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CN102383921B - 转子发动机及其转子单元 - Google Patents

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CN102383921B CN2010105932080A CN201010593208A CN102383921B CN 102383921 B CN102383921 B CN 102383921B CN 2010105932080 A CN2010105932080 A CN 2010105932080A CN 201010593208 A CN201010593208 A CN 201010593208A CN 102383921 B CN102383921 B CN 102383921B
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Abstract

本发明公开了一种转子发动机及其转子单元，该转子发动机包括设置于机体的空压转子单元、与该空压转子单元联动的做功转子单元，各转子单元均包含外转子及该外转子内偏心设置的内转子，所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程来实现空压转子单元的吸气、压缩冲程以及做功转子单元的做功、排气冲程。本发明提供的转子发动机具有结构紧凑、输出扭矩平稳、升功率高等特点，可广泛应用于车辆、动力机械等领域。

Description

转子发动机及其转子单元
技术领域
本发明涉及一种可广泛应用于机动车辆、动力机械领域的发动机，特别涉及一种通过转子的旋转运动实现做功的旋转式发动机及其转子单元。
背景技术
传统的发动机为工作活塞在气缸里做往复直线运动，并通过使用曲柄连杆机构将活塞的直线运动转化为旋转运动。在这种传统的发动机中，四冲程发动机其配气机构复杂，功率重量比小，升功率低；相对而言，二冲程发动机虽然结构简单、升功率高，但因油耗过大污染环境及本身结构的原因，使其实现良好的润滑非常困难，造成其使用范围狭窄。
相比之下，也有人提出可以使用旋转活塞机构的发动机，如在中国专利CN101403335A文献中，就公布了一种双旋转活塞发动机。但该发动机存在功率重量比低、配气机构有往复运动、偏心旋转易产生震动等缺点。
与传统的往复式发动机相比，转子式发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩，因而取消了无用的直线运动。如现有的三角转子发动机，主轴每旋转一圈就做功一次，与一般的四冲程发动机主轴每旋转两圈才做功一次相比，具有升功率高的优点；而且，由于转子发动机的运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转速度；再者，转子发动机的整个发动机只有两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气气门等二十多个活动部件相比，大幅简化其结构，故障可能性也随之大大减小。除了以上的优点外，转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心、功率大等优点。
尽管如此，现有的转子式发动机仍存在以下不足。
首先，转子发动机虽然消除了活塞往复运动中的冲击，但是由于转子是偏心结构，在其运转过程中又产生了额外的偏心振动，而为了消除这种振动又需增加与转子振动反方向振动的平衡配重来缓解这种偏心振动。同时，在其做功时，总是缸体一个局部区域受到巨大的冲击，造成了发动机机体局部磨损剧烈，使得发动机磨损不平衡，严重降低其使用寿命。
其次，转子发动机是由转子直接与主轴接触并驱动主轴转动的，而转子自身又在气缸内进行偏心转动，也就是相当于一个套在主轴外缘上作偏心运动的大齿轮，而主轴轴颈相对较小，因而造成大齿轮驱动小齿轮的驱动方式，使得其扭矩大大降低，这也是转子式发动机尚不能广泛推广的主要原因。
再者，转子发动机的耗油量也比较大。这主要是由于发动机燃烧室的形状不太有利于完全燃烧、火焰的传播路径较长所致，使得其燃油和机油的消耗相应增加。而且，转子发动机自身结构的原因造成压缩比低只能用点燃式，不能用压燃式，因而不能采用柴油。
此外，由于三角转子发动机的相邻容腔间由径向叶片密封，运转时径向叶片与缸体以极高的线速度做余摆线运动，极易造成径向叶片快速磨损并在缸体引起震颤波纹，造成发动机使用一段时间之后存在密封不严、漏气等问题，进而大幅增加油耗与污染，同样影响其使用寿命。
有鉴于此，尽管现有的转子式发动机与传统的直线往复运动的发动机相比具有诸多优点，但因转子式发动机存在上述不足，严重影响了其推广使用。
发明内容
为了解决现有转子式发动机所存在的不足而提供本发明，其目的在于为了更加有效地利用做功时施加于转子的驱动扭矩、更高的升功率、更加平稳地输出扭矩等而提供一种转子发动机。
本发明的另一目的在于提供可以将外部气体进行吸气、压缩及排出所压缩气体的一种空压转子单元。
本发明的另一目的在于提供由压缩气体的适配下通过与燃料的反应而实现做功及排气冲程的一种做功转子单元。
本发明为了实现上述的发明目的而提供一种转子发动机，包括设置于机体的空压转子单元、与该空压转子单元联动的做功转子单元。所述空压转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于吸入外部气体的进气口和用于导出被压缩气体的导气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述空压转子单元的吸气、压缩冲程。所述做功转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于导入由所述空压转子单元导出的压缩气体的供气口、用于供应燃料的燃料供应装置以及用于排放被燃烧气体的排气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述做功转子单元的做功、排气冲程。由此可见，根据本发明所提供的转子发动机，吸气和预压缩冲程是由空压转子单元实现的，而强压缩、做功、排气冲程是由做功转子单元完成的；并且，各转子单元的每个容腔随内转子及外转子的旋转过程相应地完成各自的冲程，亦即各转子单元的内转子每旋转一圈可完成与各自容腔数相当的多个冲程。再者，由于各转子单元的外转子及内转子相对于自身的旋转轴而固定其位置，因而各转子单元的内转子及外转子运行平稳，致使本发明的转子发动机的输出扭矩平稳、大大减小振动。
根据本发明所提供的转子发动机，为了使空压转子单元所提供的压缩气体适配于做功转子单元所需要的压缩气体，所述空压转子单元与做功转子单元之间须按配气角度差实现联动。具体为：将所述空压转子单元及做功转子单元的外转子和内转子通过齿轮传动机构按配气角度差分别与设置于所述机体的动力输出轴相连接，也可以将所述空压转子单元的内转子与所述做功转子单元的内转子按配气角度差刚性连接。
根据本发明所提供的转子发动机，为了加强所述内转子外齿的齿顶与所述外转子内齿表面之间的密封从而保证各容腔的独立工作效率，各内转子的每相邻两个凹进的弧形面之间形成的突出部位上均设有叶片。上述叶片是在内转子的旋转过程中直接与外转子的内齿表面相接触，因而既可以沿内转子的径向设置，也可以借助于弹性部件弹性设置。
根据本发明所提供的转子发动机，所述空压转子单元的进气口和导气口分别设置于该空压转子单元的内转子的中空轴上，所述进气口和导气口分别连接于该中空轴内所设的用于引入外部气体的进气通道和用于导出被压缩气体的导气通道，并且所述空压转子单元的内转子的各凹进弧形面上均设有开口，以用于当所述空压转子单元的内转子围绕该中空轴旋转时该开口分别连通于所述进气口和导气口。并且，所述进气口设于所述容腔的容积趋于由小变大的位置上以用于借助压力差将外部气体经该进气口引入于所述容腔，而所述导气口设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上以用于使所述容腔里的气体被压缩后经该导气口导出。
根据本发明所提供的转子发动机，所述做功转子单元的供气口和排气口分别设置于该做功转子单元的内转子的中空轴上，所述供气口和排气口分别连接于该中空轴内所设的用于引入被压缩气体的供气通道和用于排出被燃烧气体的排气通道，并且所述做功转子单元的内转子的各凹进弧形面上均设有开口，以用于当所述做功转子单元的内转子围绕该中空轴旋转时该开口分别连通于所述供气口和排气口。并且，所述供气口设于所述容腔的容积趋于最小的位置上以用于使经供气通道的压缩气体引入于所述容腔后被进一步压缩，而所述排气口设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上以用于使所述容腔内的被燃烧气体经该排气口排出。为了当所述容腔里的压缩气体被压缩到趋于压力最大时使经燃料作用下的被燃烧气体向所述容腔的容积逐渐扩大的方向膨胀，所述燃料供应装置位于中空轴的靠近所述供气口的位置。所述燃料供应装置包含燃料喷嘴，并可进一步包含火花塞，从而既可以压燃、也可以点燃。另外，中空轴的与所述排气口相邻的位置上设有扫气口，该扫气口与另设于所述中空轴内的扫气通道相连接，以用于当所述内转子上所设的开口连通于该扫气口时将未排净的燃烧气体经该扫气通道排出；而且，所述扫气口处设有扫气时间调节板，以用于因所述做功转子单元的运行速度而实时调节该扫气口的气体排出量。
根据本发明的另一方面，提供了一种设于机体的空压转子单元，该空压转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于吸入外部气体的进气口和用于导出被压缩气体的导气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述空压转子单元的吸气、压缩及排气过程。
根据本发明的另一方面，提供了一种设于机体的做功转子单元，该做功转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于导入压缩气体的供气口、用于供应燃料的燃料供应装置以及用于排放被燃烧气体的排气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述做功转子单元的做功及排气。
根据本发明的另一方面，提供了一种转子发动机，该转子发动机包括设于发动机机体的至少一个做功转子单元以及适配于该做功转子单元而供应压缩气体的供气单元；所述做功转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于导入压缩气体的供气口、用于供应燃料的燃料供应装置以及用于排放被燃烧气体的排气口；所述外转子的内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，而所述内转子的外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述做功转子单元的做功及排气冲程。
本发明的转子发动机的优点在于结构简单、使用寿命长、振动小、功率重量比大、升功率高、输出扭矩大，并且能使用多种燃料等，可广泛应用于交通运输、动力机械等各个领域。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其它方面和效用将会变得清楚和更加易于理解，附图中：
图1是示出转子单元的工作原理示意图；
图2是示出转子发动机的工作原理示意图；
图3是本发明的示例性实施例的转子发动机的整体结构的示意性的剖视图；
图4是沿图3的C-C线剖开的示意性的剖视图；
图5是沿图3的G-G线剖开的示意性的剖视图；
图6是沿图3的A-A线剖开的示意性的剖视图；
图7是扫气时间调节板和与其装配的扫气时间调节轴的示意性的剖视图；
图8A至图8G是转子发动机的空压转子单元和对应的做功转子单元做功过程的示意图。
具体实施方式
现在，将详细描述根据本发明的实施例，其示例在附图中被示出。以下，将参照附图描述实施例，以解释本发明的总体构思。
图1示出了本发明实施例的转子单元的工作原理。
参照图1，本发明示例性实施例中的空压转子单元的形状和做功转子单元的形状大致相同，且工作原理也大致相同。空压转子单元和做功转子单元均由外转子(1)和内转子(2)构成，内转子(2)偏心地设置在该外转子(1)内部，外转子(1)内周形成有由多个凸出的弧形面(3)构成的内齿(4)，且内转子(2)外周形成有由多个凹进的弧形面(5)构成的外齿(6)，用于通过所述外齿(6)的每相邻两个齿顶与所述内齿(4)的弧形的表面相接触而形成多个相对独立的容腔(G)，从而通过所述内齿(4)与外齿(6)的啮合、分离过程使上述各容腔(G)的容积变化，从而实现所述空压转子单元的吸气、压缩及排气，以及所述做功转子单元的进一步压缩由所述空压转子单元导入的压缩气体进行做功和排气。
具体地讲，当内转子(2)旋转时，带动外转子(1)也旋转，内转子(2)和外转子(1)的齿形使得它们在转到任何角度时，内转子(2)的每个齿在外转子(1)的齿形齿廓线上总能形成线接触，这样，在内转子(2)和外转子(1)之间形成多个容腔(G)。每个容腔的容积随着内外转子的旋转运动周而复始地变化，从而完成各个转子单元的对应的工作过程。
在图1所示出的示例性的转子单元中，进气和排气可通过在内转子中设置中空轴(图1中未示出)来完成。外转子(1)具有由五个凸出的弧形面(3)构成的五个内齿(4)，内转子(2)具有由四个凹进的弧形面(5)构成的四个外齿(6)，在外转子和内转子的相互运动中，内转子的外齿(6)始终与外转子的内壁(即，凸出的弧形面)接触，从而将转子单元分为四个互不干涉的容腔(G)。在另一实施例中，外转子可具有更多的内齿，内转子也可具有更多的外齿。在其他实施例中，外转子可具有更少的内齿，内转子也可具有更少的外齿。
图2示出了本发明实施例的转子发动机的工作原理。
参照图2，本发明的转子发动机包括串联布置的多个转子单元，具体地讲，转子发动机的机体(100)中包括一个空压转子单元(200)和一个做功转子单元(300)，所述空压转子单元和做功转子单元具有图1所示的转子单元的结构和工作原理，在本发明实施例的转子发动机中，被吸入的气体首先进入空压转子单元(200)中被初步压缩，被初步压缩的气体再通过空压转子单元的导气口(450)经做功转子单元的供气口(480)进入到做功转子单元(300)中，在空压转子单元中被初步压缩的气体被进一步压缩，在被压缩到趋于最小容积的时候通过火花塞点火做功或者压燃做功，从而产生动力，所产生的动力通过经同步齿轮(520)与空压转子单元(200)和做功转子单元(300)联动的动力输出装置(500)被传递出去。
在另一实施例中，转子发动机可包括多个以并联方式组成的转子单元组，而各转子单元组由所述空压转子单元和做功转子单元所组成。或者，在另一个实施例中，转子发动机可包括一个空压转子单元和多个做功转子单元，空压转子单元将初步压缩的气体输送到并联的多个做功转子单元中，以实现更大的动力输出。或者，在其他实施例中，转子发动机可以只包括一个或者多个做功转子单元，由空气压缩机或者能够提供压缩气体的合适的装置给做功转子单元提供被初步压缩的气体。由此可见，在本发明的转子发动机具有多个做功转子单元的情况下，该转子发动机具有多个容腔，在所述容腔中彼此互不干涉地进行吸气、压缩、做功和排气的过程。因此，可提高功率重量比、升功率和输出扭矩。
下面，通过参照附图3至图8G来详细描述本发明的一个示例性实施例。
如图3至图6所示，本实施例中的转子发动机包括：机体(100)，该机体(100)包围空压转子单元(200)、做功转子单元(300)、分别设置在空压转子单元(200)和做功转子单元(300)内的用于气体输送的供气装置(400)和动力输出装置(500)，该机体(100)形成转子发动机的外观，并包括空压机体端盖(110)、做功机体端盖(120)以及连接到空压机体端盖(110)和做功机体端盖(120)上的机体主体；空压转子单元(200)，用于从外部吸入气体并将气体进行初步压缩；做功转子单元(300)，从空压转子单元(200)吸入被初步压缩的气体，并对该气体进行进一步压缩并做功；供气装置(400)，将气体从外部引入到空压转子单元(200)中，并且将空压转子单元(200)中被初步压缩的气体引入到做功转子单元(300)内，最后将做功转子单元(300)中的废气排放到转子发动机外；动力输出装置(500)，将转子发动机产生的动力输出，并包括动力输出轴(510)和同步齿轮(520、530、540)。
如图3和图4所示，空压转子单元(200)包括：空压外转子端盖(210)，刚性连接到空压外转子(220)上，随着空压外转子(220)的旋转而旋转，在其外部靠近做功转子单元的一侧设置有齿圈(290)，用于通过与同步齿轮(520)啮合而使两个转子单元以相同的速度以某个角度差一起转动；空压外转子(220)，外部呈圆筒形，从截面看内部具有类似五边形的空腔，每条边为向内凸出的弧形，优选地，每个凸出的弧形面与空压外转子(220)的外壁之间具有梭形的空腔，在该空腔中装有冷却润滑液，即，形成冷却润滑液通道R1；空压内转子端盖(230)，刚性连接到空压内转子(240)上，并且与做功内转子端盖(330)通过花键(280)刚性连接；空压内转子(240)，其轴线与空压外转子(220)的轴线不相同，即，空压内转子(240)和空压外转子(220)不同轴，空压内转子的整体形状为每侧均向内凹的四边体，所述四边体的每条边的曲率比空压外转子的每条向内凸出的弧形边的曲率小。
在该空压内转子(240)的四个角上开设有凹槽(260)，在凹槽(260)内设置有径向叶片(270)，用于对空压内转子(240)和空压外转子(220)之间的容腔(G)进行密封，径向叶片可由弹性构件(例如，弹簧)支撑，便于径向叶片(270)在空压内转子(240)旋转时径向伸缩。在该实施例中，空压内转子(240)和空压外转子(220)之间存在四个空压转子单元容腔，所述容腔的容积随着空压内转子(240)和空压外转子(220)的转动发生变化，用于吸入气体或者压缩气体。在另一实施例中，本发明的空压外转子(220)和空压内转子(240)的形状不限于此，其截面可以呈各种多边形，并且空压外转子(220)和空压内转子(240)之间可以存在更多的容腔。优选地，在该实施例中，在空压内转子(240)的比凹槽更靠近中心的位置可设置四个或者更多的内转子冷却润滑液通道R2。
该空压转子单元(200)还包括开口(250，在该实施例中还称为内转子进气道)，在该实施例中，内转子进气道(250)分别设置在空压内转子(240)的四个凹进的弧形面的中间，当存在更多的容腔时，每个容腔具有对应的内转子进气道，当其与进气口(440，在该实施例中还称为进气配气管进气道)连通时，可以将中空轴(420，在该实施例中还称为进气配气管)中的气体引入到容腔(G)中，当其与导气口(450，在该实施例中还称为压缩气排气孔)重合时，将被初步压缩的气体引入到压缩气排气孔(450)，从而引入到做功转子单元中。
此外，空压转子单元(200)可以作为单独的转子单元使用，具体地讲，空压转子单元(200)可以作为压缩气体的泵单独使用。
如图3和图5所示，做功转子单元(300)包括：做功外转子端盖(310)，刚性连接到做功外转子(320)上，随着做功外转子(320)的旋转而旋转，在其外部靠近空压外转子端盖(210)的一侧设置有齿圈(290)，用于通过与同步齿轮(520)啮合而使两个转子单元以相同的速度转动；做功外转子(320)，形状与空压外转子(220)类似，从外部看呈圆筒形，从截面看内部具有类似五边形的空腔，每条边为向内凸出的弧形，优选地，每个凸出的弧形面与做功外转子(320)的外壁之间具有梭形的空腔，在该空腔中装有冷却润滑液，即，形成冷却润滑液通道R1；做功内转子端盖(330)，刚性连接到做功内转子(340)上；做功内转子(340)，其轴线与做功外转子(320)的轴线不相同，即，做功内转子(340)和做功外转子(320)不同轴，做功内转子(340)的整体形状与空压内转子(240)的整体形状大致相同，为每侧均向内凹的四边体，所述四边体的每条边的曲率比做功外转子的每条向内凸出的弧形边的曲率小。
在本实施例中，在该做功内转子(340)的四个角上开设有凹槽，在该凹槽内设置有径向叶片(270)，用于对做功内转子(340)和做功外转子(320)之间的容腔(G)进行密封，径向叶片可由弹性构件(例如，弹簧)支撑，便于径向叶片在做功内转子(340)旋转时径向伸缩。在该实施例中，做功外转子(320)和做功内转子(340)之间存在四个做功容腔，所述容腔的容积随着做功内转子(340)和做功外转子(320)的转动发生变化，用于压缩气体或者点燃压缩气体使其做功。在另一实施例中，本发明的做功外转子(320)和做功内转子(340)的形状不限于此，其截面可以呈各种多边形，并且做功外转子(320)和做功内转子(340)之间可以存在更多的容腔。优选地，在该实施例中，在做功外转子(320)的比凹槽更靠近中心的位置可设置四个或者更多的内转子冷却润滑液通道R2。
该做功转子单元(300)还包括：开口(360，在该实施例中还称为转子进排气孔)，分别设置在做功内转子(340)的四个凹进的弧形面的中间，当存在更多的容腔时，每个容腔(G)具有对应的转子进排气孔(360)，当其与供气口(480，在该实施例中还称为压缩气进气孔)相通时，将在空压转子单元中初步压缩的气体引入到做功转子单元的容腔(G)中，当其与排气口(在该实施例中还称为主排气孔(461)，其与扫气孔(462)相邻)相通时，将燃烧后的废气排放到中空轴(460，在该实施例中还称为做功配气管)中的对应的排气通道内，当做功内转子的弧形面和做功外转子的弧形面贴合时，即，容腔中的气体被压缩到最小容积时，该转子进排气孔(360)即为燃烧室；火花塞安装模块(370)，沿轴向插入到做功配气管(460)中，从截面看，火花塞安装模块(370)在侧面具有两个燕尾槽结构，提高了做功配气管(460)的强度，在火花塞安装模块(370)上可安装火花塞(371)，从而便于对火花塞(371)进行拆卸和更换；扫气时间调节板(380)，沿轴向插入到做功配气管(460)中，在该实施例中，如图7所示，扫气时间调节板(380)的主体类似L形，在L形的短边的端部沿着与L形的长边相反的方向延伸出A部分，从延伸出的部分沿与L形的短边相反的方向再延伸出一弧形B部分，在所述弧形B部分上的内侧设置有齿条，即，在所述弧形B部分上的面对扫气时间调节板(380)的一侧设置有齿条，所述弧形B部分的曲率与做功配气管(460)的曲率相同，以使扫气时间调节板(380)与做功配气管(460)能够紧密地配合，该扫气时间调节板(380)可绕着做功配气管(460)的轴心转动，从而调节扫气孔(462)的大小，这样可以最大限度地减少混合气进入容腔(G)时扫气短路而带来的损失；扫气时间调节轴(390)，轴向地插入到做功配气管(460)内，在扫气时间调节轴(390)的外周具有齿，通过与扫气时间调节板(380)上的齿条配合，使扫气时间调节板(380)沿圆周运动，从而实现对扫气孔(462)的大小的调节，扫气时间调节轴(390)的转动可通过驱动电机来实现，在另一实施例中，可以省略扫气时间调节轴(390)，而通过液压驱动扫气时间调节板(380)；排气隔板(350)，设置在做功配气管(460)内，将做功配气管(460)如图5所示地分成用于排放废气的排气口(461)和扫气口(即，扫气孔(462))，防止相邻容腔做功排气产生干涉，排气隔板(350)也可与做功配气管(460)一体地形成。
此外，做功转子单元(300)也可以作为单独的转子单元使用，具体地讲，可以将由其它压缩装置压缩的压缩气体经做功转子单元(300)中的压缩气进气孔(480)引入到做功转子单元(300)中的容腔内，再利用做功转子单元(300)进行做功，从而利用一个转子单元实现压缩做功。
如图3至图5所示，在该实施例中，供气装置(400)并不是单独的构件，而是分布于空压转子单元(200)和做功转子单元(300)中，总体来说，供气装置(400)包括：入气口(410)，用于引入外部气体，与进气配气管(420)相连；进气配气管(420)，设置在空压内转子(240)中，通过进气通道(421)与入气口(410)相通，进气配气管(420)相对于机体(100)不动，且与空压内转子(240)同轴，在进气配气管(420)上设置有凹入部分；进气配气管套管(430)，套在进气配气管(420)外，通过例如花键与进气配气管(420)刚性连接，以减小内转子进气道(250)的截面积，从而将更多的气体排放到做功转子单元中，在进气配气管套管(430)上设置有切口，与进气配气管(420)上的凹入部分一起构成进气配气管进气道(440)，进气配气管进气道(440)的宽度可最多同时与两个内转子进气道(250)相通，进气配气管进气道(440)通常设于所述容腔的容积趋于由小变大的位置上，以用于借助压力差将外部气体经该进气配气管进气道引入到所述容腔；压缩气排气孔(450)，由进气配气管(420)上的凹入部分和进气配气管套管(430)中的切口构成的导气通道，用于将空压转子单元中被初步压缩的气体输送到做功转子单元，压缩气排气孔(450)通常设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上，以用于使所述容腔里的气体被压缩后经该压缩气排气孔(450)导出。
该供气装置(400)还包括：做功配气管(460)，设置在做功内转子(340)内，其一端固定到做功机体端盖(120)上，另一端和进气配气管(420)刚性连接，并与做功内转子(340)同轴，在做功配气管(460)的端部设置有排气管(470)，在做功配气管(460)的内部可设置多个冷却润滑液通道R3，做功配气管(460)的上部为中空，用于输送气体，并设置有主排气孔(461)和扫气孔(462)，用于将容腔中的废气排放到做功配气管(460)中，在做功配气管(460)的下部沿轴向设置有火花塞安装模块(370)、燃料喷嘴(463)、扫气时间调节板(380)和扫气时间调节轴(390)；排气管(470)，与做功配气管(460)相连，用于将做功配气管(460)中的废气排放到转子发动机外；压缩气进气孔(480)，沿轴向设置在做功配气管(460)上，具体地讲，压缩气进气孔(480)是从做功配气管(460)凹入的槽，与燃料喷嘴(463)相邻，且与进气配气管(420)和进气配气管套管(430)中的压缩气排气孔(450)始终相通，用于将在空压转子单元中被初步压缩的气体引导到做功内转子(340)的容腔内，通常，压缩气进气孔(480)设于所述容腔的容积趋于最小的位置上，以用于使经供气通道的压缩气体引入于所述容腔后被进一步压缩，而排气口(461)设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上，以用于使所述容腔内的被燃烧气体经排气口(461)排出。
如图3至图5所示，动力输出装置(500)包括：动力输出轴(510)，设置在空压转子单元(200)和做功转子单元(300)下方，用于输出转子发动机产生的动力；同步齿轮(520，530，540)，将做功转子单元产生的动力传递到动力输出轴(510)，空压外转子端盖(210)上的齿圈(290)和做功外转子端盖(310)上的齿圈(290)按一定齿数比分别与设在动力输出轴(510)上的同步齿轮(520)啮合，做功内转子端盖(330)上的同步齿轮(540)也与动力输出轴(510)上的同步齿轮(530)啮合，这样可以减轻空压内转子(240)和空压外转子(220)之间以及做功内转子(340)和做功外转子(320)之间的磨损。
下面，参照图3至图8G来详细描述转子发动机的工作原理和工作过程。
当转子发动机开始工作时，外部的气体从入气口(410)经进气配气管(420)被吸入到空压转子单元(200)中。
随着空压内转子(240)和空压外转子(220)例如沿着顺时针方向旋转，进气配气管(420)中的气体通过进气配气管进气道(440)和内转子进气道(250)进入空压转子单元的容腔G(以如图4中所示的左面的容腔为例)。也就是说，随着空压内转子(240)的转动，当进气配气管进气道(440)和内转子进气道(250)相通时，空压转子单元的左面的容腔G与进气通道(421)相通，气体进入到与其相通的空压转子单元的左面的容腔G中。根据现有的转子发动机的工作原理，空压转子单元中的左面的容腔G的容积还会增加，其对应的内转子进气道(250)还会与进气配气管进气道(440)相通，该容腔G还会处于吸气状态。此刻，如图4所示，上面的容腔G的容积达到最大，其对应的内转子进气道(250)不与进气配气管进气道(440)相通，右面的容腔G此时处于压缩状态，其对应的内转子进气道(250)也不与进气配气管进气道(440)相通，而下面的容腔G的容积达到最小，空压内转子和空压外转子的最下面的弧形面贴合，即，在该容腔中的气体被初步压缩到最小容积，其对应的内转子进气道(250)也不与进气配气管进气道(440)相通。随着空压内转子(240)和空压外转子(220)继续转动，左面的容腔G内的气体被压缩，上面的容腔G此时转到右面，当该容腔G的内转子进气道(250)与压缩气排气孔(450)相通时，在空压转子单元中被初步压缩的气体通过压缩气排气孔(450)从空压转子单元中排出。随着空压内转子和空压外转子继续转动，右面的容腔G转到下面，该容腔G中的气体大部分被排出，此时该容腔G的内转子进气道(250)与压缩气排气孔(450)也不相通，即，容腔G的内转子进气道(250)被空压内转子封闭。
如图8A至图8G所示，以图4中最下面的容腔G为例来描述空压转子单元中一个容腔的工作过程。此时，如图8A所示，该容腔G的内转子进气道(250)既不与进气配气管进气道(440)相通，也不与压缩气排气孔(450)相通，并且此时的容腔G处于容积最小的时候，该容腔G中的气体基本被排放到做功转子单元中。当空压内转子和空压外转子转动时，该容腔G的内转子进气道(250)与进气配气管进气道(440)相通，外部气体通过进气配气管(420)经进气配气管进气道(440)和内转子进气道(250)进入所述容腔G。随着空压内转子和空压外转子进一步转动，该容腔G的容积进一步变大，越来越多的外部气体进入该容腔G，此时，该容腔G的内转子进气道(250)始终与进气配气管进气道(440)相通，如图8B所示。如图8C所示，当该容腔G到达最上面时，该容腔G的容积达到最大，内转子进气道(250)不与进气配气管进气道(440)相通。当空压内转子和空压外转子再进一步转动时，该容腔G的容积开始减小，容腔G内的气体开始被压缩，如图8D和图8E所示。当该容腔G的内转子进气道(250)与压缩气排气孔(450)相通时，通过压缩气排气孔(450)开始排气，即，在容腔G内被初步压缩的气体通过压缩气排气孔(450)被排放到做功转子单元，如图8F和图8G所示。当限定该容腔G中的空压内转子的弧形面和空压外转子的弧形面贴合时，该容腔G的内转子进气道(250)不与压缩气排气孔(450)相通，该容腔G中的气体被基本排净，容腔G此时又处于如图8A所示的容积最小的状态，该容腔G也完成了一次进气、初步压缩和排气的过程。类似地，其余三个容腔也在进行相同的过程。
由上面的描述可知，在该实施例的空压转子单元中，四个容腔分别在进行吸气、压缩和排气的过程，而且四个容腔之间互不干涉。
在空压转子单元(200)工作的同时，做功转子单元(300)也在工作。
由于设置在空压外转子端盖(210)上的齿圈(290)和设置在做功外转子端盖(310)上的齿圈(290)分别与同步齿轮(520)啮合，所以空压转子单元和做功转子单元同时旋转。空压内转子(240)和做功内转子(340)的位置不同，具体地讲，当空压转子单元中的空压内转子和空压外转子的弧形面贴合时，做功转子单元中的做功内转子和做功外转子之间还存在一定角度，即，做功内转子和做功外转子的弧形面没有贴合(如图8A中下方的做功转子单元中所示)。当压缩气排气孔(450)被空压内转子(240)封闭时，压缩气进气孔(480)没有被做功内转子(340)完全封闭。即，所述空压转子单元与做功转子单元按配气角度差实现联动。
如图5和图8A至图8G所示，当压缩气进气孔(480)和转子进排气孔(360)相通时，被初步压缩的气体通过压缩气进气孔(480)和转子进排气孔(360)与燃料喷嘴(463)喷射的燃油一起被引入到做功转子单元的容腔G中，混合成为可燃气体。随着做功内转子和做功外转子的转动，做功转子单元的容腔进一步减小，混合气体被压缩。当限定容腔G的做功内转子和做功外转子的弧形面贴合时，转子进排气孔(360)的容积即为容腔G的容积，并且此刻火花塞点火(或压燃点火)，混合气体开始膨胀做功，此时，转子进排气孔(360)用作燃烧室；膨胀的气体使做功内转子和做功外转子旋转，做功内转子和做功外转子之间的容腔G的容积逐步变大，同时容腔G的转子进排气孔(360)不与做功配气管(460)相通。当容腔G的容积趋于达到最大时，主排气孔(461)开始与转子进排气孔(360)相通，容腔G中的废气通过转子进排气孔(360)和主排气孔(461)被排放到做功配气管(460)内。而此刻，在趋于达到最大容积的容腔G的右面的容腔进行扫气过程，该容腔内的转子进排气孔(360)与扫气孔(462)和压缩气进气孔(480)同时相通，被初步压缩的气体通过压缩气进气孔(480)和转子进排气孔(360)进入该容腔，同时该容腔G内未被排净的废气通过扫气孔(462)被排放到做功配气管(460)中。此外，扫气孔(462)的大小可以根据转子发动机的需要通过扫气时间调节板(380)和扫气时间调节轴(390)来调节，从而最大限度地减少混合气体进入容腔G扫气时的扫气短路。当做功内转子转动到扫气孔(462)不与转子进排气孔(360)相通时，混合气体通过与转子进排气孔(360)相通的压缩气进气孔(480)仍然被引入到该容腔G内，并且被进一步压缩，直到限定容腔G的做功内转子和做功外转子的弧形面贴合。
具体地讲，如图8A至图8G所示，以图5中最下面的容腔G为例来描述做功转子单元中一个容腔G的做功过程。此刻，如图8A所示，由于压缩气进气孔(480)与该容腔G的转子进排气孔(360)相通，因此被初步压缩的气体与燃料喷嘴(463)喷射的燃油一起被引入到该容腔G，混合成为可燃气体。随着做功内转子和做功外转子的旋转，该容腔G中的混合气体被进一步压缩。如图8B所示，当限定该容腔G的做功内转子和做功外转子的弧形面贴合时，转子进排气孔(360)的容积即为该容腔G的容积，并且转子进排气孔(360)用作燃烧室，此时火花塞(371)点火，由于火花塞(371)位于该容腔G的中间，使得该容腔内的混合气体可以被充分地点燃。而后混合气体膨胀做功，该容腔G的容积变大，而且该容腔G的转子进排气孔(360)不与做功配气管(460)相通，如图8C所示。如图8D所示，当该容腔G的容积随着做功内转子和做功外转子的转动趋于达到最大时，主排气孔(461)与该容腔的转子进排气孔(360)相通，该容腔G中的废气被排放到做功配气管(460)内，并通过排气管(470)被排放到转子发动机外。如图8E所示，随着做功内转子和做功外转子的转动，扫气孔(462)与该容腔G的转子进排气孔(360)相通，该容腔G中的废气通过主排气孔(461)和扫气孔(462)被同时排放到做功配气管(460)内。如图8F所示，当主排气孔(461)不与该容腔G的转子进排气孔(360)相通时，压缩气进气孔(480)与该容腔G的转子进排气孔(360)相通，在空压转子单元中被初步压缩的气体通过压缩气进气孔(480)被引入到该容腔G中，同时，燃料喷嘴(463)开始喷射燃油，以使燃油和被初步压缩的气体一起进入该容腔G中，形成混合气体。此时，混合气体开始对该容腔G进行扫气，以进一步排出该容腔G中未排净的废气。为了避免扫气短路，扫气孔(462)的大小可以根据转子发动机的需要通过扫气时间调节板(380)和扫气时间调节轴(390)来调节，从而最大限度地减少混合气体进入容腔G扫气时的扫气短路。随着做功内转子和做功外转子的转动，如图8G所示，扫气孔(462)不与转子进排气孔(360)相通，但压缩气进气孔(480)与转子进排气孔(360)仍然相通，被初步压缩的气体继续被引入该容腔G中，同时该容腔G的容积变小，容腔G内的混合气体被进一步压缩，又如图8A所示。从而，做功转子单元中的该容腔完成一次做功。
在该实施例的做功转子单元中，存在四个容腔，在一个容腔内进行吸气、压缩、做功的同时，其余三个容腔也在分别进行上述过程，并且四个容腔之间互不干涉、各自独立地进行吸入混合气、压缩、点火、做功和排气的过程。做功转子单元的动力通过动力输出轴被传递出去。
综上所述，从以上描述可知，空压转子单元可以从外部吸入气体，然后通过内转子和外转子之间的相互运动来压缩气体，实现吸气和压缩过程。鉴于空压转子单元的这种功能，所述空压转子单元可以单独用作气体的压缩泵，此时，所述空压转子单元的外转子和内转子可通过齿轮传动机构连接于一轴。
由于在转子发动机中，做功转子单元引入的是已被初步压缩的气体，所以除了连接空压转子单元之外，做功转子单元还可以连接能够对气体进行压缩的一切可能的机构。也就是说，在转子发动机中，可以仅具有上述做功转子单元，而空压转子单元可用其他气体压缩机构来代替。
此外，做功转子单元不限于一个，可以同时存在多个做功转子单元，从而实现更高的动力输出。在具有多个做功转子单元的转子发动机中，可以通过上述实施例中的供气装置同时给多个做功转子单元供应压缩气体。
所以，本发明的转子发动机不同于现有的二冲程发动机或者四冲程发动机，空压转子单元中的四个容腔和做功转子单元中的四个容腔互不干涉地进行吸气、压缩、点火、做功和排气的过程。但是本发明的空压转子单元和做功转子单元中不限于具有四个容腔，本发明的构思可以应用于更多或更少的容腔。本发明的转子发动机由两套按一定角度差刚性连接的同向旋转泵体形成复合工作冲程，即，两套泵体在旋转一周时各自进行着不同的工作冲程，其拥有与现有的四冲程发动机相近的进排气效率、低油耗低污染及现有的二冲程发动机的大功率，解决了二冲程发动机的混合气扫气短路现象，大幅度减少了混合气的浪费，进而减轻了环境污染。
由于本发明特殊的结构设计：其做功转子单元内的转子进排气孔(360)在可燃气体压缩结束、火花塞点火做功时与做功转子单元的内外转子形成了与以往三角转子发动机相比面容比更小、更利于混合气燃烧的封闭燃烧室，从而提高了燃烧效率，同时更高的压缩比可使该转子发动机使用柴油、酒精等更多的燃料，需要改变的只是将火花塞换成高压油泵即可。
本发明所有运动部件均做无偏心旋转运动，因此，可大幅度减小震动，提高功率重量比、升功率和输出扭矩。如本发明实施例所涉及的内转子每旋转一周做功四次，与现有的八缸四冲程发动机相当，并且体积小、重量轻、功率大，极大地拓展了发动机的应用范围。
虽然已经参照本发明的特定优选实施例对本发明进行了显示和说明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的多种改变。

Claims (40)

1.一种转子发动机，其特征在于：
包括设置于机体的空压转子单元、与该空压转子单元联动的做功转子单元；
所述空压转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于吸入外部气体的进气口和用于导出被压缩气体的导气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述空压转子单元的吸气、压缩冲程；
所述做功转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于导入由所述空压转子单元导出的压缩气体的供气口、用于供应燃料的燃料供应装置以及用于排放被燃烧气体的排气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述做功转子单元的做功、排气冲程。
2.如权利要求1所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元与做功转子单元按配气角度差实现联动。
3.如权利要求2所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元及做功转子单元的外转子和内转子通过齿轮传动机构分别与设置于所述机体的动力输出轴相连接。
4.如权利要求2所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元的内转子与所述做功转子单元的内转子为刚性连接。
5.如权利要求1所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元及做功转子单元中的各内转子的每相邻两个凹进的弧形面之间形成的突出部位均设有叶片，以用于加强所述内转子外齿的齿顶与所述外转子内齿表面之间的密封。
6.如权利要求5所述的转子发动机，其特征在于：所述叶片是沿内转子的径向设置的。
7.如权利要求5所述的转子发动机，其特征在于：所述叶片是弹性设置的。
8.如权利要求1所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元的进气口和导气口分别设置于所述空压转子单元的内转子的中空轴上，所述进气口和导气口分别连接于该中空轴内所设的用于引入外部气体的进气通道和用于导出被压缩气体的导气通道，并且所述空压转子单元的内转子的各凹进弧形面上均设有开口，以用于当所述空压转子单元的内转子围绕该中空轴旋转时该开口分别连通于所述进气口和导气口。
9.如权利要求8所述的转子发动机，其特征在于：所述进气口设于所述容腔的容积趋于由小变大的位置上以用于借助压力差将外部气体经该进气口引入于所述容腔，而所述导气口设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上以用于使所述容腔里的气体被压缩后经该导气口导出。
10.如权利要求1所述的转子发动机，其特征在于：所述做功转子单元的供气口和排气口分别设置于所述做功转子单元的内转子的中空轴上，所述供气口和排气口分别连接于该中空轴内所设的用于引入被压缩气体的供气通道和用于排出被燃烧气体的排气通道，并且所述做功转子单元的内转子的各凹进弧形面上均设有开口，以用于当所述做功转子单元的内转子围绕该中空轴旋转时该开口分别连通于所述供气口和排气口。
11.如权利要求10所述的转子发动机，其特征在于：所述供气口设于所述容腔的容积趋于最小的位置上以用于使经供气通道的压缩气体引入于所述容腔后被进一步压缩，而所述排气口设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上以用于使所述容腔内的被燃烧气体经该排气口排出。
12.如权利要求11所述的转子发动机，其特征在于：中空轴的靠近所述供气口的位置上另设有所述燃料供应装置，以用于当所述容腔里的压缩气体被压缩到压力最大时使经燃料作用下的被燃烧气体向所述容腔的容积逐渐扩大的方向膨胀。
13.如权利要求12所述的转子发动机，其特征在于：所述燃料供应装置包含燃料喷嘴。
14.如权利要求13所述的转子发动机，其特征在于：所述燃料供应装置进一步包含火花塞。
15.如权利要求11所述的转子发动机，其特征在于：中空轴的与所述排气口相邻的位置上设有扫气口，该扫气口与另设于所述中空轴内的扫气通道相连接，以用于当所述内转子上所设的开口连通于该扫气口时将未排净的燃烧气体经该扫气通道排出。
16.如权利要求15所述的转子发动机，其特征在于：所述扫气口处设有扫气时间调节板，以用于因所述做功转子单元的运行速度而实时调节该扫气口的气体排出量。
17.如权利要求1至16中任一项所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元及做功转子单元的各外转子内周分别形成由五个凸出的弧形面构成的内齿，而分别偏心设置于所述外转子内的各内转子外周分别形成由四个凹进的弧形面构成的外齿。
18.如权利要求17所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元与做功转子单元以串联方式设置于所述机体内，该机体包括空压机体端盖、做功机体端盖以及连接到空压机体端盖和做功机体端盖上的机体主体。
19.如权利要求18所述的转子发动机，其特征在于：所述机体还包括分别刚性连接到所述空压转子单元的外转子和内转子上的外转子端盖和内转子端盖、以及刚性连接到所述做功转子单元的外转子和内转子上的外转子端盖和内转子端盖。
20.如权利要求19所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元的内转子和所述做功转子单元的内转子围绕分别设置在所述机体的中空轴旋转，并且所述空压转子单元的中空轴与所述做功转子单元的中空轴相连接。
21.如权利要求20所述的转子发动机，其特征在于：分别连接于所述空压转子单元和做功转子单元的动力输出轴设置在所述机体的下方。
22.如权利要求19所述的转子发动机，其特征在于：所述空压转子单元、做功转子单元的各内转子和外转子内部均设有冷却润滑液通道，并与各外转子端盖、内转子端盖上的冷却润滑液通道相匹配。
23.如权利要求17所述的转子发动机，其特征在于：所述机体内设置多个以并联方式组成的转子单元组，而各转子单元组由所述空压转子单元和做功转子单元所组成。
24.一种设于机体的空压转子单元，包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于吸入外部气体的进气口和用于导出被压缩气体的导气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述空压转子单元的吸气、压缩及排气。
25.如权利要求24所述的空压转子单元，其特征在于：所述外转子和内转子通过齿轮传动机构连接于一轴。
26.如权利要求24所述的空压转子单元，其特征在于：所述内转子的每相邻两个凹进的弧形面之间形成的突出部位均设有叶片，以用于加强所述内转子外齿的齿顶与所述外转子内齿表面之间的密封。
27.如权利要求24所述的空压转子单元，其特征在于：所述进气口和导气口分别设置于所述内转子的中空轴上，所述进气口和导气口分别连接于该中空轴内所设的用于引入外部气体的进气通道和用于导出被压缩气体的导气通道，并且所述内转子的各凹进弧形面上均设有开口，以用于当所述内转子围绕该中空轴旋转时该开口分别连通于所述进气口和导气口。
28.如权利要求27所述的空压转子单元，其特征在于：所述进气口设于所述容腔的容积趋于由小变大的位置上以用于借助压力差将外部气体经该进气口引入于所述容腔，而所述导气口设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上以用于使所述容腔里的气体被压缩后经该导气口导出。
29.如权利要求24至28中任一项所述的空压转子单元，其特征在于：所述外转子内周形成由五个凸出的弧形面构成的内齿，而偏心设置于所述外转子内的内转子外周形成由四个凹进的弧形面构成的外齿。
30.一种设于机体的做功转子单元，包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于导入压缩气体的供气口、用于供应燃料的燃料供应装置以及用于排放被燃烧气体的排气口，而所述外转子内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，且所述内转子外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述做功转子单元的做功及排气。
31.如权利要求30所述的做功转子单元，其特征在于：所述外转子和内转子通过齿轮传动机构连接于动力输出轴。
32.如权利要求30所述的做功转子单元，其特征在于：所述内转子的每相邻两个凹进的弧形面之间形成的突出部位均设有叶片，以用于加强所述内转子外齿的齿顶与所述外转子内齿表面之间的密封。
33.如权利要求30所述的做功转子单元，其特征在于：所述供气口和排气口分别设置于所述内转子的中空轴上，该供气口和排气口分别连接于所述中空轴内所设的用于引入被压缩气体的供气通道和用于排出被燃烧气体的排气通道，并且该内转子的各凹进弧形面上均设有开口，以用于当所述内转子围绕该中空轴旋转时该开口分别连通于所述供气口和排气口。
34.如权利要求33所述的做功转子单元，其特征在于：所述供气口设于所述容腔的容积趋于最小的位置上以用于使经供气通道的压缩气体引入于所述容腔后被进一步压缩，而所述排气口设于所述容腔的容积趋于由大变小的位置上以用于使所述容腔内的被燃烧气体经该排气口排出。
35.如权利要求34所述的做功转子单元，其特征在于：中空轴的靠近所述供气口的位置上另设有所述燃料供应装置，以用于当所述容腔里的压缩气体被压缩到压力最大时使经燃料作用下的被燃烧气体向所述容腔的容积逐渐扩大的方向膨胀。
36.如权利要求34所述的做功转子单元，其特征在于：中空轴的与所述排气口相邻的位置上设有扫气口，该扫气口与另设于所述中空轴内的扫气通道相连接，以用于当所述内转子上所设的开口连通于该扫气口时将未排净的燃烧气体经该扫气通道排出。
37.如权利要求36所述的做功转子单元，其特征在于：所述扫气口处设有扫气时间调节板，以用于因所述做功转子单元的运行速度而实时调节该扫气口的气体排出量。
38.如权利要求30至37中任一项所述的做功转子单元，其特征在于：所述外转子内周形成由五个凸出的弧形面构成的内齿，而偏心设置于该外转子内的内转子外周形成由四个凹进的弧形面构成的外齿。
39.一种转子发动机，其特征在于：
包括设于发动机机体的至少一个做功转子单元以及适配于该做功转子单元而供应压缩气体的供气单元；
所述做功转子单元包含外转子、该外转子内偏心设置的内转子，并设有用于导入压缩气体的供气口、用于供应燃料的燃料供应装置以及用于排放被燃烧气体的排气口；
并且，所述外转子的内周形成由多个凸出的弧形面构成的内齿，而所述内转子的外周形成由多个凹进的弧形面构成的外齿，以用于通过所述外齿的每相邻两个齿顶与所述内齿的表面相接触而形成多个相对独立的容腔，从而通过所述内齿与外齿的啮合、分离过程中上述各容腔的容积变化来实现所述做功转子单元的做功及排气冲程。
40.如权利要求39所述的转子发动机，其特征在于：所述供气单元至少为如权利要求24至28中任一项所述的空压转子单元。
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