本实用新型专利技术提供一种两缸四冲程液压自由活塞发动机，包括液压缸体、内燃缸体以及活塞组件，所述液压缸体和所述内燃缸体各有两个，所述内燃缸体具有燃烧腔，所述液压缸体具有相互连通的第一内腔和第二内腔。所述活塞组件包括两个活塞杆以及随动杆，每个所述活塞杆设置有液压活塞和压缩活塞，所述液压活塞将所述第一内腔分隔为平衡腔和泵腔，所述压缩活塞在所述第二内腔内分隔形成压缩腔。通过将活塞杆与相应的内燃缸体串联在一起，当其中一个内燃缸体的燃烧腔在进压缩、膨胀冲程时，另一个内燃缸体的燃烧腔进排气、吸气冲程，这样安装在该内燃缸体的活塞杆仅在随动杆的带动下跟随另一活塞杆往复运动，整个过程活塞组件不受扭转力矩作用。
【技术实现步骤摘要】
一种两缸四冲程液压自由活塞发动机
本技术涉及一种发动机，尤其是一种活塞组件无扭转力矩的两缸四冲程液压 自由活塞发动机。
技术介绍
随着全球经济的发展，对于能源的消耗加剧，而由此带来的环境问题也日渐突出， 节能和环保成为目前全球关注的两大课题，液压自由活塞发动机具有可变压缩比同时又可 实现柔性布置，从而可提高燃料经济性并降低排放污染，是行走机械有希望的动力之星。 液压自由活塞发动机经过近四十年的发展，在众多学者和科研机构进行了不懈的 努力，取得了一定的效果。目前的液压自由活塞发动机一般是运用二冲程内燃机进行动力 驱动，但是由于二冲程内燃机的吸气过程与排气过程的重叠度很大，废气的排出不完全，充 气系数低，燃料的燃烧不完全，污染物排放超标，因此除了在一些特定的场合还有应用外， 市场上已几乎难觅其踪迹。也有研究机构采用两缸四冲程柴油机作为液压自由活塞发动机 的动力驱动装置，但是由于两个燃烧腔的工作过程交替进行，而它们只驱动一个液压泵腔， 液压泵的轴线在两个燃烧腔的中间位置，这样当其中一个燃烧腔处于压缩、膨胀冲程时，另 一腔处于排气、吸气冲程，即一个燃烧腔作用在活塞上的力相对于另一个燃烧腔要大很多， 这样对于整个活塞组件来说就会受到一个扭转力矩的作用，使得活塞运动时的阻力增大， 降低了发动机的运动频率和输出功率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种活塞组件不受扭转力矩作用的两缸四冲程液压 自由活塞发动机。 为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案： -种两缸四冲程液压自由活塞发动机，包括液压缸体、内燃缸体以及活塞组件，所 述液压缸体和所述内燃缸体各有两个，每个所述液压缸体分别与一个所述内燃缸体相对 应，且两个所述液压缸体和两个所述内燃缸体分别并列放置，所述内燃缸体具有燃烧腔，所 述液压缸体具有相互连通的第一内腔和第二内腔。所述活塞组件包括两个平行设置且端面 平齐的活塞杆以及用于固定连接两个所述活塞杆的随动杆，同一个所述活塞杆的两端分别 安装在所述液压缸体和与该液压缸体相对应的内燃缸体内，且每个所述活塞杆的一端设置 有与所述燃烧腔配合的动力活塞，另一端设置有分别与所述第一内腔和所述第二内腔配合 的液压活塞和压缩活塞，所述液压活塞将所述第一内腔分隔为平衡腔和泵腔，所述压缩活 塞占据所述第二内腔部分空间并在所述第二内腔内分隔形成压缩腔。 作为本技术的一种改进，本技术的两缸四冲程液压自由活塞发动机还包 括压缩蓄能器、频率控制阀以及选择换向阀，所述压缩蓄能器与所述频率控制阀的入口连 接，所述频率控制阀的出口与所述选择换向阀的入口连接，所述选择换向阀的两个出口分 别与两个所述液压缸体上的所述压缩腔连接。 作为本技术的一种改进，本技术的两缸四冲程液压自由活塞发动机还包 括供油蓄能器、第一液控单向阀以及第二液控单向阀，每个所述液压缸体上的所述压缩腔 都与一个所述第一液控单向阀的出口连接，每个所述液压缸体上的所述泵腔都与一个所述 第二液控单向阀的出口连接，各个所述第一液控单向阀和所述第二液控单向阀的入口都与 所述供油蓄能器连接，所述供油蓄能器同时与负载连接。 作为本技术的一种改进，本技术的两缸四冲程液压自由活塞发动机还包 括负载蓄能器、泵油单向阀以及第一换向阀，每个所述液压缸体上的所述泵腔都与一个所 述泵油单向阀的入口连接，每个所述液压缸体上的所述平衡腔都与一个所述第一换向阀的 入口连接，各个所述泵油单向阀的出口和所述第一换向阀的出口都与所述负载蓄能器连 接，所述负载蓄能器同时与负载连接。 作为本技术的一种优选，所述第一换向阀为二位三通换向阀。 作为本技术的一种改进，本技术的两缸四冲程液压自由活塞发动机还包 括控制油路和两个第二换向阀，连接在同一个所述液压缸体上的所述第一液控单向阀和所 述第二液控单向阀的控制端与同一个所述第二换向阀的出口连接，两个所述第二换向阀分 别与所述控制油路连接。 作为本技术的一种优选，所述第二换向阀为二位二通换向阀。 作为本技术的一种优选，每个所述燃烧腔在与所述动力活塞相对的侧壁上都 设置有进气门、排气门以及喷油器。 采用上述技术方案，本技术具有以下有益效果： 本技术的两缸四冲程液压自由活塞发动机的每个液压缸体均通过活塞杆与 相应的内燃缸体串联在一起，并通过随动杆将两个活塞杆刚性连接起来，这样当其中一个 内燃缸体的燃烧腔在进行压缩、膨胀冲程时，与该内燃缸体相对应的液压缸体的泵腔进行 吸油、泵油过程，同时该液压缸体的压缩腔流入高压油；另一个内燃缸体的燃烧腔进行排 气、吸气冲程，与该内燃缸体相对应的液压腔均与低压油路相连，这样安装在该内燃缸体的 活塞杆基本处于不受力状态，仅在随动杆的带动下跟随另一活塞杆往复运动，完成排气、吸 气过程，整个过程活塞组件不受扭转力矩作用，既能对燃烧腔的废气进行有效的清除，又避 免了活塞组件由于受力不均而产生扭转力矩，进而影响活塞组件的平稳运行，可以提高发 动机的运行速度和输出功率。 【附图说明】 图1为本技术两缸四冲程液压自由活塞发动机的结构连接示意图； 图2为本技术中内燃缸体的结构示意图； 图3为本技术活塞组件的结构示意图。 图中标示对应如下： 1-液压缸体； 2-内燃缸体； 3-活塞组件； 4-第一内腔； 5-第二内腔； 6-燃烧腔； 7-活塞杆； 8-随动杆； 9-动力活塞； 10-进气门； 11-排气门； 12-喷油器； 13_液压活塞； 14 _压缩活塞； 15-平衡腔； 16-泵腔； 17-压缩腔； 18-压缩蓄能器； 19-频率控制阀； 20-选择换向阀； 21-供油蓄能器； 22-第一液控单向阀； 23-第二液控单向阀； 24-负载蓄能器； 25-泵油单向阀； 26-第一换向阀； 27-控制油路； 28-第二换向阀。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的说明。 如图1所示，本实施例提供的两缸四冲程液压自由活塞发动机，包括液压缸体1、 内燃缸体2以及活塞组件3,液压缸体1和内燃缸体2各有两个，每个液压缸体1分别与一 个内燃缸体2相对应，且两个液压缸体1和两个内燃缸体2分别并列放置，在本实施例中， 两个液压缸体1之间相互平齐放置，两个内燃缸体2之间也相互平齐放置，相对应的液压缸 体1和内燃缸体2排列在同一直线上，液压缸体1和内燃缸体2的相对位置是固定的，本领 域的技术人员可以采用常规的方式将液压缸体1和内燃缸体2固定连接在一起，这并非本 技术的重点，此处不再详述。 如图2所不，液压缸体1具有相互连通的第一内腔4和第二内腔5,第一内腔4和 第二内腔5的截面最好为圆形，且第二内腔5的直径最好小于第一内腔4的直径；如图1所 示，内燃缸体2具有燃烧腔6 ;如图3所示，活塞组件3包括两个平行设置且端面平齐的活塞 杆7以及用于固定连接两个活塞杆7的随动杆8,两个活塞杆7和随动杆8连接后呈H 形。 如图1和图3所示，同一个活塞杆7的两端分别安装在液压缸体1和与该液压缸 体1相对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种两缸四冲程液压自由活塞发动机，包括液压缸体、内燃缸体以及活塞组件，其特征在于，所述液压缸体和所述内燃缸体各有两个，每个所述液压缸体分别与一个所述内燃缸体相对应，且两个所述液压缸体和两个所述内燃缸体分别并列放置，所述内燃缸体具有燃烧腔，所述液压缸体具有相互连通的第一内腔和第二内腔，所述活塞组件包括两个平行设置且端面平齐的活塞杆以及用于固定连接两个所述活塞杆的随动杆，同一个所述活塞杆的两端分别安装在所述液压缸体和与该液压缸体相对应的内燃缸体内，且每个所述活塞杆的一端设置有与所述燃烧腔配合的动力活塞，另一端设置有分别与所述第一内腔和所述第二内腔配合的液压活塞和压缩活塞，所述液压活塞将所述第一内腔分隔为平衡腔和泵腔，所述压缩活塞占据所述第二内腔部分空间并在所述第二内腔内分隔形成压缩腔。
【技术特征摘要】
1. 一种两缸四冲程液压自由活塞发动机，包括液压缸体、内燃缸体以及活塞组件，其特 征在于，所述液压缸体和所述内燃缸体各有两个，每个所述液压缸体分别与一个所述内燃 缸体相对应，且两个所述液压缸体和两个所述内燃缸体分别并列放置，所述内燃缸体具有 燃烧腔，所述液压缸体具有相互连通的第一内腔和第二内腔，所述活塞组件包括两个平行 设置且端面平齐的活塞杆以及用于固定连接两个所述活塞杆的随动杆，同一个所述活塞杆 的两端分别安装在所述液压缸体和与该液压缸体相对应的内燃缸体内，且每个所述活塞杆 的一端设置有与所述燃烧腔配合的动力活塞，另一端设置有分别与所述第一内腔和所述第 二内腔配合的液压活塞和压缩活塞，所述液压活塞将所述第一内腔分隔为平衡腔和泵腔， 所述压缩活塞占据所述第二内腔部分空间并在所述第二内腔内分隔形成压缩腔。2. 如权利要求1所述的两缸四冲程液压自由活塞发动机，其特征在于，还包括压缩蓄 能器、频率控制阀以及选择换向阀，所述压缩蓄能器与所述频率控制阀的入口连接，所述频 率控制阀的出口与所述选择换向阀的入口连接，所述选择换向阀的两个出口分别与两个所 述液压缸体上的所述压缩腔连接。3. 如权利要求1或2所述的两缸四冲程液压自由活塞发动机，其特征在于，还包括供油 蓄能器、第一液控单向阀以及第二液控单向阀，每个所述液压缸体上的所述压缩腔都与一 个所述第一液控单向...
【专利技术属性】
技术研发人员：任好玲，林添良，付胜杰，杨帆，叶月影，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建;35
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