專利名稱：一種雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)，具體的說，涉及一種雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有常規(guī)發(fā)動機(jī)是依靠曲軸、活塞、連桿、凸輪配氣機(jī)構(gòu)來完成發(fā)動機(jī)工作過程， 現(xiàn)已非常完善，但達(dá)到一定工作狀況，如大缸徑、長行程、高增壓大功率、壓縮比可調(diào)和節(jié)能環(huán)保等技術(shù)指標(biāo)就會受到各方面限制。在此領(lǐng)域，人們做了各方面的嘗試，其中包括著名的三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，但因其特殊的曲線造成生產(chǎn)及維護(hù)的困難，尤其密封也沒從根本性的解決。所以至今也沒大面積推廣。能否簡化發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)如取消曲軸、連桿等，又能保證發(fā)動機(jī)可靠工作呢？這其中就包括始于上世紀(jì)20-30年代開始研究，并于50-60年代工業(yè)化生產(chǎn)的自由活塞發(fā)氣機(jī)/ 壓氣機(jī)。根據(jù)自身優(yōu)劣特征逐漸發(fā)展到1980-2000年研制的液壓自由活塞發(fā)動機(jī)。有關(guān)這方面報道《液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的發(fā)展歷程及研究狀況》楊華勇等著《機(jī)械工程學(xué)報》第37 卷第2期，2001年2月；《特種發(fā)動機(jī)原理與結(jié)構(gòu)》朱仙鼎1998年版；自由活塞液壓發(fā)動機(jī)等有比較詳細(xì)，系統(tǒng)的論述。將內(nèi)燃機(jī)液控化將帶來如下特征承載功率大、振動小、活塞的制作非常簡單，運(yùn)動狀況好(沒有側(cè)壓力)等，但同時我們也看到不管是那種形式的自由活塞液壓發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)特別復(fù)雜。都需靠電磁閥、油泵、油馬達(dá)、感應(yīng)器等控制活塞運(yùn)行。但發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)從幾百至上千轉(zhuǎn)，用這種方式存在可靠性問題，同時大大影響傳動效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠性能，傳動效率高的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，包括主軸及與所述的主軸傳動連接的起動組件，設(shè)有二組單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組，每組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組具有一個燃燒動力腔和二個活塞，二個所述的活塞作反向同步運(yùn)動，每個所述的活塞與缸體之間形成有一個動力油腔和回油腔，所述的燃燒動力腔設(shè)有配氣裝置和噴油點(diǎn)火裝置，二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的活塞的工作運(yùn)動方式相反設(shè)置，所述的主軸傳動連接有兩組雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置，第一組所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的一個容積與第一組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的一端的所述的活塞的動力油腔連接，另一個容積與第二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的一端的所述的活塞的動力油腔連接，第二組所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的一個容積與第一組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的另一端的所述的活塞的動力油腔連接，另一個容積與第二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的另一端的所述的活塞的動力油腔連接，第一組所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的一個活塞的回油腔與第二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的一個活塞的回油腔連接。
所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)是外滑塊設(shè)在方形油缸內(nèi)且在所述的外滑塊與所述的方形油缸之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的容積，在所述的外滑塊內(nèi)設(shè)有內(nèi)滑塊，所述的主軸上固定設(shè)有偏心輪，所述的偏心輪滑動套裝在所述的內(nèi)滑塊內(nèi)。所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)是第一活塞設(shè)在油缸內(nèi)且在所述的第一活塞與所述的油缸之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的容積，所述的第一活塞通過連桿機(jī)構(gòu)與所述的主軸傳動連接。所述的配氣裝置是在所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的所述的缸體上設(shè)有與每個所述的活塞配合插入的柱塞，所述的活塞與所述的柱塞之間形成有掃氣腔，在所述的缸體上設(shè)有與所述的掃氣腔連通的進(jìn)氣單向閥和排氣單向閥，所述的排氣單向閥連接有儲氣罐，所述的儲氣罐連接有配氣裝置，所述的配氣裝置分別與兩組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的所述的燃燒動力腔連通。所述的配氣裝置是在所述的主軸上傳動連接有進(jìn)氣分配閥和排氣分配閥，所述的進(jìn)氣分配閥的結(jié)構(gòu)是在所述的主軸上軸向滑動、周向固定套裝有進(jìn)氣外錐閥，在所述的主軸上固定設(shè)有進(jìn)氣限位環(huán)，所述的進(jìn)氣限位環(huán)與所述的進(jìn)氣外錐閥之間設(shè)有進(jìn)氣頂緊彈簧，所述的進(jìn)氣外錐閥上設(shè)有進(jìn)氣波形槽，在所述的進(jìn)氣外錐閥上轉(zhuǎn)動套裝有進(jìn)氣內(nèi)錐閥， 所述的進(jìn)氣內(nèi)錐閥上設(shè)有兩個分別與兩個所述的燃燒動力腔連接的排氣孔和一個與所述的儲氣罐連接的進(jìn)氣孔，所述的進(jìn)氣外錐閥轉(zhuǎn)動時使所述的進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通進(jìn)氣孔與第一個排氣孔且切斷進(jìn)氣孔與第二個排氣孔，在另一個相位連通進(jìn)氣孔與第二個排氣孔且切斷進(jìn)氣孔與第一個排氣孔；所述的排氣分配閥的結(jié)構(gòu)是在所述的主軸上軸向滑動、周向固定套裝有排氣外錐閥，在所述的主軸上固定設(shè)有排氣限位環(huán)，所述的排氣限位環(huán)與所述的排氣外錐閥之間設(shè)有排氣頂緊彈簧，所述的排氣外錐閥上設(shè)有進(jìn)氣波形環(huán)槽，在所述的排氣外錐閥上轉(zhuǎn)動套裝有排氣內(nèi)錐閥，所述的排氣內(nèi)錐閥上設(shè)有兩個分別與兩個所述的燃燒動力腔連接的進(jìn)氣孔和一個放空的排氣孔，所述的排氣外錐閥轉(zhuǎn)動時使所述的進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通排氣孔與第一個進(jìn)氣孔且切斷排氣孔與第二個進(jìn)氣孔，在另一個相位連通排氣孔與第二個進(jìn)氣孔且切斷排氣孔與第一個進(jìn)氣孔。所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的回油腔通過液壓單向閥、溢流閥連接有液壓泵。同一所述的活塞的動力油腔和回油腔在所述的活塞的運(yùn)動下止點(diǎn)設(shè)有旁通管。采用上述技術(shù)方案的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，動力腔為燃燒室，用于氣體膨脹做功，能量轉(zhuǎn)換?；赜颓慌c動力油腔的共同作用是用于穩(wěn)定控制活塞運(yùn)動及方向。動力油腔另一作用則是將活塞受到的膨脹的氣體壓力變成液壓能并傳遞出去?；钊麅?nèi)腔形成的掃氣室，在進(jìn)氣單向閥、排氣單向閥的作用下，不斷將新鮮空氣吸入，以壓縮空氣形式排出，兩組排出壓縮空氣都進(jìn)入儲氣罐，用于發(fā)動機(jī)交換氣體之用，實(shí)際上就相當(dāng)于往復(fù)式空氣壓縮機(jī)，用于發(fā)動機(jī)供氣系統(tǒng)?？刂苹钊\(yùn)動及完成整個發(fā)動機(jī)進(jìn)氣-壓縮-膨脹做功-排氣，過程是由主軸及主軸上的附件完成。主軸連接二組雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置，容積油泵接口分別對應(yīng)油缸的動力油腔，主軸旋轉(zhuǎn)，雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的兩容積變化，直接耦合到活塞上，引起兩組活塞分別相向或相反移動，完成進(jìn)氣-壓縮-膨脹做功-排氣過程。反之活塞的相向，相反移動則通過動力油腔作用到雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的往復(fù)式容積上，這時雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置就相當(dāng)一油馬
5達(dá)，轉(zhuǎn)化成主軸的圓周運(yùn)動。本發(fā)明的的工作方式與兩缸直流掃氣二沖程柴油機(jī)相似。采用電噴，用火花塞點(diǎn)燃則成汽油發(fā)動機(jī)。主軸帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)運(yùn)動填充及補(bǔ)充開始及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中液壓油損耗流量，多余部分通過溢流閥排除。本發(fā)明與現(xiàn)有自由活塞相比，對置活塞運(yùn)動是可控，壓縮比在一定范圍內(nèi)固定，從而保證發(fā)動機(jī)最佳工作狀況運(yùn)轉(zhuǎn)。兩組對置活塞運(yùn)動速度相同，方向相反，動平衡性好，爆破膨脹產(chǎn)生的高頻振蕩可由液壓吸收。主軸，活塞等關(guān)鍵零件，一是零件數(shù)少，構(gòu)造簡單，加工方便。動力傳輸液壓管路直連，不必經(jīng)過閥，控制系統(tǒng)沒有電磁閥，感應(yīng)器等復(fù)雜的控制單元，穩(wěn)定可靠，發(fā)動機(jī)整體體積，尤其是高度大為降低。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)及原理圖示意圖。圖2是本發(fā)明氣口配氣整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明活塞前端泵氣，氣口配氣整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是主軸連接氣泵，配氣結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明往復(fù)雙容積泵結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是偏心機(jī)構(gòu)往復(fù)雙容積泵結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是曲軸連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)雙容積泵結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是進(jìn)一步說明本發(fā)明進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)軸側(cè)(立體)示意圖。圖10是一種旋轉(zhuǎn)式圓柱形三通閥結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。按圖1、圖5、圖8和圖9所示，包括第一單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組1和第二單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組43，第一單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組1設(shè)有第一汽缸 8，第一汽缸8的兩端設(shè)有第一油缸4和第二油缸15，第一汽缸8內(nèi)對置設(shè)有的第一活塞5 和第二活塞14，第一汽缸8的第一活塞5和第二活塞14之間形成有第一燃燒動力腔11，第一燃燒動力腔11設(shè)有第一噴油器10，第一汽缸8的第一燃燒動力腔11設(shè)有第一進(jìn)氣口 52 和第一排氣口 53，第一活塞5處于第一油缸4內(nèi)，第一柱塞2固定在第一油缸4上且插入第一活塞5內(nèi)，第一活塞5與第一油缸4之間形成有第一掃氣室7，第一油缸4的端部設(shè)有與第一掃氣室7連通的第一進(jìn)氣單向閥51和第一排氣單向閥50，第一活塞5與第一油缸4之間形成有第一動力油腔3和第一回油腔6，第二活塞14處于第二油缸15內(nèi)，第二柱塞17固定在第二油缸15上且插入第二活塞14內(nèi)，第二活塞14與第二油缸15之間形成有第二掃氣室12，第二油缸15的端部設(shè)有與第二掃氣室12連通的第二進(jìn)氣單向閥18和第二排氣單向閥19，第二活塞14與第二油缸15之間形成有第二動力油腔16和第二回油腔13 ；第二單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組43設(shè)有第二汽缸36，第二汽缸36的兩端設(shè)有第三油缸38和第四油缸30，第二汽缸36內(nèi)對置設(shè)有的第三活塞40和第四活塞31，第二汽缸36的第三活塞40和第四活塞31之間形成有第二燃燒動力腔35，第二燃燒動力腔35設(shè)有第二噴油器34， 第二汽缸36的第二燃燒動力腔35設(shè)有第二進(jìn)氣口 M和第二排氣口 55，第三活塞40處于第三油缸38內(nèi)，第三柱塞42固定在第三油缸38上且插入第三活塞40內(nèi)，第三活塞40與第三油缸38之間形成有第三掃氣室37，第三油缸38的端部設(shè)有與第三掃氣室37連通的第三進(jìn)氣單向閥44和第三排氣單向閥45，第三活塞40與第三油缸38之間形成有第三動力油腔41和第三回油腔39，第四活塞31處于第四油缸30內(nèi)，第四柱塞四固定在第四油缸30 上且插入第四活塞31內(nèi)，第四活塞31與第四油缸30之間形成有第四掃氣室33，第四油缸 30的端部設(shè)有與第四掃氣室33連通的第四進(jìn)氣單向閥25和第四排氣單向閥M，第四活塞 31與第四油缸30之間形成有第四動力油腔觀和第四回油腔32，同一活塞的動力油腔和回油腔在活塞的運(yùn)動下止點(diǎn)設(shè)有旁通管，第一回油腔6與第三回油腔39連通，第二回油腔13 和第四回油腔32連通。主軸48 —端連接起動組件49，另一端連接有帶輪21和傳動連接有噴油泵組件20，噴油泵組件20與第一噴油器10和第二噴油器34連接，主軸48傳動連接第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵22，第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵22的結(jié)構(gòu)是外滑塊2M設(shè)在方形油缸221內(nèi)且在外滑塊2M與方形油缸221 之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的容積，在外滑塊224內(nèi)設(shè)有內(nèi)滑塊223，主軸 48上固定設(shè)有偏心輪222，偏心輪222滑動套裝在內(nèi)滑塊223內(nèi)。第一往復(fù)式雙容積泵47 的一個容積與第一動力油腔3連通，另一個容積與第三動力油腔41連通，第二往復(fù)式雙容積泵22的一個容積與第二動力油腔16連通，另一個容積與第四動力油腔觀連通。第一排氣單向閥50、第二排氣單向閥19、第三排氣單向閥45和第四排氣單向閥M連接有儲氣罐 9，在主軸48上傳動連接有進(jìn)氣分配閥56和排氣分配閥57，進(jìn)氣分配閥56的結(jié)構(gòu)是在主軸 48上軸向滑動、周向固定套裝有進(jìn)氣外錐閥562，在主軸48上固定設(shè)有進(jìn)氣限位環(huán)564，進(jìn)氣限位環(huán)564與進(jìn)氣外錐閥562之間設(shè)有進(jìn)氣頂緊彈簧563，進(jìn)氣外錐閥562上設(shè)有進(jìn)氣波形槽，在進(jìn)氣外錐閥562上轉(zhuǎn)動套裝有進(jìn)氣內(nèi)錐閥561，進(jìn)氣內(nèi)錐閥561上設(shè)有分別與第一進(jìn)氣口 52和第二進(jìn)氣口 M連接的兩個排氣孔和一個與儲氣罐9連接的進(jìn)氣孔，進(jìn)氣外錐閥562轉(zhuǎn)動時使進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通儲氣罐9與第一進(jìn)氣口 52且切斷儲氣罐 9與第二進(jìn)氣口 54，在另一個相位連通儲氣罐9與第二進(jìn)氣口 M且切斷儲氣罐9與第一進(jìn)氣口 52 ；排氣分配閥57的結(jié)構(gòu)是在主軸48上軸向滑動、周向固定套裝有排氣外錐閥572， 在主軸48上固定設(shè)有排氣限位環(huán)574，排氣限位環(huán)574與排氣外錐閥572之間設(shè)有排氣頂緊彈簧573，排氣外錐閥572上設(shè)有進(jìn)氣波形環(huán)槽，在排氣外錐閥572上轉(zhuǎn)動套裝有排氣內(nèi)錐閥571，排氣內(nèi)錐閥571上設(shè)有兩個分別與第一排氣口 53和第二排氣口 55連接的進(jìn)氣孔和一個放空的排氣孔，排氣外錐閥572轉(zhuǎn)動時使進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通排氣孔與第一排氣口 53且切斷排氣孔與第二排氣口 55，在另一個相位連通排氣孔與第二排氣口 55且切斷排氣孔與第一排氣口 53。主軸48通過帶輪21傳動連接液壓油泵27，液壓油泵27通過第一液壓單向閥23導(dǎo)入第二回油腔13和第四回油腔32連通形成的油路內(nèi)，通過第二液壓單向閥46導(dǎo)入第一回油腔6與第三回油腔39連通連通形成的油路內(nèi)，液壓油泵27旁通設(shè)有一溢流閥26。 本發(fā)明的工作原理起動組件49起動，帶動主軸48旋轉(zhuǎn)，主軸48旋轉(zhuǎn)帶動第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵22運(yùn)動，造成兩容積泵上下容積腔變化，兩容積泵的油口分別對應(yīng)兩組對置活塞組件油缸的動力油腔的受油口。第二往復(fù)式雙容積泵22油口對應(yīng)第二動力油腔16和第四動力油腔觀，第一往復(fù)式雙容積泵47油口對應(yīng)第一動力油腔3和第三動力油腔41，容積泵的容積變化直接耦合到兩組活塞移動。過程一，起動組件49起動，帶動主軸48旋轉(zhuǎn)，第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵22的容積變化。第一單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組1 第一活塞5、第二活塞14向內(nèi)移動，第一燃燒動力腔11壓縮，進(jìn)氣分配閥56控制第一進(jìn)氣口 52關(guān)閉，排氣分配閥57控制第一排氣口 53關(guān)閉，第一進(jìn)氣單向閥51、第二進(jìn)氣單向閥18打開，第二排氣單向閥19、第一排氣單向閥50關(guān)閉，第一掃氣室7、第二掃氣室12開始充氣。第二單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組43 進(jìn)氣分配閥56控制第二進(jìn)氣口 M關(guān)閉，排氣分配閥57控制第二排氣口 55關(guān)閉。第三活塞40、第四活塞31向外移動，第二燃燒動力腔35容積增大，第三排氣單向閥45、第四排氣單向閥M打開，第三掃氣室37、第四掃氣室33壓縮空氣排出到儲氣罐9收集。過程二，轉(zhuǎn)動主軸48至一定角度，第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵 22的上止點(diǎn)。第一單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組1 第一燃燒動力腔11內(nèi)對置的第一活塞5、 第二活塞14壓縮至終端內(nèi)止點(diǎn)，燃料由噴油泵20泵油，第一噴油器10噴入，著火燃燒，開始膨脹。第一進(jìn)氣單向閥51、第二進(jìn)氣單向閥18開始關(guān)閉，第二排氣單向閥19、第一排氣單向閥50開始打開，第一掃氣室7、第二掃氣室12開始泵氣。第二單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組43 第二燃燒動力腔35內(nèi)對置的第三活塞 40、第四活塞31向兩端移動到最大外止點(diǎn)，排氣分配閥57控制第二排氣口 55打開，進(jìn)氣分配閥56控制第二進(jìn)氣口 M打開，完成配氣過程。第三排氣單向閥45、第四排氣單向閥M 開始關(guān)閉，第三進(jìn)氣單向閥44、第四進(jìn)氣單向閥25開始打開，第三掃氣室37、第四掃氣室33 開始吸氣。過程三，轉(zhuǎn)動主軸48至一定角度，越過第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵22的上止點(diǎn)第一單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組1 第一燃燒動力腔11著火膨脹做功推動第一活塞5、第二活塞14向外移動，通過第一動力油腔3、第二動力油腔16推動第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵22運(yùn)動，作用于主軸48轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并對外輸出動力。第一進(jìn)氣單向閥51、第二進(jìn)氣單向閥18關(guān)閉，第二排氣單向閥19、第一排氣單向閥50 打開，掃氣室開始排氣。第二單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組43 第三活塞40、第四活塞31相向向內(nèi)移動，第二燃燒動力腔35開始壓縮，排氣分配閥57控制第二排氣口 55關(guān)閉，進(jìn)氣分配閥56控制第二進(jìn)氣口 M關(guān)閉，第三排氣單向閥45、第四排氣單向閥M關(guān)閉，第三進(jìn)氣單向閥44、 第四進(jìn)氣單向閥25打開，第三掃氣室37、第四掃氣室33開始充氣。過程四，轉(zhuǎn)動主軸48至一定角度，第一往復(fù)式雙容積泵47和第二往復(fù)式雙容積泵 22的下止點(diǎn)。第一單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組1 第一燃燒動力腔11內(nèi)的第一活塞5、第二活塞14膨脹做功至最外端，外止點(diǎn)位置，排氣分配閥57控制第一排氣口 53打開，進(jìn)氣分配閥56控制第一進(jìn)氣口 52打開，氣缸開始直流掃氣，完成配氣過程。第一進(jìn)氣單向閥51、第二進(jìn)氣單向閥18開始打開，第二排氣單向閥19、第一排氣單向閥50開始關(guān)閉，第一掃氣腔 7、第二掃氣腔12完成掃氣。第二單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組43 第二燃燒動力腔35內(nèi)的第三活塞40、第四活塞31移動靠近壓縮結(jié)束至內(nèi)止點(diǎn)位置，主軸48帶動噴油泵20泵油，通過第二噴油器 34噴油，燃燒膨脹做功。第四進(jìn)氣單向閥25、第三進(jìn)氣單向閥44開始關(guān)閉，第三排氣單向閥45、第四排氣單向閥M開始打開，第三掃氣室37、第四掃氣室33完成充氣。整個循環(huán)過程周而復(fù)始，重復(fù)進(jìn)行。從以上過程可以看出，它的工作方式與兩缸直流掃氣二沖程柴油機(jī)相似。采用電噴，用火花塞點(diǎn)燃則成汽油發(fā)動機(jī)。主軸48帶動液壓泵27旋轉(zhuǎn)運(yùn)動填充及補(bǔ)充開始及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中液壓油損耗流量， 多余部分通過溢流閥排除。本發(fā)明與現(xiàn)有自由活塞相比，對置活塞運(yùn)動是可控，壓縮比在一定范圍內(nèi)固定，從而保證發(fā)動機(jī)最佳工作狀況運(yùn)轉(zhuǎn)。兩組對置活塞運(yùn)動速度相同，方向相反，動平衡性好，爆破膨脹產(chǎn)生的高頻振蕩可由液壓吸收。主軸，活塞等關(guān)鍵零件，一是零件數(shù)少，構(gòu)造簡單，加工方便。動力傳輸液壓管路直連，不必經(jīng)過閥，控制系統(tǒng)沒有電磁閥，感應(yīng)器等復(fù)雜的控制單元，穩(wěn)定可靠，發(fā)動機(jī)整體體積，尤其是高度大為降低。圖1所示的配氣裝置由第一進(jìn)氣單向閥51、第二進(jìn)氣單向閥18、第三進(jìn)氣單向閥 44、第四進(jìn)氣單向閥25、第一排氣單向閥50、第二排氣單向閥19、第三排氣單向閥45和第四排氣單向閥M組成的泵氣組，排出的氣體由儲氣罐9存儲，并有進(jìn)氣分配閥，分配進(jìn)入，廢氣由排氣分配閥57控制排出，排氣組成可由多種形式組成。圖2取消進(jìn)氣分配閥56和排氣分配閥57，由第一進(jìn)氣口 52、第一排氣口 53、第二進(jìn)氣口 M和第二排氣口 55直接配氣。圖3，由活塞前端所形成的第一掃氣室7、第二掃氣室12、第三掃氣室37和第四掃氣室33通過第一進(jìn)氣單向閥51、第二進(jìn)氣單向閥18、第三進(jìn)氣單向閥44、第四進(jìn)氣單向閥 25第一排氣單向閥50、第二排氣單向閥19、第三排氣單向閥45和第四排氣單向閥M及第一進(jìn)氣口 52、第一排氣口 53、第二進(jìn)氣口 M和第二排氣口 55組成配氣總成。圖4所示，取消第一掃氣室7、第二掃氣室12、第三掃氣室37和第四掃氣室33，主軸48傳動連接一空氣壓縮機(jī)58，空氣壓縮機(jī)58與第一進(jìn)氣口 52、第一排氣口 53、第二進(jìn)氣口 M和第二排氣口 55組成配氣系統(tǒng)。圖5所示為雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)，外滑塊2M設(shè)在方形油缸221內(nèi)且在外滑塊2M與方形油缸221之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的容積，在外滑塊224 內(nèi)設(shè)有內(nèi)滑塊223，主軸48上固定設(shè)有偏心輪222，偏心輪222滑動套裝在內(nèi)滑塊223內(nèi)。 在外滑塊2M與方形油缸221之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的上下兩容積油腔，兩容積泵油腔的油口分別對應(yīng)連接的第一動力油腔3、第二動力油腔16、第三動力油腔 41和第四動力油腔觀。轉(zhuǎn)動主軸48，上下兩容積油腔的變化，則引起外滑塊2M和內(nèi)滑塊 223的前后移動變化，反之，外滑塊2M和內(nèi)滑塊223的前后運(yùn)動則引起主軸48的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。往復(fù)式雙容泵，具有多種形式，現(xiàn)有的往復(fù)液壓泵，含有偏心機(jī)構(gòu)的徑向柱塞泵等都能改成，如圖6和圖7所示。圖6是含有偏心機(jī)構(gòu)往復(fù)雙容積泵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是含有曲軸連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)雙容積泵結(jié)構(gòu)示意圖，雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)是第一活塞602設(shè)在油缸601內(nèi)且在第一活塞602與油缸601之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的容積，第一活塞602通過連桿機(jī)構(gòu)603與所述的主軸48傳動連接。圖8和圖9所示的配氣裝置是在主軸48上傳動連接有進(jìn)氣分配閥56和排氣分配閥57，進(jìn)氣分配閥56的結(jié)構(gòu)是在主軸48上軸向滑動、周向固定套裝有進(jìn)氣外錐閥562，在主軸48上固定設(shè)有進(jìn)氣限位環(huán)564，進(jìn)氣限位環(huán)564與進(jìn)氣外錐閥562之間設(shè)有進(jìn)氣頂緊彈簧563，進(jìn)氣外錐閥562上設(shè)有進(jìn)氣波形槽，在進(jìn)氣外錐閥562上轉(zhuǎn)動套裝有進(jìn)氣內(nèi)錐閥 561，進(jìn)氣內(nèi)錐閥561上設(shè)有兩個分別與兩個燃燒動力腔連接的排氣孔和一個與儲氣罐連接的進(jìn)氣孔，進(jìn)氣外錐閥562轉(zhuǎn)動時使進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通進(jìn)氣孔與第一個排氣孔且切斷進(jìn)氣孔與第二個排氣孔，在另一個相位連通進(jìn)氣孔與第二個排氣孔且切斷進(jìn)氣孔與第一個排氣孔；排氣分配閥57的結(jié)構(gòu)是在主軸48上軸向滑動、周向固定套裝有排氣外錐閥572，在主軸48上固定設(shè)有排氣限位環(huán)574，排氣限位環(huán)574與排氣外錐閥572之間設(shè)有排氣頂緊彈簧573，排氣外錐閥572上設(shè)有進(jìn)氣波形環(huán)槽，在排氣外錐閥572上轉(zhuǎn)動套裝有排氣內(nèi)錐閥571，排氣內(nèi)錐閥571上設(shè)有兩個分別與兩個燃燒動力腔連接的進(jìn)氣孔和一個放空的排氣孔，排氣外錐閥572轉(zhuǎn)動時使進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通排氣孔與第一個進(jìn)氣孔且切斷排氣孔與第二個進(jìn)氣孔，在另一個相位連通排氣孔與第二個進(jìn)氣孔且切斷排氣孔與第一個進(jìn)氣孔，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)式三通閥。三通閥有多種形式，可以是圓柱形、圓錐形、徑相平面型。也可是往復(fù)式三通閥，可利用主軸48上的位相感應(yīng)給電磁閥，布局上可直連主軸 48，也可另立軸系與主軸48相關(guān)聯(lián)。形式多種多樣。圖10是一種旋轉(zhuǎn)式圓柱形三通閥結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求
1.一種雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，包括主軸G8)及與所述的主軸G8)傳動連接的起動組件(49)，其特征是設(shè)有二組單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組，每組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組具有一個燃燒動力腔和二個活塞，二個所述的活塞作反向同步運(yùn)動，每個所述的活塞與缸體之間形成有一個動力油腔和回油腔，所述的燃燒動力腔設(shè)有配氣裝置和噴油點(diǎn)火裝置，二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的活塞的工作運(yùn)動方式相反設(shè)置，所述的主軸48傳動連接有兩組雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置，第一組所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的一個容積與第一組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的一端的所述的活塞的動力油腔連接，另一個容積與第二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的一端的所述的活塞的動力油腔連接，第二組所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的一個容積與第一組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的另一端的所述的活塞的動力油腔連接，另一個容積與第二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的另一端的所述的活塞的動力油腔連接，第一組所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的一個活塞的回油腔與第二組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的一個活塞的回油腔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，其特征是所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)是外滑塊(224)設(shè)在方形油缸021)內(nèi)且在所述的外滑塊(224)與所述的方形油缸021)之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的容積，在所述的外滑塊OM)內(nèi)設(shè)有內(nèi)滑塊023)，所述的主軸08)上固定設(shè)有偏心輪022)，所述的偏心輪 (222)滑動套裝在所述的內(nèi)滑塊023)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，其特征是所述的雙容積往復(fù)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)是第一活塞(60 設(shè)在油缸(601)內(nèi)且在所述的第一活塞(60 與所述的油缸(601)之間的兩端形成有兩個分別與動力油腔連接的容積，所述的第一活塞(602) 通過連桿機(jī)構(gòu)(60 與所述的主軸08)傳動連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，其特征是所述的配氣裝置是在所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的所述的缸體上設(shè)有與每個所述的活塞配合插入的柱塞，所述的活塞與所述的柱塞之間形成有掃氣腔，在所述的缸體上設(shè)有與所述的掃氣腔連通的進(jìn)氣單向閥和排氣單向閥，所述的排氣單向閥連接有儲氣罐，所述的儲氣罐連接有配氣裝置，所述的配氣裝置分別與兩組所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的所述的燃燒動力腔連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，其特征是所述的配氣裝置是在所述的主軸G8)上傳動連接有進(jìn)氣分配閥(56)和排氣分配閥(57)，所述的進(jìn)氣分配閥(56)的結(jié)構(gòu)是在所述的主軸G8)上軸向滑動、周向固定套裝有進(jìn)氣外錐閥(562)，在所述的主軸48上固定設(shè)有進(jìn)氣限位環(huán)(564)，所述的進(jìn)氣限位環(huán)(564)與所述的進(jìn)氣外錐閥 (562)之間設(shè)有進(jìn)氣頂緊彈簧(563)，所述的進(jìn)氣外錐閥(56 上設(shè)有進(jìn)氣波形槽，在所述的進(jìn)氣外錐閥(56 上轉(zhuǎn)動套裝有進(jìn)氣內(nèi)錐閥(561)，所述的進(jìn)氣內(nèi)錐閥(561)上設(shè)有兩個分別與兩個所述的燃燒動力腔連接的排氣孔和一個與所述的儲氣罐連接的進(jìn)氣孔，所述的進(jìn)氣外錐閥(56 轉(zhuǎn)動時使所述的進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通進(jìn)氣孔與第一個排氣孔且切斷進(jìn)氣孔與第二個排氣孔，在另一個相位連通進(jìn)氣孔與第二個排氣孔且切斷進(jìn)氣孔與第一個排氣孔；所述的排氣分配閥(57)的結(jié)構(gòu)是在所述的主軸G8)上軸向滑動、周向固定套裝有排氣外錐閥(572)，在所述的主軸08)上固定設(shè)有排氣限位環(huán)(574)，所述的排氣限位環(huán)(574)與所述的排氣外錐閥(57 之間設(shè)有排氣頂緊彈簧(573)，所述的排氣外錐閥 (572)上設(shè)有進(jìn)氣波形環(huán)槽，在所述的排氣外錐閥(57 上轉(zhuǎn)動套裝有排氣內(nèi)錐閥(571)， 所述的排氣內(nèi)錐閥(571)上設(shè)有兩個分別與兩個所述的燃燒動力腔連接的進(jìn)氣孔和一個放空的排氣孔，所述的排氣外錐閥(57 轉(zhuǎn)動時使所述的進(jìn)氣波形環(huán)槽在一個相位連通排氣孔與第一個進(jìn)氣孔且切斷排氣孔與第二個進(jìn)氣孔，在另一個相位連通排氣孔與第二個進(jìn)氣孔且切斷排氣孔與第一個進(jìn)氣孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，其特征是所述的單缸雙活塞對置式液壓發(fā)動機(jī)組的回油腔通過液壓單向閥、溢流閥06)連接有液壓泵07)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，其特征是同一所述的活塞的動力油腔和回油腔在所述的活塞的運(yùn)動下止點(diǎn)設(shè)有旁通管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙缸四活塞對置式液控發(fā)動機(jī)，兩組對置活塞組件中，各有一組對置移動活塞，活塞的受油端接口，分別對應(yīng)旋轉(zhuǎn)主軸上兩組往復(fù)容積泵的接口。轉(zhuǎn)動主軸，容積泵的變化直接耦合到活塞上，準(zhǔn)確控制活塞運(yùn)動方向，及內(nèi)止點(diǎn)，外止點(diǎn)位置，來分別完成，進(jìn)氣-壓縮-做功膨脹-排氣工作行程，及動力輸出。通過簡單的方式將活塞可控，達(dá)到兼顧常規(guī)發(fā)動機(jī)及液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，又避免各自的缺點(diǎn)。其他如啟動系統(tǒng)，供油系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)及密封系統(tǒng)都共用現(xiàn)有完全成熟技術(shù)，便于項(xiàng)目的實(shí)施。適用于發(fā)動機(jī)行業(yè)推廣。
文檔編號F02B75/28GK102400784SQ201110335429
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者張廣益, 張瓊美, 歐益忠 申請人:張廣益, 張瓊美, 歐益忠