CN201794656U

CN201794656U - 二冲程液压内燃机

Info

Publication number: CN201794656U
Application number: CN2010202989326U
Authority: CN
Inventors: 蔡学功
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2020-08-20

Abstract

一种内燃机工作时直接将热能转换为液压能的二行程二冲程液压内燃机。其基本构造：二冲程液压内燃机上部由两个并排的气缸组成、下部由两个并排的柱塞泵组成。工作原理：当左气缸活塞位于上止点时磁信号发生器产生磁脉冲信号，使喷油器向缸内喷油，油与气体迅速混合燃烧膨胀作功，推动活塞向下移动产生压力油输入马达，使马达转动输出动力。同时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；当左缸活塞到达下止点时，右缸喷油点火作功，其活塞向下移动向马达供油，同时通过联动腔的油压推动左缸活塞向上止点运动吸入并压缩气体为作功作准备，使内燃机连续输出液压油。

Description

二冲程液压内燃机

技术领域

本实用新型属于内燃机技术领域。

背景技术

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。这种内燃机存在一定的缺陷，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％，部分负荷时所占比例更大。为此人们设计出了自由活塞式内燃机，去除了曲轴，活塞直接与泵的柱塞相连；通过柱塞将燃料燃烧产生的热能转化成液压能，通过液压马达驱动车辆行使。但自由活塞式内燃机运转时的惯性力不能平衡而产生振动，采用齿轮——齿条式平衡装置虽然可以平衡惯性力，但使内燃机和泵工作时产生一定的侧向压力，从而使摩擦和磨损增大、可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内燃机工作时内燃机缸体与活塞、泵体与柱塞不产生侧向压力的内燃机，从而使摩擦和磨损极低、可靠性和效率更高、结构更简单的二行程二冲程液压内燃机。

其基本构造由液压马达、输液泵、控制阀、蓄能器、气缸、活塞、泵体和柱塞组成。二冲程液压内燃机上部有两个并排的气缸和活塞、下部有泵体和两个并排的柱塞组成柱塞泵，内燃机的活塞与泵柱塞直接相连。其中柱塞中间部位直径较大，柱塞与泵体及上、下泵盖构成一对对称的排气门控制腔、联动腔和工作腔。两联动腔用联动油道联通，排气门控制腔通过排气门控制油道与排气门油缸相连，工作腔用单向阀与输油泵、马达相连。气缸体上设磁信号发生器，柱塞上设信号发生器上导磁块和信号发生器下导磁块，用于控制喷油点火。设内燃机进、排气采用孔——气门式，排气门的开关由液压控制；排气门油缸内固定在缸盖上，排气门油缸与排气门控制腔用排气门控制油道相连，排气门油缸下部开4溢流孔，用于4溢多余的油；使气门有确定的开度。进气采用废气涡轮或机械增压进气，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、补油控制阀、输油泵、单向阀、蓄能器、马达进油控制阀、马达、马达出油控制阀、油箱、单向阀、燃油增压油缸组成。其中，在高压油路设蓄能器，蓄能器用于稳压和储能，在联动腔与蓄能器之间设补油控制阀，用于控制向联动腔补充泄漏的液压油，保证活塞能达到设定的上止点；在高压油路设燃油增压油缸以利用液压油使燃油增压，工作腔与输油泵之间设起动控制阀，该阀处于中间位置时与两个工作腔都相通，起动时分别与其中的一个相通，使输油泵液压油进入工作腔；推动柱塞和活塞上行压缩气缸内的气体，另一个柱塞和活塞在联动腔负压的作用下向下运动。马达用于驱动汽车行驶，马达两侧设马达进油控制阀和马达出油控制阀用于控制马达实现正反转。

工作原理：起动时，起动控制阀控处于左或右位输油泵来的液压油进入工作腔，推动左缸柱塞和活塞上行压缩气缸内的气体，右柱塞和活塞在联动腔负压的作用下向下运动，当活塞运动到左缸柱塞上的信号发生器下导磁块和右缸柱塞上的信号发生器上导磁块与信号发生器相对，时产生控制信号，喷油器向该缸喷油点火；燃料燃烧产生高温、高压的气体推动柱塞和活塞下行，将工作腔的液压油通过单向阀排出；同时联动腔内的液压油经联动油道进入右泵的联动腔，推动右泵柱塞和活塞上行压缩气缸内的气体。当右活塞到达上止点而左活塞未到达下止点时，联动腔内的部分油经溢流阀排入油箱；当下行活塞到达下止点时，产生控制信号，喷油器向另一个缸喷油点火做功实现起动。

正常工作时，当左气缸活塞位于上止点时磁信号发生器产生磁脉冲信号，使喷油器向缸内喷油，油与气体迅速混合燃烧膨胀作功，推动活塞向下移动，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。同时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；其泵柱塞上移，进油单向阀打开，油进入泵工作腔。当向下止点行至一定位置时，右缸柱塞直径大的部位将排气门控制腔内的进回油孔封住时，排气门控制腔内油压生高并通过气门控制油道送入排气门油缸，使左缸排气门打开，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左缸内，进一步排出废气、冷却缸体补充新气。当左缸活塞到达下止点时，右缸喷油点火作功，其活塞向下移动向马达供油，同时通过联动腔的油压推动左缸活塞向上止点运动吸入并压缩气体为作功作准备，使内燃机连续输出液压油。

其液压部分的工作原理：正常工作时，液压油经输油泵、单向阀进入工作腔，加压后经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。若左缸柱塞上的信号发生器上导磁块已与信号发生器相对，而右缸柱塞上的信号发生器下导磁块未与信号发生器相对时产生控制信号，使补油控制阀打开向联动腔补油。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。多余的液压油可存入蓄能器；减速制动时，此时马达被行驶的车辆反拖旋转，马达变成了泵产生高压油存入蓄能器。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。燃油增压油缸在增压油缸控制阀的控制下使柱塞往复运动将燃油吸入加压后送入共轨。

本实用新型与现有技术相比的优点是，内燃机工作时内燃机缸体与活塞、泵体与柱塞之间不产生侧向压力，从而使摩擦和磨损极低、可靠性和效率更高，两缸运动部件运动时惯性力自动平衡，无需设平衡装置，使结构更简单。

附图说明

附图1是本实用新型的构造图，图中：1信号发生器上导磁块、2气门控制油道、3排气门油缸、4排气门、5缸盖、6喷油器、7共轨、8燃油箱、9增压油缸、10增压油缸控制阀、11蓄能器、12补油控制阀、13控制阀、14马达进油控制阀、15马达、16马达出油控制阀、17输油泵、18单向阀、19下泵盖、20工作腔、21联动油道、 22泵体、23联动腔、24柱塞、25进回油孔、26排气门控制腔、27上泵盖、28信号发生器下导磁块、29进气道、30进气孔、31活塞、32气缸体、33磁信号发生器、34溢流孔、35溢流阀、36油箱、37起动控制阀、38液控单向阀。

具体实施方式

本实用新型的各种零件都可用普通加工技术制造；缸盖(5)、气缸体(32)、上泵盖(27)、泵体(22)、下泵盖(19)可用螺栓固定在一起，柱塞(24)、活塞(21)连成一体，置于泵体(22)和气缸体(32)内；输油泵(17)、起动控制阀(37)、液控单向阀(38)用油管依次相连并与工作腔(20)相通，马达(15)、马达进油控制阀(14)用油管依次相连。根据车辆动力的要求，也可以将几个二冲程液压内燃机组合在一起使用。

Claims

1.一种二冲程液压内燃机，其特征在于：二冲程液压内燃机由液压马达、输液泵、控制阀、蓄能器、气缸、活塞、泵体和柱塞组成；其上部由两个并排的气缸组成、下部由两个并排的柱塞泵组成，内燃机的活塞与泵柱塞的上端直接相连；柱塞中间部位直径较大，柱塞与泵体及上、下泵盖构成排气门控制腔、联动腔和工作腔，联动腔用联动油道联通。

2.如权利要求1所述的二冲程液压内燃机，其特征在于：排气门控制腔通过排气门控制油道与排气门油缸相连，排气门油缸下部开溢流孔，排气门的开启由柱塞直径大的部位的位置控制。

3.如权利要求1所述的二冲程液压内燃机，其特征在于：工作腔与输油泵之间设起动控制阀，该阀处于中间位置时与两个工作腔都相通，起动时分别与其中的一个工作腔相通。

4.如权利要求1所述的二冲程液压内燃机，其特征在于：在联动腔与蓄能器之间设补油控制阀，用于控制向联动腔补充泄漏的液压油。

5.如权利要求1所述的二冲程液压内燃机，其特征在于：马达两侧设马达进油控制阀和马达出油控制阀用于控制马达实现正反转。