[發(fā)明專(zhuān)利]可變沖程的四沖程液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910154977.8
• 申請(qǐng)日: 2009-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101713373A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝海波;任好玲;楊華勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F03C1/06
• 分類(lèi)號(hào): F03C1/06;F03C1/28
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是涉及一種可變沖程的四沖程液壓自由活塞 發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

目前全球能源瀕臨枯竭，對(duì)于節(jié)能的呼聲越來(lái)越高，液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在 這種大背景下應(yīng)運(yùn)而生；液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)不僅是行走機(jī)械有希望的動(dòng)力之 星，并且由于它與內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、液壓技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)等學(xué)科密切 相關(guān)，對(duì)系統(tǒng)各部分提出很高的要求，也是推動(dòng)現(xiàn)代液壓技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力。

傳統(tǒng)的液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，不論是單活塞式、雙活塞式還是對(duì)置活塞式， 其動(dòng)力部分都是采用的二沖程內(nèi)燃機(jī)，即一個(gè)工作過(guò)程只包括掃氣與壓縮行程， 膨脹與掃氣行程等兩個(gè)行程。相對(duì)于四沖程內(nèi)燃機(jī)，二沖程內(nèi)燃機(jī)最主要的優(yōu) 勢(shì)在于在同樣的結(jié)構(gòu)下，具有更高的效率；但是由于其吸氣過(guò)程和排氣過(guò)程重 疊度很大，廢氣排出不完全，充氣系數(shù)低，燃料的燃燒不完全，污染物排放超 標(biāo)。除了在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如漁船，大型船舶等還有應(yīng)用外，在市場(chǎng)上 幾乎難見(jiàn)其蹤影。尤其是近年來(lái)對(duì)于環(huán)保要求的日益提高，二沖程內(nèi)燃機(jī)的應(yīng) 用范圍逐漸縮小。而且二沖程內(nèi)燃機(jī)燃油燃燒不完全，油耗較大，在目前油價(jià) 逐年升高的前提下，繼續(xù)采用二沖程內(nèi)燃機(jī)也是一種非理智選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可變沖程的四沖程液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā) 動(dòng)機(jī)的吸氣系數(shù)高、燃燒充分、污染排放低，可降低燃油消耗率和污染度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：該可變沖程的四沖程液壓自由 活塞發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括自由活塞組件、液壓缸體和兩缸直列式氣缸體，所述兩缸 直列式氣缸體為兩缸四沖程氣缸體，所述自由活塞組件包括第一動(dòng)力活塞、第 二動(dòng)力活塞、液壓泵活塞、壓縮活塞和活塞桿；所述液壓泵活塞和壓縮活塞置 于液壓缸體內(nèi)，液壓泵活塞和壓縮活塞分別與活塞桿固定聯(lián)接；第一動(dòng)力活塞 和第二動(dòng)力活塞相應(yīng)地分別置于兩缸直列式氣缸體的兩個(gè)氣缸體內(nèi)且第一動(dòng)力 活塞和第二動(dòng)力活塞的端面處于同一豎直面，第一動(dòng)力活塞和第二動(dòng)力活塞通 過(guò)連桿與活塞桿螺紋聯(lián)接，并通過(guò)調(diào)整連桿和活塞桿的位置來(lái)改變第一動(dòng)力活 塞和第二動(dòng)力活塞的端面距各自氣缸體的缸頭的距離。

與背景技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：由于該液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī) 的氣缸體部分采用四沖程結(jié)構(gòu)，具有單獨(dú)的排氣沖程和吸氣沖程，因此發(fā)動(dòng)機(jī) 的吸氣系數(shù)高、燃燒充分、污染排放低，可降低燃油消耗率和污染度，能夠滿(mǎn) 足目前對(duì)于環(huán)保和節(jié)能的雙重要求，可用于工程機(jī)械、城市交通車(chē)輛中作為驅(qū) 動(dòng)裝置；另外，四沖程氣缸體的活塞桿與活塞組件之間采用螺紋連接，通過(guò)調(diào) 整活塞組件旋進(jìn)的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整燃燒活塞與燃燒腔缸頭的距離，可改變自由活塞 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的沖程，擴(kuò)展了發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率范圍和輸出功率范圍。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮與排氣沖程工作原理示意圖。

圖2是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹與吸氣沖程工作原理示意圖。

圖3是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞沖程最大時(shí)的活塞組件聯(lián)接示意圖（部分）。

圖4是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞沖程最小時(shí)的活塞組件聯(lián)接示意圖（部分）。

圖中：1.第一噴油器，1′.第二噴油器，2.第一進(jìn)氣閥，2′.第二進(jìn)氣閥，3. 第一燃燒腔，3′.第二燃燒腔，4.第一動(dòng)力活塞，4′.第二動(dòng)力活塞，5.第一氣缸體， 5′.第二氣缸體，6.液壓泵左腔，7.液壓泵活塞，8.液壓泵右腔，9.高壓蓄能器， 10.泵油單向閥，11.壓縮活塞，12.壓縮腔，13.單向閥，14.壓縮蓄能器，15.第 一2/2換向閥，16.第二2/2換向閥，17.溢流閥，18.單向閥，19.第三2/2換向閥， 20.液壓缸體，21.低壓蓄能器，22.第四2/2換向閥，23.供油單向閥組，24.第一 排氣閥，24′.第二排氣閥，25.鎖緊螺母，26.連桿，27.活塞桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。