一種凸輪轉子內燃發動機動力系統設計方法與流程
2023-05-02 04:11:32
本發明屬於一種內燃發動機設計領域，涉及一種凸輪轉子內燃發動機動力系統設計方法。
背景技術：
活塞內燃機的特點是通過活塞在氣缸內作往復直線運動，並通過曲柄滑塊機構實現曲軸迴轉運動輸出。在曲軸迴轉兩周時活塞內完成一次奧託循環。由於活塞內燃機的奧託循環的進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣四個工作過程是對應活塞的四段直線運動，因而分別稱作進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程、排氣衝程。人們通常認為，活塞式內燃機熱效率高、結構緊湊，機動性強，運行維護簡便等優點，甚至認為活塞內燃機的動力裝置，尤其是機械結構，已經達到登峰造極的程度。然而，活塞內燃機的曲柄迴轉兩周，才能完成一次奧託循環，輸出動力的做功過程只佔四分之一，因而運動波動大。其間還需要通過凸輪控制的進、排氣門進行配合，傳動環節多。目前活塞式內燃機仍有許多不盡如人意之處，特別是其熱效率只有40％左右。受曲柄滑塊機構特性限制，做功衝程產生的化學能很難有效利用。如燃料爆發力最強大的時段，恰恰對應曲柄處於死點附近，爆發力變成內力主要作用於軸承上內耗掉了，最大力臂長度和活塞行程取決於曲柄長度，對應最大力臂處，燃料的爆發力以下降很多。這也是活塞內燃機效率難以提高的一個根本原因。
三角轉子內燃機，又稱三角活塞旋轉式發動機、米勒循環發動機，它是目前唯一一個成功商業化的轉子內燃機。這種內燃機由德國人菲加士·汪克爾發明，所以也叫汪克爾發動機。三角轉子內燃機利用一個或多個具有等徑特性的曲邊三角形轉子，在類似橢圓形的特定內腔廓型轉子倉內作強迫行星運動，代替活塞的作用，將壓力轉化為旋轉運動。完全不同於活塞內燃機的往復直線運動，轉子在一個方向上連續旋轉，而不是象活塞發動機中的活塞那樣劇烈地改變方向。轉子有三個面與缸壁正好可以形成三個燃燒室三角轉子把汽缸分成三個獨立空間。由於轉子本身旋轉時，即可有規律地露出進排氣孔，所以不須象活塞內燃機一樣配備專門的氣門，三個空間各自先後完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發動機點火做功三次。三角轉子內燃機精簡結構，體積小，質量輕，運行安靜,噪聲小，具有均勻的扭矩特性。
三角轉子發動機雖然較好地解決了端面密封和徑向密封問題，並具有動力強勁等很多突出的優點，但仍存在核心件加工要求過高，對磨損過於敏感、壓縮比調整困難、熱效率低等關鍵問題，燃燒效率仍難提高。同時，類似於活塞內燃機，三角轉子內燃機結構的可拓展性也是有限的。另外燃料產生的膨脹力在轉化為輸出軸的動力時，力的傳遞存在天然缺陷。膨脹力雖然能推動轉子轉動，但其作用合力對轉子軸的力矩卻很難提高，同樣內耗比例過高。
技術實現要素：
本發明為克服現有技術的缺陷，受凸輪機構在泵和馬達結構中應用的啟發，再針對內燃機奧託循環特殊要求進行改造，在突破的四個過程有序轉換的關鍵技術以後，發明一種凸輪轉子內燃發動機動力系統設計方法。凸輪轉子內燃機直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩，轉子內燃機有多種結構方案，原理差異也較大，但都是利用旋轉的方式來改變工作腔容積，進而實現燃料氣的熱力循環。燃燒產生的動力直接作用於定軸迴轉的輸出轉子上，無需任何運動變換過程，從而運動傳遞環節短，有利於提高傳動效率。系統可做到無任何偏心迴轉，系統平衡容易實現，因此運動平穩。加上無往復運動件，動力損耗小，系統震動小，可實現低噪音運行。可在統一結構中通過控制系統配合實現多種工作模式件的柔性轉換，適應性極高，尤其適合配合計算機進行柔性自動控制。
本發明採用的技術方案是一種凸輪轉子內燃發動機動力系統設計方法，其特徵是，設計方法涉及動力系統中的內腔構件，外迴轉面構件、凸輪、端部構件、凸輪從動件、氣門和氣門控制裝置；內腔構件的內表面有迴轉面；使凸輪隨內腔構件和外迴轉面構件之一可相對另外一個做定軸迴轉；先通過內腔構件的內表面、外迴轉面構件的外表面以及相應的端部構件將凸輪包容起來，除凸輪輪廓面以外的其它表面均構成接觸密封關係，藉助凸輪升程和回程造成凸輪輪廓的尺寸變化，形成非均勻變化的環形間隙；再用一組凸輪從動件安裝在未與凸輪固定的內腔構件或外迴轉面上，利用凸輪從動件與光順凸輪輪廓面間的高副連接可構成接觸密封的特性，將前述環形間隙沿周向分隔成多個密封腔室，它們的容積會隨凸輪和從動件的相對運動而增大和減小交替變化；
用氣門控制裝置控制氣門，連通各腔室的進排氣口，有序地控制其中氣體的流向；控制氣門開關的時序，即可順序完成奧託循環；膨脹做功過程將燃料燃燒產生的化學能以高壓的形式作用在凸輪輪廓和凸輪從動件之間，從而使兩者以相對迴轉運動形式輸出機械能；動力系統方法包括如下步驟：
a.凸輪結構類型的選擇
凸輪的形狀有盤形凸輪和端面凸輪；
所謂盤形凸輪，是指構成凸輪機構的工作輪廓設置在迴轉體的迴轉面上，從而驅動其從動件在垂直於凸輪迴轉軸的平面內運動的凸輪；這裡的迴轉體表面最常用的是圓柱面，也可以是其它任何平面曲線段作母線以同一平面內的一條直線作迴轉軸旋轉形成的軌跡，錐臺形、鼓形、腰鼓形、球面形屬於此類；
所謂端面凸輪，是指構成凸輪機構的工作輪廓設置在迴轉體端面上，從而驅動其從動件在平行於凸輪迴轉軸的平面內運動的凸輪，如圓柱端面凸輪，圓錐端面凸輪，球截面凸輪屬於此類；
不同的凸輪結構類型可適應不同的工作需求，也需要解決不同的密封、安裝問題，因此應首先選定；
b.凸輪從動件的類型的選擇
凸輪從動件的運動形式分為直動從動件、擺動從動件、或平面運動從動件，直動從動件又分對心直動和偏心直動兩種，擺動從動件也可有定軸擺動和圓弧槽擺動的不同；運動形式不同安裝方式差異較大，製造難易程度和結構強度也不同；
凸輪從動件與凸輪接觸的工作端又分為尖頂、圓頂，磙子，和平頂等形式，這裡絕對的尖頂和大尺寸的平頂結構是不適宜的，主要應採用頂端具有圓滑過渡的結構；從動件採用單體結構，或多片或多段的組合結構，或帶小幅擺動頭的組合結構，從動件工作端與凸輪輪廓寬度方向的接觸也應處處滿足密封要求；
c.凸輪從動件的數量選擇及運動封閉形式的選擇
凸輪從動件的數量將決定所設計的動力系統的密封工作腔室的數量，最少為兩個；空間允許的情況下，採用較多的數量，雖然結構相對複雜，但有利於實現對動力系統進行柔性控制；運動封閉形式以力封閉方式較容易，封閉力採用彈簧力、液壓力或電磁力，還可借用運轉過程中產生的離心力或氣壓力；從動件數量少時，採用帶變形補償的幾何封閉方式也是可選的；
d.凸輪從動件的運動規律選擇及凸輪機構運動參數設計
主要包括凸輪突峰的數量，升程和回程的對從動件運動的控制規律，遠近休止角的有無，其所對應的運動角的選擇，升程的大小；升程和回程變化規律的設計原則應使從動件在運動時不產生剛性衝擊，即無速度突變，有利於接觸密封和提高壽命；升程的選擇以及環形間隙結構參數的選擇會影響進氣量、壓縮比，動力性能；
休止區的設置既有利於減少從動件的運動，有利於減輕接觸部位的磨損，延長使用壽命，也可滿足從動件控制轉換時的需要；
e.設計動力輸出的轉動件
與凸輪固定相連的構件、與凸輪從動件相連的構件均可作為動力輸出的轉動件；端部構件在與兩者均保持端部密封和使兩者間相對定軸轉動的前提下，可與兩者之一固定為一體，也可相對兩者獨立；
f.密封結構設計
對需要密封處進行結構設計，滿足使用中的密封要求並有足夠的使用壽命；
g.氣門控制裝置結構及功能設計
氣門控制裝置選擇電磁控制、液壓控制或機械傳動控制實現對氣門的控制；前兩者尤適於從動件數量較多場合；設計氣門控制方案及相應的實現措施。
設計方法步驟d中在凸輪輪廓曲線中設置使凸輪從動件高副連接端有保持靜止的遠休止段或近休止段，實現凸輪從動件相對簡單的運動規律，減小磨損；有確定休止區段的向心角的步驟。
設計方法還包括設置凸輪從動件擒縱裝置的步驟，選擇凸輪從動件擒縱裝置的實現方式為電磁控制、液壓控制或機械傳動控制；依據所選方式，和使用要求並制定其控制規則，適時地卡住或放開凸輪從動件，以實現工作過程的柔性控制。
設計方法還包括設置點火裝置或燃料加注裝置的步驟，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。
設計方法還包括成套化步驟，將所述動力系統單套或多套，配合其他輔助系統，包括潤滑系統、冷卻系統、配氣系統、控制系統，構成完整的內燃機系統。
本發明的有益效果是設計方法實現奧託循環經典四過程是採用容積變化實現，轉速高低影響小。通過控制系統配合可實現多種工作模式間的柔性轉換，適應性極高，尤其適合配合計算機進行柔性自動控制。系統可設計性高，調節燃燒性能和動力性能的參數範圍大，大幅度提高熱效率。可做到無任何偏心迴轉，運動平穩，動力損耗小，系統震動小，可實現低噪音運行。體積小，易於實現扁平化和細長化，可適應不同的適用空間需求。結構簡單，無需使用加工精度要求極高的葉輪和三角轉子，因此製造成本低。活動件少，對磨損不敏感，易於實現自動補償，可靠性高。可使用多種燃料，燃料燃燒產生的動力直接作用於定軸迴轉的輸出轉子上，無需任何運動變換過程，運動傳遞環節短，有利於提高傳動效率。
附圖說明
圖1是採用本設計方法的一種動力系統的基本結構圖，也是圖2B-B的剖視圖，圖2是圖1的A-A俯視圖。其中，a01-內腔體構件安裝滑塊作轉子倉，a02-凸輪和外迴轉面構件構成的轉子，a03-凸輪從動件為直動滑塊，a04-上端部構件，a05-帶氣門的進排氣口，a06-點火裝置，a07-彈簧，a08-下端部構件。
圖3為帶凸輪從動件控制裝置的一種結構立體示意圖，其中，b01-內輪廓凸輪和內腔體構件組合構成外轉子，b02-外迴轉面構件作中心固定機架並安裝凸輪從動件擺塊，b03-凸輪從動件為擺動塊，數量6個，b04-上端部構件，b05-帶氣門的進排氣口，b06-燃料加注裝置，b07-擺塊擒縱裝置，b08-氣門聯動控制裝置，b09-下端部構件。
圖4為用滑塊凸輪從動件和凸輪內轉子的一種結構立體示意圖，其中，
c01-內腔為圓柱的轉子倉構成機架，c02-作為外迴轉面構件的中心軸與外輪廓盤形凸輪結合為轉子，c03-凸輪從動件為滑塊，數量6個，c04-上端部構件，c05-帶氣門的進排氣口，c06-點火裝置，c07-滑塊擒縱裝置，c08-上端部構件。
圖5為以圓柱端面凸輪為基礎的系統結構實例剖視圖，其中，d01-內腔為圓柱形的轉子倉，d02-作為圓柱中心軸與圓柱端面凸輪結合為內轉子，d03-凸輪從動件為軸向直動滑塊，數量2個，d04-上端部構件，與轉子倉固定，d05-帶氣門的進排氣口，d06-點火裝置，d07-下端部構件。
圖6為以球結構為基礎的系統結構實例剖視圖，其中，e01-內腔為球形的轉子倉，分上下剖分形式，下體兼做端部構件密封，e02-作為外迴轉面構件的中心軸e07與球截面空間凸輪結合為內轉子，e03-凸輪從動件為球面擺動滑塊，數量2個，e04-端部構件居球形內放置，與轉子倉固定，e05-帶氣門的進排氣口，e06-點火裝置。
圖7為圖4結構的一種柔性控制工作過程說明圖。
具體實施方式
下面結合附圖和技術方案詳細說明本發明的具體實施。
轉子內燃機有多種結構方案，原理差異也較大，但都是利用旋轉的方式來改變工作腔容積，進而實現燃料氣的熱力循環。轉子內燃機直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。由於轉子內燃機通常無直線運動段與奧託循環的四個工作過程對應，故以下分別稱為進氣過程、壓縮過程、燃燒膨脹過程、排氣過程。
發明的基本設計思路是：利用凸輪升程和回程造成凸輪輪廓面的尺寸變化，再利用內腔迴轉面構件的內表面、外迴轉面構件的外表面以及相應的端部構件將凸輪的其它表面以接觸密封的關係包容起來，而形成非均勻的環形間隙，並使凸輪隨內腔構件和外迴轉面構件之一相對另外一個做定軸迴轉，再用一組凸輪從動件安裝在未與凸輪固定的內腔構件或外迴轉面上，利用凸輪從動件與光順凸輪輪廓面間的高副連接可構成接觸密封的特性，將前述環形間隙沿周向分隔成多個密封腔室，並用氣門在氣門控制裝置的控制下有控制地連通各腔室的進排氣口，有序地控制其中的氣體流向。工作腔容積增大時，如果打開進氣口關閉排氣口，則可實現進氣過程，進排氣口均關閉，則可滿足做功過程的要求；工作腔容積減小時，如果打開排氣口關閉進氣口，則可實現排氣過程，進排氣口均關閉，則可滿足壓縮過程的要求；控制氣門開關的時序，即可順序完成奧託循環的進氣、壓縮、做功、排氣四個過程。膨脹做功過程將燃料燃燒產生的化學能以高壓的形式作用在凸輪輪廓和凸輪從動件之上，從而使兩者以相對迴轉運動形式輸出機械能。
凸輪可分為外表面凸輪和內腔凸輪、盤形凸輪、柱狀凸輪、球面空間凸輪等，加上凸輪的輪廓形狀、升程和回程變化規律、遠近休止區有無以及數量等的不同，變化形式繁多，均可產生不同的設計結果。凸輪從動件包括直動從動件、擺動從動件，以及直動擺動複合的平面運動從動件幾種形式。從動件與凸輪接觸的工作端又可分尖頂、圓頂、平頂和磙子等形式。儘管這些因素都可採用相同的原理實現上述思想，但結構布置方式會有一定的差別，為了滿足整個工作過程的密封性，從動件的工作端形狀應與構成凸輪輪廓的母線相適應，一般採用組合結構。凸輪從動件與凸輪的接觸可以通過比較容易實現的力封閉達到，如設置剛度適當的彈簧或引入的液壓力、電磁例等，也可通過高精度的或帶變形補償的幾何封閉形式實現。
與凸輪固定相連的構件、與凸輪從動件相連的構件均可作為動力輸出的轉動件。端部構件在與兩者均保持端部密封和使兩者間相對定軸轉動的前提下，可與兩者之一固定為一體，也可相對兩者獨立。
凸輪輪廓面的母線可採用直線、圓弧、樣條曲線、正餘弦曲線、多項式曲線、橢圓曲線等多種凸輪輪廓常用的曲線，或者由幾種組合而成，應使與之構成凸輪機構關係的凸輪從動件在運動時不產生剛性衝擊或柔性衝擊，即，無速度突變和加速度突變。這樣會有利於運轉時凸輪從動件與凸輪輪廓間連接的穩定性，也避免接合面出現衝擊磨損，從而提高使用壽命。
凸輪輪廓設置遠休止段或近休止段，即，使凸輪從動件高副連接端有保持靜止的凸輪輪廓段，以實現凸輪從動件相對簡單的運動規律，減少其聯接部位的相對運動，從而減小磨損。
凸輪從動件與凸輪的接觸可以通過比較容易實現的力封閉達到，如設置剛度適當的彈簧或引入的液壓力、電磁例等，也可通過高精度的或帶變形補償的幾何封閉形式實現。根據必要性設置凸輪從動件擒縱裝置，其作用是適時地卡住或放開滑塊，以實現工作過程的柔性控制。凸輪從動件擒縱裝置和氣門控制裝置可採用電磁控制或機械傳動實現。另外，根據必要性設置點火裝置，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。設置燃料加注裝置，燃料加注入口設置在進氣過程和壓縮過程對應的區間內。
本發明所述單套或多套動力系統，配合其他潤滑系統、冷卻系統、配氣系統、控制系統等其他輔助系統，即可構成完整的內燃機。
以下實施例的氣門控制裝置均可採用電磁控制或機械傳動控制。通過檢測輸出轉子與固定機架件的相位關係，向對應的氣門發送氣門開關信號。或根據凸輪從動件劃分的工作腔的布局，利用相應的機械傳動系統聯接，適時地開關氣門。
實施例一：
圖1是採用本設計方法的一種動力系統的基本結構圖，也是圖2B-B的剖視圖，圖2是圖1的A-A俯視圖。動力系統包括轉子倉，凸輪轉子、直動滑塊，上、下端部構件、彈簧、氣門和氣門控制器；轉子倉a01的內腔為圓柱狀，凸輪轉子a02安裝在轉子倉a01內，轉子倉的內迴轉面與凸輪轉子的凸輪輪廓面間構成向徑差有變化的環形間隙；上、下端部構件a04、a08分別安裝到轉子倉a01的兩端，下端部構件a08與轉子倉a01和凸輪轉子a02構成下端部密封；上端部構件a04與轉子倉a01和凸輪轉子a02構成上端部密封；兩個彈簧a07安裝在轉子倉a01的內腔和直動滑塊a03中，凸輪從動件為直動滑塊a03，轉子倉a01上加工有對應滑槽,直動滑塊a03與凸輪轉子a02的接觸是通過力封閉的或幾何封閉的，直動滑塊a03是單體的或由多片或段組合而成的，直動滑塊數最少為兩個；
凸輪輪廓為有一段遠休止區和一段近休止區的外輪廓盤形凸輪，遠休止區和進休止區均接近於180°。凸輪從動件為直動滑塊a03，數量為2。凸輪與外迴轉體表面的心軸結合為一體，轉子倉作為內腔迴轉體構件安裝滑塊。此例轉子倉固定有利於方便實現配氣。
實施例二：
見圖3，內輪廓凸輪和內腔體構件組合構成外轉子b01，內輪廓凸輪為直母線盤形，有兩段遠休止段和近休止區，周向對稱布置，遠休止段弧長向心角各約70°。近休止區向心角各約為90°。外迴轉面構件作中心固定機架b02安裝凸輪從動件擺塊b03，擺塊數量6個均布，擺塊安裝槽除使擺塊定軸擺動外，也與端部構件b04構成獨立密封腔，可通入壓縮氣使擺塊與凸輪輪廓實現力封閉；帶氣門的進排氣口b05、燃料加注裝置b06、擺塊擒縱裝置b07均設置在中心機架上，從內部進行相關控制；氣門控制裝置b08與外轉子聯動發送氣門開關信號或驅動氣門；動力輸出端可利用外轉子的外柱面部分或端部。
實施例三：
圖4給出轉子在內部並通過軸輸出的凸輪轉子內燃發動機動力系統的一種結構。內腔為圓柱的轉子倉c01構成機架，通過徑向滑槽安裝直動滑塊c03作為凸輪從動件，滑塊數6個，圓頂，周向均布；外迴轉面構件的中心軸與外輪廓盤形凸輪結合為轉子c02，凸輪有兩段遠休止段和近休止區，周向對稱布置，遠休止段弧長向心角各約70°。近休止區向心角各約為90°。滑塊槽也與端部構件c04構成獨立密封腔，可通入壓縮氣使擺塊與凸輪輪廓實現力封閉；滑塊擒縱裝置c07設置在滑槽外側面，帶氣門的進排氣口c05、點火加注裝置c06、滑塊擒縱裝置均設置在轉子倉上，從外部進行相關控制；氣門控制裝置與內轉子聯動發送氣門開關信號或驅動門。
實施例四：
圖5為圓柱端面凸輪為基礎的系統結構實例。圓柱內腔為轉子倉d01，中心圓柱作與圓柱端面凸輪結合為內轉子d02，凸輪有一段遠休止區和一段近休止區，。凸輪從動件為沿軸向運動的滑塊d03，數量2個，端部構件d04與轉子倉上體固定並安裝滑塊，帶氣門的進排氣口d05、點火裝置d06也安裝在端部構件d04上。
實施例五：
圖6為以球結構為基礎的系統結構實例。內腔為球形的轉子倉e01，分上下剖分形式，下體兼做一側端部構件密封，作為外迴轉面構件的中心軸e07與球截面空間凸輪結合為內轉子e02，凸輪有一段遠休止區和一段近休止區，向心角均略小於180°。凸輪從動件為球面擺動滑塊e03，數量2個，對稱布置，端部構件e04居球形內放置，與轉子倉上體固定，帶氣門的進排氣口e05、點火裝置e06安裝在端部構件e04上。
圖7給出實施例三的一種工作模式片段。圖7中用數字指示滑塊的序號，每個滑塊受滑塊擒縱裝置獨立控制，6個滑塊可組合成不同數量的工作腔。如，不用滑塊擒縱裝置控制任何滑塊，可按6個幾何工作腔使用；使用滑塊擒縱裝置，則根據被臨時控制的滑塊數不同分為5、4、3、2個工作腔等幾種。
初始時每腔至少可對應兩種不同的工作過程。容積增大時可對應進氣或做功過程，減小時可對應壓縮或排氣過程，容積不變時可對應進氣後或做功後休止過程，休止過程雖然容積不變，但伴隨熱交換過程。因而可組合出大量不同的工作模式。
圖中所示為採用4腔工作控制模式，同時被卡住的滑塊數為兩個，相鄰兩個幾何工作腔受控地組合使用，且初始時各腔按凸輪轉動方向依次為進氣、壓縮、做功、排氣。圖中「脫控」表示滑塊已被擒縱裝置放開，「受控」表示滑塊已被擒縱裝置卡住，「入控」表示滑塊被擒縱裝置卡住的時機，「解脫」表示滑塊被擒縱裝置放開的時機。
一組進排氣口用字母a、b、c、d、e、f示意，為區別，略長的為進氣口，略短的為排氣口。圖中用小箭頭示出氣門的動作時機，不帶箭頭時為保持的狀態。工作腔的工作過程簡寫為進(進氣)、壓(壓縮)、功(做功)、排(排氣)，「始」表始開始，「中」表示過程進行，「畢」表示過程完畢，壓縮和做功轉換中間有點火過程，未標出。假設轉子倉固定，轉子的迴轉方向為弧形箭頭所示。進、排氣路線用帶箭頭曲線表示。滑塊「入控」和「解脫」均在上止點時完成，可避免滑塊運動發生衝擊。其中的「半壓」是指工作介質僅壓縮到半程，不再壓縮，「剩排」是指燃燒室有廢氣剩餘未排出。
工作過程如下：
序號1，a口對應工作腔獨立，準備進氣；滑塊3和6受控未伸出，b和c口對應工作腔連通，準備壓縮；d口對應工作腔獨立，點火後即將做功；e和f口對應工作腔也連通，準備排氣。
序號2，由於滑塊1和4脫控，可在封閉力或幾何結構因素作用下沿凸輪輪廓回程段伸出至近休止區，保持分腔邊界。凸輪轉子轉動，各腔過程略進展，即a口腔容積被動擴大，進氣；b、c口聯合腔容積被動減小，壓縮；d口腔做功，加速推動轉子向前轉動，容積增大；e、f口聯合腔被動減小，排氣；此時，滑塊2和5處於脫控態與凸輪表面接觸，保持分腔邊界，且已縮回滑槽內，可以入控，而滑塊3和6受控態回縮在滑槽內，因為不與凸輪接觸，不構成分腔邊界，也不可令其解脫伸出，否則會對凸輪造成敲擊。
序號3，凸輪升程後沿達到滑塊3和6處，並順滑地與凸輪遠休止區形成密封接觸後，解脫，構建起新的分腔邊界，且不會造成衝擊，各腔過程又進展；現在，b、e口腔獨立出來，呈六腔分立狀態。此時滑塊3從b口腔截獲燃燒室內半壓縮氣體，滑塊6堵截e口腔燃燒室未排的廢氣。滑塊2和5仍保持縮回在滑槽中，穩定入控，便於下次轉換。
序號4，凸輪繼續轉動，滑塊2和5受控不再伸出，從而退出密封，因滑塊3和6解脫已接手密封，a和b口對應腔連通重組，b口腔半壓縮氣合入進氣過程，e和d口對應腔連通亦重組，e口腔剩排氣混入做功過程，同時，c口腔獨立執行做功、f口腔獨立執行排氣，各腔過程繼續。
序號5，直到凸輪升程將滑塊4和1剛推回滑槽中，a和b口對應腔完成進氣，實現重組進氣，提高了進氣量；c口腔壓縮結束，實現了合腔壓縮可以點火；d、e結合完成做功，實現合腔做功，加大了做功行程；f口腔排氣結束實現了合腔排氣。
至此，開始時的四個過程均已完成，各腔將開始對應的下一過程，凸輪轉角為120°。與序號1時比較，以此作初始狀態，除角度位置與之相差負60°外，其餘均相同，接下來的序號6與序號2也是如此；由此，可推出需經歷如上六次類似的過程，亦即轉子迴轉兩周後會回到原初始狀態，故不再完整展示。
由此可見，轉子每轉120°，整體即可完成一次奧託循環，而且做功過程伴隨始終，每轉可完成3次作功，工作過程會無限循環下去，無需飛輪等儲能裝置動力也會得到連續輸出。
本例中可以看出，多數量可控制的凸輪從動件使工作腔的大小在使用中可調，增加了動力輸出的柔性，也有利於提高工作腔的幾何利用率和燃料能量的利用率，具有突出的優勢。從實現滑塊控制可操作性分析，滑塊擒縱裝置雖然可採用機械傳動控制或液壓傳動實現，但採用電磁控制應屬最為便捷。
通過以上實例說明了內燃機動力系統的構成、運行方、和使用特點。工作腔的數量可隨需求而定。加上從動件控制裝置對凸輪從動件的控制和氣門控制裝置對氣門的控制，設計柔性和使用柔性均可充分體現出來。至於單腔容積、壓縮比、燃燒室形狀等可充分利用徑向間隙和軸向長度加以解決。總之，該發明為轉子發動機的研究開闢了廣闊的空間。