CN100439654C - 新型内燃机 - Google Patents

Abstract

一种新型二行程对置式内燃机，其两活塞分别装在一连杆的两端，机内中部设有由内燃机活塞通过连杆带动的油泵柱塞，工作时可将燃料燃烧产生的热能直接转化为液压能，采用液压马达驱动车辆行使。其液压系统中设用于实现液压与气压能转换的油缸和三个储气罐；用于回收部分减速、制动能量，并能将内燃机排出废气中的部分能量转化为有用功。工作时与传统内燃机相比可大大降低的燃料消耗，减少尾气排放。

Description

新型内燃机

技术领域

本发明属于内燃机技术领域。

背景技术

自从奥托发明四冲程往复活塞内燃机以来，活塞内燃机已越来越广泛的应用于科学的各个领域，现代内燃机虽然在技术上比一百年前有了很大提高，但其基本构造和工作原理并无根本改变，即以曲柄连杆机构为工作机构。事实上，这种内燃机存在一定的缺陷。如缸壁与活塞之间、曲轴与轴承之间存在较大的摩擦损失，全负荷时约占指示功率的15％。

本发明的目的是提供一种克服活塞式内燃机上述缺陷，效率更高、且能回收车辆制动及部分排气能量的新型内燃机。

其基本构造：气缸为对置式，相对两缸内的活塞分别铰接于一根连杆的两端，连杆分三段，其中段两侧都制有齿，用以分别带动两个齿轮转动，齿轮又与两个平衡块上的齿啮合，驱动平衡块向与活塞运动方向相反的方向运动，以平衡活塞运动时产生的往复惯性力。机体中部为一柱塞泵，泵由左泵和右泵组成。左泵有两柱塞，由泵左端插入泵体；右泵与左泵结构相同，柱塞位置与左泵错开90°，泵体两端泵盖上设进、出油单向阀；泵体还设有用于控制气门开启的换气柱塞。柱塞的尾部都固定在与连杆固定在一起的连接板上；缸体上设磁信号发生器。内燃机进、排气采用孔--气门式，排气门尾部装一柱塞，并置于排气门油缸内；排气门油缸固定在缸盖上，排气门油缸与泵体上的出油孔用油管连接。进气采用废气涡轮增压进气、该机适用于点燃式与压燃式两类内燃机。燃料供给都采用电子喷射技术、直接喷入缸内。

其液压系统由输油泵、起动控制阀、油缸输油泵、油缸进油控制阀、油缸、工作罐控制阀、工作罐、单向阀、高压罐、低压罐、高压罐控制阀、低压罐控制阀、调速阀、蓄能器、马达进油控制阀、马达、马达出油控制阀、油箱、油缸出油控制阀、工作泵出油单向阀、工作泵、工作泵进油单向阀组成。其中工作罐置于内燃机排气管道内，用以吸收排气的热量来加热其中的气体使其压力升高，调速阀用于控制油缸输出油的速度。

工作原理：起动时油缸输油泵工作，起动控制阀控制油交替进入左、右泵。油推动柱塞移动，从而使活塞在缸内往复运动，压缩缸内气体，然后喷油点火。

工作时，当左缸活塞位于上止点前某一位置时，连接板与磁信号发生器相对，产生磁脉冲信号，使喷油器向缸内喷油，喷油后，油与气体迅速混合燃烧膨胀作功，推动活塞向右移动，使左泵柱塞向泵腔内移动，打开工作泵出油单向阀，将油压出。通过马达进油控制阀进入马达，使马达转动输出动力。在左缸作功的同时连杆推动右缸活塞向上止点运动吸入并压缩气体为作功作准备。右泵柱塞外移，工作泵进油单向阀进打开，油进入右泵腔。当左缸活塞向下止点行至一定位置时，连杆通过连接板使换气柱塞向右移动，当换气柱塞将进回油孔封住时，油压升高并通过油管送入排气门油缸使排气门打开，缸内废气从排气门排出，活塞继续下行露出缸壁上的进气孔时，被废气涡轮增压器增压的空气，从进气孔进入缸内，进一步排出废气、冷却缸体补充新气。当左活塞到达下止点时，右缸喷油点火作功，右缸活塞向左移动、右泵油被压出，向马达供油，并使左缸活塞向左移动，左泵进油，当左活塞移至将进气孔关闭，排气门在排气门在弹簧作用下关闭，活塞继续上行将气体压缩，为下次作功作准备。使内燃机连续工作。

其液压系统的工作原理：正常工作时，油经过输油泵、单向阀进入工作泵，加压后由出油单向阀进入马达进油控制阀，供给马达；使马达工作，驱动车辆行驶。当车辆倒退时，可通过改变马达进油控制阀与马达出油控制阀的位置，改变马达进油方向，使马达反转。当需要较大功率输出时，可打开油缸输油泵向油缸供油，使油缸活塞上移；将油缸活塞上部的气体压入低压罐，再打开工作罐控制阀，使工作罐内的高压气体进入油缸，使活塞下部的油压升高，然后打开油缸出油控制阀，输出压力油与工作泵来的油合流为马达供油使其能输出大功率。当工作罐内的压力低于高压罐的压力时，单向阀打开为工作罐内补充气体；使之吸收排气的热量来加热其中的气体，升高压力为下次工作做准备。

减速制动时，此时马达被行驶的车辆反拖旋转，马达变成了泵，为油缸供油；打开高压罐控制阀，将油缸内的气体压入高压罐储存能量。马达的运行阻力使车速下降，实现减速制动，并回收了制动能。

附图说明

附图1是本发明的构造图，图中：1柱塞、2排气门、3排气门弹簧、4排气门油缸、5缸盖、6喷油器、7活塞、8油管、9进气孔、10连接板、11换气柱塞、12、缸体、13泵体、14泵盖、15连杆、16进回油孔、17出油孔、18磁信号发生器、19齿轮、20平衡块、21齿轮轴。

附图2是本发明的液压系统图，图中：1输油泵、2起动控制阀、3油缸输油泵、4油缸进油控制阀、5油缸、6工作罐控制阀、7工作罐、8单向阀、9高压罐、10低压罐、11高压罐控制阀、12低压罐控制阀、13调速阀、14蓄能器、15马达进油控制阀、16马达、17马达出油控制阀、18油箱、19油缸出油控制阀、20工作泵出油单向阀、21工作泵、22工作泵进油单向阀。

具体实施方式

本发明的各种零件都可用普通加工技术制造；可替代现有内燃机装于各种车辆上。

Claims (1)

1、一种二行程对置式，机内设有由内燃机活塞通过连杆带动的油泵及对外输出动力的油马达的新型内燃机，其特征是：油泵体上设用于控制气门开启的换气柱塞，柱塞的尾部固定在装于连杆上的连接板上；排气门尾部装一柱塞，并置于排气门油缸内；液压系统中设用于实现气、液能转换的油缸和工作罐、高压罐、低压罐三个储气罐，储气罐与油缸之间分别设换向阀，其中工作罐置于内燃机排气管道内。

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