r-1.5b_3)\sin \mathrm{\β}]\\ \cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

其中处于中环并用于端盖与转子之间密封的转子密封带19的宽度为b₂，该转子密封带19的中心线依据于以下方程：

$\begin{array}{c}x=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_2)\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r+1.5b_2)\sin \mathrm{\β}]\\ \sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

$\begin{array}{c}y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_2)\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\β\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r+1.5b_2)\sin \mathrm{\β}]\\ \cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3}.\end{array}$

所述第二排气口161和第二进气口151均为三个，均布于所述转子密封带19与轴孔密封带17之间。

所述进气腔32和排气腔33的轴向深度为h₃＝h-2δ₂-h₄，其中h₄为进气腔32与排气腔33之间隔板的厚度，所述进气腔32和排气腔33的外轮廓均由四条曲线构成，其中靠近转子顶部的顶边采用以下方程的部分曲线：

$x=\frac{3e}{k}\cos t-e\cos 3t-(r+\mathrm{\δ}+b_4)\cos \mathrm{\β};$

$y=\frac{3e}{k}\sin t-e\cos 3t+(r+\mathrm{\δ}+b_4)\sin \mathrm{\β};$

式中：b₄为进气腔32和排气腔33顶边距离转子顶部边缘的距离，也就是进气腔32和排气腔33顶部腔壁的壁厚；t₂为角变量，0≤t₂≤2π；R₁为三个第二排气口161或三个第二进气口151所在圆的半径；r₂为三个第二排气口161或三个第二进气口151的孔半径，调整R₁值，使三个第二排气口(161)和三个第二进气口(151)均位于轴孔密封带(17)与转子密封带(19)之间，并且r₂取最大值；

其中靠近转子的转轴方向的底边采用圆弧曲线，该圆弧曲线的圆心为转子轴孔的中心，半径为R₄＝4e+2b₁；

其中端部的两个曲线分别为两个等径的圆弧曲线，圆弧半径为r₂,两个曲线的圆心分别依据以下方程确定：

$\left\{\begin{array}{c}x=R_2\cos \frac{5\mathrm{\π}}{6}\\ y=R_2\sin \frac{5\mathrm{\π}}{6}+e\end{array}\right.;$

$\left\{\begin{array}{c}x=R_2\cos \frac{\mathrm{\π}}{3}+e\\ y=R_2\sin \frac{\mathrm{\π}}{3}\end{array}\right..$

本发明中所述弹性隔离滑块132包括隔离滑块133、压迫弹簧134以及调整螺钉135，所述隔离滑块133嵌在所述滑槽131内，所述压迫弹簧134位于滑槽131的槽底部与隔离滑块133之间，所述调整螺钉135设置于滑槽131的槽底部，所述隔离滑块133利用压迫弹簧134的弹性使其弧形的顶端14始终接触所述转子30的表面，所述调整螺钉135限位所述隔离滑块133在所述滑槽131内的缩入量以及补偿磨损量。

所述第一进气口321和第一排气口331起止位置依据以下方程确定：

${\mathrm{\α}}_1=\frac{\mathrm{\π}}{3}.$

由图10至图33中可知，本发明转子发动机的工作过程是：驱动轴转到在0°角时，第一进气口321转到燃烧室位置处于开放状态，而第一排气口331开始脱离第一缸燃烧室，第二进气口151处于进气腔的起点位置，随着驱动轴的转动，驱动转子转动后，第一缸燃烧室处于吸气阶段，直至转子转动180°时关闭第二进气口151，吸气阶段结束。转子由180°～360°区间，转子的另外一端开始在第一缸的燃烧室内进行压缩，根据设定的提前角控制点火喷油系统开始向燃烧室内喷油并点火(汽油发动机)，或由转子压缩时引燃喷入的燃油(柴油发动机)，从而完成压缩以及点火的阶段。转子由360°～540°区间，燃油燃烧，空气开始膨胀做功，推动转子转动。从540°开始，做功结束，第一排气口331转到燃烧室的位置，处于开放状态，第二排气口161处于排气腔的开始位置，从540°～720°区间，燃烧的废气开始排放，第一缸处于排气状态，然后转入下一个工作循环。其他的两个缸的工作过程与第一缸一样，只是相位相差240°。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三缸四冲程转子发动机，该发动机包括盘状的缸体(10)以及该缸体两端分别设置的第一端盖(15)和第二端盖(16)，缸体中间为中空的转子腔(11)，三个内凹的燃烧腔(12)均匀分布在转子腔(11)的边缘，还包括驱动轴(40)以及呈“8”字形的转子(30)，所述驱动轴(40)上设置有偏心柱(41)，所述偏心柱(41)置于转子(30)中间的轴孔(31)内，驱动轴(40)通过偏心柱(41)与轴孔(31)的配合驱动转子(30)在所述转子腔(11)内旋转，其特征在于：每个燃烧腔(12)的内凹部分呈弧形结构，该内凹部分与转子两端的弧形相配合，相邻两个燃烧腔(12)之间的隔离带(13)断面呈锥形结构，该锥形结构的顶端(14)为弧形，所述弧形的顶端(14)与转子表面为滚动配合滑动状态实现密封，所述转子(30)的一端分别设置有内凹的进气腔(32)和排气腔(33)，所述进气腔(32)和排气腔(33)相背设置，在所述转子(30)的顶端设置有连通所述进气腔(32)的第一进气口(321)以及连通所述排气腔(33)的第一排气口(331)，在第一端盖(15)上对应进气腔(32)的径向位置开有第二进气口(151)，在第二端盖(16)对应排气腔(33)径向位置开有第二排气口(161)。

2.根据权利要求1所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述隔离带(13)包括开口朝向转子腔(11)的滑槽(131)以及该滑槽(131)内嵌入的弹性隔离滑块(132)，所述弧形的顶端(14)为弹性隔离滑块的顶端。

3.根据权利要求2所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述转子腔(11)和三个燃烧腔(12)内腔型线方程如以下曲线的外包线：

$\mathrm{\χ}=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+r\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-r\sin \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};$

$y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+r\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-r\sin \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3};$

式中：e为驱动轴上偏心柱的偏心距；r为弧形的顶端(14)的半径；

t为角变量，0≤t≤3π；k为缸体形状系数，取值为0.3～0.45；

$\sin \mathrm{\β}=\frac{-k\cos 3t+\cos t}{\sqrt{1+k^2-2k\cos 2t}};$

$\cos \mathrm{\β}=\frac{k\sin 3t-\sin t}{\sqrt{1+k^2}-2k\cos 2t};$

$\mathrm{\α}=2\mathrm{arctg}\frac{(-\cos \frac{t}{2}-k\cos 1.5t)}{(\sin \frac{t}{2}+k\sin 1.5t)};$

-π≤α≤2π。

4.根据权利要求3所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述滑槽(131)的槽宽依据于下列方程：

$b=2(r+\mathrm{\δ})\sin (\frac{\mathrm{\π}}{2}-\mathrm{arctg}\sqrt{\frac{1-k^2}{k^2}});$

式中：b为槽宽；δ为转子与转子腔(11)的径向间隙。

5.根据权利要求3或4所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：

所述盘状的缸体(10)的厚度为h，所述转子(30)的厚度为h₁＝h-2δ₂，δ₂为转子与第一端盖或第二端盖之间的间隙，所述轴孔(31)的半径为2e，所述转子(30)的外轮廓线依据以下方程：

$x=\frac{3e}{k}\cos t_1-e\cos {3t}_1-(r+\mathrm{\δ})\cos \mathrm{\β};$

$y=\frac{3e}{k}\sin t_1-e\sin t_1+(r+\mathrm{\δ})\sin \mathrm{\β};$

式中：t₁为角变量，0≤t₁≤π。

6.根据权利要求5所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述第一端盖(15)和第二端盖(16)的内侧均设有三条封闭的密封带，其中处于最内环并用于轴孔密封的轴孔密封带(17)的宽度为b₁，密封带(17)中心圆的半径为r₁＝3e+1.5b₁；其中处于最外环并用于端盖与缸体之间密封的缸体密封带(18)的宽度为b₃，该缸体密封带(18)的中心线依据于下列方程的外包线：

$\begin{array}{c}x=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_3)\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r-1.5b_3)\sin \mathrm{\β}]\\ \sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

$\begin{array}{c}y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r-1.5b_3)\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r-1.5b_3)\sin \mathrm{\β}]\\ \cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

其中处于中环并用于端盖与转子之间密封的转子密封带(19)的宽度为b₂，该转子密封带(19)的中心线依据于以下方程的内包线：

$\begin{array}{c}x=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_2)\cos \mathrm{\β}]\cos \frac{\mathrm{\α}}{3}+[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r+1.5b_2)\sin \mathrm{\β}]\\ \sin \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\sin \frac{2\mathrm{\α}}{3};\end{array}$

$\begin{array}{c}y=[\frac{3e}{k}(\sin t-\frac{k}{3}\sin 3t)+(r+1.5b_2)\cos \mathrm{\β}]\sin \frac{\mathrm{\β\α}}{3}-[\frac{3e}{k}(\cos t-\frac{k}{3}\cos 3t)-(r+1.5b_2)\sin \mathrm{\β}]\\ \cos \frac{\mathrm{\α}}{3}-e\cos \frac{2\mathrm{\α}}{3}.\end{array}$

7.根据权利要求6所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述第二排气口(161)和第二进气口(151)均为三个，均布于所述转子密封带(19)与轴孔密封带(17)之间。

8.根据权利要求6所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述进气腔(32)和排气腔(33)的轴向深度为h₃＝h-2δ₂-h₄，其中h₄为进气腔(32)与排气腔(33)之间隔板的厚度，所述进气腔(32)和排气腔(33)的外轮廓均由四条曲线构成，其中靠近转子顶部的顶边采用以下方程的部分曲线：

$x=\frac{3e}{k}\cos t_2-e\cos {3t}_2-(r+\mathrm{\δ}+b_4)\cos \mathrm{\β};$

$y=\frac{3e}{k}\sin t_2-e\cos {3t}_2+(r+\mathrm{\δ}+b_4)\sin \mathrm{\β};$

式中：b₄为进气腔(32)和排气腔(33)顶边距离转子顶部边缘的距离，也就是进气腔(32)和排气腔(33)顶部腔壁的壁厚；t₂为角变量，0≤t₂≤2π；R₁为三个第二排气口(161)或三个第二进气口(151)所在圆的半径；r₂为三个第二排气口(161)或三个第二进气口(151)的孔半径，调整R₁值，使三个第二排气口(161)和三个第二进气口(151)均位于轴孔密封带(17)与转子密封带(19)之间，并且r₂取最大值；

其中靠近转子的转轴方向的底边采用圆弧曲线，该圆弧曲线的圆心为转子轴孔的中心，半径为R₄＝4e+2b₁；

其中端部的两个曲线分别为两个等径的圆弧曲线，圆弧半径为r₂,两个曲线的圆心分别依据以下方程确定：

$\left\{\begin{array}{c}x=R_2\cos \frac{5\mathrm{\π}}{6}\\ y=R_2\sin \frac{5\mathrm{\π}}{6}+e\end{array}\right.;$

$\left\{\begin{array}{c}x=R_2\cos \frac{\mathrm{\π}}{3}+e\\ y=R_2\sin \frac{\mathrm{\π}}{3}\end{array}\right..$

9.根据权利要求2至4中任一项所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述弹性隔离滑块(132)包括隔离滑块(133)、压迫弹簧(134)以及调整螺钉(135)，所述隔离滑块(133)嵌在所述滑槽(131)内，所述压迫弹簧(134)位于滑槽(131)的槽底部与隔离滑块(133)之间，所述调整螺钉(135)设置于滑槽(131)的槽底部，所述隔离滑块(133)利用压迫弹簧(134)的弹性使其弧形的顶端(14)始终接触所述转子(30)的表面，所述调整螺钉(135)限位所述隔离滑块(133)在所述滑槽(131)内的缩入量以及补偿磨损量。

10.根据权利要求1至4中任一项所述三缸四冲程转子发动机，其特征在于：所述第一进气口(321)和第一排气口(331)起止位置依据以下方程确定：

${\mathrm{\α}}_1=\frac{\mathrm{\π}}{3}.$