CN1041422A - 往复直接油压动力输出发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复直接油压动力输出发动机，它由双向汽缸、主活塞、配气机构、油桶等部分组成，主活塞与双向汽缸一起构成两个工作空间，当双向汽缸一边的工作空间进行压缩行程时，另一边的工作空间进行作功行程，两个工作空间同时进行不同的行程并相互替换，由此实现主活塞的往复运动，再通过连杆带动油桶活塞运动，产生油的压力差，通过液压马达直接输出动力。

Description

本发明涉及一种往复直接油压动力输出发动机，它属于汽车行业中的内燃活塞式发动机领域。

现有技术中的汽车内燃活塞式发动机有两种：一种是往复活塞式发动机，它至少需要两个行程，即一个压缩行程和一个作功行程，压缩行程必须由别的活塞作功或由在曲轴上安装配重通过配重的惯性来实现，它利用活塞的往复运动带动曲轴转动，通过离合器、变速器输出动力，其不足之处在于：结构复杂，平稳性差，噪声大，单位工作容积功率小;另一种是旋转活塞式发动机，它利用活塞的旋转运动，通过离合器、变速器及传动轴输出动力，其不足之处在于：低速动力性和经济性差，起动性和耐久性也不好。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种往复直接油压动力输出发动机。

本以明的目的可以通过以下措施来达到：

它由双向汽缸、主活塞、配气机构、连杆、油桶、油路、启动器兼发电机、液压马达、滑行阀和刹车阀组成，双向汽缸的两边都提供工作空间，主活塞在双向汽缸中的运动有压缩和作功两个行程，主活塞在双向汽缸中的一边的压缩行程靠另一边的作功行程及活塞自身的惯性来实现，并由此实现主活塞在双向汽缸中的往复运动，再通过连杆带动油桶中的活塞往复运动，产生油的压力差，通过液压马达实现动力输出。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：双向汽缸的两边都提供工作空间，主活塞运动有压缩和作功两个行程，当双向汽缸一边的工作空间进行压缩行程时，另一边的工作空间进行作功行程，两个工作空间同时进行不同的行程并相互替换，由此实现主活塞的往复运动。主活塞的两边中的任何一边都与双向汽缸中的与之相应的一边形成工作空间，主活塞本身具有一定的重量，以便在运动中具有一定的惯性。配气机构包括进气系统、排气系统、排气控制系统三部分，进气系统的压力由空气压缩机提高，排气系统由电磁线圈、排气门、回位弹簧组成，排气控制系统由连杆上的凹槽、电路开关组成，当主活塞在作功行程中运行到进气口时，排气控制系统将电路开关合上，接通电磁线圈电路，产生电磁力将排气门推开，排出废气，当主活塞在压缩行程中运行到进气口时，排气控制系统将电路开关断开，切断电磁线圈电路，排气门依靠回位弹簧的拉力将排气口封死。两个油桶位于双向汽缸的两侧，每个油桶的两面的盖上各有两个单向阀，油桶中有一个与连杆相接的活塞将油桶分为两个腔，当连杆带动油桶中的活塞运动时，依靠单向阀的作用，两个腔分别进油和排油，并在油路中产生压力差，通过液压马达使液压差转变为动力输出。滑行阀通过内部的开关控制油路是否通过液压马达，当滑行阀处于关闭状态时，油路不能通过液压马达，这时可以在没有外来阻力的情况下启动发动机，并且在汽车行驶过程中切断发动机的动力输出，使车滑行。刹车阀通过自身的阀门开关改变通过液压马达的油路的流向实现刹车和倒车的功能。

附图的图面说明如下：

图1是本发明的原理图，1为双向汽缸，2为主活塞，3为连杆，4、5为油桶，6为油路，7为启动器兼发电机，8、25为液压马达，9为滑行阀，10为刹车阀，11为油桶活塞，12为空气压缩机，13为电磁线圈，14为排气门，15为回位弹簧，16为连杆上的凹槽，18、19、20、21为油桶上的单向阀，22为右油腔，23为左油腔。

图2是本发明的A-A面剖面图，16为凹槽，17为扣簧，24为连接器，26为喷油嘴，27为火花塞。

图3是本发明扣簧状态图。

图4是本发明的滑行阀示意图，28为模片，29、30为油路流向。

本发明下面将结合附图和实施例详细说明如下：

它由一个双向汽缸（1）、一个主活塞（2）、两套配气机构、四根连杆（3）、两个油桶（4、5）、油路（6）、一个启动器兼发电机（7）、两个液压马达（8、25）、一个滑行阀（9）和一个刹车阀（10）组成。如图1所示，双向汽缸位于发动机的中部，其两侧对称地安装着两套配气机构、四根连杆和两个油桶，双向汽缸的两边都提供工作空间，主活塞在双向汽缸中的运动有压缩和作功两个行程，主活塞在双向汽缸中的一边的压缩行程依靠另一边的作功行程及活塞自身的惯行来实现。当双向汽缸一边的工作空间进行压缩行程时，另一边的工作空间进行作功行程，两个工作空间同时进行不同的行程并相互替换，由此实现主活塞的往复运动。主活塞的往复运动通过连杆带动油桶中的活塞（11）往复运动，产生油的压力差，通过液压马达将油压差转变为动力输出。主活塞的左右两边都与双向汽缸中的与之相应的一边形成工作空间，主活塞由重金属制成，使本身具有一定的重量，以便在运动中具有一定的惯性。两套配气机构的结构完全一致，它对称地安装在双向汽缸的两侧，它包括进气系统、排气系统、排气控制系统三部分，进气口位于双向汽缸的中部，进气系统的压力由空气压缩机（12）提高，排气系统由电磁线圈（13）、排气阀（14）、回位弹簧（15）组成，排气控制系统由连杆上的凹槽（16）、扣簧（17）、连接器（24）的相互配合来实现，当主活塞在作功行程中运行到进气口时，排气控制系统将电路开关合上，接通电磁线圈电路，产生电磁力将排气门推开，排出废气;当主活塞在压缩行程中运行到进气口时，排气控制系统将电路开关断开，切断电磁线圈电路，排气门依靠回位弹簧的推力将排气门封死。两个油桶位于双向汽缸的两侧，每个油桶的两面的盖上各有两个单向阀（18、19、20、21），油桶中有一个与连杆相接的活塞，将油桶分为两个腔（22、23），当连杆带动油桶中的活塞运动时，依靠单向阀的作用两个腔分别进油和排油，在油路中产生压力差，通过液压马达使液压差转变为动力输出。滑行阀通过内部的开关控制油路是否通过液压马达，当滑行阀处于关闭状态时，油路不能通过液压马达，这时可以在没有外来阻力的情况下启动发电机，并可在汽车行驶过程中切断发支动机的动力输出，使车滑行。刹车阀通过自身的阀门开关改变通过液压马达的油路的流向，实现刹车和倒车功能。

本实施例在工作时，首先打开滑行阀，如图4所示，使模片（28）由实线处转到虚线处，油顺虚线走，没有阻力的由油路（29）流至油路（30）并将锁死的单向阀（19、20）打开，由单向阀（20）进，从单向阀（19）出，如图1所示，单向阀（18、21）仍旧锁住（双向汽缸的两侧同时开始工作）。启动启动器（7）使之带动液压马达（8），使油迅速顺图1所示的油路流向的方向流动，这时单向阀（18、21）锁死，油顺单向阀（20）进，左腔（23）中的油顺单向阀（19）出，油桶活塞的左右形成压力差，推动油桶活塞（11）向左运动，通过连杆（3）带动主活塞（2）向左运动，当主活塞的左端边到达进气口左侧时（图1中的左虚线），如图3所示，连杆中的凹槽（16）离开扣簧（17），使扣簧由下状态变为上状态，扣簧与连接器（24）断开，电磁线圈（13）断电，不产生电磁力，排气门（14）在回位弹簧（15）的作用下关闭，当主活塞的左端面通过左虚线时，如图1所示，左工作空间被封闭，主活塞在油桶活塞（11）的带动下继续向左运动，左工作空间的气体被压缩，压缩完成后（此时油已在主活塞刚通过左虚线时由喷油嘴（26）喷入左工作空间），火花塞（27）点火，压缩后的油、空气混合物迅速变成高压高温气体。在液压马达（8）被启动器兼发电机（7）带动时，空气压缩机（12）也被带动，由双向汽缸中部的进气口向汽缸内充气。在左工作空间的压缩行程完成后，即发动机的整体处于如图1所示状态时，右工作腔开始充气，左工作腔点火。主活塞在高温高压气体的作用下，迅速向右运动，当其右端面达右虚线时，在右工作腔中，扣簧由下状态到达上状态，排气门被封死，进气口由主活塞封住，气体开始被压缩，喷油嘴开始喷油。主活塞继续向右运行，当左端面到达左虚线时，在左工作腔中，凹槽移至扣簧处，使扣簧由上状态变为下状态，扣簧与连接器接通，电磁线圈通电，排气门在电磁力的排斥下克服回位弹簧的拉力打开，排出废气。主活塞在惯性下继续运行一段，左工作空间与进气口接通，开始换气。这时，右工作空间重复左工作空间动作，如此循环，具有压力差的油在油路中流动，通过液压马达（25）将液压差转变为动力输出。

本发明相比现的技术具有如下优点：

1、结构紧凑，配气简单，工作稳定;

2、省去了原系统中的离合器、变速器、传动轴等，成本低，制造容易，噪声小，重量轻;

3、可单机独开，也可多机同时作业，并可实现低速大扭距，高速小扭距与高速大扭距，这样就可高速通过粗糙路面，高速爬坡，而不需靠降低速度来获得高扭距;

4、单位工作容积功率大，低速动力性和经济性好，起动性和耐久性也很好;

5、有利于车内空间安排。

Claims (7)

1、一种往复直接油压动力输出发动机，其特征在于：它由双向汽缸(1)、主活塞(2)、配气机构、连杆(3)、油桶(4、5)、油路(6)、启动器兼发电机(7)、液压马达(8、25)、滑行阀(9)和刹车阀(10)组成、双向汽缸的两边都提供工作空间，主活塞在双向汽缸中的运动有压缩和作功两个行程，主活塞在双向汽缸中的一边的压缩行程依靠另一边的作功行程及活塞自身的惯性来实现，并由此实现主活塞在双向汽缸中的往复运动，再通过连杆带动，油桶中的活塞(11)往复运动，产生油的压力差，通过液压马达实现动力输出。

2、一种根据权利要求1所述的往复直接油压动力输出发动机，其特征在于：双向汽缸的两边都提供工作空间，主活塞运动有压缩和作功两个行程，当双向汽缸一边的工作空间进行压缩行程时，另一边的工作空间进行作功行程，两个工作空间同时进行不同的行程并且相互替换，由此实现主活塞的往复运动。

3、一种根据权利要求1所述的往复直接油压动力输出的发动机，其特征在于：主活塞两边中的任何一边都与双向汽缸中的与之相应的一边形成工作空间，主活塞本身具有一定的重量，以便在运动中具有一定的惯性。

4、一种根据权利要求1所述的往复直接油压动力输出发动机，其特征在于：配气机构包括进气系统、排气系统、排气控制系统三部分，进气系统的压力由空气压缩机（12）提高，排气系统由电磁线圈（13）、排气门（14）、回位弹簧（15）组成，排气控制系统由连杆上的凹槽（16）、电路开关组成，当主活塞在作功行程中运行到进气口时，排气控制系统将电路开关合上，接通电磁线圈电路，产生电磁力将排气门推开，排出废气，当主活塞在压缩行程中运行到进气口时，排气控制系统将电路开关断开，切断电磁线圈电路，排气门依靠回位弹簧的推力将排气门封死。

5、一种根据权利要求1所述的往复直接油压动力输出发动机，其特征在于：两个油桶位于双向汽缸的两侧，每个油桶的两面的盖上各有两个单向阀（18、19、21、21），油桶中有一个与连杆相接的活塞，将油桶分为两个腔（22、23），当连杆带动油桶中的活塞运动时，依靠单向阀的作用两个腔分别进油和排油，在油路中产生压力差，通过液压马达使液压差转变为动力输出。

6、一种根据权利要求1所述的往复直接油压动力输出发动机，其特征在于：滑行阀（9）通过内部的开关控制油路是否通过液压马达，当滑行阀处于关闭状态时，油路不能通过液压马达，这时可以在没有外来阻力的情况下启动发动机，并可在汽车行驶过程中切断发动机的动力输出，使车滑行。

7、一种根据权利要求1所述的往复直接油压动力输出发动机，其特征在于：刹车阀（10）通过自身的阀门开关改变通过液压马达的油路的流向，实现刹车和倒车功能。