CN106337735B - 一种对置活塞式液压输出发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力技术领域，尤其涉及一种对置活塞式液压输出发动机，其包括同步驱动机构、输出机构和燃烧系统，同步驱动机构的动力活塞通过同步柱塞协同液压油在同步油腔内往复运动实现内外止点间的运动；偏心轮旋转带动驱动柱塞体在驱动油腔内进行往复运动，从而配合同步柱塞运动使液压油在同步油腔与驱动油腔内运动。本发明利用同步油腔内液压油使得动力活塞的内外止点位置不可改变，消除现有液压自由活塞发动机每个循环内活塞上下止点不确定的问题，提高发动机的工作可靠性；采用同步驱动机构取代曲柄连杆机构，消除动力活塞运动时的侧向力，延长发动机零部件使用寿命。

Description

一种对置活塞式液压输出发动机

技术领域

本发明涉及动力技术领域，尤其涉及一种对置活塞式液压输出发动机。

背景技术

自蒸汽时代发展至今，人类社会始终面临着两个重要而又难以解决的问题，即能源短缺问题和环境污染问题，随着时间的推移和人类文明的快速发展，这两个问题开始在20世纪末至21世纪初变得愈发严重。除了能源危机和环境污染的日益凸显，随着车辆对动力系统的经济性、排放性、动力装置的高度紧凑性、高度柔性布置要求不断提高，人们一方面积极对传统发动机进行改进和优化，另一方面在探索新技术、新原理，开发新型动力装置，以适应车辆对动力系统的性能要求。目前，得到广泛应用的是对置二冲程发动机和液压自由活塞发动机。

对置二冲程发动机(Opposed-Piston Two-Stroke Engines,OP2S)的最初构想源于1800年代的德国，后来在多个国家的不同领域得到了发展。相比于同等功率的四冲程发动机，OP2S具有结构简单，零部件少，可靠性高，热效率高，功率密度大等特点，因此在功率密度要求较高的场合曾一度得到过广泛应用。其最主要特征是在一个汽缸中有两个相对运动的活塞，没有汽缸盖，因此避免了四冲程发动机缸盖导致的热效率损失、结构复杂和成本较高的问题。

液压自由活塞发动机(Hydraulic Free Piston Engine,HFPE)是将往复活塞式内燃机与柱塞式液压泵集成为一体的一种动力传输装置，故该发动机可将汽缸内活塞的往复运动通过与动力活塞刚性连接的液压柱塞直接转化为液压能驱动负载工作，动力传输以液体作为工作介质，从而实现动力的非刚性传输。此外，由于自由活塞发动机存在诸如效率较高、尺寸较小、功率密度较大等优点，因此，液压自由活塞的发展有着节约能源、保护环境等极其重要的意义。液压自由活塞发动机通常采用液压机械复合驱动的形式进行动力传递与输出，其复合驱动系统具有燃料经济性高的特点，在内燃机和负载间通过液压系统进行功率传递，尤其是由于储能腔体的存在，使得内燃机的输出功率和负载功率间的实时关系不复存在。此外液压机械复合驱动还具有制动性能好、维护费用低、舒适性好等优点。

但是，对置二冲程发动机往往采用曲柄连杆机构进行同步，活塞在汽缸内运动时容易受到较大的侧向力，降低发动机零部件使用寿命。虽然液压自由活塞发动机取消了曲柄连杆机构，但是液压自由活塞发动机的活塞相对自由，不受机械控制，其运动规律完全取决于活塞两端的受力情况，使得活塞内、外止点的位置很难控制，影响发动机的工作可靠性。由此可见，目前已有的对置二冲程发动机或液压自由活塞发动机难以同时满足和适应发动机使用寿命长和工作可靠性好的指标要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种对置活塞式液压输出发动机，用于解决目前发动机使用寿命短以及工作可靠性不高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，包括同步驱动机构、输出机构和燃烧系统；所述同步驱动机构包括固定部分和运动部分；

所述固定部分包括缸体和置于所述缸体内的汽缸套；所述缸体内设有轴向布置的输出油腔、轴向布置的同步油腔以及与径向布置的驱动油腔，所述同步油腔与所述驱动油腔相连通；

所述运动部分包括偏心轮、驱动柱塞体、动力活塞、同步柱塞以及位于发动机上的偏心轮轴；所述偏心轮轴的两端对称安装所述偏心轮，每端至少两个所述偏心轮，所述偏心轮的圆周外表面与所述驱动柱塞体配合工作；两个所述动力活塞沿所述汽缸套的轴向对称布置在所述汽缸套内，所述动力活塞的外端连接所述同步柱塞；

所述输出机构包括输出柱塞；所述输出柱塞能够在所述输出油腔内轴向往复运动；所述动力活塞能够在所述汽缸套内轴向往复运动；所述驱动柱塞体能够在所述驱动油腔内轴向往复运动；所述同步柱塞能够在所述同步油腔内轴向往复运动。

其中，所述驱动柱塞体包括依次连接的驱动柱塞头部、柱塞球头以及滑靴，所述驱动柱塞体通过所述滑靴与所述偏心轮面接触，所述驱动柱塞头部能够在驱动油腔内轴向往复运动。

其中，所述滑靴的底面中心位置开有油槽，沿所述驱动柱塞体轴线方向设置中心油孔，所述油槽与所述中心油孔连通。

其中，所述驱动柱塞体还包括柱塞连杆，所述滑靴通过所述柱塞连杆与所述柱塞球头连接，所述滑靴上表面的所述柱塞连杆两侧设置加强筋。

其中，所述同步柱塞、输出柱塞均通过柱塞连接件与所述动力活塞连接，所述柱塞连接件与所述动力活塞通过动力活塞销连接。

其中，所述输出柱塞位于所述柱塞连接件的中心位置，两个所述输出柱塞对称布置在所述同步柱塞的两侧。

其中，所述汽缸套上面分布有进、排气口，所述进、排气口分别与缸体内的进、排气腔相通；当两个所述动力活塞运动到最接近位置时，所述汽缸套与两个所述动力活塞的顶面构成燃烧室。

其中，所述缸体内容置有相对缸体的轴心两两对称的至少四个汽缸套，每个所述偏心轮均对应至少四个周向均匀布置的所述驱动柱塞体。

其中，所述缸体包括处于中间位置的中间缸体和对称布置在中间缸体两端的同步驱动缸体，所述中间缸体内容置有所述汽缸套，所述同步驱动缸体内容置有所述同步油腔、驱动油腔以及输出油腔。

其中，所述偏心轮轴通过轴承体安装在发动机机体上，所述轴承体由两个半轴承瓦拼合组成，内部安装有轴承滚珠。

(三)有益效果

本发明提供的对置活塞式液压输出发动机，偏心轮通过驱动柱塞在上下止点间往复运动，从而实现同步油腔的油液推动动力活塞在内外止点间运动。利用同步油腔内液压油保持封闭，且总体积固定不可压缩，使得动力活塞的内外止点位置不可改变，消除现有液压自由活塞发动机每个循环内活塞上下止点不确定的问题，提高发动机的工作可靠性。

采用同步驱动机构取代传统的曲柄连杆机构，利用液压油的压力来实现发动机动力的输入输出，由于液压油总是垂直作用于同步柱塞的端面上，可以大幅度降低动力活塞在运动过程中的侧向力，减轻机械部件磨损，延长发动机零部件使用寿命。

附图说明

附图1是本发明整体结构示意图；

附图2是本发明拆除中间缸体的内部结构示意图；

附图3是本发明拆除同步驱动缸体和输出配流缸体的内部结构示意图；

附图4是本发明拆除全部缸体的内部结构示意图；

附图5是本发明一个具体实施例中偏心轮轴上各组件的结构示意图；

附图6是本发明一个具体实施例中汽缸套的结构示意图；

附图7是本发明一个具体实施例中驱动柱塞组件的结构示意图；

附图8是本发明一个具体实施例中配流盘的结构示意图；

附图9是本发明一个具体实施例中偏心轮轴和偏心轮的结构示意图；

附图10～12是本发明一个具体实施例中活塞组件的结构示意图；

附图13是本发明一个具体实施例中输出配流缸体的结构示意图；

附图14是本发明一个具体实施例中同步驱动缸体的腔体结构示意图；

附图15是本发明一个具体实施例中轴承结构示意图

附图16～18是发动机工作原理示意与右视位置关系图。

图中：1、中间缸体；2、同步驱动缸体；3、液压油管；4、输出配流缸体；5、汽缸套；6-1、内侧偏心轮；6-2、外侧偏心轮；7-1、内侧驱动柱塞体；7-2、外侧驱动柱塞体；8、同步柱塞；8-1、同步柱塞内侧环带端面；8-2、同步柱塞外侧端面；9、输出柱塞；9-1、输出柱塞内侧环带端面；9-2、输出柱塞外侧端面；10、偏心轮轴；11、配流盘；12、轴承体；13、固定环槽；14、安装环槽；15、进气口；16、喷油器安装孔；17、排气口；18、加强筋；19、中心油孔；20、驱动柱塞头部；21、柱塞球头；22、柱塞连杆；23、滑靴；24、内侧低压油槽；25、内侧连接油槽；26、内侧高压油槽；27、外侧高压油槽；28、外侧连接油槽；29、外侧低压油槽；30、动力活塞销孔；31、动力活塞；32、柱塞连接体；33、动力活塞销；34、低压端进口；35、高压端出口；36、同步油腔；37、输出油腔；38、驱动油腔；39、轴承滚珠

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

本发明提供一种结构紧凑、整体尺寸小、功率密度高、平顺性良好、扫气效果理想的对置活塞式液压输出发动机，用于解决现有传统发动机存在的问题。

如图1所示，本发明实施例中提供一种对置活塞式液压输出发动机，其包括作为本发明的一个具体实施例，其包括同步驱动机构、输出机构和燃烧系统；输出机构对称布置在同步驱动机构的两端；同步驱动机构包括中间缸体1和对称连接在中间缸体1两端的同步驱动缸体2，中间缸体1两端和同步驱动缸体2一端均设置有凸台，中间缸体1和同步驱动缸体2通过凸台实现连接；输出机构包括输出配流缸体4和液压油管3，输出配流缸体4对称布置在同步驱动缸体的两端。

如图2所示，同步驱动机构还包括置于中间缸体1内相对同步驱动缸体中心两两对称的四个汽缸套5，每个汽缸套5内均有一对以水平对置的方式布置的且能够在汽缸套5内往复运动的动力活塞31。如图6所示，中间缸体1内汽缸孔水平布置，每个汽缸孔内布置耐磨的汽缸套5，汽缸套5的中间开设喷油器安装孔16，便于安装喷油器，同时，在喷油器安装孔16的两侧汽缸套上开有气口，一侧为进气口，另一侧为排气口。汽缸套上的进气口用于向汽缸内输送新鲜空气，排气口用于将废气经排气总管排出。当两个动力活塞31运动到最接近位置时，所述汽缸套5与两个动力活塞31的顶面构成燃烧室；此外，为便于汽缸套5与中间缸体1的安装，在汽缸套5上设置固定环槽13和安装环槽14。

中间缸体1内设置有进气腔以及排气腔，汽缸套的进、排气口分别与中间缸体1内的进气腔和排气腔对应安装，排气口，实现进、排气口分别与中间缸体1内的进、排气腔的相通。中间缸体1上位于汽缸套5中间位置有安装喷油器的安装孔，中间缸体1上安装喷油器的孔与汽缸套5上喷油器安装孔16在汽缸套安装于中间缸体1上后保证其中心线对齐，用于准确安装喷油器，为了保证喷油器安装精度和安装的方便性，可安装喷油器安装适配套。

两个镜像布置的动力活塞31在汽缸套5内相对运动，动力活塞31及汽缸套5所包围的空间称之为汽缸工作容积，两个动力活塞31相对运动使得汽缸工作容积逐渐变小直到内容积最小，此时，动力活塞31对应的位置称为内止点，这一过程称之为压缩行程。两个动力活塞31向相向外运动使得汽缸工作容积逐渐增大直到缸内容积达到最大，此时，对应的动力活塞31位置称为外止点，这一过程称为膨胀行程。

如图3-5所示，同步驱动机构还包括偏心轮6、驱动柱塞体、同步柱塞8以及位于发动机中心线上的偏心轮轴10，偏心轮轴10的两端均对称安装有两个偏心轮6，每个偏心轮各自对应4个沿偏心轮周向均匀布置的驱动柱塞体，偏心轮6的圆周外表面与驱动柱塞体配合工作；动力活塞31的外端连接同步柱塞8，驱动柱塞体包括内侧驱动柱塞体7-1和外侧驱动柱塞体7-2。偏心轮轴10通过轴承体12安装在发动机机体上，轴承体12由两个半轴承瓦拼合组成，且内部安装有轴承滚珠。

如图3、4、8所示，液压输出机构还包括输出柱塞9和容置在输出配流缸体4内的配流盘11，且配流盘11沿输出配流缸体4的轴线布置，配流盘11的轴心设有便于偏心轮轴10通过的通孔，配流盘11的外周上设置配流系统，配流系统包括低压油槽、连接油槽和高压油槽，低压油槽和高压油槽均能与连接油槽连通，而连接油槽内设置有分离来自低压油槽的低压油和高压油槽中的高压油的挡板。配流盘11的作用是实现发动机低压油输入与高压油输出的分配功能。

配流盘11为圆锥体形状，配流盘11上设有内侧和外侧两套配流系统，每一套配流系统分别包含低压油槽、连接油槽和高压油槽。内侧配流系统包括内侧低压油槽24、内侧连接油槽25和内侧高压油槽26，外侧配流系统包括外侧低压油槽27、外侧连接油槽28和外侧高压油槽29，内侧配流系统和外侧配流系统分别与图17中X和Y平面内的各自两组汽缸相对应。

具体的，设置连接油槽呈360℃A，在连接油槽内设置有两个互成180℃A的挡板，用来分离来自低压油槽的低压油和高压油槽中的高压油。低压和高压油槽长度所对应曲轴转角为175℃A，且低压与高压油槽中心相位差为180℃A。三个油槽之间由特殊的槽孔设计连接，实现高低压油液的控制。每个配流盘上的两套配流系统独立工作，分别配合两缸工作。内外两套配流系统的内外侧低压油槽、内外侧高压油槽分别各自相差90℃A相位角，以满足工作需求，实现独立工作互不干扰。

如图7所示，每个驱动柱塞体均包括依次连接的驱动柱塞头部20、柱塞球头21、柱塞连杆22以及滑靴23，在滑靴23上表面的柱塞连杆22两侧设置加强筋18；滑靴23底面中心位置开有油槽，驱动柱塞20顶端中心位置开设连通油槽的中心油孔19。驱动柱塞体通过滑靴23与偏心轮6面接触，通过在驱动柱塞头部、柱塞球头21、柱塞连杆轴线方向上开设中心油孔，滑靴底面中心位置开有油槽，在滑靴和偏心轮之间形成油膜，油膜由于受到挤压会产生平衡外部载荷的效果，从而减小了各摩擦运动副之间的磨损，提高了零部件的可靠性和耐久性。

偏心轮6-1、6-2与偏心轮轴10的相对安装关系如图9所示，偏心轮轴10两端各对称安装有两个偏心轮，分别为内侧偏心轮6-1和外侧偏心轮6-2，两偏心轮分别用于驱动同步腔内外两侧驱动机构的运动，且互成180°相位角。内侧偏心轮的周向均匀分布4个内侧驱动柱塞体7-1，外侧偏心轮的周向均匀分布4个外侧驱动柱塞体7-2，内外侧驱动柱塞体分布与其对应的内外侧偏心轮面接触。当偏心轮轴10持续转动时，内侧偏心轮6-1负责将活塞组件由内止点(TDC)推至外止点(BDC)，而外侧偏心轮6-2则负责将塞组件由外止点(BDC)推至内止点(TDC)，从而使发动机活塞循环往复工作。

如图10-12所示，两个同步柱塞8和一个输出柱塞9均设置在柱塞连接件32上，两个同步柱塞8关于输出柱塞9对称，三个柱塞杆件在同一平面内。同步柱塞8有两个工作面，分别为同步柱塞内侧环带端面8-1和同步柱塞外侧端面8-2。其中内侧环带端面8-1与内侧偏心轮6-1、内侧驱动柱塞7-1配合工作，外侧端面8-2与外侧偏心轮6-2、外侧驱动柱塞7-2配合工作。通过液压油的往复流动实现活塞组件的运动与偏心轮轴10转动的相互关联。输出柱塞9同样有两个工作面，分别为输出柱塞内侧环带端面9-1和输出柱塞外侧端面9-2，正常工作时内侧环带端面9-1不承受液压力，外侧端面9-2负责将液压油由低压转换为高压。

如图11所示，柱塞连接体32的作用是将同步柱塞8和输出柱塞9连接在一起，输出柱塞9位于柱塞连接件32的中心位置，两个输出柱塞9对称布置在同步柱塞8的两侧。在柱塞连接体32的另一端采用活塞销的形式实现柱塞连接体32与动力活塞31的连接。具体的，在动力活塞31上开设有动力活塞销孔30，柱塞连接件32上远离同步柱塞8和输出柱塞9的一端上连接动力活塞销33，动力活塞销33安装在动力活塞销孔30内，从而实现动力活塞31与柱塞连接体32的连接，该方式可以实现柱塞连接体32绕动力活塞销孔30的轴线的小幅度旋转。

如图13-14所示，输出机构的输出配流缸体4内侧开有与配流盘11外部形状相配合的内槽，以便于容置配流盘11，这样可以使得油液只经输出配流缸体4内管道流至配流盘11上的相应油槽内而不会造成泄露；输出配流缸体4上设有低压端进口34、高压端出口35；同步驱动缸体2内设有轴向布置的输出油腔37、轴向布置的同步油腔36以及与同步油腔36相通的径向布置的驱动油腔38，且驱动柱塞体的驱动柱塞头部20能够在驱动油腔38内往复运动，同步柱塞8能够在同步油腔36内往复运动，其中同步油腔36和驱动油腔38中贮存有液压油液；输出配流缸体4通过液压油管3与同步驱动机构的输出油腔37连通。其中，各个油腔的体积分别根据油液的运动和容积变化规律进行计算得到。

动力活塞的压缩行程中，输出油腔37与低压油槽连通，低压蓄能器(图中未画出)中的低压油液经输出配流缸体4上的低压端进口34流入内侧低压油槽24，然后通过配流盘内部的环带状油孔径向配流进入内侧连接油槽25，连接油槽25中的低压油通过液压油管3流入输出油腔37内。动力活塞的膨胀行程中，输出油腔37与高压油槽连通，输出柱塞9随动力活塞31共同向外止点运动，推动高压油液经过输出油腔37流入内侧连接油槽25，然后通过配流盘内部的环带状油孔径向配流进入内侧高压油槽26，最终通过输出配流缸体4上的高压端出口35流入高压蓄能器(图中未画出)，将液压能输出。由此可见，通过配流盘11上的配流系统能够实现低压油的进入、高压油的输出，此方式可以使得油液只经输出配流缸体4内管道流置配流盘油槽中而不会泄露。

发动机的工作原理示意与右视位置关系如图16-18所示，对置活塞式液压输出发动机的工作原理如下：

将发动机的四组汽缸分别用互相垂直的X平面和Y平面来表现，每个平面内各有两组汽缸。在图16～17中，对同步油腔、低压输入腔和高压输出腔分别进行了标注。图18表示了以P1、P2、P3、P4动力活塞为例的右视图位置关系示意，图中时刻与图16和图17时刻均为同一时刻。

从右视图18中可以看出偏心轮轴以顺时针方向转动，以图示位置为起点，偏心轮轴依次将P3、P2、P1、P4动力活塞对应的外侧驱动柱塞体7-2推动到上止点。因此可以推出四个缸内右侧动力活塞到达内止点的顺序(亦即喷油顺序)为P3→P2→P1→P4。同理，镜像对称面左侧的动力活塞到达内止点的顺序与右侧一致，同一缸内两个镜像活塞(即P1和P5，P2和P6，P3和P7，P4和P8)运动过程完全相同，即每对活塞同时到达内止点和外止点，且在任意时刻两活塞到镜像对称面的距离完全相同。

在进行输出配流时，每个配流盘上的两套配流系统独立工作，分别配合两缸工作。内外两套配流系统的内外侧低压油槽、内外侧高压油槽分别各自相差90℃A相位角，以满足工作需求，实现独立工作互不干扰。在连接油槽上设置有两个互成180℃A的挡板，用来分离来自低压油槽的低压油和高压油槽中的高压油。

如图16中，P2、P4动力活塞对应两缸共用配流盘11中的外侧配流系统，即外侧高压油槽27、外侧连接油槽28、外侧低压油槽29。此时刻：P2动力活塞为低压油液通过输出油腔输入；P4动力活塞为输出油腔利用膨胀过程的高压油液输出做功。如图17所示，P1、P3动力活塞对应两缸共用配流盘11中的内侧配流系统，即内侧低压油槽24、内侧连接油槽25、内侧高压油槽26。此时刻，P3动力活塞为低压油液通过输出油腔输入；P1动力活塞为输出油腔利用膨胀过程的高压油液输出做功。

对置活塞式液压输出发动机的主要工作工程如下：

(1)新鲜空气进入汽缸

当动力活塞31在内外止点间往复运动时，会不断打开和封闭进、排气口。而每个循环内当动力活塞31运动到能够打开进气口15的位置时，新鲜空气将在压气机(图中未示出)的作用下被压入汽缸。

(2)压缩过程

如图17中P1动力活塞为例。P1动力活塞处于外止点，外侧驱动柱塞体7-2位于下止点，由于内外两侧偏心轮成180°相位角，则内侧驱动柱塞体7-1位于上止点；

低压蓄能器(图中未示出)中的低压油经输出配流缸体4上的低压端进口34流入内侧低压油槽24，然后通过配流盘内部的环带状油孔径向配流进入内侧连接油槽25，连接油槽25中的低压油通过液压油管3流入输出油腔37内；

此后，飞轮带动偏心轮轴10不断旋转，与偏心轮轴10连接在一起的外侧偏心轮6-2转动，并推动外侧驱动柱塞体7-2向上止点运动，并挤压外侧驱动油腔内的液压油液，通过作用在两个同步柱塞外侧端面8-2上的液压力推动动力活塞向内止点运动；同时，内侧驱动油腔内液压油液受到同步柱塞左侧环带端面8-1上的液压力推动，从而使内侧驱动柱塞体7-1向下止点运动。

(3)燃烧过程

当动力活塞31尚未到达压缩内止点前，发动机通过偏心轮轴转角检测出动力活塞具体位置(或者通过柱塞位置传感器)，并通过ECU控制喷油器在喷油器安装孔处完成喷油过程，将高压燃油通过喷油器喷入汽缸内，随后在缸内高温、高压空气的环境内经过雾化蒸发。随着压缩冲程的进一步完成，一部分燃油自行着火开始燃烧，此时缸内压力急剧上升。动力活塞31最终在压缩终了时到达内止点位置，在高压气体的推动下进入膨胀冲程。

(4)膨胀过程

以图17中P3动力活塞为例。图中P3动力活塞位于内止点处，从下一个时刻开始将要向外止点运动。膨胀过程中，由于高温高压混合气剧烈燃烧并迅速膨胀，会推动动力活塞31向外止点运动，从而带动活塞组件共同运动。此过程中同步柱塞外侧端面8-2上的液压力推动活塞组件向外止点运动，并挤压外侧同步油腔内液压油，使外侧驱动柱塞体7-2向下止点运动，带动外侧偏心轮6-2和与之连接在一起的偏心轮轴10不断旋转。同时，在偏心轮轴作用下使内侧驱动柱塞体7-1向上止点运动，由于油液体积不可压缩，内侧同步油腔内油液液压力作用在同步柱塞左侧环带端面8-1上。

在膨胀冲程中，输出柱塞随动力活塞共同向外止点运动，推动高压油液经过输出油腔37流入内侧连接油槽25，然后通过配流盘内部的环带状油孔径向配流进入内侧高压油槽26，最终通过输出配流缸体4上的高压端出口35流入高压蓄能器(图中未示出)，将液压能输出。

(5)换气过程

换气过程是在动力活塞31接近外止点时完成的，此时汽缸中的废气不是被动力活塞推出汽缸的，而是由通入的新鲜空气扫除的。在膨胀冲程中，排气口首先被打开。缸内气体在残余废气压力的作用下，从汽缸内通过排气口以很高的速度排出缸外。

在排气口开启口后一段时间内进气口被打开，此时缸内压力已经较低，新鲜空气在压差的作用下进入汽缸内将废气挤出汽缸，废气被挤出汽缸，新鲜空气进入汽缸的过程叫做汽缸扫气。当动力活塞到达外止点时，膨胀冲程结束，这时进、排气口都被完全打开。膨胀冲程的初期以燃油的燃烧为主，后期则是排出废气和向汽缸充以新鲜空气。

当压缩行程开始时进、排气口同时处于打开状态，扫气过程仍在继续，随着活塞向内止点运动，排气口首先被关闭，而进气口未被关闭，扫气气流在惯性的作用下继续进入汽缸内直到动力活塞将进气口关闭，扫气结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，包括同步驱动机构、输出机构和燃烧系统；所述同步驱动机构包括固定部分和运动部分；

所述固定部分包括缸体和置于所述缸体内的汽缸套；所述缸体内设有轴向布置的输出油腔、轴向布置的同步油腔以及与径向布置的驱动油腔，所述同步油腔与所述驱动油腔相连通；

所述运动部分包括偏心轮、驱动柱塞体、动力活塞、同步柱塞以及位于发动机上的偏心轮轴；所述偏心轮轴的两端对称安装所述偏心轮，每端至少两个所述偏心轮，所述偏心轮的圆周外表面与所述驱动柱塞体配合工作；两个所述动力活塞沿所述汽缸套的轴向对称布置在所述汽缸套内，所述动力活塞的外端连接所述同步柱塞；

所述输出机构包括输出柱塞；所述输出柱塞能够在所述输出油腔内轴向往复运动；所述动力活塞能够在所述汽缸套内轴向往复运动；所述驱动柱塞体能够在所述驱动油腔内轴向往复运动；所述同步柱塞能够在所述同步油腔内轴向往复运动。

2.根据权利要求1所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述驱动柱塞体包括依次连接的驱动柱塞头部、柱塞球头以及滑靴，所述驱动柱塞体通过所述滑靴与所述偏心轮面接触，所述驱动柱塞头部能够在驱动油腔内轴向往复运动。

3.根据权利要求2所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述滑靴的底面中心位置开有油槽，沿所述驱动柱塞体轴线方向设置中心油孔，所述油槽与所述中心油孔连通。

4.根据权利要求2所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述驱动柱塞体还包括柱塞连杆，所述滑靴通过所述柱塞连杆与所述柱塞球头连接，所述滑靴上表面的所述柱塞连杆两侧设置加强筋。

5.根据权利要求1-4任一项所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述同步柱塞、输出柱塞均通过柱塞连接件与所述动力活塞连接，所述柱塞连接件与所述动力活塞通过动力活塞销连接。

6.根据权利要求5所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述输出柱塞位于所述柱塞连接件的中心位置，两个所述同步柱塞对称布置在所述输出柱塞的两侧。

7.根据权利要求1-4任一项所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述汽缸套上面分布有进、排气口，所述进、排气口分别与缸体内的进、排气腔相通；当两个所述动力活塞运动到最接近位置时，所述汽缸套与两个所述动力活塞的顶面构成燃烧室。

8.根据权利要求1-4任一项所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述缸体内容置有相对缸体的轴心两两对称的至少四个汽缸套，每个所述偏心轮均对应至少四个周向均匀布置的所述驱动柱塞体。

9.根据权利要求1-4任一项所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述缸体包括处于中间位置的中间缸体和对称布置在中间缸体两端的同步驱动缸体，所述中间缸体内容置有所述汽缸套，所述同步驱动缸体内容置有所述同步油腔、驱动油腔以及输出油腔。

10.根据权利要求1-4任一项所述的对置活塞式液压输出发动机，其特征在于，所述偏心轮轴通过轴承体安装在发动机机体上，所述轴承体由两个半轴承瓦拼合组成，内部安装有轴承滚珠。