專利名稱：多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣體壓縮及熱能與動力領域，尤其是一種氣缸活塞機構(gòu)。
背景技術：
無論是活塞式氣體壓縮領域還是活塞式發(fā)動機領域，活塞慣性力的影響是限制這類機械的設計和制造的重要因素，為此，在傳統(tǒng)設計和制造過程中往往盡可能地把活塞的質(zhì)量壓到最低，這樣就必定影響活塞的強度。換句話說，從一方面講是需要把活塞的質(zhì)量做輕，而從另外一方面講是需要提高活塞的承載能力而需要把活塞做重，這個矛盾一直影響著氣體壓縮機和發(fā)動機的設計、制造和性能。因此，需要發(fā)明一種性能受活塞質(zhì)量影響小或能夠消除活塞質(zhì)量對性能影響的氣缸活塞機構(gòu)。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提出的技術方案如下一種多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括連接結(jié)構(gòu)體、氣缸、配氣口和至少三個活塞，所述活塞共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸相配合，相鄰的兩個所述活塞與所述氣缸構(gòu)成一個流體工作區(qū)，所述連接結(jié)構(gòu)體包括A類連接結(jié)構(gòu)體和B類連接結(jié)構(gòu)體,相間的所述活塞與所述A類連接結(jié)構(gòu)體固連，其余的所述活塞與所述B類連接結(jié)構(gòu)體固連，所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體相對運動，所述A類連接結(jié)構(gòu)件和所述B類連接結(jié)構(gòu)件設置在所述氣缸的外部，所述配氣口設在所述流體工作區(qū)上，在所述活塞的每一個單程運動中，至少有一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程。在所述流體工作區(qū)上設燃油噴射器；所述配氣口包括掃氣進氣口和掃氣排氣口，所述掃氣進氣口和所述掃氣排氣口設置在設有所述燃油噴射器的所述流體工作區(qū)的所述氣缸的側(cè)壁上，所述燃油噴射器受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)控制。在所述流體工作區(qū)上設燃油噴射器；所述配氣口包括掃氣進氣口和排氣口，在所述排氣口處設排氣門，所述掃氣進氣口和所述排氣口設置在設有所述燃油噴射器的所述流體工作區(qū)的所述氣缸的側(cè)壁上，所述排氣門和所述燃油噴射器受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)控制。在所述流體工作區(qū)上設燃油噴射器；所述配氣口包括掃氣排氣口和進氣口，在所述進氣口處設進氣門，所述掃氣排氣口和所述進氣口設置在設有所述燃油噴射器的所述流體工作區(qū)的所述氣缸的側(cè)壁上，所述進氣門和所述燃油噴射器受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)控制。所述活塞為五個以上。在所述流體工作區(qū)上設燃油噴射器；所述配氣口包括進氣口和排氣口，在所述進氣口和所述排氣口處對應設置進氣門和排氣門，所述進氣口和所述排氣口設置在設有所述燃油噴射器的所述流體工作區(qū)的所述氣缸的側(cè)壁上，所述進氣門、所述排氣門和所述燃油噴射器受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照吸氣沖程-壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程-排氣沖程的四沖程工作模式工作的四沖程控制機構(gòu)控制。在所述流體工作區(qū)上設燃油噴射器；所述配氣口包括進氣口和排氣口，在所述進 氣口和所述排氣口處對應設置進氣門和排氣門，所述進氣口和所述排氣口中的至少一個設置在設有所述燃油噴射器的所述流體工作區(qū)的所述活塞上，所述進氣門、所述排氣門和所述燃油噴射器受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照吸氣沖程-壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程-排氣沖程的四沖程工作模式工作的四沖程控制機構(gòu)控制。所述進氣門和所述排氣門分別設置在設有所述燃油噴射器的所述流體工作區(qū)的兩個所述活塞上。所述流體工作區(qū)的個數(shù)為2的整數(shù)倍。所述流體工作區(qū)的個數(shù)為4的整數(shù)倍。所述配氣口包括掃氣進氣口、掃氣排氣口、進氣口和供氣口，在所述進氣口和所述供氣口處對應設置進氣門和供氣門，所述掃氣進氣口和所述掃氣排氣口設置在所述流體工作區(qū)的所述氣缸的側(cè)壁上，所述進氣口和所述供氣口設置在所述流體工作區(qū)的所述活塞上。所述配氣口包括進氣口和供氣口，在所述進氣口和供氣口處對應設置進氣門和供氣門。所述A類連接結(jié)構(gòu)體和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體經(jīng)連桿與曲軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。所述A類連接結(jié)構(gòu)體和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體與定位滑塊連接，所述定位滑塊經(jīng)連桿與曲軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。所述A類連接結(jié)構(gòu)體和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體經(jīng)連桿與擺軸的連桿軸頸連接。所述A類連接結(jié)構(gòu)體和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體與定位滑塊連接，所述定位滑塊經(jīng)連桿與擺軸的連桿軸頸連接。所述擺軸與負載連接。所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍，小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2倍。選擇性地，所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值可設為所述氣缸內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍之間的任意值，例如O. 3倍、O. 4倍、
0.5 倍、O. 6 倍、O. 7 倍、O. 8 倍、O. 9 倍、I. O 倍、I. I 倍、I. 2 倍、I. 3 倍、I. 4 倍、I. 5 倍、I. 6 倍、
1.7倍、I. 8倍、I. 9倍等。[0024]所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍，小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2倍。選擇性地，所述連接結(jié)構(gòu)體及與其連接的所述活塞的往復運動的最大慣性力的絕對值可設為所述氣缸內(nèi)的氣體的最大壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍之間的任意值，例如O. 3倍、O. 4倍、O. 5倍、O. 6倍、O. 7倍、O. 8 倍、O. 9 倍、I. O 倍、I. I 倍、I. 2 倍、I. 3 倍、I. 4 倍、I. 5 倍、I. 6 倍、I. 7 倍、I. 8 倍、I. 9倍等。所述A類連接結(jié)構(gòu)體與行程限定機構(gòu)的一端轉(zhuǎn)動連接，所述B類連接結(jié)構(gòu)體與所述行程限定機構(gòu)的另一端轉(zhuǎn)動連接。所述A類連接結(jié)構(gòu)體或所述B類連接結(jié)構(gòu)體與行程限定機構(gòu)的一端轉(zhuǎn)動連接，所述行程限定機構(gòu)的另一端與機體轉(zhuǎn)動連接；或所述A類連接結(jié)構(gòu)體與一個行程限定機構(gòu)的一端轉(zhuǎn)動連接，所述B類連接結(jié)構(gòu)體與另一個行程限定機構(gòu)的一端轉(zhuǎn)動連接，此兩個所述行程限定機構(gòu)的另一端均與機體轉(zhuǎn)動連接。至少一個所述活塞的直徑大于或小于其余所述活塞的直徑。在所述氣缸的端部設氣缸蓋，所述氣缸蓋、靠近所述氣缸蓋的所述活塞和所述氣缸構(gòu)成附屬流體工作區(qū)。所述流體工作區(qū)的承壓能力大于IMPa。選擇性地，所述流體工作區(qū)的承壓能力還可以大于2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、lOMPa、llMPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa 或大于 30MPa。所述氣缸的軸線設為直線或設為弧線。在做功沖程中，所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體對所述活塞所做的功為E，所述活塞在整個做功沖程中的平均速度為F，所述活塞的質(zhì)量為M，所述活塞的質(zhì)量
夏 >(1055/
/0.5F3可選擇地，所述活塞的質(zhì)量M可大于、°A5%5F2、C'2%5F2、
0.255/ . 0.3S/ , 0.355/ , 0.4￡/ n 0.455/ ,成十；0.5￡/ ,
/0.5F2、 Λ.5 ,2、 /0.5F2 ' /0.5F2 ' / 0.5F2/OIj。與所述A類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞的連接點和所述活塞的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞的連接點和所述活塞的中心線所形成的平面B之間的夾角小于90度。所述A類連接結(jié)構(gòu)體經(jīng)連桿與曲軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接；所述B類連接結(jié)構(gòu)體經(jīng)另一所述連桿與同一所述曲軸的不同連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。部分或全部所述配氣口處設與之對應的配氣門，所述配氣門中的部分或全部受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照氣體工質(zhì)導入膨脹做功沖程-排氣沖程的二沖程工作模式工作的二沖程做功機構(gòu)控制系統(tǒng)控制。一種多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括連接結(jié)構(gòu)體、氣缸、配氣口和兩個共軸線設置的活塞，所述活塞與設置在其外部的所述氣缸相配合，兩個所述活塞與所述氣缸構(gòu)成一個流體工作區(qū)，所述連接結(jié)構(gòu)體包括A類連接結(jié)構(gòu)體和B類連接結(jié)構(gòu)體，一個所述活塞與所述A類連接結(jié)構(gòu)體固連，另一個所述活塞與所述B類連接結(jié)構(gòu)體固連，所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體相對運動，所述A類連接結(jié)構(gòu)件和所述B類連接結(jié)構(gòu)件設置在所述氣缸的外部，所述配氣口設在所述流體工作區(qū)上，其中，所述A類連接結(jié)構(gòu)體和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體經(jīng)連桿與擺軸的連桿軸頸連接。所述A類連接結(jié)構(gòu)體和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體與定位滑塊連接，所述定位滑塊經(jīng)連桿與擺軸的連桿軸頸連接。與所述A類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞的連接點和所述活塞的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞的連接點和所述活塞的中心線所形成的平面B之間的夾角小于90度。為了進一步優(yōu)化所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體可以套裝設置。所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為柴油發(fā)動機，所述柴油發(fā)動機的燃油噴射提前角大于15度。選擇性地，所述柴油發(fā)動機的燃油噴射提前角可以設為大于17度、19度或大于20度。所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機，所述汽油發(fā)動機的點火提前角大于5度。選擇性地，所述汽油發(fā)動機的點火提前角可以設為大于7度、9度、11度、13度、15度、17度或大于20度。所述連桿設為彈性結(jié)構(gòu)體。本實用新型的原理是通過將所述活塞共線設置在二沖程工作模式下(如二沖程發(fā)動機或氣體壓縮機)形成至少兩個所述流體工作區(qū)，在四沖程工作模式下(如四沖程發(fā)動機)形成至少四個所述流體工作區(qū)，并使所述活塞一次單程運動中，所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)中的至少一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程，通過這種設置方式實現(xiàn)了在任何單一運動過程中所述氣缸內(nèi)的被壓縮氣體對所述活塞產(chǎn)生的作用力與所述活塞及其連接結(jié)構(gòu)體的慣性力方向相反的作用，從而減輕了慣性力也減輕了氣缸內(nèi)氣體壓力(特別是用于發(fā)動機時的爆壓力)對所述活塞的運動連接件(例如連桿、曲軸等)的沖擊。本實用新型中，所謂的“相間的所述活塞與所述A類連接結(jié)構(gòu)體固連，其余的所述活塞與所述B類連接結(jié)構(gòu)體固連”是指如果設置5個所述活塞，則第I個、第3個和第5個所述活塞或第2個和第4個所述活塞為相間的所述滑動活塞，如第I個、第3個和第5個所述活塞與所述A類連接結(jié)構(gòu)體固連，則第2個和第4個所述活塞與所述B類連接結(jié)構(gòu)體固連，如第2個和第4個所述活塞與所述A類連接結(jié)構(gòu)體固連，則第I個、第3個和第5個所述活塞與所述B類連接結(jié)構(gòu)體固連，依次類推設置有其他數(shù)量所述活塞的所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。[0050]本實用新型中，所述配氣口是指設在所述流體工作區(qū)上的，工質(zhì)可以通過其進入或排出所述流體工作區(qū)的開口。所述配氣口可以由所述活塞、設在所述配氣口處的配氣門及控制機構(gòu)來控制其開啟和關閉。本實用新型中，所謂的“所述配氣口設在所述流體工作區(qū)上”是指所述配氣口設在所述流體工作區(qū)的所述氣缸的側(cè)壁上和/或設在所述流體工作區(qū)的所述活塞上。本實用新型中，所謂的附屬流體工作區(qū)是指由設置在所述氣缸端部的所述氣缸蓋、靠近所述氣缸蓋的所述活塞和所述氣缸所構(gòu)成的流體工作區(qū)，其功能和作用可以與所述流體工作區(qū)相同。本實用新型中，所謂的慣性力是指所述活塞及其連接結(jié)構(gòu)體在做往復運動時由于加速度的影響所產(chǎn)生的作用力，具體是指所述連接結(jié)構(gòu)體(包括所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體等)及其固定連接的所述活塞的質(zhì)量與其加速度的乘積所得到的力；在所述A類連接結(jié)構(gòu)體和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體與曲軸或擺軸連接的結(jié)構(gòu)中，所謂的慣性力還包括連桿的往復慣性力。本實用新型中，所謂的固定連接是指兩個部件之間沒有任何位移、沒有任何轉(zhuǎn)動或擺動的連接方式，即經(jīng)固定連接后的部件形成一體按照同一運動規(guī)律運動的連接方式。本實用新型中，所述活塞的最大慣性力的絕對值設定為某一個特定值,可以理解為所述活塞的質(zhì)量設定為某一特定值，其目的是為了盡最大可能地增大所述活塞的質(zhì)量，從而使所述活塞的質(zhì)量與其本身的加速度的乘積所得到的力大于所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的最大爆炸壓力的O. I倍，小于最大爆炸壓力的2倍，其目的是為了減少爆炸壓力對連桿、曲軸等運動部件的沖擊力。本實用新型中，所謂的“所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體相對運動”同時是指與所述A類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞之間發(fā)生相對運動。本實用新型中，所謂的“在所述活塞的每一個單程運動中，至少有一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程”是指在只設有配氣口的結(jié)構(gòu)中，所述流體工作區(qū)的個數(shù)至少為兩個，而且每個所述流體工作區(qū)都以二沖程工作模式工作，則在所述活塞的每一個單程運動中，至少有一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程；在設有配氣門的結(jié)構(gòu)中，所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)還包括一個使“所述活塞在每一個單程運動中，至少有一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程”的控制機構(gòu)。本實用新型中，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞的連接點和所述活塞的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體連接的所述活塞的連接點和所述活塞的中心線所形成的平面B之間的夾角小于85度、80度、75度、70度、65度、60度、55度、50度、45度、40度、35度、30度、25度或小于20度。本實用新型所公開的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)改變了盡可能將活塞輕量化的設計思想，與其相反，通過將活塞或其固定連接結(jié)構(gòu)體重量化設計，從而減少往復運動的慣性力以及缸內(nèi)氣體壓力變化(特別是用作活塞式發(fā)動機時燃燒形成的爆壓)對運動件(例如連桿、曲軸等)的沖擊。本發(fā)明人認為，在傳統(tǒng)氣缸活塞機構(gòu)中，例如活塞式發(fā)動機等，氣缸內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的爆壓作用在質(zhì)量較輕的活塞及其連接件上，形成較大的加速度，最終將能量的一部分儲存到飛輪中，當氣缸活塞機構(gòu)需要能量時，再由飛輪釋放回到氣缸活塞機構(gòu)中，這樣一個長距離的能量儲存與釋放經(jīng)過了多個部件，更經(jīng)過了多處滑動或轉(zhuǎn)動界面，必定造成能量損失以及整個機構(gòu)的重量化。與此相反，本實用新型中將處于燃燒膨脹做功沖程中的流體工作區(qū)內(nèi)爆壓的作用力的一部分直接用作其他所述流體工作區(qū)的壓縮力，這就大大提高了機構(gòu)的平穩(wěn)性、效率和整機輕量化。不僅如此，通過將所述活塞及其固定連接結(jié)構(gòu)體重量化設計，相當于將所述氣缸內(nèi)燃料燃燒的爆壓中的能量一部分儲存在所述活塞及其固定連接結(jié)構(gòu)體內(nèi)以備用，這樣就進一步增加了機構(gòu)的運行的平穩(wěn)性，也提高了機構(gòu)的效率。本實用新型中，增大所述活塞的質(zhì)量的優(yōu)勢還在于假設所述活塞及其固定連接
結(jié)構(gòu)體的質(zhì)量為Ai1,其他運動部件的質(zhì)量當量為M2,所述活塞和其他運動部件的共同加速度為fl，最大爆炸壓力為F，則存在關系式P = + Af2α。傳統(tǒng)發(fā)動機中，由于活塞的質(zhì)量設計的很小，也就是Ai1很小，因此與活塞連接的
運動件所承受的力Aip很大，增加了對與活塞連接的運動件的承載能力的要求。而本實用新型中所公開的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，在將活塞的質(zhì)量設為較大的結(jié)構(gòu)中(即滿足上述關于力和關于能量的限定)，由于增大所述活塞的質(zhì)量，也就是增大M1
，因此與活塞連接的運動件所承受的力Λ 2α減小。燃燒爆炸的能量的部分或大部分被儲存在活塞中，當活塞需要能量時，可直接以減小自己的運動速度將能量釋放出來，從而減小對與活塞連接的運動件的承載能力的要求，并且可以減少能量流動過程中的機械損失。例如，在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)與曲軸連接的結(jié)構(gòu)中，所述曲軸所承受的最大作用力等于氣缸內(nèi)氣體對所述活塞的作用力和往復運動最大慣性力之差，這就大大減輕了曲軸主軸頸、曲軸連桿軸頸、連桿小端連接軸頸等處的沖擊力。本實用新型中，所謂的氣缸活塞機構(gòu)是指用于活塞式發(fā)動機的氣缸活塞機構(gòu)或用于活塞式氣體壓縮機的氣缸活塞機構(gòu)或用于活塞式膨脹做功機構(gòu)的氣缸活塞機構(gòu)。本實用新型中，所謂的掃氣進氣口是指能夠產(chǎn)生掃氣作用的進氣口，所謂的掃氣排氣口是指能夠提供掃氣功能的排氣口。本實用新型中，所謂的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)根據(jù)氣體壓縮領域的公知技術，在必要的地方設進氣口和供氣口，或設進氣口、排氣口和供氣口，可作為氣體壓縮機的氣缸活塞機構(gòu)使用；根據(jù)內(nèi)燃機領域的公知技術，在必要的地方設進氣口和排氣口，或設進氣口、排氣口和供氣口，以及燃料入口可作為內(nèi)燃機的氣缸活塞機構(gòu)使用；根據(jù)熱動力領域的公知技術，在必要的地方設進氣口(即高溫高壓工質(zhì)入口)和排氣口(即乏氣排出口)，可作為利用高壓工質(zhì)膨脹做功對外輸出動力的做功機構(gòu)使用，在這種情況下，由所述進氣口導入的工質(zhì)可以是由鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽，或由燃燒室產(chǎn)生的燃氣工質(zhì)；根據(jù)流體泵領域的公知技術，在必要的地方設流體入口(進氣口)和流體排出口(排氣口)，可作為流體泵的氣缸活塞機構(gòu)使用。本實用新型中，所謂的流體工作區(qū)是指流體可以進入和排出的區(qū)域，即由所述氣缸和所述活塞形成的容積變化區(qū)域；當將本實用新型所公開的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)用作活塞式發(fā)動機時，所述流體工作區(qū)中的一部分為燃燒室。本實用新型中，所謂的“所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體與曲軸轉(zhuǎn)動連接”是指所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體與所述曲軸的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn) 動連接。本實用新型中，共軸線設置的所述活塞分為兩種運動規(guī)律，將運動規(guī)律相同的活 塞歸為一類，故分為A類和B類；與一個或多個同一類所述活塞連接的只做往復運動的結(jié)構(gòu) 體叫做連接結(jié)構(gòu)體，所謂的結(jié)構(gòu)體是指具有一定結(jié)構(gòu)形狀和結(jié)構(gòu)強度的物體；由于所連接 的活塞的運動規(guī)律不同，為了區(qū)別起見，所述連接結(jié)構(gòu)體分為A類連接結(jié)構(gòu)體和B類連接結(jié) 構(gòu)體；所述A類連接結(jié)構(gòu)體將發(fā)動機中所有具有相同運動規(guī)律的A類活塞連接在一起，同 理，所述B類連接結(jié)構(gòu)體將發(fā)動機中與所述A類連接結(jié)構(gòu)體相連接的A類活塞具有相對運 動規(guī)律的所有B類活塞連接在一起。本實用新型中，所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體套裝設置的目的是為 了減少所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體所占據(jù)的空間，為發(fā)動機的結(jié)構(gòu)布置提 供方便，特別是為所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體經(jīng)連桿與曲軸連接提供方便。傳統(tǒng)發(fā)動機中，如果將燃油噴射提前角增大(指柴油發(fā)動機)或點火提前角增大 (指汽油發(fā)動機)，氣缸內(nèi)的最大爆炸壓力將發(fā)生在靠近上止點的區(qū)域內(nèi)，這將給曲軸的連 桿軸頸、連桿和活塞的連接部位以及連桿和曲軸的連接部位造成很大的負載，甚至發(fā)生破 壞。而本實用新型所公開的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，由于所述活塞及其固定連接件的往 復運動的慣性力很大，特別是當所述活塞及其固定連接件的往復運動的慣性力大于氣缸內(nèi) 的最大爆炸壓力時，不但不會增加曲軸的連桿軸頸、連桿和活塞的連接部位以及連桿和曲 軸的連接部位的負載，反而會使其負載減小，而且在燃料燃燒放熱過程中會使更多的燃料 在高壓下放熱，提高所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)作為發(fā)動機(柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機) 的效率。本實用新型中，應根據(jù)公知技術在必要的情況下將所述活塞設為雙頂活塞。一般 說來，多個所述活塞中除兩端的所述活塞以外的其他所述活塞應設為雙頂活塞，這樣可以 減少所述活塞占據(jù)的空間。本實用新型中，根據(jù)氣體壓縮及熱能與動力領域的公知技術，在必要的地方設置 必要的部件、單元或系統(tǒng)等。本實用新型的有益效果如下本實用新型所公開的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)能夠大幅度提高流體工作區(qū)在整 機中所占的比例，進而提高效率，而且大幅度降低活塞質(zhì)量對氣缸活塞機構(gòu)性能的影響。

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實用新型實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；0085]圖9是本實用新型實施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；0086]圖10是本實用新型實施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；0087]圖11是本實用新型實施例11的結(jié)構(gòu)示意圖；0088]圖12是本實用新型實施例12的結(jié)構(gòu)示意圖；0089]圖13是本實用新型實施例13的結(jié)構(gòu)示意圖；0090]圖14是本實用新型實施例14的結(jié)構(gòu)示意圖；0091]圖15是本實用新型實施例15的結(jié)構(gòu)示意圖；0092]圖16是本實用新型實施例16的結(jié)構(gòu)示意圖；0093]圖17是本實用新型實施例17的結(jié)構(gòu)示意圖；0094]圖18是本實用新型實施例18的結(jié)構(gòu)示意圖；0095]圖19是本實用新型實施例19的結(jié)構(gòu)示意圖；0096]圖20是本實用新型實施例20的結(jié)構(gòu)示意圖；0097]圖21是本實用新型實施例21的結(jié)構(gòu)示意圖；0098]圖22是本實用新型實施例22的結(jié)構(gòu)示意圖；0099]圖23是本實用新型實施例23的結(jié)構(gòu)示意圖；0100]圖24是圖23的A向視圖；0101]圖25是本實用新型實施例24的結(jié)構(gòu)不意圖；0102]圖26是本實用新型實施例25的結(jié)構(gòu)不意圖；0103]圖27是圖26的A-A視圖；0104]圖28是圖26的E-E視圖；0105]圖29是本實用新型實施例26的結(jié)構(gòu)不意圖；0106]圖30是圖29的A-A視圖，0107]圖中0108]I活塞、2 A類連接結(jié)構(gòu)體、3B類連接結(jié)構(gòu)體、4氣缸、5進氣門、6排氣門、7供氣
門、8掃氣進氣口、9掃氣排氣口、10流體工作區(qū)、11燃油噴射器、12 二沖程控制機構(gòu)、13四沖程控制機構(gòu)、14曲軸、15擺軸、16定位滑塊、17負載、18行程限定機構(gòu)、19機體、20氣缸蓋、21 二沖程壓縮控制機構(gòu)、29附屬流體工作區(qū)、30活塞組合體、31連桿、32 二沖程做功機構(gòu)控制系統(tǒng)、33進氣道、34排氣道。
具體實施方式
實施例I如圖I所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括活塞I、A類連接結(jié)構(gòu)體2、B類連接結(jié)構(gòu)體3、氣缸4和配氣口，三個所述活塞I共軸線設置，并與設置在其外部的氣缸4相配合，所述氣缸4的軸線設為直線，相鄰的兩個所述活塞I構(gòu)成一個流體工作區(qū)10，三個所述活塞I和所述氣缸4共構(gòu)成兩個所述流體工作區(qū)10，中間的所述活塞I與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2固定連接，兩端的所述活塞I與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3固定連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3設置在所述氣缸4的外部且能相對運動，所述配氣口包括掃氣進氣口 8和掃氣排氣口 9，所述掃氣進氣口 8和所述掃氣排氣口 9設置在每個所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上，在每個所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上設燃油噴射器11，所述燃油噴射器11受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)12控制，其中，在所述活塞I的每一個單程運動中，所述流體工作區(qū)10中有一個處于壓縮沖程；所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別經(jīng)連桿31與曲軸14的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，且將所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 15倍；在做功沖程中，所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體對所述活塞I所做的功為￡，所述活塞I在整個做功沖程中的平均速度為Γ ,所述活塞I的質(zhì)量為il/ ,所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5ΜΓ2 = 0.055 ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為2MPa ;所述連桿31設為彈性結(jié)構(gòu)體；與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為88度；所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為柴油發(fā)動機，且其燃油噴射提前角為16度。選擇性地,也可只讓所述A類連接結(jié)構(gòu)體2或所述B類連接結(jié)構(gòu)體3中的一個與曲軸14的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，只要使得所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3相對運動即可。選擇性地，所述配氣口也可選擇性地設置，例如設為掃氣進氣口 8和排氣口，或進氣口和掃氣排氣口 9等，只要能滿足所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的二沖程工作模式的配氣要求即可?？蛇x擇地，所述活塞I的質(zhì)量也可調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)
的做功沖程中的平均動能滿足0.5MF2 > 0.055中的任意數(shù)值，例如調(diào)整活塞的質(zhì)量M ,
楠甘坐；0.15/ ^ 0.155/ ^ 0.25/ , 0.25S/ ^ 0.35/ n 0.355/ nIf 興寸丁 /O SV2、 /0.5V2、 /0.5F2、 /0.5V2、 /0.5F2、 /0.5V2、
0.4￡/ 0.455/0.5 E /
/0.5V2 ' /o.5r,2 或寸于 /0.5Γ2。所述流體工作區(qū)10的承壓能力還可設為大于2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、lOMPa、llMPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa 或大于 30MPa。實施例2如圖2所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于所述配氣口包括掃氣進氣口 8，所述掃氣排氣口 9用排氣口替代，所述排氣口處設有排氣門6，所述B類連接結(jié)構(gòu)體3與定位滑塊16連接，所述定位滑塊16經(jīng)連桿31與擺軸15的連桿軸頸連接，所述擺軸15與負載17連接，所述排氣門6和所述燃油噴射器11受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)12控制，且將所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2倍；所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5ΜΓ2 = 0.15 ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為3MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面A，與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面B，所述平面A和所述平面B之間的夾角設為85度；所述燃油噴射提前角為17度。選擇性地，所述平面A和所述平面B之間的夾角還可設為80度、75度、70度、65度、60度、55度、50度、45度、40度、35度、30度、25度或20度。選擇性地，所述燃油噴射提前角還可以設為18度、19度、20度或25度等。實施例3如圖3所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于所述配氣口包括掃氣排氣口 9，所述掃氣進氣口 8用進氣口替代，所述進氣口處設有進氣門5，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別與定位滑塊16連接，連接不同類連接結(jié)構(gòu)體的所述定位滑塊16經(jīng)連桿31與曲軸14的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，所述掃氣排氣口 9和所述進氣口設置在設有所述燃油噴射器11的所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上，所述進氣門5和所述燃油噴射器11受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)12控制，且將所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 3倍；將所述B類連接結(jié)構(gòu)體3及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍；所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿M0.51fr2 = 0.15S ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為5MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面A，與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面B，所述平面A和所述平面B之間的夾角設為80度；所述燃油噴射提前角為19度。 選擇性地，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3可以分別與負載17連接。實施例4如圖4所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于還包括行程限定機構(gòu)18，所述行程限定機構(gòu)18設為二連桿結(jié)構(gòu)，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2與行程限定機構(gòu)18的一端轉(zhuǎn)動連接，所述B類連接結(jié)構(gòu)體3與所述行程限定機構(gòu)18的另一端轉(zhuǎn)動連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2或所述B類連接結(jié)構(gòu)體3經(jīng)連桿31與所述曲軸14的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍；所述B類連接結(jié)構(gòu)體3及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 95倍；所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5MF2 = 0.2￡ ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為IOMPa,與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為90度；所述燃油噴射提前角為20度。[0124]實施例5如圖5所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于還包括行程限定機構(gòu)18，所述行程限定機構(gòu)18設為二連桿結(jié)構(gòu)，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2與行程限定機構(gòu)18的一端轉(zhuǎn)動連接，所述行程限定機構(gòu)18的另一端與機體19轉(zhuǎn)動連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 8倍；所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5脫2 = 0.25S ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為15MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為70度；所述燃油噴射提前角為18度。實施例6如圖6所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于還包括兩個行程限定機構(gòu)18，所述行程限定機構(gòu)18設為二連桿結(jié)構(gòu)，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2與一個行程限定機構(gòu)18的一端轉(zhuǎn)動連接，所述B類連接結(jié)構(gòu)體3與另一個行程限定機構(gòu)18的一端轉(zhuǎn)動連接，此兩個所述行程限定機構(gòu)18的另一端均與機體19轉(zhuǎn)動連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 35倍；所述B類連接結(jié)構(gòu)體3及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 35倍；所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足OMiF2=OME ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為20MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為65度；所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機，且其點火提前角為6度。顯然，當所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機時，需要在所述流體工作區(qū)10上設置合適的點火裝置，例如火花塞。實施例7如圖7所述的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于取消所述燃油噴射器11;所述配氣口包括進氣口和供氣口，所述進氣口和所述供氣口設置在所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上，在所述進氣口和所述供氣口處對應設置進氣門5和供氣門7，所述進氣門5、所述供氣門7受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照吸氣沖程-壓縮供氣沖程的二沖程工作模式工作的二沖程壓縮控制機構(gòu)21控制，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 7倍；所述流體工作區(qū)10的承壓能力為2MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為60度；所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為壓縮機。實施例8[0131]如圖8所述的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例7的區(qū)別在于所述進氣口和所述供氣口設置在所述流體工作區(qū)10的所述活塞I上，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 6倍；所述B類連接結(jié)構(gòu)體3及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 6倍；所述流體工作區(qū)10的承壓能力為2. 5MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為55度。實施例9如圖9所述的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于所述氣缸4的軸線設為弧線，在所述氣缸4的端部設氣缸蓋20，所述氣缸蓋20、所述活塞I和所述氣缸4構(gòu)成附屬流體工作區(qū)29，在所述氣缸蓋20上設進氣口和供氣口，所述進氣口和所述供氣口處對應設置進氣門5和供氣門7，所述附屬流體工作區(qū)29按照按照吸氣沖程-壓縮供氣沖程的二沖程工作模式工作；與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為50度。實施例10如圖10所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括活塞1、A類連接結(jié)構(gòu)體2、B類連接結(jié)構(gòu)體3、氣缸4和配氣口，五個所述活塞I共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸4相配合，其中兩個相間的所述活塞I與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2固定連接，另外三個相間的所述活塞I與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3固定連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3設置在所述氣缸4的外部且能相對運動，所述氣缸4的軸線設為直線，相鄰的兩個所述活塞I構(gòu)成一個流體工作區(qū)10，五個所述活塞I和所述氣缸4構(gòu)成四個所述流體工作區(qū)10，在每個所述流體工作區(qū)10上設燃油噴射器11 ;所述配氣口包括掃氣進氣口 8和掃氣排氣口 9，所述掃氣進氣口 8和所述掃氣排氣口 9設置在每個所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上，所述燃油噴射器11受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)12控制，其中，在所述活塞I的每一個單程運動中，所述流體工作區(qū)10中至少有一個處于壓縮沖程；所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別經(jīng)連桿31與曲軸14的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，且將所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 15倍；在做功沖程中，所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體對所述活塞I所做的功為5 ,所述活塞I在整個做功沖程中的平均速度為7，所述活塞I的質(zhì)量為M ,所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足|15,2 = 0.055 ；所述流體工作區(qū)10的承壓能力為3MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為45度；所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機，且其點火提前角為11度。顯然，需要在所述流體工作區(qū)10上設置合適的點火裝置，例如火花塞。選擇性地,也可只讓所述A類連接結(jié)構(gòu)體2或所述B類連接結(jié)構(gòu)體3中的一個與曲軸14的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，只要使得所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3相對運動即可；也可只在選定的一個或幾個所述流體工作區(qū)10上設所述燃油噴射器11 ;所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大??；所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值還可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大小；所述流體工作區(qū)10的個數(shù)可以設計為2個以上或2的整數(shù)倍，只要滿足在所述活塞I的一個單程運動中至少有一個所述流體工作區(qū)10處于壓縮沖程即可。實施例11如圖11所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例10的區(qū)別在于所述配氣口包括進氣口和排氣口，所述進氣口和所述排氣口設置在每個所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上，在所述進氣口和排氣口處對應設置進氣門5和排氣門6，所述進氣門5、所述排氣門6和所述燃油噴射器11受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照吸氣沖程-壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程-排氣沖程的四沖程工作模式工作的四沖程控制機構(gòu)13控制，其中，在所述活塞I的每一個單程運動中，所述流體工作區(qū)10中至少有一個處于壓縮沖程；將所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2倍；在做功沖程中，所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體對所述活塞I所做的功為B，所述活塞I在整個做功沖程中的平均速度為F，所述活塞I的質(zhì)量為M ,所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5ΜΓ2 = 0.15S ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為2MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為40度；所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機，且其點火提前角為13度。選擇性地,也可只讓所述A類連接結(jié)構(gòu)體2或所述B類連接結(jié)構(gòu)體3中的一個與曲軸14的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，只要使得所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3相對運動即可；也可只在選定的幾個所述流體工作區(qū)10上設所述燃油噴射器11 ;所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大??；所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值還可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大小?？蛇x擇地，所述活塞I的質(zhì)量也可調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)
的做功沖程中的平均動能滿足0.5M# >0.05#中的任意數(shù)值，例如調(diào)整活塞的質(zhì)量1#，
柿甘絕；0.15/ o 0.155/ ^ 0.25/ , 0.255/ n 0.35/ n 0.355/ nIf 興寸丁 /O SF2 ' /0.5V2、 /0.5F2、 /0.5V2、 /0.5V2、 /0.5V2、0.45/ 2 0.455/ 3 或等干0.55/ 3/0.5V2、 /0.5F2 ^寸丁 AxSV2。所述流體工作區(qū)10的承壓能力還可設為大于2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、lOMPa、llMPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa、30MPa 等；所述流體工作區(qū)10的個數(shù)可以設計為4個以上或4的整數(shù)倍，只要滿足在所述活塞I的一個單程運動中至少有一個所述流體工作區(qū)10處于壓縮沖程即可。實施例12如圖12所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例11的區(qū)別在于所述排氣口設置在設有所述燃油噴射器11的所述流體工作區(qū)10的所述活塞I上，在所述排氣口處設排氣門6，所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足OiWF2 二 0.25B ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為8MPa ;所述排氣門6設置在設有所述燃油噴射器11的所述流體工作區(qū)10的所述活塞I上，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面A，與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面B，所述平面A和所述平面B之間的夾角設為35度；所述點火提前角為15度。實施例13如圖13所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例11的區(qū)別在于所述進氣口設置在設有所述燃油噴射器11的所述流體工作區(qū)10的所述活塞I上，在所述進氣口處設進氣門5，所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5MF2 = 0.4五；所述流體工作區(qū)10的承壓能力為12MPa ;所述進氣門5設在設有所述燃油噴射器11的所述流體工作區(qū)10的所述活塞I上，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面A，與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面B，所述平面A和所述平面B之間的夾角設為30度；所述點火提前角為17度。實施例14如圖14所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例11的區(qū)別在于所述進氣口和所述排氣口設置在設有所述燃油噴射器11的所述流體工作區(qū)10的所述活塞I上，在所述進氣口和所述排氣口處對應設置進氣門5和排氣門6，所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5MF2 = 0.55 ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為16MPa ;所述進氣門5和所述排氣門6分別設置在設有所述燃油噴射器11的所述流體工作區(qū)10的兩個所述活塞I上，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面A，與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面B，所述平面A和所述平面B之間的夾角設為25度；所述點火提前角為19。實施例15如圖15所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括活塞I、A類連接結(jié)構(gòu)體2、B類連接結(jié)構(gòu)體3、氣缸4和配氣口，三個所述活塞I共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸4相配合，所述氣缸4的軸線設為直線，相鄰的兩個所述活塞I與所述氣缸4構(gòu)成一個流體工作區(qū)10，三個所述活塞I共構(gòu)成兩個所述流體工作區(qū)10，在每個所述流體工作區(qū)10上設燃油噴射器11 ;中間的所述活塞I與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接，兩端的所述活塞I與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3設置在所述氣缸4的外部且能相對運動，所述配氣口包括進氣口、供氣口、掃氣進氣口 8和掃氣排氣口 9，在每個所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上設所述進氣口、所述供氣口、所述掃氣進氣口8和所述掃氣排氣口 9，所述進氣口和所述供氣口處對應設置進氣門5和供氣門7 (與權(quán)11的差別？)。其中，在所述活塞I的每一個單程運動中，所述流體工作區(qū)10中至少有一個處于壓縮沖程；所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別經(jīng)連桿31與曲軸14的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，且將所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 25倍；在做功沖程中，所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體對所述活塞I所做的功力丑所述活塞I在整個做功沖程中的平均速度為F，所述活塞I的質(zhì)量為虹，所述活塞I的質(zhì)量調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)的做功沖程中的平均動能滿足0.5MF2 二 0.W ;所述流體工作區(qū)10的承壓能力為2MPa，與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角設為20度；所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機，且其點火提前角為20度。顯然，當所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機時，需要在所述流體工作區(qū)10上設置合適的點火裝置，例如火花塞。選擇性地，也可只讓所述A類連接結(jié)構(gòu)體2或所述B類連接結(jié)構(gòu)體3中的一個與曲軸14的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，只要使得所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3相對運動即可；所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大??；所述A類連接結(jié)構(gòu)體2及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值還可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大小。可選擇地，所述活塞I的質(zhì)量也可調(diào)整到使其在所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)
的做功沖程中的平均動能滿足0.5MF2 >0.055中的任意數(shù)值，例如調(diào)整活塞的質(zhì)量F ,
伸苴篤干·/ , 0.155/ , 0.2M/ 7 0.255/ 5 0.3M/ , 0.35Ξ/ ,
1丈共寸丁 /0.5F2、 /0.5F2、 / 0.5產(chǎn)、 /OI2、 /0.5F2、 /0.5F2、
0.45/' 0.45m/ 成坐干 0.5令
/0.5V2、 /0.5V2 現(xiàn)寸卞 AxSV2。所述流體工作區(qū)10的承壓能力還可設為大于2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、lOMPa、llMPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa、30MPa 等。實施例16如圖16所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括活塞I、A類連接結(jié)構(gòu)體2、B類連接結(jié)構(gòu)體3、氣缸4和配氣口，五個所述活塞I共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸4相配合，其中兩個相間的所述活塞I與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接，另外三個相間的所述活塞I與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3相對運動，相鄰的兩個所述活塞I和所述氣缸4構(gòu)成一個流體工作區(qū)10，五個所述活塞I構(gòu)成四個所述流體工作區(qū)10，所述配氣口包括進氣口和供氣口，在每個所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上設置所述進氣口和所述供氣口，所述進氣口和所述供氣口處對應設置進氣門5和供氣門7，所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)作為壓縮機構(gòu)使用，其中，在所述活塞I的每一個單程運動中，所述流體工作區(qū)10中至少有一個處于壓縮沖程；所述B類連接結(jié)構(gòu)體3與曲軸14轉(zhuǎn)動連接，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2為自由狀態(tài)，且將所述B類連接結(jié)構(gòu)體3及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 18倍；所述流體工作區(qū)10的承壓能力為4MPa。選擇性地,也可將所述A類連接結(jié)構(gòu)體2與所述曲軸14轉(zhuǎn)動連接,所述B類連接結(jié)構(gòu)體3為自由狀態(tài)；或?qū)⑺鯝類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別與所述曲軸14的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，只要使得所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3相對運動即可；所述連接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大?。凰鲞B接結(jié)構(gòu)體及其固定連接的所述活塞I的往復運動的最大慣性力的絕對值還可以設計為所述流體工作區(qū)10內(nèi)的氣體的最大壓力對所述活塞I所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I到2倍之間的任意大小。所述流體工作區(qū)10的承壓能力還可設為大于2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、IOMPa、IIMPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa、30MPa 等。實施例17如圖17所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于三個所述活塞I的直徑不等且依次遞變。實施例18如圖18所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于兩端的所述活塞I通過所述B類連接結(jié)構(gòu)體3固連構(gòu)成活塞組合體30。實施例19如圖19所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括活塞1、A類連接結(jié)構(gòu)體2、B類連接結(jié)構(gòu)體3、氣缸4和配氣口，三個所述活塞I共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸4相配合，相鄰的兩個所述活塞I與所述氣缸4構(gòu)成一個流體工作區(qū)10，相間的所述活塞I與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2固連，其余相間的所述活塞I與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3固連，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別經(jīng)連桿31與曲軸14的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，以實現(xiàn)相對運動，所述A類連接結(jié)構(gòu)件2和所述B類連接結(jié)構(gòu)件3設置在所述氣缸4的外部，所述配氣口包括進氣口和排氣口，所述進氣口和所述排氣口設置在所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上，在所述進氣口處設有進氣門5，在所述排氣口處設有排氣門6，所述進氣門5和所述排氣門6受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照氣體工質(zhì)導入膨脹做功沖程-排氣沖程的二沖程工作模式工作的二沖程做功機構(gòu)控制系統(tǒng)32控制。選擇性地，所述配氣口可根據(jù)需要設為進氣口、排氣口、供氣口、掃氣進氣口和掃
21氣排氣口中的一個或多個，其中，全部或部分所述配氣口處可設與之對應的配氣門，所述配氣門中的部分或全部可受二沖程做功機構(gòu)控制系統(tǒng)32控制。實施例20如圖20所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括活塞I、A類連接結(jié)構(gòu)體2、B類連接結(jié)構(gòu)體3、氣缸4和配氣口，兩個所述活塞I共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸4相配合，兩個所述活塞I與所述氣缸4構(gòu)成一個流體工作區(qū)10，在所述流體工作區(qū)10上設燃油噴射器11，一個所述活塞I與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2固連，另一個所述活塞I與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3固連，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3相對運動，所述A類連接結(jié)構(gòu)件2和所述B類連接結(jié)構(gòu)件3設置在所述氣缸4的外部，所述配氣口包括進氣口和掃氣排氣口 9，所述進氣口和所述掃氣排氣口 9設置在設有所述流體工作區(qū)10的所述氣缸4的側(cè)壁上，在所述進氣口處設有進氣門5，其中，所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別經(jīng)連桿31與擺軸15的不同相位的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接，所述進氣門5和所述燃油噴射器11受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)12控制。選擇性地，所述配氣口可根據(jù)需要設為進氣口、排氣口、供氣口、掃氣進氣口和掃氣排氣口中的一個或多個，其中，全部或部分所述配氣口處可設與之對應的配氣門。選擇性地，也可以只是所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3之中的一個經(jīng)連桿31與擺軸15的連桿軸頸連接，只要能實現(xiàn)所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3之間的相對運動即可。實施例21如圖21所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例20的區(qū)別在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3分別與定位滑塊16連接，所述定位滑塊16經(jīng)連桿31與擺軸15的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。選擇性地，也可以是所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3中的任意一個與定位滑塊16連接。實施例22如圖22所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例18的區(qū)別在于所述掃氣進氣口 8用進氣口替代，所述進氣口處設進氣門5，所述掃氣排氣口 9用排氣口替代，在所述排氣口處設排氣門6，所述進氣門5、所述排氣門6和所述燃油噴射器11受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)12控制。實施例23如圖23和圖24所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例20的區(qū)別在于與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面A，與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面設為平面B，所述平面A和所述平面B之間的夾角設為30度。其中，圖24是圖23的A向示意圖，圖24中的夾角”表示與所述A類連接結(jié)構(gòu)體2連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的肀面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體3連接的所述活塞I的連接點和所述活塞I的中心線所形成的平面B之間的夾角的示意圖，進氣道33和排氣道34設置在所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3之間，且位于所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3夾角之外。選擇性地，所述平面A和所述平面B之間的夾角還可以設置為15度、45度、60度等任意小于90度的角。實施例24如圖25所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例16的區(qū)別在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體2經(jīng)連桿31與位于所述氣缸4的一端的曲軸14的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接；所述B類連接結(jié)構(gòu)體3經(jīng)另一所述連桿31與位于所述氣缸4的另一端的另一所述曲軸14的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。實施例25如圖26、圖27和圖28所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體2和所述B類連接結(jié)構(gòu)體3套裝設置。實施例26如圖29和圖30所示的多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其與實施例I的區(qū)別在于所述平面A和所述平面B之間的夾角設為O度。選擇性地，上述實施例中的所述連桿31均可設為彈性結(jié)構(gòu)體。顯然，本實用新型不限于以上實施例，根據(jù)本領域的公知技術和本實用新型所公開的技術方案，可以推導出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于包括連接結(jié)構(gòu)體、氣缸(4)、配氣口和至少三個活塞(I )，所述活塞(I)共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸(4)相配合，相鄰的兩個所述活塞(I)與所述氣缸(4)構(gòu)成一個流體工作區(qū)(10)，所述連接結(jié)構(gòu)體包括A類連接結(jié)構(gòu)體(2)和B類連接結(jié)構(gòu)體(3)，相間的所述活塞(I)與所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)固連，其余的所述活塞(I)與所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)固連，所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)和所述 B類連接結(jié)構(gòu)體(3)相對運動，所述A類連接結(jié)構(gòu)件(2)和所述B類連接結(jié)構(gòu)件(3)設置在所述氣缸(4)的外部，所述配氣口設在所述流體工作區(qū)(10)上，在所述活塞(I)的每一個單程運動中，至少有一個所述流體工作區(qū)(10)處于壓縮沖程。
2.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于在所述流體工作區(qū)(10) 上設燃油噴射器(11);所述配氣口包括掃氣進氣口(8)和掃氣排氣口(9)，所述掃氣進氣口(8)和所述掃氣排氣口(9)設置在設有所述燃油噴射器(11)的所述流體工作區(qū)(10)的所述氣缸(4)的側(cè)壁上，所述燃油噴射器(11)受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程_燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)(12)控制。
3.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于在所述流體工作區(qū)(10) 上設燃油噴射器(11);所述配氣口包括掃氣進氣口( 8 )和排氣口，在所述排氣口處設排氣門(6)，所述掃氣進氣口(8)和所述排氣口設置在設有所述燃油噴射器(11)的所述流體工作區(qū)(10 )的所述氣缸(4 )的側(cè)壁上，所述排氣門(6 )和所述燃油噴射器(11)受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程_燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)(12)控制。
4.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于在所述流體工作區(qū)(10) 上設燃油噴射器(11);所述配氣口包括掃氣排氣口( 9 )和進氣口，在所述進氣口處設進氣門(5)，所述掃氣排氣口(9)和所述進氣口設置在設有所述燃油噴射器(11)的所述流體工作區(qū)(10 )的所述氣缸(4 )的側(cè)壁上，所述進氣門(5 )和所述燃油噴射器(11)受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照掃氣進氣壓縮沖程_燃燒膨脹做功沖程的二沖程工作模式工作的二沖程控制機構(gòu)(12)控制。
5.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述活塞(I)為五個以上。
6.如權(quán)利要求5所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于在所述流體工作區(qū)(10) 上設燃油噴射器(11);所述配氣口包括進氣口和排氣口，在所述進氣口和所述排氣口處對應設置進氣門(5)和排氣門(6)，所述進氣口和所述排氣口設置在設有所述燃油噴射器(11)的所述流體工作區(qū)(10)的所述氣缸(4)的側(cè)壁上，所述進氣門(5)、所述排氣門(6)和所述燃油噴射器(11)受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照吸氣沖程_壓縮沖程-燃燒膨脹做功沖程_排氣沖程的四沖程工作模式工作的四沖程控制機構(gòu)(13)控制。
7.如權(quán)利要求5所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于在所述流體工作區(qū)(10) 上設燃油噴射器(11);所述配氣口包括進氣口和排氣口，在所述進氣口和所述排氣口處對應設置進氣門(5)和排氣門(6)，所述進氣口和所述排氣口中的至少一個設置在設有所述燃油噴射器(11)的所述流體工作區(qū)(10)的所述活塞(I)上，所述進氣門(5)、所述排氣門(6)和所述燃油噴射器(11)受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照吸氣沖程-壓縮沖程_燃燒膨脹做功沖程_排氣沖程的四沖程工作模式工作的四沖程控制機構(gòu)(13)控制。
8.如權(quán)利要求7所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述進氣門(5)和所述排氣門(6)分別設置在設有所述燃油噴射器(11)的所述流體工作區(qū)(10)的兩個所述活塞(1)上。
9.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述流體工作區(qū)(10)的個數(shù)為2的整數(shù)倍。
10.如權(quán)利要求9所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述流體工作區(qū)(10)的個數(shù)為4的整數(shù)倍。
11.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述配氣口包括掃氣進氣口(8)、掃氣排氣口(9)、進氣口和供氣口，在所述進氣口和所述供氣口處對應設置進氣門(5)和供氣門(7)，所述掃氣進氣口(8)和所述掃氣排氣口(9)設置在所述流體工作區(qū)(10)的所述氣缸(4)的側(cè)壁上，所述進氣口和所述供氣口設置在所述流體工作區(qū)(10)的所述活塞(I)上。
12.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述配氣口包括進氣口和供氣口，在所述進氣口和供氣口處對應設置進氣門(5 )和供氣門(7 )。
13.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)經(jīng)連桿(31)與曲軸(14)的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。
14.如權(quán)利要求13所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體 (2 )和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3 )與定位滑塊(16 )連接，所述定位滑塊(16 )經(jīng)連桿(31) 與曲軸(14)的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。
15.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體 (2 )和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3 )經(jīng)連桿(31)與擺軸(15 )的連桿軸頸連接。
16.如權(quán)利要求15所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體 (2 )和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3 )與定位滑塊(16 )連接，所述定位滑塊(16 )經(jīng)連桿(31) 與擺軸(15)的連桿軸頸連接。
17.如權(quán)利要求15或16所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述擺軸(15)與負載(17)連接。
18.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞(I)的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)(10)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞(I)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍，小于所述流體工作區(qū)(10)內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞(I)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
19.如權(quán)利要求18所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞(I)的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)(10) 內(nèi)的氣體被壓縮終了時氣體壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞(I)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2倍。
20.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞(I)的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)(10)內(nèi)的氣體的最大壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞(I)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍，小于所述流體工作區(qū)(10)內(nèi)的氣體的最大壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞(I)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
21.如權(quán)利要求20所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述連接結(jié)構(gòu)體及與其固定連接的所述活塞(I)的往復運動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)(10) 內(nèi)的氣體的最大壓力對與所述連接結(jié)構(gòu)體固定連接的所述活塞(I)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2倍。
22.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)與行程限定機構(gòu)(18)的一端轉(zhuǎn)動連接，所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)與所述行程限定機構(gòu)(18)的另一端轉(zhuǎn)動連接。
23.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)或所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)與行程限定機構(gòu)(18)的一端轉(zhuǎn)動連接，所述行程限定機構(gòu)(18)的另一端與機體(19)轉(zhuǎn)動連接；或所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)與一個行程限定機構(gòu)(18) 的一端轉(zhuǎn)動連接，所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)與另一個行程限定機構(gòu)(18)的一端轉(zhuǎn)動連接，此兩個所述行程限定機構(gòu)(18)的另一端均與機體(19)轉(zhuǎn)動連接。
24.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于至少一個所述活塞(I) 的直徑大于或小于其余所述活塞(I)的直徑。
25.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于在所述氣缸(4)的端部設氣缸蓋(20 )，所述氣缸蓋(20 )、靠近所述氣缸蓋(20 )的所述活塞(I)和所述氣缸(4)構(gòu)成附屬流體工作區(qū)(29)。
26.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述流體工作區(qū)(10)的承壓能力大于IMPa。
27.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述氣缸(4)的軸線設為直線或設為弧線。
28.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于在做功沖程中，所述流體工作區(qū)(10)內(nèi)的氣體對所述活塞(I)所做的功為S，所述活塞(I)在整個做功沖程中的平均速度力所述活塞(I)的質(zhì)量力25所述活塞(I)的質(zhì)量i>aQ5%5p。
29.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于與所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)連接的所述活塞(I)的連接點和所述活塞(I)的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)連接的所述活塞(I)的連接點和所述活塞(I)的中心線所形成的平面B之間的夾角小于90度。
30.如權(quán)利要求13所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體 (2)經(jīng)連桿(31)與曲軸(14)的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接；所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)經(jīng)另一所述連桿(31)與同一所述曲軸(14)的不同連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。
31.如權(quán)利要求I所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于部分或全部所述配氣口處設與之對應的配氣門，所述配氣門中的部分或全部受使所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)按照氣體工質(zhì)導入膨脹做功沖程_排氣沖程的二沖程工作模式工作的二沖程做功機構(gòu)控制系統(tǒng)(32)控制。
32.一種多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于包括連接結(jié)構(gòu)體、氣缸(4)、配氣口和兩個共軸線設置的活塞(I )，所述活塞(I)與設置在其外部的所述氣缸(4)相配合，兩個所述活塞(I)與所述氣缸(4)構(gòu)成一個流體工作區(qū)(10),所述連接結(jié)構(gòu)體包括A類連接結(jié)構(gòu)體(2)和B類連接結(jié)構(gòu)體(3)，一個所述活塞(I)與所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)固連，另一個所述活塞(I)與所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)固連，所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)和所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)相對運動，所述A類連接結(jié)構(gòu)件(2)和所述B類連接結(jié)構(gòu)件(3)設置在所述氣缸(4)的外部，所述配氣口設在所述流體工作區(qū)(10)上，其中，所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)經(jīng)連桿(31)與擺軸(15)的連桿軸頸連接。
33.如權(quán)利要求32所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2 )和/或所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3 )與定位滑塊(16 )連接，所述定位滑塊(16 )經(jīng)連桿(31)與擺軸(15)的連桿軸頸連接。
34.如權(quán)利要求32所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于與所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)連接的所述活塞(I)的連接點和所述活塞(I)的中心線所形成的平面A，和與所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)連接的所述活塞(I)的連接點和所述活塞(I)的中心線所形成的平面B之間的夾角小于90度。
35.如權(quán)利要求I或32所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述A類連接結(jié)構(gòu)體(2)和所述B類連接結(jié)構(gòu)體(3)套裝設置。
36.如權(quán)利要求I或32所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為柴油發(fā)動機，所述柴油發(fā)動機的燃油噴射提前角大于15度。
37.如權(quán)利要求I或32所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)設為汽油發(fā)動機，所述汽油發(fā)動機的點火提前角大于5度。
38.如權(quán)利要求13至17、28、32、33中任意一項所述多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，其特征在于所述連桿(31)設為彈性結(jié)構(gòu)體。
專利摘要本實用新型公開了一種多活塞共線氣缸活塞機構(gòu)，包括連接結(jié)構(gòu)體氣缸、和配氣口和至少三個活塞，所述活塞共軸線設置，并與設置在其外部的所述氣缸相配合，相鄰的兩個所述活塞與所述氣缸構(gòu)成一個流體工作區(qū)，所述連接結(jié)構(gòu)體包括A類連接結(jié)構(gòu)體和B類連接結(jié)構(gòu)體，相間的所述活塞與所述A類連接結(jié)構(gòu)體固連，其余的所述活塞與所述B類連接結(jié)構(gòu)體固連，所述A類連接結(jié)構(gòu)體和所述B類連接結(jié)構(gòu)體相對運動，所述配氣口設在所述流體工作區(qū)上，在所述活塞的每一個單程運動中，至少有一個所述流體工作區(qū)處于壓縮沖程。本實用新型能大幅度降低活塞質(zhì)量對氣缸活塞機構(gòu)性能的影響。
文檔編號F02F1/22GK202746012SQ20122033710
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術股份有限公司