[發明專利]一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統

有效

• 申請號: 201710168290.4
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106894890B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 孫守林;卞永寧;洪鵬飛;楊揚;王琳;張光臨
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00;F02B55/02;F02B55/08;F02B53/06;F02B53/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

1.一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統，包括內腔凸輪構件、中心構件、端部構件、中間構件、氣門和氣門控制器，其特征是內腔凸輪構件的內腔為向徑有變化且變化連續的回轉體形狀，構成連續光順的凸輪輪廓面，中心構件外表面也為回轉體形狀且位于內腔凸輪構件的腔體內，中間構件為擺動塊，擺塊作為凸輪從動件一端均布地安裝在中心構件上，中心構件上的連接結構為開出的對應擺塊槽，另一端與內腔凸輪構件的凸輪輪廓構成凸輪機構，端部構件用于連接內腔凸輪構件和中心構件，使內腔凸輪構件和中心構件間實現定軸相對回轉；

內腔凸輪構件的凸輪輪廓面與中心構件外回轉面間構成向徑差有變化且差值不為零的環形間隙，擺塊與中心構件的連接是可動的，這種動連接沿軸向在整個連接范圍內有密封性，同時擺塊與內腔凸輪構件的凸輪輪廓面間的連接在運動過程中可保持密封性，從而將環形間隙分隔成若干隔離段；

所述凸輪轉子的凸輪輪廓面具有單突峰、雙突峰或多個突峰；

擺塊數最少為3個；

端部構件、內腔凸輪構件、中心構件以及作凸輪從動件的擺塊之間構成端部密封，使得各隔離段與外界以及彼此之間密封隔離，進而形成密封的工作腔；這些密封的工作腔在工作中彼此之間通過一個獨立的擺塊分隔又可隨運動而發生容積變化；

在每個工作腔室內中心構件上開口的進氣口和排氣口在氣門控制器控制的氣門的配合下可控制氣體的流動方向；

在每個工作腔室內依次完成包括奧托循環的進氣過程、進氣后休止過程、壓縮過程、點火膨脹做功過程、做功后休止過程、以及排氣過程；膨脹做功過程將燃料燃燒產生的熱能轉化為內腔凸輪構件和/或中心構件以回轉運動形式輸出的機械能。

2.權利要求1所述的一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統，其特征是，所述擺塊與凸輪的接觸是通過力封閉的或幾何封閉的，擺塊是單體結構或由多片或多段組合而成的。

3.權利要求2所述的一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統，其特征是，所述內腔凸輪構件和/或中心構件的回轉面母線是直線段、圓弧段或直線段與圓弧段的組合；所述內腔凸輪構件的凸輪端面輪廓是由圓弧、樣條曲線、正余弦曲線或多項式曲線之一種或幾種組合而成，使得凸輪從動件運動無速度突變和加速度突變。

4.權利要求3所述的一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統，其特征是，中心構件為圓柱形、鼓形或球形。

5.權利要求4所述的一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統，其特征是，所述內腔凸輪構件凸輪端面輪廓有近休止區和/或遠休止區，近休止區的弧長對應的圓心角與相鄰兩擺塊槽對應的圓心角角度相近。

6.權利要求5所述的一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統，其特征是，還包括擺塊擒縱裝置，其功能是適時抓住或放開擺塊，以便柔性地改變工作腔個數和大??；擺塊擒縱裝置和氣門控制器通過電磁控制、液壓傳動和/或機械傳動實現，近休止區的弧長對應的圓心角大于相鄰兩擺塊槽對應的圓心角角度。

7.權利要求1～6之一所述的一種擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統，其特征是，還包括點火裝置和/或燃料加注裝置，點火裝置設置在混合氣達到規定壓縮比時燃燒室對應的位置，燃料加注入口設置在進氣過程和壓縮過程對應的區間內。

8.一種內燃機，其特征是包含權利要求7所述的擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統。

9.一種內燃機控制方法，其特征是針對權利要求6所述的擺塊配合內腔凸輪轉子內燃發動機動力系統的凸輪從動件擺塊的擒縱控制，第一，在擺塊與凸輪轉子近休止區接觸時，即擺塊達到最大回縮量時，適時地卡住擺塊使之不動，即打破擺塊與凸輪輪廓的隨動關系；第二，在擺塊與凸輪轉子近休止區接觸時，即擺塊達到最大回縮量時，適時地放開卡住的擺塊，即恢復擺塊與凸輪輪廓的隨動關系；第三，針對各擺塊，前述兩種操作可選擇性地交替進行，以達到動態改變工作腔數量、調整單個工作腔大小的目的。