[發明專利]液體占位懸浮活塞發動機

無效

• 申請號: 201210468981.3
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102966462A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 靳北彪
• 申請（專利權）人: 摩爾動力(北京)技術股份有限公司
• 主分類號: F02F11/00
• 分類號: F02F11/00;F02F3/22;F02F3/10;F02F1/14;F01P5/10;F01P7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及熱能與動力領域，尤其是一種懸浮活塞發動機。

背景技術

自從發動機誕生以來，發動機燃燒室的高效密封一直是發動機的研發者和制造商所追求的重中之重，現代發動機活塞與氣缸套之間通過機油潤滑活塞環的設置，使活塞與氣缸套之間滑動密封，這種結構確實大幅度提高了發動機的密封性，但是由于氣缸套和活塞以及活塞環之間存在滑動摩擦，對于活塞、活塞環尤其是氣缸套的材料要求具有相當高的耐磨性能，為了維持發動機的密封性、密封的持續性以及發動機壽命就必須采用高耐磨材料制成的氣缸套，并采用機油進行潤滑，這樣就決定了發動機氣缸套和活塞的工作溫度必須保持在較低水平（現代發動機在400～500℃之間）。在傳統發動機的結構中這個溫度無法再提高，否則就可能出現機油變質、氣缸套熔化、活塞熱損等問題。然而，為了維持活塞和氣缸套之間這一較低溫度，就要對發動機進行強制冷卻以致燃料30%左右的能量將通過缸套、活塞和缸蓋流出，形成利用價值不大的低品質余熱。為此，本申請人申請了“懸浮活塞發動機”（申請號為：200910143760.7和200920157318.5），解決了發動機活塞和氣缸套間的在高溫狀態能夠既密封又不會嚴重磨損的問題。但是，為了防止新鮮空氣進入發動機活塞的外表面和氣缸內表面形成的空隙而在高溫高壓下產生過多的氮氧化物的問題，需要發明一種新型的發動機來解決這一難題。

發明內容

為了克服傳統發動機的上述缺陷，本發明公開了一種液體占位懸浮活塞發動機。

本發明提出的技術方案如下：

一種液體占位懸浮活塞發動機，包括氣缸和活塞，在與所述活塞的活塞上止點對應的所述氣缸上的上止點和與所述活塞的活塞下止點對應的所述氣缸上的下止點之間的全部行程范圍內或部分行程范圍內所述活塞與所述氣缸非接觸懸浮設置，在與所述活塞的活塞上止點對應的所述氣缸上的上止點以下的所述活塞的懸浮段所對應的氣缸側壁上和/或在所述活塞的活塞懸浮段側壁上設有液體通道，所述液體通道經高壓液體泵與液體源連通。

所述液體通道設置在所述氣缸側壁上的所述上止點和所述下止點之間，并且所述液體通道靠近所述下止點設置。

所述液體源經所述液體占位懸浮活塞發動機的冷卻系統與所述高壓液體泵連通。

所述高壓液體泵經所述液體占位懸浮活塞發動機的冷卻系統與所述液體通道連通。

在所述液體通道與所述液體源之間設正時控制裝置。

所述液體通道為多個，在所述液體通道的外側設有連通液體通道結構體，每個所述液體通道與所述連通液體通道結構體連通，所述連通液體通道結構體經所述正時控制裝置與所述液體源連通。

所述正時控制裝置設為電磁閥式正時控制裝置。

所述正時控制裝置設為由正時切換結構體和正時驅動機構構成的機械式正時控制裝置，所述正時切換結構體設置在所述氣缸的外側，并與所述氣缸的外側壁密封轉動接觸，所述正時切換結構體上設有結構體液體通道和正時驅動結構，所述正時驅動結構受所述正時驅動機構控制實現所述結構體液體通道與所述液體通道之間的連通和斷開，在所述正時切換結構體的外側壁處設有密封液體通道，所述密封液體通道與所述正時切換結構體密封轉動接觸，所述密封液體通道與所述液體源連通。

所述正時切換結構體與所述氣缸的外側壁密封滑動接觸，所述密封液體通道與所述正時切換結構體密封轉動接觸。

在所述活塞的外表面設活塞隔熱結構，和/或在所述活塞的活塞內頂壁上和/或活塞內側壁上設所述活塞隔熱結構，所述活塞隔熱結構設為活塞隔熱夾層或活塞隔熱層或所述活塞隔熱夾層和所述活塞隔熱層的組合。

本發明中，可以在所有所述氣缸的氣缸內側壁和氣缸外側壁同時或單獨設氣缸隔熱結構，所有所述氣缸隔熱結構均可設為氣缸隔熱夾層或氣缸隔熱層或所述氣缸隔熱夾層和所述氣缸隔熱層的組合。

本發明中，所有所述活塞和所述氣缸在所述下止點以下的部分均可密封滑動接觸。

本發明中，所有所述液體源中的液體選自水、酒精、氣體液化物中的一種或幾種。

本發明中，所謂的“非接觸懸浮設置”是指所述氣缸與所述活塞之間既不發生接觸又維持相當小的間隙，從而實現既密封又不磨損的目的。