CN109339940A - 一种转子与定子间导流式转子内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种转子与定子间导流式转子内燃机。该转子与定子间导流式转子内燃机包括定子总成、燃气机转子总成和压气机转子总成，所述定子总成至少包括定子本体、燃气机定子腔体和压气机定子腔体，燃气机随动气密滑板将所述燃气机定子腔体分隔为三个独立且相互气密的燃气机腔室，压气机随动气密滑板将所述压气机定子腔体分隔为三个独立且相互气密的压气机腔室。本发明所述的转子与定子间导流式转子内燃机，能够将气体膨胀做功时的切线力矩转变为对圆周运动的单向驱动力矩，从而有效降低了功率损失，提高了转子内燃机的机械转化效率。

Description

一种转子与定子间导流式转子内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种转子与定子间导流式转子内燃机。

背景技术

采用奥托循环(或迪塞尔循环)的内燃机，无论往复活塞式还是汪克尔三角转子式内燃机，乃至燃气轮机都是通过压缩可燃气体并点燃(或压燃)压缩的可燃气体爆发的能量脉冲，产生的膨胀气体，继而产生压力推动活塞或其他传动部件，产生机械能实现做功的装置。换句话说就是把化学能转变成机械能的装置，对于循环燃烧类别的内燃机来说，工作过程均遵循进气、压缩、做功、排气的动作。

目前，就循环燃烧的往复式内燃机来说，机械效率转变并不高，无法继续提高转变效率的原因，主要有以下几点：一、由于往复活塞式内燃机机械结构的因素，理论上说，当可燃气体爆燃时，曲轴、连杆以及动力输出轴的力矩处在一个平面上，也就是说，压力是垂直动力输出轴的，无法产生力矩，也就无法实现做功，只有活塞下行曲柄和连杆产生非180°夹角时，才有力矩产生，当曲轴与连杆划过的圆弧接近切线时力矩最大，不过膨胀气体的压力也在不断衰减，当扭矩最大时，气体膨胀压力强度也在衰减，所以无法实现有效的机械效率转变。二、由于活塞、连杆做高频往复运动产生的惯性抵消部分有用功，使得输出效率下降。三、由于结构繁杂，运动附件庞大，抵消部分有用功。目前，还没有有效的手段优化这方面的效率损失，无法消除这方面的功率损失。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种转子与定子间导流式转子内燃机，能够有效减少功率损失，提高机械转化效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种转子与定子间导流式转子内燃机，包括定子总成、燃气机转子总成和压气机转子总成；

所述定子总成至少包括定子本体，所述定子本体设有定子腔体，所述定子腔体中设有分隔板，所述分隔板将所述定子腔体分隔为燃气机定子腔体和压气机定子腔体；所述燃气机定子腔体的内壁由两个半径不同且弧度不同的圆弧形曲面平滑过渡连接而成，所述压气机定子腔体的内壁由两个半径不同且弧度不同的圆弧形曲面平滑过渡连接而成；所述压气机定子腔体与所述燃气机定子腔体之间通过导气通道相连通；

所述燃气机转子总成至少包括燃气机转子轴、与所述燃气机转子轴固定连接的燃气机转子本体以及安装在所述燃气机转子本体上的三组燃气机随动气密滑板，所述燃气机转子本体为圆柱形，所述燃气机转子本体设置于所述燃气机定子腔体中，在所述燃气机定子腔体的内壁与所述燃气机转子本体的外圈表面之间设有燃气机气体导流通道；在所述燃气机转子本体上沿径向呈放射状安装有三个燃气机滑板安装槽，各组所述燃气机随动气密滑板分别对应安装在各所述燃气机滑板安装槽中且与所述燃气机滑板安装槽滑动配合；各组所述燃气机随动气密滑板分别与所述燃气机定子腔体的内壁密封滑动接触，并将所述燃气机定子腔体分隔为三个独立且相互气密的燃气机腔室；

所述压气机转子总成至少包括压气机转子轴、与所述压气机转子轴固定连接的压气机转子本体以及安装在所述压气机转子本体上的三组压气机随动气密滑板，所述压气机转子轴与所述燃气机转子轴固定连接，所述压气机转子本体为圆柱形，所述压气机转子本体设置于所述压气机定子腔体中；在所述压气机转子本体上沿径向呈放射状安装有三个压气机滑板安装槽，各组所述压气机随动气密滑板分别对应安装在各所述压气机滑板安装槽中且与所述压气机滑板安装槽滑动配合；各组所述压气机随动气密滑板分别与所述压气机定子腔体的内壁密封滑动接触，并将所述压气机定子腔体分隔为三个独立且相互气密的压气机腔室。

具体地，在所述燃气机随动气密滑板与所述燃气机定子腔体的内壁之间设有燃气机气密封条，所述燃气机随动气密滑板设有用于安装所述燃气机气密封条的燃气机封条安装槽；在所述压气机随动气密滑板与所述压气机定子腔体的内壁之间设有压气机气密封条，所述压气机随动气密滑板设有用于安装所述压气机气密封条的压气机封条安装槽。

具体地，所述燃气机随动气密滑板通过所述燃气机气密封条与所述燃气机定子腔体的内壁密封滑动接触，所述燃气机气密封条与所述燃气机封条安装槽之间设有第一弹性件；所述压气机随动气密滑板通过所述压气机气密封条与所述压气机定子腔体的内壁密封滑动接触，所述压气机气密封条与所述压气机封条安装槽之间设有第二弹性件。

进一步地，所述燃气机转子总成还包括燃气机离心力限制机构，所述燃气机离心力限制机构包括安装在所述定子本体左侧的燃气机离心力限制圈，各组所述燃气机随动气密滑板的左端分别设有燃气机离心力控制轮轴，所述燃气机离心力限制圈的内缘形状与所述燃气机定子腔体的内壁形状相适配，各所述燃气机离心力控制轮轴分别与所述燃气机离心力限制圈的内缘滚动配合；所述压气机转子总成还包括压气机离心力限制机构，所述压气机离心力限制机构包括安装在所述定子本体右侧的压气机离心力限制圈，各组所述压气机随动气密滑板的右端分别设有压气机离心力控制轮轴，所述压气机离心力限制圈的内缘形状与所述压气机定子腔体的内壁形状相适配，各所述压气机离心力控制轮轴分别与所述压气机离心力限制圈的内缘滚动配合。

进一步地，所述燃气机随动气密滑板上远离所述燃气机定子腔体内壁的一端设有第一限程挡板，所述燃气机转子本体设有用于安装所述第一限程挡板的第一限程槽，所述第一限程槽与所述燃气机滑板安装槽相连通；所述压气机随动气密滑板上远离所述压气机定子腔体内壁的一端设有第二限程挡板，所述压气机转子本体设有用于安装所述第二限程挡板的第二限程槽，所述第二限程槽与所述压气机滑板安装槽相连通。

具体地，所述燃气机转子本体沿轴向的左右两侧分别安装有燃气机转子气密环，所述燃气机转子气密环与所述燃气机转子本体之间安装有第三弹性件；所述压气机转子本体沿轴向的左右两侧分别安装有压气机转子气密环，所述压气机转子气密环与所述压气机转子本体之间安装有第四弹性件。

进一步地，所述定子本体的左侧安装有燃气机定子偏盖，所述燃气机定子偏盖上设有燃气机偏盖轴承套，所述燃气机偏盖轴承套与所述燃气机转子轴之间安装有燃气机转子轴承；所述定子本体的右侧安装有压气机定子偏盖，所述压气机定子偏盖上设有压气机偏盖轴承套，所述压气机偏盖轴承套与所述压气机转子轴之间安装有压气机转子轴承。

进一步地，所述定子本体设有进气道，所述进气道的一端与外部相连通，所述进气道的另一端与所述压气机定子腔体相连通；所述定子本体设有排气道，所述排气道的一端与外部相连通，所述排气道的另一端与所述燃气机定子腔体相连通。

具体地，所述燃气机定子腔体的内壁设有高压进气口，所述压气机定子腔体的内壁设有高压送气口，所述高压进气口与所述高压送气口通过所述导气通道相连通。

具体地，所述定子本体上对应所述燃气机定子腔体的位置处设有火花塞。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明所述的转子与定子间导流式转子内燃机，能够将气体膨胀做功时的切线力矩转变为对圆周运动的单向驱动力矩，从而有效降低了功率损失，提高了转子内燃机的机械转化效率。

本发明所述的转子与定子间导流式转子内燃机，结构简单，设计精巧，由于不需要设置繁杂的配气机构，所以在相同排量的前提下，本发明所述的转子内燃机与往复活塞式内燃机相比，体积更小，重量更轻，结构更加简单，更加易于加工制造。

本发明所述的转子与定子间导流式转子内燃机，动力输出平稳，由于没有庞大的往复运动部件，动平衡易于掌握，振动小，噪音小。

附图说明

图1是本发明实施例转子与定子间导流式转子内燃机的结构示意图；

图2是本发明实施例转子与定子间导流式转子内燃机的爆炸结构图；

图3是本发明实施例转子与定子间导流式转子内燃机的轴向剖视图；

图4是本发明实施例转子与定子间导流式转子内燃机的压气机转子总成的安装示意图；

图5是本发明实施例转子与定子间导流式转子内燃机的燃气机转子总成的安装示意图；

图6是本发明实施例转子与定子间导流式转子内燃机的工作原理图。

图中：1：定子本体；2：分隔板；3：燃气机定子腔体；4：压气机定子腔体；5：导气通道；6：燃气机转子轴；7：燃气机转子本体；8：燃气机随动气密滑板；9：燃气机滑板安装槽；10：压气机转子轴；11：压气机转子本体；12：压气机随动气密滑板；13：压气机转子与定子间隙；14：压气机滑板安装槽；15：燃气机气密封条；16：压气机气密封条；17：燃气机离心力限制圈；18：燃气机离心力控制轮轴；19：压气机离心力限制圈；20：压气机离心力控制轮轴；21：第一限程挡板；22：第一限程槽；23：第二限程挡板；24：第二限程槽；25：燃气机转子气密环；26：压气机转子气密环；27：燃气机定子偏盖；28：燃气机偏盖安装螺栓；29：燃气机偏盖轴承套；30：燃气机转子轴承；31：压气机定子偏盖；32：压气机偏盖安装螺栓；33：压气机偏盖轴承套；34：压气机转子轴承；35：进气道；36：排气道；37：高压进气口；38：高压送气口；39：燃气机气体导流通道；40：火花塞；41：转子共轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明实施例提供一种转子与定子间导流式转子内燃机，包括定子总成、燃气机转子总成和压气机转子总成。

所述定子总成至少包括定子本体1，所述定子本体1设有定子腔体，所述定子腔体中设有分隔板2，所述分隔板2将所述定子腔体分隔为燃气机定子腔体3和压气机定子腔体4。所述燃气机定子腔体3的内壁由两个半径不同且弧度不同的圆弧形曲面平滑过渡连接而成，所述压气机定子腔体4的内壁由两个半径不同且弧度不同的圆弧形曲面平滑过渡连接而成，而且所述燃气机定子腔体3的内壁轮廓线与所述压气机定子腔体4的内壁轮廓线的相位相隔120度。所述压气机定子腔体4与所述燃气机定子腔体3之间通过导气通道5相连通。

所述燃气机转子总成至少包括燃气机转子轴6、与所述燃气机转子轴6固定连接的燃气机转子本体7、以及安装在所述燃气机转子本体7上的三组燃气机随动气密滑板8，所述燃气机转子本体7为圆柱形，所述燃气机转子本体7设置于所述燃气机定子腔体3中，所述燃气机转子本体7能够在所述燃气机定子腔体3中自由转动。在所述燃气机定子腔体3的内壁与所述燃气机转子本体7的外圈表面之间设有燃气机气体导流通道39，也即，所述燃气机转子本体7与所述燃气机定子腔体3的内壁之间在径向面并不摩擦接触，而是存在一定的间隙。在所述燃气机转子本体7上沿径向呈放射状均匀开设有三个燃气机滑板安装槽9，也即，相邻的两个燃气机滑板安装槽9之间的夹角为120°，各组所述燃气机随动气密滑板8分别对应安装在各所述燃气机滑板安装槽9中且与所述燃气机滑板安装槽9滑动配合。各组所述燃气机随动气密滑板8分别与所述燃气机定子腔体3的内壁密封滑动接触，并将所述燃气机定子腔体3分隔为三个独立且相互气密的燃气机腔室。

所述压气机转子总成至少包括压气机转子轴10、与所述压气机转子轴10固定连接的压气机转子本体11以及安装在所述压气机转子本体11上的三组压气机随动气密滑板12，其中所述压气机转子轴10与所述燃气机转子轴6可以采用同一根轴，也可以将所述压气机转子轴10与所述燃气机转子轴6进行固定连接。所述分隔板2设有轴孔，所述压气机转子轴10或所述燃气机转子轴6穿过所述轴孔，所述轴孔的内壁与所述压气机转子轴10或所述燃气机转子轴6之间安装有轴套或轴承，从而实现所述压气机转子轴10或所述燃气机转子轴6相对于所述轴孔的自由转动。所述压气机转子本体11为圆柱形，所述压气机转子本体11设置于所述压气机定子腔体4中，所述压气机转子本体11能够在所述压气机定子腔体4中自由转动，在所述压气机定子腔体4的内壁与所述压气机转子本体11的外圈表面之间存在压气机转子与定子间隙13，也即，所述压气机转子本体11与所述压气机定子腔体4的内壁之间在径向面并不摩擦接触，而是存在很小的间隙。在所述压气机转子本体11上沿径向呈放射状均匀开设有三个压气机滑板安装槽14，也即，相邻的两个压气机滑板安装槽9之间的夹角为120°。各组所述压气机随动气密滑板12分别对应安装在各所述压气机滑板安装槽14中且与所述压气机滑板安装槽14滑动配合。各组所述压气机随动气密滑板12分别与所述压气机定子腔体4的内壁密封滑动接触，并将所述压气机定子腔体4分隔为三个独立且相互气密的压气机腔室。

具体来说，组成所述燃气机定子腔体3内壁的两个圆弧形曲面，其中半径较大的圆弧形曲面的弧度优选设置为120°，半径较小的圆弧形曲面的弧度优选设置为240°，当然各个圆弧形曲面的弧度可以根据实际需求进行调整。

具体来说，组成所述压气机定子腔体4内壁的两个圆弧形曲面，其中半径较大的圆弧形曲面的弧度优选设置为120°，半径较小的圆弧形曲面的弧度优选设置为240°，当然各个圆弧形曲面的弧度可以根据实际需求进行调整。

进一步来说，在所述燃气机随动气密滑板8与所述燃气机定子腔体3的内壁之间设有燃气机气密封条15，所述燃气机随动气密滑板8设有用于安装所述燃气机气密封条15的燃气机封条安装槽。也即，所述燃气机气密封条15安装在所述燃气机随动气密滑板8上，所述燃气机随动气密滑板8带动所述燃气机气密封条15转动。

进一步来说，在所述压气机随动气密滑板12与所述压气机定子腔体4的内壁之间设有压气机气密封条16，所述压气机随动气密滑板12设有用于安装所述压气机气密封条16的压气机封条安装槽。也即，所述压气机气密封条16安装在所述压气机随动气密滑板12上，所述压气机随动气密滑板12带动所述压气机气密封条16转动。

更具体地来说，所述燃气机随动气密滑板8通过所述燃气机气密封条15与所述燃气机定子腔体3的内壁密封滑动接触，所述燃气机气密封条15与所述燃气机封条安装槽之间设有第一弹性件，所述第一弹性件可以为张力弹簧或衬簧，通过设置所述第一弹性件能够保证所述燃气机气密封条15与所述燃气机定子腔体3的内壁紧密贴合。

更具体地来说，所述压气机随动气密滑板12通过所述压气机气密封条16与所述压气机定子腔体4的内壁密封滑动接触，所述压气机气密封条16与所述压气机封条安装槽之间设有第二弹性件，所述第二弹性件可以为张力弹簧或衬簧，通过设置所述第二弹性件能够保证所述压气机气密封条16与所述压气机定子腔体4的内壁紧密贴合。

更进一步地来说，所述燃气机转子总成还包括燃气机离心力限制机构，所述燃气机离心力限制机构包括安装在所述定子本体1左侧的燃气机离心力限制圈17，各组所述燃气机随动气密滑板8的左端分别设有燃气机离心力控制轮轴18，所述燃气机离心力限制圈17的内缘形状与所述燃气机定子腔体3的内壁形状相适配，各所述燃气机离心力控制轮轴18分别与所述燃气机离心力限制圈17的内缘滚动配合。通过设置所述燃气机离心力限制机构，能够使各组所述燃气机随动气密滑板8径向运动时抵消联动性，以便达到平衡离心力的作用，不仅使所述燃气机随动气密滑板8上的燃气机气密封条15在运动过程中能够始终与所述燃气机定子腔体3的内壁紧密贴合，而且能够分担部分离心力，从而大大减轻所述燃气机定子腔体3的内壁承载力和反向坡阻力。

更进一步地来说，所述压气机转子总成还包括压气机离心力限制机构，所述压气机离心力限制机构包括安装在所述定子本体1右侧的压气机离心力限制圈19，各组所述压气机随动气密滑板12的右端分别设有压气机离心力控制轮轴20，所述压气机离心力限制圈19的内缘形状与所述压气机定子腔体4的内壁形状相适配，各所述压气机离心力控制轮轴20分别与所述压气机离心力限制圈19的内缘滚动配合。通过设置所述压气机离心力限制机构，能够使各组所述压气机随动气密滑板12径向运动时抵消联动性，以便达到平衡离心力的作用，不仅使所述压气机随动气密滑板12上的压气机气密封条16在运动过程中能够始终与所述压气机定子腔体4的内壁紧密贴合，而且能够分担部分离心力，从而大大减轻所述压气机定子腔体4的内壁承载力和反向坡阻力。

更进一步地来说，所述燃气机随动气密滑板8上远离所述燃气机定子腔体3内壁的一端设有第一限程挡板21，所述燃气机转子本体7设有用于安装所述第一限程挡板21的第一限程槽22，所述第一限程槽22与所述燃气机滑板安装槽9相连通。也即，所述第一限程挡板21安装在所述第一限程槽22中，用于对所述燃气机随动气密滑板8在所述燃气机滑板安装槽9中滑动时起到一定的限制作用。

更进一步地来说，所述压气机随动气密滑板12上远离所述压气机定子腔体4内壁的一端设有第二限程挡板23，所述压气机转子本体11设有用于安装所述第二限程挡板23的第二限程槽24，所述第二限程槽24与所述压气机滑板安装槽14相连通。也即，所述第二限程挡板23安装在所述第二限程槽24中，用于对所述压气机随动气密滑板12在所述压气机滑板安装槽14中滑动时起到一定的限制作用。

具体来说，所述燃气机转子本体7沿轴向的左右两侧外缘分别安装有燃气机转子气密环25，所述燃气机转子气密环25与所述燃气机转子本体7之间安装有第三弹性件，所述第三弹性件可以为张力弹簧或衬簧，从而保证所述燃气机转子气密环25能够与所述定子本体1的内壁密封贴合，进而保证所述燃气机定子腔体3的气密性。

具体来说，所述压气机转子本体11沿轴向的左右两侧分别安装有压气机转子气密环26，所述压气机转子气密环26与所述压气机转子本体11之间安装有第四弹性件，所述第四弹性件可以为张力弹簧或衬簧，从而保证所述压气机转子气密环26能够与所述定子本体1的内壁密封贴合，进而保证所述压气机定子腔体4的气密性。

更进一步地来说，所述定子本体1的左侧还安装有燃气机定子偏盖27，所述燃气机离心力限制圈17设置于所述燃气机定子偏盖27与所述定子本体1的左侧面之间，所述燃气机定子偏盖27和所述燃气机离心力限制圈17分别通过燃气机偏盖安装螺栓28与所述定子本体1连接固定。所述燃气机定子偏盖27上设有燃气机偏盖轴承套29，所述燃气机偏盖轴承套29与所述燃气机转子轴6之间安装有燃气机转子轴承30。

更进一步地来说，所述定子本体1的右侧还安装有压气机定子偏盖31，所述压气机离心力限制圈19设置于所述压气机定子偏盖31与所述定子本体1的右侧面之间，所述压气机定子偏盖31和所述压气机离心力限制圈19分别通过压气机偏盖安装螺栓32与所述定子本体1连接固定。所述压气机定子偏盖31上设有压气机偏盖轴承套33，所述压气机偏盖轴承套33与所述压气机转子轴10之间安装有压气机转子轴承34。

更进一步地来说，所述定子本体1设有进气道35，所述进气道35的一端与外部相连通，所述进气道35的另一端与所述压气机定子腔体4相连通。所述定子本体1设有排气道36，所述排气道36的一端与外部相连通，所述排气道36的另一端与所述燃气机定子腔体3相连通。

其中，所述燃气机定子腔体3的内壁设有高压进气口37，所述压气机定子腔体4的内壁设有高压送气口38，所述高压进气口37与所述高压送气口38通过所述导气通道5相连通。也即，可燃性气体通过所述进气道35进入到所述压气机定子腔体4中，然后经过所述高压进气口37进入到所述导气通道5，再经过所述高压送气口38进入到所述燃气机定子腔体3中，最后经过所述燃气机气体导流通道39压入燃气机燃烧室，爆发做功后从所述排气道36排出。由于所述燃气机定子腔体3的内壁轮廓线与所述压气机定子腔体4的内壁轮廓线的相位相隔120度，使得所述燃气机转子本体7上的各组燃气机随动气密滑板8分别与所述压气机转子本体11上的各组压气机随动气密滑板12，从轴向观察是一一对应重合的，也即，所述燃气机随动气密滑板8与所述压气机随动气密滑板12为同相位安装。

更进一步地来说，所述定子本体1上对应所述燃气机定子腔体3的位置处还设有火花塞40。

本发明实施例所述的转子与定子间导流式转子内燃机的工作原理如下：

本发明实施例所述的转子与定子间导流式转子内燃机，所述压气机转子总成与所述压气机定子腔体4相配合构成了第一工作单元，所述第一工作单元实现内燃机的吸气和气体压缩冲程工作。所述燃气机转子总成与所述燃气机定子腔体3相配合构成了第二工作单元，所述第二工作单元实现内燃机的气体做功和排气冲程工作。

由于三组所述燃气机随动气密滑板8将所述燃气机定子腔体3分隔为三个独立且相互气密的燃气机腔室，当所述燃气机转子总成在所述燃气机定子腔体3中旋转时，三个燃气机腔室的容积依次发生变化。三组所述压气机随动气密滑板12将所述压气机定子腔体4分隔为三个独立且相互气密的压气机腔室，当所述压气机转子总成在所述压气机定子腔体4中旋转时，三个压气机腔室的容积依次发生变化。设定所述压气机转子轴10与所述燃气机转子轴6连接形成转子共轴41，则所述转子共轴每旋转120°完成一个工作循环。而在第二工作单元中的燃气机定子腔体3进行气体膨胀做功时，就能够推动所述燃气机转子本体7单向旋转，进而通过所述转子共轴输出转矩。

如图6所示，设定所述转子共轴按照顺时针方向旋转，将三个压气机腔室分别标记为腔室A、B、C，将三个燃气机腔室分别标记为腔室A′、B′、C′，设定转子共轴的相位角起始位置为P为0°，则具体工作过程如下：

当转子共轴41旋转0°～120°过程中，腔室A扫过进气道35，完成吸气。腔室A′扫过排气道36，排除残余废气。而腔室B完成气体压缩并通过所述导气通道5向腔室B′完成注气。腔室C继续保持容积最小。腔室C′扫过火花塞40的开口，如果没有新鲜工质、没有喷油或点火，则此时腔室C′最大，并且密闭。

当转子共轴41旋转120°～240°过程中，腔室A扫过所述导气通道5，此时腔室A的容积最小，完成气体压缩并通过所述导气通道5向腔室A′完成注气。腔室B保持密闭，并且容积保持最小，为下一次进气过程做准备。腔室B′前一组燃气机随动气密滑板8扫过火花塞40并点火，完成做功。腔室C扫过进气道35，完成吸气。腔室C′扫过排气道36，容积变小，完成残余气体排除。

当转子共轴41旋转240°～360°过程中，腔室A继续保持密闭且容积最小，为下一次吸气循环做准备。腔室A′前一组燃气机随动气密滑板8扫过火花塞40并点火，完成做功。腔室B扫过进气道35完成吸气。腔室B′扫过排气道36，容积变小，完成排气。腔室C压缩气体并通过所述导气通道5向腔室C′完成注气。

当转子共轴41旋转360°～480°过程中，腔室A将重复上述循环过程，扫过进气道35，完成吸气……，如此循环下去。

综上所述，本发明实施例所述的转子与定子间导流式转子内燃机，能够将气体膨胀做功时的切线力矩转变为对圆周运动的单向驱动力矩，从而有效降低了功率损失，提高了转子内燃机的机械转化效率。

本发明所述的转子与定子间导流式转子内燃机，结构简单，设计精巧，由于不需要设置繁杂的配气机构，所以在相同排量的前提下，本发明所述的转子内燃机与往复活塞式内燃机相比，体积更小，重量更轻，结构更加简单，更加易于加工制造。

本发明所述的转子与定子间导流式转子内燃机，动力输出平稳，由于没有庞大的往复运动部件，动平衡易于掌握，振动小，噪音小。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是一个或多个；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：包括定子总成、燃气机转子总成和压气机转子总成；

所述定子总成至少包括定子本体，所述定子本体设有定子腔体，所述定子腔体中设有分隔板，所述分隔板将所述定子腔体分隔为燃气机定子腔体和压气机定子腔体；所述燃气机定子腔体的内壁由两个半径不同且弧度不同的圆弧形曲面平滑过渡连接而成，所述压气机定子腔体的内壁由两个半径不同且弧度不同的圆弧形曲面平滑过渡连接而成；所述压气机定子腔体与所述燃气机定子腔体之间通过导气通道相连通；

所述燃气机转子总成至少包括燃气机转子轴、与所述燃气机转子轴固定连接的燃气机转子本体以及安装在所述燃气机转子本体上的三组燃气机随动气密滑板，所述燃气机转子本体为圆柱形，所述燃气机转子本体设置于所述燃气机定子腔体中，在所述燃气机定子腔体的内壁与所述燃气机转子本体的外圈表面之间设有燃气机气体导流通道；在所述燃气机转子本体上沿径向呈放射状安装有三个燃气机滑板安装槽，各组所述燃气机随动气密滑板分别对应安装在各所述燃气机滑板安装槽中且与所述燃气机滑板安装槽滑动配合；各组所述燃气机随动气密滑板分别与所述燃气机定子腔体的内壁密封滑动接触，并将所述燃气机定子腔体分隔为三个独立且相互气密的燃气机腔室；

所述压气机转子总成至少包括压气机转子轴、与所述压气机转子轴固定连接的压气机转子本体以及安装在所述压气机转子本体上的三组压气机随动气密滑板，所述压气机转子轴与所述燃气机转子轴固定连接，所述压气机转子本体为圆柱形，所述压气机转子本体设置于所述压气机定子腔体中；在所述压气机转子本体上沿径向呈放射状安装有三个压气机滑板安装槽，各组所述压气机随动气密滑板分别对应安装在各所述压气机滑板安装槽中且与所述压气机滑板安装槽滑动配合；各组所述压气机随动气密滑板分别与所述压气机定子腔体的内壁密封滑动接触，并将所述压气机定子腔体分隔为三个独立且相互气密的压气机腔室。

2.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：在所述燃气机随动气密滑板与所述燃气机定子腔体的内壁之间设有燃气机气密封条，所述燃气机随动气密滑板设有用于安装所述燃气机气密封条的燃气机封条安装槽；在所述压气机随动气密滑板与所述压气机定子腔体的内壁之间设有压气机气密封条，所述压气机随动气密滑板设有用于安装所述压气机气密封条的压气机封条安装槽。

3.根据权利要求2所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述燃气机随动气密滑板通过所述燃气机气密封条与所述燃气机定子腔体的内壁密封滑动接触，所述燃气机气密封条与所述燃气机封条安装槽之间设有第一弹性件；所述压气机随动气密滑板通过所述压气机气密封条与所述压气机定子腔体的内壁密封滑动接触，所述压气机气密封条与所述压气机封条安装槽之间设有第二弹性件。

4.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述燃气机转子总成还包括燃气机离心力限制机构，所述燃气机离心力限制机构包括安装在所述定子本体左侧的燃气机离心力限制圈，各组所述燃气机随动气密滑板的左端分别设有燃气机离心力控制轮轴，所述燃气机离心力限制圈的内缘形状与所述燃气机定子腔体的内壁形状相适配，各所述燃气机离心力控制轮轴分别与所述燃气机离心力限制圈的内缘滚动配合；所述压气机转子总成还包括压气机离心力限制机构，所述压气机离心力限制机构包括安装在所述定子本体右侧的压气机离心力限制圈，各组所述压气机随动气密滑板的右端分别设有压气机离心力控制轮轴，所述压气机离心力限制圈的内缘形状与所述压气机定子腔体的内壁形状相适配，各所述压气机离心力控制轮轴分别与所述压气机离心力限制圈的内缘滚动配合。

5.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述燃气机随动气密滑板上远离所述燃气机定子腔体内壁的一端设有第一限程挡板，所述燃气机转子本体设有用于安装所述第一限程挡板的第一限程槽，所述第一限程槽与所述燃气机滑板安装槽相连通；所述压气机随动气密滑板上远离所述压气机定子腔体内壁的一端设有第二限程挡板，所述压气机转子本体设有用于安装所述第二限程挡板的第二限程槽，所述第二限程槽与所述压气机滑板安装槽相连通。

6.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述燃气机转子本体沿轴向的左右两侧分别安装有燃气机转子气密环，所述燃气机转子气密环与所述燃气机转子本体之间安装有第三弹性件；所述压气机转子本体沿轴向的左右两侧分别安装有压气机转子气密环，所述压气机转子气密环与所述压气机转子本体之间安装有第四弹性件。

7.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述定子本体的左侧安装有燃气机定子偏盖，所述燃气机定子偏盖上设有燃气机偏盖轴承套，所述燃气机偏盖轴承套与所述燃气机转子轴之间安装有燃气机转子轴承；所述定子本体的右侧安装有压气机定子偏盖，所述压气机定子偏盖上设有压气机偏盖轴承套，所述压气机偏盖轴承套与所述压气机转子轴之间安装有压气机转子轴承。

8.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述定子本体设有进气道，所述进气道的一端与外部相连通，所述进气道的另一端与所述压气机定子腔体相连通；所述定子本体设有排气道，所述排气道的一端与外部相连通，所述排气道的另一端与所述燃气机定子腔体相连通。

9.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述燃气机定子腔体的内壁设有高压进气口，所述压气机定子腔体的内壁设有高压送气口，所述高压进气口与所述高压送气口通过所述导气通道相连通。

10.根据权利要求1所述的转子与定子间导流式转子内燃机，其特征在于：所述定子本体上对应所述燃气机定子腔体的位置处设有火花塞。