活塞式无曲轴液力传动内燃机制造技术

一种用作动力源的内燃机，其特点在于，废弃传统内燃机的曲轴机构，采用液力传动机构，它包括将一个燃料燃烧能量转变为高压液能量的内燃液压泵，和一个将高压液作为动力源进行驱动从而将其转变为机械动力输出的液压马达，以及相应的起动装置和附属装置及部件．本内燃机能减少和克服传统内燃机存在的燃烧不完全引起空气污染；运转时有噪音和振动；以及制造成本高，体积和重量大；为冷却损失热效能等方面的缺点．这种内燃机可用于轮船，汽车，飞机及其他方面作动力源．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及当今世界上广泛应用的内燃机。传统的内燃机是通过在气缸中燃料的燃烧，驱动活塞-连杆-曲轴机构，从而输出动力的。传统的内燃机存在着燃料燃烧不完全，容易引起环境污染;运转时产生严重的噪音和振动;以及制造成本高，体积和重量大;为冷却损失热效能等缺点。为了减少和克服上述缺点，本专利技术的目的在于建立一种新型的内燃机。这种内燃机采用一种内燃液压泵所产生的高压液驱动一种液压马达，从而输出动力。这种内燃机具有相应的起动装置。这种内燃机称为“活塞式无曲轴液力传动内燃机”。无曲轴液力传动内燃机由以下几个主要部分组成即(1)起动装置，(2)内燃液压泵，(3)液压马达。各部分的基本构造如下。(1)起动装置(见图1及图2)它包括起动电动机1，起动液压泵2，储液器21，起动程序阀3，杆形方向阀4，卸载阀20和其他部件。起动程序阀3和卸载阀20做成一体，它们的构造如图2所示。阀座C内装有阀体A和弹簧B，阀座C和阀体A上有多种孔道。起动时，起动液压泵产生的高压液经进口41将阀体A推向左方，并压迫弹簧B(如图2箭头所示)，阀体的出入口改变，入口42被封闭，高压液经阀体中空的通道和出口43流往杆形方向4，经入口管道6或6′流入液压缸5(图1)作起动工作。当高压液从液压缸5(图1)内流出后经出口管道7和7′返回储液器21前，先经阀体的进口47和出口46(图2)，液压泵2(图1)就不负载杠杆式液压马达。当发动机起动后，液压泵停止工作，阀体A在弹簧B的作用下推回右方，所有出入口回复正常。中空通道44再接通入口42和出口43，液体由于液压缸5的空吸作用不断地由储液器21抽出，流往液压缸5。这时液压缸5就起着液压泵的作用。从液压缸5产生的高压液，这时经起动程序阀的进口47经阀体的通道进到出口45，前往液压马达作功。杆形方向阀4(图1)是控制高压液流向的装置，它防止液压缸5工作时高压液倒回或泄漏。其阀体转动的能源来自内燃液压泵内的轴杆11上的齿条带动齿轮12，从而通过锥齿轮带动杆形方向阀的阀体转动。高压液从入口4a(图1)进入杆形方向阀阀体的空心通道再从右面出口4c或左面出口4b(根据阀体转动的位置)注入液压缸5，使活塞10移动。(2)内燃液压泵(图1)它具有圆筒形的液压缸5，液压缸与位于其两端的两个气缸连成一个整体。三者由连接装置，例如多个螺栓25连接在一起，两片防热垫23置于液压缸与气缸接触面之间，以防止因高温传入液压缸而令液体变稀或气化从而产生泄漏。两个气缸50和50′各自都有一个增压气进口13和出口14，球形涡流室15，进气阀门17和排气阀门18。润滑油由入口24进入气缸内，给予两个活塞8和9在运动时以润滑从而减少摩擦。润滑油的流动能源来自活塞8、9在移动时所产生的空吸作用。起动时活塞10在液压缸中受高压液的推动可来回运动，活塞10的轴杆11的两端分别固定着活塞8和活塞9。活塞8和活塞9分别在气缸50和50′中工作。当活塞10或任一个活塞(8或9)左右移动时，可以带动固定在轴杆11上的其余两件一齐移动。当双活塞左右移动时，也象普通内燃机一样，进行四冲程的工作过程。工作情况如下高压液把液压缸5的活塞10推向左方并带动两个活塞8和9向左移动，当活塞9向左方移动时，活塞背面的空气被压缩，此时进气阀门13是关闭的，当活塞9移动了行程的3/4时，出气阀门14才打开，气缸内的压缩空气经管道进入涡流室15内。涡流室是两个处于气缸两端的球形部件，其作用是，当高压气体进入其腔室后，产生一种强烈的气流涡动。当喷油嘴16喷出雾状油粒，由于气流不断地搅动所产生的离心力，不单使油粒有足够的氧气包围，也使较大的油粒很容易被打碎，而形成均匀分布。同时，在气缸50，当活塞8随同活塞9向左移动时，由于入气口13是打开的，在活塞8背面，气体由于空吸作用而涌入气缸内，活塞8左侧虽然也进行着压缩行程，但由于燃油还未被气体带进气缸内，因而还不能产生燃烧行程作功。轴杆11在左右往复移动时，带动齿轮12，驱动增压气进口阀14和出口阀13、气缸进气阀18及杆形方向阀4同作定时开关。当活塞8、9和活塞10移动到设计中的左端极点，杆形方向阀4被轴杆11通过齿轮12带动改变了通道，右端的出口4C被关闭，高压液经左端出口4b注入活塞10的左侧，驱使活塞10连同活塞8和9向右侧移动。气缸的温度在起动前已被电加热塞26提高，当混合的压缩燃油气进入活塞9右侧的燃烧室内时，油分子很容易被高温蒸发，当活塞移动到设计中的起燃点，开始产生燃烧，高温高压的燃烧行程使活塞9向左侧移动，同时带动另一活塞8重复进行同一过程。活塞8和9起动后，所产生的废气与脉冲能量，经气缸排气阀18驱使涡轮增压器19工作，将新鲜的高压气体，注入活塞8和9背后的气缸腔体内。当活塞进行排气或压缩行程时，高压气体就填满活塞背后的空间。增压气进口13在活塞到达起燃点前关闭，高压气体被困在缸腔内并吸收周围的热量，体积因而膨胀，当活塞顶部的雾状燃油燃烧膨胀时，活塞背后的高压气体便被压缩增温，当活塞向回移动了大约3/4的行程时，出气口阀门14才打开，高温高压的气体在释放出来时，产生强烈的气流，在涡流室内产生强烈的涡动，使油粒更细碎均匀。这种高温高压的油气混合物要等活塞完成排气行程后才能经气缸进气阀门17进入气缸。所以涡流室也起着蓄压器的作用，使油气混合物在短暂的停留时间内混合得更均匀。当阀门17打开时，高温高压的油气混合物高速地进入气缸内。由于油粒与气体吸取了缸内的余热，油分子更容易被分裂，故当活塞8、9进入燃烧行程时，燃油的燃烧比一般的涡轮增压式内燃机燃烧更完全，从而减少污染及产生更大功率。内燃液压泵在工作时会产生高热，为了避免高热传入液压缸使液体产生气化和泄漏，故将液压缸单个铸造，在液压缸和气缸连接处加上隔热片23，在活塞8、9与轴杆之间也加上隔热垫28，隔热垫是用一般隔热材料做成。在液压缸两端有防漏密封圈27。为避免活塞8、9工作时产生的振动传入液压缸内，影响活塞10的工作，分别在气缸和液压缸内设立防撞垫片22和27′，垫片22和27′是用耐高温的橡胶做成，垫片成圆形，内有许多封闭的球形空间，球形空间内的空气受气缸燃烧时所产生的高温影响而增加压力。当受到活塞8、9冲击时，可吸收一部分冲击力。为减少活塞8、9与气缸之间的磨擦，在气缸上有润滑油入口24，以便注入润滑油。在冷却方面，由于冷空气能进入气缸内部并带走部分余热，并且气缸是单独分开的，故当使用在汽车上时，只需风冷就能达到要求。这种发动机也可采用一般内燃机的缸套水冷方法来达至理想的工作温度。为了提高机器的效率和冷却增压器，可以采用喷水的方法。其工作情况如下当发动机运转并产生高热上升到设计的温度时，一具电子热感应器打开高压水泵的出水口通道，让高压水从喷嘴间歇地以雾状喷在增压涡轮的增压气入口处(水泵由三叶片式马达带动)，当雾状的水进入入口处后，就冷却增压气入口的温度，使压缩空气的密度增大。冷却水与压缩气被涡轮叶片搅动后会均匀混合，并进入高热的活塞8、9背后的空间，雾状的水份受高热而变成蒸气，压力因而增强，不单使涡流室内的扰动力加强，而且在燃烧室内产生一个理想气流扰动，使油粒的分布均匀。同时蒸气也吸收部分高热而进一步气化(蒸气比燃烧室内的温度相差几百度)，使细碎的油粒在理想的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作动力源的活塞式无曲轴液力传动内燃机，其特点在于，废弃传统内燃机的曲轴机构，采用液力传动机构，它包括一个将燃料燃烧能量转变为高压液能量的内燃液压泵，和一个将内燃液压泵输出的高压液作为动力源进行驱动，从而将其转变为机械动力输出的液压马达，以及保证活塞式无曲轴液力传动内燃机从停止到正常运转的起动装置和保证活塞式无曲轴液力传动内燃机的内燃液压泵同液压马达各自正常地和协调一致地运转的附属装置和部件。

【技术特征摘要】
1.一种用作动力源的活塞式无曲轴液力传动内燃机，其特点在于，废弃传统内燃机的曲轴机构，采用液力传动机构，它包括一个将燃料燃烧能量转变为高压液能量的内燃液压泵，和一个将内燃液压泵输出的高压液作为动力源进行驱动，从而将其转变为机械动力输出的液压马达，以及保证活塞式无曲轴液力传动内燃机从停止到正常运转的起动装置和保证活塞式无曲轴液力传动内燃机的内燃液压泵同液压马达各自正常地和协调一致地运转的附属装置和部件。2.一种根据权利要求1的活塞式无曲轴液力传动内燃机，其特点在于，它的内燃液压泵为独立结构，每个内燃液压泵包括一个液压缸5和位于液压缸5两端，用隔热垫23同液压缸5隔开，又用连接装置例如多个螺栓25同液压缸5连接在一起的气缸50和50′，和分别在液压缸5和气缸50和50′中工作，但固定在同一根轴杆11上的活塞10和活塞8和9，从而使活塞10和活塞8和9中任一件的左右移动可以传给其余两件。当起动装置输来的高压液进入液压缸5时，高压液推动活塞10从而带动气缸50和50′中的活塞8和9作往复运动。活塞8和9的往复运动引起进入气缸的燃油雾气燃烧，从而象传统内燃机的活塞一样进行四冲程的工作。内燃液压泵起动后，从液压缸5流出的高压液即输往杠杆式液压马达作功。3.一种根据权利要求2的活塞式无曲轴液力传动内燃机的内燃液压泵，其特征在于气缸50和50′各自拥有一个增压气入口13和出口14，一条让润滑油通过的通道24;液压缸5有二个防漏环27密封防漏。4.一种根据权利要求1的活塞式无曲轴液压力传动内燃机，其特点在于，应用杠杆式液压马达将高压液转变为机械动力输出，该液压马达有多个双叶片式叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友年，
申请(专利权)人：陈友年，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]