CN201412219Y - 一种直轴液压内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直轴液压内燃机，包括成对的气缸，位于每个气缸内的一个往复运动的活塞，活塞将气缸分为两部分，上部分是燃烧室，下部分是液压室，燃烧室部分的气缸顶部设置有喷油器和排气阀，喷油器通过共轨管与高压油泵连接，液压室部分的气缸底部设置有进油阀和出油阀，每对气缸的进油阀和出油阀分别通过两位三通电磁阀与一个液压马达连通，液压马达上连有动力输出轴，燃烧室内燃料燃烧产生的压力推动活塞传递给液压室内的液体推动液压马达，带动动力输出轴转动。通过改变液压马达与气缸的容积比实现低速运转，机器布置灵活。

Description

一种直轴液压内燃机

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机，尤其是一种无曲轴连杆机构的直轴液压内燃机。

背景技术

传统的内燃机，是通过在气缸中燃烧的燃料，推动活塞往复运动，驱动活塞-连杆-曲轴机构，带动曲轴连杆机构实现做功，从而输出动力。但是，曲轴运动时，摆动的弧度越大，平衡性越差，要求活塞行程越长，此时马力相应加大，震动也相应加剧，造成机器寿命缩短，相反曲轴摆动的弧度越小，活塞行程相应缩短，马力也相应变小，此时内燃机燃烧差，排污大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种替代曲轴连杆结构且功率大小不受活塞行程限制、扭力与转速可根据实际需要而相对改变的、结构简单的油耗相对较低、转动平衡性好的直轴液压内燃机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种直轴液压内燃机，包括成对的气缸，位于每个气缸内的一个往复运动的活塞，活塞将气缸分为两部分，上部分是燃烧室，下部分是液压室，燃烧室部分的气缸顶部设置有喷油器和排气阀，喷油器通过共轨管与高压油泵连接，液压室部分的气缸底部设置有进油阀和出油阀，每对气缸的进油阀和出油阀分别通过两位三通电磁阀与一个液压马达连通，液压马达上连有动力输出轴，燃烧室内燃料燃烧产生的压力推动活塞传递给液压室内的液体推动液压马达，带动动力输出轴转动。

所述液压马达上连有启动电机。

所述动力输出轴上安装有控制喷油器喷油和排气阀开启的定时轮。

所述气缸为1对。

所述气缸为2对。

所述液压马达与动力输出轴同轴。

通过调整气缸和液压马达的容积比确定动力输出轴的转速和扭力。

本实用新型的有益效果是：活塞在相同的转速下，可根据需要而发出不同的扭力与转速，这可以通过改变液压马达与气缸的容积比来实现，不受传统曲轴连杆式的活塞行程的限制，只与容积比有关，活塞可实现低速运转，单位时间往复次数少，可减少无用功，可使燃烧更加充分，污染减小。去除了曲轴连杆平衡轴等，使摩擦部件减少，功率增加，扭力输出更加均匀，机器布置灵活，制造成本降低。

附图说明

图1是本实用新型带有一对气缸的直轴液压内燃机的工作状态图。

图2是本实用新型带有一对气缸的直轴液压内燃机的另一工作状态图。

图3是本实用新型带有两对气缸的直轴液压内燃机的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型的带有一对气缸的直轴液压内燃机，包括第1气缸1和第2气缸2，分别位于第1气缸1和第2气缸2内的做往复运动的第1活塞3和第2活塞4，活塞将气缸分为两部分，上部分是燃烧室，下部分是液压室，燃烧室部分的第1气缸1顶部设置有第1喷油器5和第1排气阀7，燃烧室部分的第2气缸2顶部设置有第2喷油器6和第2排气阀8，第1喷油器5和第2喷油器6通过共轨管19与高压油泵18连接，液压室部分的第1气缸1底部设置有第1进油阀9和第1出油阀11，液压室部分的第2气缸2底部设置有第2进油阀10和第2出油阀12，第1进油阀9和第2进油阀10通过两位三通电磁阀13与液压马达15出油口连通，第1出油阀11和第2出油阀12通过两位三通电磁阀14与液压马达15进油口连通，液压马达15上连有动力输出轴20，还连有同轴启动电机16。动力输出轴20上安装有控制第1喷油器5、第2喷油器6和第1排气阀7、第2排气阀8开启的定时轮17。液压马达15与动力输出轴20同轴。燃烧室内燃料燃烧产生的压力推动活塞传递给液压室内的液体推动液压马达15，带动动力输出轴20转动。

具体地说，如图1所示，第1活塞3位于第1气缸1的上止点，第2活塞4位于第2气缸2的下止点，启动电机16启动，打火。高压油泵18中的油通过共轨管19经喷油器5进入第1气缸1，爆炸做功，推动第1活塞3向下移动，这时第1出油阀11和第2进油阀10打开，第1进油阀9和第2出油阀12关闭，液压油经过第1出油阀11、两位三通电磁阀14流入液压马达15，从液压马达15流出的液压油经过两位三通电磁阀13、第2进油阀10流入第2气缸2，推动第2活塞4向上移动，定时轮定时控制第1排气阀7的开闭，上述过程第1气缸1完成爆炸排气冲程，第2气缸2完成吸气压缩冲程。

如图2所示，当第2活塞4被推到第2气缸2的上止点，此时第1活塞3位于第1气缸1的下止点，高压油泵18中的油通过共轨管19经喷油器6进入第2气缸2，爆炸做功，推动第2活塞4向下移动，这时第2出油阀12和第1进油阀9打开，第2进油阀10和第1出油阀11关闭，液压油经过第2出油阀12、两位三通电磁阀14流入液压马达15，从液压马达15流出的液压油经过两位三通电磁阀13、第1进油阀9流入第1气缸1，推动第1活塞3向上移动，定时轮定时控制第2排气阀8的开闭，上述过程第2气缸2完成爆炸排气冲程，第1气缸1完成吸气压缩冲程。从而实现往复工作，进行连续做功，液压马达15带动动力输出轴20转动，输出动力。

安装在动力输出轴20上的定时轮17控制喷油器喷油时间和排气阀开启，并可以通过调整气缸1、2和液压马达15的容积比确定动力输出轴20与活塞转速之比。

如图3所示，为带有2对4个气缸的直轴液压内燃机，2个液压马达同时连在一个动力输出轴上，其工作原理同1对气缸的，只是输出的功率变大，不再叙述。

当然，也可以通过调整气缸和液压马达的容积比调整动力输出轴的转速。

综上所述，由于气缸与液压马达存在容积比，在机器动力轴输出同样转速的情况下，活塞运动次数可大大降低，由于活塞低速运转，可使进排气更充分，燃油利用率提高，污染减小，机器在同等功率，发出同样转速与扭力下，由于活塞往复运动次数变少，可使机械效率增加，从而更节能。多缸机每个缸间隔发火做功，使扭力更均匀。

本实用新型，当一气缸活塞工作时，活塞一端爆炸做功，把液压油压入另一气缸，同时驱动液压马达，液压马达与动力输出轴同轴，轴上有定时机构，用以控制气缸的喷油与气阀开启时间，液压油从一个缸到另一缸往复运动，工作缸的压力油在驱动液压马达的同时使成对的另一缸完成吸气压缩冲程，从而实现机器连续运转。用压力油驱动液压马达取代传统的曲轴连杆机构，在同样功率下，可根据实际需要设计扭力与转速。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。

Claims (7)

1、一种直轴液压内燃机，包括成对的气缸(1、2)，位于每个气缸内的一个往复运动的活塞(3、4)，活塞将气缸分为两部分，上部分是燃烧室，下部分是液压室，燃烧室部分的气缸顶部设置有喷油器(5、6)和排气阀(7、8)，喷油器(5、6)通过共轨管(19)与高压油泵(18)连接，其特征在于，液压室部分的气缸底部设置有进油阀(9、10)和出油阀(11、12)，每对气缸(1、2)的进油阀(9、10)和出油阀(11、12)分别通过两位三通电磁阀(13、14)与一个液压马达(15)连通，液压马达(15)上连有动力输出轴(20)，燃烧室内燃料燃烧产生的压力推动活塞传递给液压室内的液体推动液压马达(15)，带动动力输出轴(20)转动。

2、根据权利要求1所述的直轴液压内燃机，其特征在于，所述液压马达(15)上连有启动电机(16)。

3、根据权利要求1所述的直轴液压内燃机，其特征在于，所述动力输出轴(20)上安装有控制喷油器(5、6)喷油和排气阀(7、8)开启的定时轮(17)。

4、根据权利要求1所述的直轴液压内燃机，其特征在于，所述气缸为1对。

5、根据权利要求1所述的直轴液压内燃机，其特征在于，所述气缸为2对。

6、根据权利要求1所述的直轴液压内燃机，其特征在于，所述液压马达(15)与动力输出轴(20)同轴。

7、根据权利要求1所述的直轴液压内燃机，其特征在于，通过调整气缸(1、2)和液压马达(15)的容积比确定动力输出轴(20)的转速和扭力。

Images