CN106437917A - 直动阀气缸活塞过程发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直动阀气缸活塞过程发动机,包括工质源和气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构的气缸上设置外开充气座口,在所述外开充气座口处设置外开充气门,所述气缸活塞机构的活塞在所述气缸内部控制所述外开充气门实现所述外开充气座口的开启和关闭,所述气缸上设有排气座口和排气门,所述排气门受缸外控制机构控制实现所述排气座口的开启或关闭,所述工质源与所述外开充气座口连通,所述外开充气门和所述排气门非组合独立设置。本发明所公开的技术方案可靠、实用,为新能源发动机和降低发动机污染排放提供了技术基础。
Description
技术领域
本发明涉及热能与动力领域,尤其涉及一种直动阀气缸活塞过程发动机。
背景技术
利用工质源对气缸活塞机构进行充气,气体推动活塞膨胀做功的技术方案已被提出很多年,但是由于充气时间短,用凸轮难以控制。因此需要发明一种新型气缸活塞过程发动机。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:
本发明的一种直动阀气缸活塞过程发动机,包括工质源和气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构的气缸上设置外开充气座口,在所述外开充气座口处设置外开充气门,所述气缸活塞机构的活塞在所述气缸内部控制所述外开充气门实现所述外开充气座口的开启和关闭,所述气缸上设有排气座口和排气门,所述排气门受缸外控制机构控制实现所述排气座口的开启或关闭,所述工质源与所述外开充气座口连通,所述外开充气门和所述排气门非组合独立设置。
进一步选择性地,在所述外开充气门的所述气缸方向上设置缸内控制结构体,所述活塞经所述缸内控制结构体控制所述外开充气门实现所述外开充气座口的开启和关闭;或在所述活塞上设置缸内控制结构体,所述活塞经所述缸内控制结构体控制所述外开充气门实现所述外开充气座口的开启和关闭;或在所述外开充气门的所述气缸方向上设置气门缸内控制结构体,在所述活塞上设置活塞缸内控制结构体,所述活塞经所述活塞缸内控制结构体和所述气门缸内控制结构体控制所述外开充气门实现所述外开充气座口的开启和关闭。
进一步选择性地,使所述缸外控制机构设为凸轮机构。
进一步选择性地,在所述外开充气门和机体之间设置外开充气门复位弹簧。
进一步选择性地,在所述外开充气门和机体之间设置外开充气门复位气缸活塞机构;或在所述外开充气门和机体之间设置外开充气门复位气缸活塞机构,所述外开充气门复位气缸活塞机构的复位气缸与所述工质源连通。
进一步选择性地,在所述外开充气门内设置冷却流道。
进一步选择性地,使所述活塞控制所述外开充气门的相位设为可调。
进一步选择性地,使所述排气门设为外开气门。
进一步选择性地,使所述工质源设为压缩气体源或设为液化气体源。
进一步选择性地,使所述压缩气体源设为含氧压缩气体。
进一步选择性地,使所述液化气体源设为含氧气体液化物。
进一步选择性地,使所述含氧压缩气体设为压缩空气或设为压缩氧气。
进一步选择性地,使所述含氧气体液化物设为液化空气或设为液化氧气。
进一步选择性地,使所述外开充气座口设置在所述气缸的气缸盖上。
进一步选择性地,使所述工质源经加热器或经燃烧室与所述外开充气座口连通。
进一步选择性地,在设有燃烧室的结构中,所述燃烧室设为非正时燃烧室。
进一步选择性地,在设有燃烧室的结构中,所述燃烧室设为断续式燃烧室,所述断续式燃烧室的燃烧时长和非燃烧时长受控制机构控制。
本发明的一种直动阀气缸活塞过程发动机,包括工质源、燃烧室和膨胀做功机构,所述工质源经所述燃烧室与所述膨胀做功机构连通,所述燃烧室设为断续式燃烧室。
进一步选择性地,使所述断续式燃烧室的燃烧时长和非燃烧时长受控制机构控制。
本发明中,所谓的“所述外开充气门和所述排气门非组合独立设置”是指所述外开充气门和所述排气门设置在所述气缸活塞机构的气缸盖的不同区域内。
本发明中,所谓的“非正时燃烧室”是指燃烧时长大于充气时长的燃烧室,包括连续燃烧室。
本发明中,所述气缸包括气缸盖。
本发明中,应根据热能和动力领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
附图说明
图1:本发明实施例1的结构示意图;
图2:本发明实施例2的结构示意图;
图3:本发明实施例3的结构示意图;
图4:本发明实施例4的结构示意图;
图5:本发明实施例5的结构示意图;
图6:本发明实施例6的结构示意图;
图7:本发明实施例7的结构示意图;
图8:本发明实施例8的结构示意图;
图9:本发明实施例9的结构示意图;
图10:本发明实施例10的结构示意图;
本发明的有益效果如下:本发明所述直动阀气缸活塞过程发动机既利用活塞在汽缸内部对外开充气门进行控制,满足了充气时间短和实现足够膨胀比的要求,也利用了现有的凸轮控制排气门的成熟技术,因此,本发明所公开的技术方案可靠、实用,为新能源发动机和降低发动机污染排放提供了技术基础。
具体实施方式
实施例1
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图1所示,包括工质源1和气缸活塞机构,在所述气缸活塞机构的气缸上设置外开充气座口2,在所述外开充气座口2处设置外开充气门3,所述气缸活塞机构的活塞在所述气缸内部控制所述外开充气门3实现所述外开充气座口2的开启和关闭,所述气缸上设有排气座口4和排气门5,所述排气门5受缸外控制机构6控制实现所述排气座口4的开启或关闭,所述工质源1与所述外开充气座口2连通,所述外开充气门3和所述排气门5非组合独立设置。
实施例2
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图2所示,在实施例1的基础上,进一步在所述外开充气门3的所述气缸方向上设置缸内控制结构体7,所述活塞经所述缸内控制结构体7控制所述外开充气门3实现所述外开充气座口2的开启和关闭。
实施例3
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图3所示,在实施例1的基础上,进一步在所述活塞上设置缸内控制结构体7,所述活塞经所述缸内控制结构体7控制所述外开充气门3实现所述外开充气座口2的开启和关闭。
实施例4
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图4所示,在实施例1的基础上,进一步在所述外开充气门3的所述气缸方向上设置气门缸内控制结构体81,在所述活塞上设置活塞缸内控制结构体82,所述活塞经所述活塞缸内控制结构体82和所述气门缸内控制结构体81控制所述外开充气门3实现所述外开充气座口2的开启和关闭。
实施例5
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图5所示,在实施例1的基础上,进一步使所述缸外控制机构6设为凸轮机构61。
作为可变换的实施方式,本发明实施例2至实施例4均可进一步使所述缸外控制机构6设为凸轮机构61。
实施例6
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图6所示,在实施例1的基础上,进一步在所述外开充气门3和机体9之间设置外开充气门复位弹簧10。
作为可变换的实施方式,本发明实施例2至实施例5及其可变化的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步在所述外开充气门3和机体9之间设置外开充气门复位弹簧10。
实施例7
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图7所示,在实施例1的基础上,进一步在所述外开充气门3和机体9之间设置外开充气门复位气缸活塞机构11。
作为可变换的实施方式,本发明实施例2至实施例6及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步在所述外开充气门3和机体9之间设置外开充气门复位气缸活塞机构11,并可再进一步使所述外开充气门复位气缸活塞机构11的复位气缸与所述工质源1连通。
作为可变换的实施方式,本发明所有实施方式均可进一步使所述活塞控制所述外开充气门3的相位设为可调。进而控制所述外开充气门3的开闭时间,调整所述直动阀气缸活塞过程发动机的压比。
实施例8
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图8所示,在实施例1的基础上,进一步使所述外开充气座口2设置在所述气缸的气缸盖13上。
作为可变换的实施方式,实施例2至实施例9及其可变换的实施方式以及实施例1的可变换的实施方式均可进一步使所述外开充气座口2设置在所述气缸的气缸盖13上。
实施例9
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图9所示,在实施例1的基础上,进一步使所述工质源1经加热器14与所述外开充气座口2连通。
实施例10
一种直动阀气缸活塞过程发动机,如图10所示,在实施例1的基础上,进一步使所述工质源1经燃烧室15与所述外开充气座口2连通。
作为可变换的实施方式,本发明所有实施方式均可进一步选择性地选择使所述工质源1经加热器14或经燃烧室15与所述外开充气座口2连通。
作为可变换的实施方式,本发明所有含有燃烧室15的实施方式均可进一步选择性地选择使所述燃烧室15设为非正时燃烧室;或使所述燃烧室15设为断续式燃烧室,所述断续式燃烧室的燃烧时长和非燃烧时长受控制机构控制。
实施例11
一种直动阀气缸活塞过程发动机,包括工质源1、燃烧室15和膨胀做功机构,所述工质源1经所述燃烧室15与所述膨胀做功机构连通,所述燃烧室15设为断续式燃烧室。
作为可变换的实施方式,实施例11可进一步使所述断续式燃烧室的燃烧时长和非燃烧时长受控制机构控制。
作为可变换的实施方式,本发明上述所有实施方式均可进一步选择性地选择使所述工质源1设为压缩气体源或设为液化气体源;并可再进一步使所述压缩气体源设为含氧压缩气体,使所述液化气体源设为含氧气体液化物;还可更进一步地使所述含氧压缩气体设为压缩空气或设为压缩氧气,使所述含氧气体液化物设为液化空气或设为液化氧气。
作为可变换的实施方式,本发明所有实施方式均可进一步在所述外开充气门3内设置冷却流道。
作为可变换的实施方式,本发明所述排气门5可选择性地选择设为内开气门(如图1所示)或设为外开气门(如图2所示)。
显然,本发明不限于以上实施例,根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案,可以推导出或联想出许多变型方案,所有这些变型方案,也应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种直动阀气缸活塞过程发动机,包括工质源(1)和气缸活塞机构,其特征在于:在所述气缸活塞机构的气缸上设置外开充气座口(2),在所述外开充气座口(2)处设置外开充气门(3),所述气缸活塞机构的活塞在所述气缸内部控制所述外开充气门(3)实现所述外开充气座口(2)的开启和关闭,所述气缸上设有排气座口(4)和排气门(5),所述排气门(5)受缸外控制机构(6)控制实现所述排气座口(4)的开启或关闭,所述工质源(1)与所述外开充气座口(2)连通,所述外开充气门(3)和所述排气门(5)非组合独立设置。
2.如权利要求1所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:在所述外开充气门(3)的所述气缸方向上设置缸内控制结构体(7),所述活塞经所述缸内控制结构体(7)控制所述外开充气门(3)实现所述外开充气座口(2)的开启和关闭;或在所述活塞上设置缸内控制结构体(7),所述活塞经所述缸内控制结构体(7)控制所述外开充气门(3)实现所述外开充气座口(2)的开启和关闭;或在所述外开充气门(3)的所述气缸方向上设置气门缸内控制结构体(81),在所述活塞上设置活塞缸内控制结构体(82),所述活塞经所述活塞缸内控制结构体(82)和所述气门缸内控制结构体(81)控制所述外开充气门(3)实现所述外开充气座口(2)的开启和关闭。
3.如权利要求1所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:所述缸外控制机构(6)设为凸轮机构(61)。
4.如权利要求2所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:所述缸外控制机构(6)设为凸轮机构(61)。
5.如权利要求1至4中任一项所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:在所述外开充气门(3)和机体(9)之间设置外开充气门复位弹簧(10)。
6.如权利要求1至4中任一项所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:在所述外开充气门(3)和机体(9)之间设置外开充气门复位气缸活塞机构(11);或在所述外开充气门(3)和机体(9)之间设置外开充气门复位气缸活塞机构(11),所述外开充气门复位气缸活塞机构(11)的复位气缸与所述工质源(1)连通。
7.如权利要求5所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:在所述外开充气门(3)和机体(9)之间设置外开充气门复位气缸活塞机构(11);或在所述外开充气门(3)和机体(9)之间设置外开充气门复位气缸活塞机构(11),所述外开充气门复位气缸活塞机构(11)的复位气缸与所述工质源(1)连通。
8.如权利要求1至4和7中任一项所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:在所述外开充气门(3)内设置冷却流道。
9.如权利要求5所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:在所述外开充气门(3)内设置冷却流道。
10.如权利要求6所述直动阀气缸活塞过程发动机,其特征在于:在所述外开充气门(3)内设置冷却流道。
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