專利名稱:氣缸活塞發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及熱能與動力領(lǐng)域,尤其是一種發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù):
在傳統(tǒng)活塞式內(nèi)燃機(jī)中,一個(gè)連桿只連接一個(gè)活塞,這樣就使多缸機(jī)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜、笨重,而且由于存在大量的運(yùn)動件,所以機(jī)械效率低。因此,需要發(fā)明一種運(yùn)動件少的多缸發(fā)動機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下
一種氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括滑動氣缸套、靜止活塞和配氣門,在所述滑動氣缸套內(nèi)設(shè)密封隔板,所述密封隔板與所述滑動氣缸套固定連接,所述靜止活塞配合設(shè)置在所述滑動氣缸套內(nèi)。所述配氣門設(shè)在所述靜止活塞上,和/或所述配氣門設(shè)在所述密封隔板上。所述密封隔板設(shè)有兩個(gè),分別固定連接在所述滑動氣缸套的兩端,所述靜止活塞設(shè)為雙頂靜止活塞,所述雙頂靜止活塞設(shè)置在兩個(gè)所述密封隔板之間。所述雙頂靜止活塞、所述密封隔板和所述滑動氣缸套形成兩個(gè)流體工作區(qū); 在每個(gè)所述流體工作區(qū)上均設(shè)所述配氣門,所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸
氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制。所述密封隔板設(shè)有三個(gè),分別固定連接在所述滑動氣缸套的兩端和中間,所述靜止活塞設(shè)為雙頂靜止活塞且設(shè)有兩個(gè),分別設(shè)置在兩個(gè)相鄰所述密封隔板之間。所述雙頂靜止活塞、所述密封隔板和所述滑動氣缸套形成四個(gè)流體工作區(qū); 在每個(gè)所述流體工作區(qū)上均設(shè)所述配氣門,所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸
氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制,
或在每個(gè)所述流體工作區(qū)的所述滑動氣缸套上設(shè)掃氣進(jìn)氣口和掃氣排氣口,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作,
或在每個(gè)所述流體工作區(qū)的所述滑動氣缸套上設(shè)掃氣進(jìn)氣口和排氣門,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作,
或在每個(gè)所述流體工作區(qū)的所述滑動氣缸套上設(shè)進(jìn)氣門和掃氣排氣口,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。所述滑動氣缸套及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述滑動氣缸套及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括連桿和擺軸,所述滑動氣缸套經(jīng)所述連桿與所述擺軸的連桿軸頸連接,在所述擺軸上設(shè)慣量體。兩個(gè)所述連桿軸頸在所述擺軸的同一段擺動軸線上對應(yīng)設(shè)置。所述擺軸與負(fù)載連接。所述滑動氣缸套上設(shè)齒條,所述齒條與齒輪軸上的齒輪嚙合,在所述齒輪軸上設(shè) 慣量體。所述滑動氣缸套與負(fù)載連接。在所述滑動氣缸套的端部設(shè)氣缸蓋,所述氣缸蓋、所述滑動氣缸套和所述靜止活塞構(gòu)成附屬流體工作區(qū)。所述密封隔板設(shè)有兩個(gè),分別設(shè)置在所述滑動氣缸套的中間區(qū)域內(nèi)的兩處,在所述滑動氣缸套的兩端內(nèi)分別設(shè)置所述靜止活塞,在兩個(gè)所述密封隔板之間設(shè)雙頂靜止活塞。所述配氣門設(shè)置在所述雙頂靜止活塞上,所述配氣門設(shè)為進(jìn)氣門和排氣門,所述進(jìn)氣門受進(jìn)氣凸輪控制,所述排氣門受排氣凸輪控制。所述滑動氣缸套設(shè)為至少由兩個(gè)直徑不等的氣缸段構(gòu)成,至少在直徑不等的兩個(gè)所述氣缸段連接處設(shè)所述密封隔板,每個(gè)所述氣缸段內(nèi)均設(shè)有所述靜止活塞。所述配氣門設(shè)置在直徑不等的兩個(gè)所述氣缸段連接處的所述密封隔板上。所述滑動氣缸套設(shè)為至少由兩個(gè)直徑不等的氣缸段構(gòu)成,所述靜止活塞設(shè)為由兩個(gè)直徑不等的活塞段構(gòu)成。所述氣缸段中直徑最大的所述氣缸段設(shè)置在所述滑動氣缸套的端部,在直徑最大的所述氣缸段的端部設(shè)所述密封隔板。所述配氣門至少設(shè)置在直徑最大的所述氣缸段端部的所述密封隔板上。所述滑動氣缸套設(shè)為由中徑氣缸段、小徑氣缸段和大徑氣缸段依次構(gòu)成,在所述中徑氣缸段內(nèi)設(shè)置所述靜止活塞,所述密封隔板設(shè)置在所述中徑氣缸段和所述小徑氣缸段的連接處,所述小徑氣缸段和所述大徑氣缸段共用的所述靜止活塞設(shè)為由兩個(gè)直徑不等的活塞段構(gòu)成,直徑小的所述活塞段與所述小徑氣缸段相配合,直徑大的所述活塞段與所述大徑氣缸段相配合,在所述大徑氣缸段的端部設(shè)所述密封隔板,所述配氣門設(shè)置在所述密封隔板、所述靜止活塞和所述活塞段上。在直徑小的所述活塞段上為所述小徑氣缸段和直徑小的所述活塞段所構(gòu)成的容積變化空間設(shè)置的所述配氣門設(shè)為排氣門,在直徑大的所述活塞段上為所述大徑氣缸段和直徑大的所述活塞段所構(gòu)成的容積變化空間設(shè)置的所述配氣門設(shè)為進(jìn)氣門,所述進(jìn)氣門和所述排氣門連通或經(jīng)儲氣罐連通。所述小徑氣缸段設(shè)為發(fā)動機(jī)的氣缸,所述中徑氣缸段設(shè)為氣體壓縮機(jī)的氣缸,所述大徑氣缸段設(shè)為做功機(jī)構(gòu)的氣缸。
所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括連桿和曲軸,所述滑動氣缸套經(jīng)所述連桿與所述曲軸的連桿軸頸連接。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括滑動承載結(jié)構(gòu)體,所述滑動氣缸套設(shè)置在所述滑動承載結(jié)構(gòu)體內(nèi),所述滑動氣缸套與所述滑動承載結(jié)構(gòu)體固定連接。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括連桿和曲軸,所述滑動承載結(jié)構(gòu)體經(jīng)所述連桿與所述曲軸的連桿軸頸連接。所述連桿設(shè)為彈性連桿。 在所述滑動氣缸套上設(shè)配氣口。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)包括兩個(gè)或多個(gè)所述滑動氣缸套。 所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括壓氣活塞和壓氣氣缸,所述壓氣活塞和所述壓氣氣缸相配合,所述壓氣活塞與所述靜止活塞連接,所述壓氣氣缸與所述滑動氣缸套連接?!N氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套、滑動活塞、配氣門,在每個(gè)所述固定氣缸套內(nèi)至少設(shè)置兩個(gè)所述滑動活塞,在相鄰的所述滑動活塞之間設(shè)密封隔板,所述密封隔板與所述固定氣缸套固定連接,所有所述滑動活塞相互固定連接構(gòu)成滑動活塞組合體。所述滑動活塞設(shè)為雙頂滑動活塞,所述雙頂滑動活塞、所述密封隔板和所述固定氣缸套至少形成四個(gè)流體工作區(qū);
在每個(gè)所述流體工作區(qū)上均設(shè)所述配氣門,所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制,
或在每個(gè)所述流體工作區(qū)的固定氣缸套上設(shè)掃氣進(jìn)氣口和掃氣排氣口,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。在做功沖程中,所述固定氣缸套內(nèi)的氣體對所述滑動活塞所做的功為馬,所述滑動活塞在整個(gè)做功沖程中的平均速度為K,調(diào)整滑動活塞的質(zhì)量M1使所述滑
動活塞在所述做功沖程中的平均動能> 0.05馬。在所述固定氣缸套的端部設(shè)氣缸蓋,所述氣缸蓋、所述固定氣缸套和所述滑動活塞構(gòu)成附屬流體工作區(qū)。所述滑動活塞組合體經(jīng)連桿與曲軸的連桿軸頸連接。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)包括兩個(gè)或多個(gè)所述固定氣缸套。在所述固定氣缸套上設(shè)配氣口。 所述配氣門設(shè)在所述密封隔板上。所述配氣門設(shè)在所述滑動活塞上。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括壓氣活塞和壓氣氣缸,所述壓氣活塞和所述壓氣氣缸相配合,所述壓氣活塞與所述滑動活塞連接,所述壓氣氣缸與所述固定氣缸套連接。所述滑動活塞組合體及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
所述滑動活塞組合體及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍?!N氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括滑動氣缸套、滑動活塞和配氣門,在所述滑動氣缸套內(nèi)至少設(shè)置兩個(gè)所述滑動活塞,在相鄰的所述滑動活塞之間設(shè)密封隔板,所述密封隔板與所述滑動氣缸套固定連接,所有所述滑動活塞相互固定連接構(gòu)成滑動活塞組合體。所述滑動氣缸套經(jīng)連桿與所述曲軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,所述滑動活塞組合體經(jīng)另一個(gè)連桿與所述曲軸的另一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,兩個(gè)所述連桿軸頸之間存在相位差。所述配氣門設(shè)在所述密封隔板上和/或所述滑動活塞上。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括壓氣活塞和壓氣氣缸,所述壓氣活塞和所述壓氣氣缸 相配合,所述壓氣活塞與所述滑動活塞連接,所述壓氣氣缸與所述滑動氣缸套連接。在所述滑動氣缸套的端部設(shè)氣缸蓋,所述氣缸蓋、所述滑動氣缸套和所述滑動活塞構(gòu)成附屬流體工作區(qū)。所述滑動氣缸套的承壓能力大于IMPa。所述滑動氣缸套的軸線設(shè)為直線或設(shè)為弧線。在做功沖程中,所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體對所述滑動氣缸套所做的功力·?所述滑動氣缸套在整個(gè)做功沖程中的平均速度為F,調(diào)整所述滑動氣缸套的質(zhì)量M使所述滑動氣缸套在所述做功沖程中的平均動能0.5MF2 > 0.05E。所述滑動活塞組合體及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述滑動活塞組合體及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞組合體所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述滑動活塞組合體上設(shè)齒條,所述齒條與齒輪軸上的齒輪嚙合,在所述齒輪軸上設(shè)慣量體。所述齒輪軸與負(fù)載連接。所述滑動活塞組合體與負(fù)載連接。所述滑動氣缸套和/或所述滑動活塞經(jīng)連桿與曲軸的連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接?!N氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套、雙頂滑動活塞和配氣門,在所述固定氣缸套內(nèi)設(shè)置一個(gè)所述雙頂滑動活塞,在所述固定氣缸套的兩端設(shè)密封隔板,所述密封隔板與所述固定氣缸套固定連接。所述雙頂滑動活塞、所述密封隔板和所述固定氣缸套形成兩個(gè)流體工作區(qū); 在每個(gè)所述流體工作區(qū)上均設(shè)所述配氣門,所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸
氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,
在每個(gè)所述流體工作區(qū)的固定氣缸套上設(shè)掃氣進(jìn)氣口和掃氣排氣口,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。所述配氣門設(shè)置在所述密封隔板上和/或設(shè)置在所述雙頂滑動活塞上。在所述固定氣缸套上設(shè)配氣口。所述雙頂滑動活塞經(jīng)連桿與曲軸的一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,或所述雙頂滑動活塞經(jīng)連桿與曲軸的兩個(gè)同相位連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括壓氣活塞和壓氣氣缸,所述壓氣活塞和所述壓氣氣缸相配合,所述壓氣活塞與所述雙頂滑動活塞連接,所述壓氣氣缸與所述固定氣缸套連接。所述雙頂滑動活塞及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。 所述雙頂滑動活塞及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述雙頂滑動活塞與負(fù)載連接。在做功沖程中,所述固定氣缸套內(nèi)的氣體對所述雙頂滑動活塞所做的功為馬,所述雙頂滑動活塞在整個(gè)做功沖程中的平均速度為G,調(diào)整所述雙頂滑動活塞的質(zhì)量M2使所述雙頂滑動活塞在所述做功沖程中的平均動能0.5Μ2Γ22 >0.05馬。所述固定氣缸套的一個(gè)端部的所述密封隔板設(shè)為氣缸蓋,所述氣缸蓋、所述固定氣缸套和所述雙頂滑動活塞構(gòu)成附屬流體工作區(qū)。所述雙頂滑動活塞上設(shè)齒條,所述齒條與齒輪軸上的齒輪嚙合,在所述齒輪軸上設(shè)慣量體。所述固定氣缸套的承壓能力大于IMPa。所述固定氣缸套的軸線設(shè)為直線或設(shè)為弧線。所述齒輪軸與負(fù)載連接?!N氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套、雙頂滑動活塞和配氣門,在所述固定氣缸套內(nèi)設(shè)置兩個(gè)所述雙頂滑動活塞,在所述固定氣缸套的兩端設(shè)密封隔板,所述密封隔板與所述固定氣缸套固定連接,兩個(gè)所述雙頂滑動活塞中的一個(gè)與A類連接件連接,另一個(gè)與B類連接件連接。所述配氣門設(shè)置在所述密封隔板上和/或設(shè)置在所述雙頂滑動活塞上。在所述固定氣缸套上設(shè)配氣口。所述A類連接件經(jīng)連桿與曲軸的一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,或所述A類連接件經(jīng)連桿與曲軸的兩個(gè)同相位連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接;所述B類連接件經(jīng)連桿與曲軸的一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,或所述B類連接件經(jīng)連桿與曲軸的兩個(gè)同相位連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接;與所述A類連接件連接的所述連桿軸頸和與所述B類連接件連接的所述連桿軸頸之間存在相位差。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括壓氣活塞和壓氣氣缸,所述壓氣活塞和所述壓氣氣缸相配合,所述壓氣活塞與所述雙頂滑動活塞連接,所述壓氣氣缸與所述固定氣缸套連接。
所述A類連接件及其連接的所述雙頂滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述A類連接件及其連接的所述雙頂滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體的最大壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體的最大壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
所述B類連接件及其連接的所述雙頂滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述B類連接件及其連接的所述雙頂滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體的最大壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體的最大壓力對所述雙頂滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。所述A類連接件與曲軸的一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,或所述A類連接件與曲軸的兩個(gè)同相位連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接;所述B類連接件與曲軸的一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,或所述B類連接件與曲軸的兩個(gè)同相位連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接;與所述A類連接件連接的所述連桿軸頸和與所述B類連接件連接的所述連桿軸頸之間存在相位差。所述A類連接件經(jīng)連桿與曲軸的一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,或所述A類連接件經(jīng)連桿與曲軸的兩個(gè)同相位連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接;所述B類連接件經(jīng)連桿與曲軸的一個(gè)連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接,或所述B類連接件經(jīng)連桿與曲軸的兩個(gè)同相位連桿軸頸轉(zhuǎn)動連接;與所述A類連接件連接的所述連桿軸頸和與所述B類連接件連接的所述連桿軸頸之間存在相位差。所述A類連接件和所述B類連接件套裝設(shè)置。與所述A類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面A,與所述B類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面B,所述平面A和所述平面B之間的夾角小于90度。在所述曲軸的主軸頸上設(shè)凸輪,設(shè)置在所述密封隔板上的所述配氣門受所述凸輪控制。所述連桿設(shè)為彈性連桿。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角大于15度。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角大于5度。本發(fā)明中,與活塞連接的只做往復(fù)運(yùn)動的結(jié)構(gòu)體叫做連接件;由于相鄰的兩個(gè)活塞在發(fā)動機(jī)工作中做相對運(yùn)動,為了區(qū)別起見,分為A類連接件和B類連接件;所述A類連接件將發(fā)動機(jī)中所有具有相同運(yùn)動規(guī)律的活塞連接在一起,同理,所述B類連接件將發(fā)動機(jī)中與所述A類連接件相連接的活塞具有相對運(yùn)動規(guī)律的所有活塞連接在一起。本發(fā)明中,所述A類連接件和所述B類連接件套裝設(shè)置的目的是為了減少所述A類連接件和所述B類連接件所占據(jù)的空間,為發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)布置提供方便,特別是為所述A類連接件和所述B類連接件經(jīng)連桿與曲軸連接提供方便。本發(fā)明中,與所述A類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面A,與所述B類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面B,所述平面A和所述平面B之間的夾角小于85度、80度、75度、70度、65度、60度、55度、50度、45度、40度、35度、30度、25度或小于20度。傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)中,如果將燃油噴射提前角增大(指柴油發(fā)動機(jī))或點(diǎn)火提前角增大(指汽油發(fā)動機(jī)),氣缸內(nèi)的最大爆炸壓力將發(fā)生在靠近上止點(diǎn)的區(qū)域內(nèi),這將給曲軸的連 桿軸頸、連桿和活塞的連接部位以及連桿和曲軸的連接部位造成很大的負(fù)載,甚至發(fā)生破壞。而本發(fā)明所公開的氣缸活塞發(fā)動機(jī),由于所述活塞及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的慣性力很大,特別是當(dāng)所述活塞及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的慣性力大于氣缸內(nèi)的最大爆炸壓力時(shí),不但不會增加曲軸的連桿軸頸、連桿和活塞的連接部位以及連桿和曲軸的連接部位的負(fù)載,反而會使其負(fù)載減小,而且在燃料燃燒放熱過程中會使更多的燃料在高壓下放熱,提高所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)的效率。本發(fā)明中,所謂的負(fù)載可以是發(fā)電機(jī),做功機(jī)構(gòu)等。本發(fā)明中,所謂的流體工作區(qū)是指流體可以進(jìn)入和排出的區(qū)域,即所述活塞、所述密封隔板和所述氣缸套形成的容積變化區(qū)域;本發(fā)明中,所述流體工作區(qū)中的一部分設(shè)為燃燒室,在所述流體工作區(qū)設(shè)配氣門(如進(jìn)氣門和排氣門)或配氣口(如掃氣進(jìn)氣口和掃氣排氣口)或火花塞或噴油器。本發(fā)明中,所謂的附屬流體工作區(qū)是指由所述氣缸蓋、固定氣缸套和滑動活塞構(gòu)成的容積變化區(qū)域。本發(fā)明中,所謂的往復(fù)運(yùn)動體是指能夠進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的結(jié)構(gòu)體,所謂的往復(fù)運(yùn)動體可以是活塞,也可以是帶密封隔板的氣缸套,也可以是滑動活塞組合體等。本發(fā)明中,所謂的慣性力是指所述往復(fù)運(yùn)動體及其固定連接件(包括A類連接件、B類連接件)的質(zhì)量與其加速度的乘積所得到的力;在設(shè)有擺動連桿的結(jié)構(gòu)中,所謂的慣性力包括所述擺動連桿的往復(fù)慣性力。本發(fā)明中,所謂的固定連接是指兩個(gè)部件之間沒有任何位移、沒有任何轉(zhuǎn)動或擺動的連接方式,即經(jīng)固定連接后的部件形成一體按照同一運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動的連接方式。本發(fā)明中,所述往復(fù)運(yùn)動體及其固定連接件(包括A類連接件、B類連接件)的最大慣性力的絕對值設(shè)定為某一個(gè)特定值,是為了盡最大可能地增大所述往復(fù)運(yùn)動體的質(zhì)量,即使所述往復(fù)運(yùn)動體的質(zhì)量與其本身的加速度的乘積所得到的力大于所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)的最大爆炸壓力的O. I倍,小于最大爆炸壓力的2倍,其目的是為了減少爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力。本發(fā)明中,增大所述往復(fù)運(yùn)動體的質(zhì)量的優(yōu)越性在于假設(shè)所述往復(fù)運(yùn)動體及其固定連接件的質(zhì)量為M1,其他運(yùn)動部件的質(zhì)量當(dāng)量為M2,所述往復(fù)運(yùn)動體和其他運(yùn)動部件的共同加速度力;所述擺軸發(fā)動機(jī)的最大爆炸壓力為i ,則存在關(guān)系式P = + M2a,如果增大所述往復(fù)運(yùn)動體的質(zhì)量M1 ,則可以減小M2,則其他運(yùn)動部件受到的力,即M2a減小。在傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)中,由于活塞的質(zhì)量設(shè)計(jì)的很小,活塞將燃燒爆炸的能量的絕大部分經(jīng)連桿傳遞給曲軸和飛輪,而當(dāng)活塞需要能量時(shí),再將能量從曲軸和飛輪回流,這樣就增加了系統(tǒng)的承載力,也增加了能量傳遞過程中的功耗,而本發(fā)明中所公開的氣缸活塞發(fā)動機(jī),在將活塞的質(zhì)量設(shè)為較大的結(jié)構(gòu)中(即滿足上述關(guān)于力和關(guān)于能量的限定),燃燒爆炸的能量的部分或大部分被儲存在活塞中,當(dāng)活塞需要能量時(shí),可直接以減小自己的運(yùn)動速度將能量釋放出來,這樣不僅可以減小與活塞連接的運(yùn)動件的承載能力,也可以減少能量流動過程中的機(jī)械損失。本發(fā)明中,在做功沖程中,所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體對所述往復(fù)運(yùn)動體所做的功為E,所述往復(fù)運(yùn)動體在整個(gè)做功沖程中的平均速度為F,所述往復(fù)運(yùn)動體的質(zhì)量為If,可通過調(diào)整所述往復(fù)運(yùn)動體的質(zhì)量M,使得所述往復(fù)運(yùn)動體在所述做功沖程中的平均動f^0.5M/2 大于 O. I E、0· 15 £、0· 2 5、0· 25 丑、O. 3 £、0· 35 £ ,0 4 Γ、0· 45 丑 、0· 5 5、
0.55 E ,0.6 B、0· 65 E ,0.7 E、0· 75 S ,0.8 E、0· 85 £、0· 9 5 或大于 O. 95 5。本發(fā)明中,所謂擺軸是指所述連桿軸頸所能構(gòu)成的行程大于所述往復(fù)運(yùn)動體最大行程的擺動軸,例如曲軸(主要是指曲軸的轉(zhuǎn)角小于180度的曲軸)或兩個(gè)所述連桿軸頸在所述擺軸的同一段擺動軸線上對應(yīng)設(shè)置的擺動軸。本發(fā)明中,所述A類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的1.9、1.8、1.7、
1.6、I. 5、I. 4、I. 3、I. 2、I. I 或 I. O 倍。本發(fā)明中,所述A類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 9、I. 8、I. 7,1. 6,1. 5,1. 4,1. 3、I. 2、I. I或I. O倍。本發(fā)明中,所述B類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的1.9、1.8、1.7、I. 6、I. 5、I. 4、I. 3、I. 2、I. I 或 I. O 倍。本發(fā)明中,所述B類連接件及其連接的所述滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述流體工作區(qū)內(nèi)的氣體的最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 9、I. 8、I. 7,1. 6,1. 5,1. 4,1. 3、I. 2、I. I或I. O倍。
本發(fā)明中,所述滑動氣缸套及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的1. 9、1. 8、1. 7、1. 6、1. 5、
I.4,1. 3,1. 2,1. I 或 I. O 倍。本發(fā)明中,所述滑動氣缸套及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2、O. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述滑動氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 9、I. 8、I. 7、I. 6、I. 5、I. 4、I. 3、I. 2、I. I或I. O倍。
本發(fā)明中,所述滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2,0. 3、O. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的I. 9、I. 8、I. 7,1. 6,1. 5,1. 4,1. 3、I. 2、I. I或I. O倍。本發(fā)明中,所述滑動活塞的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6、O. 7,0. 8,0. 9或I. O倍,小于所述固定氣缸套內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞所產(chǎn)生的作用力的絕對值的 I. 9,1. 8,1. 7,1. 6,1. 5,1. 4,1. 3,1. 2,1. I 或 I. O 倍。本發(fā)明中,所述流體工作區(qū)的承壓能力大于I. 5MPa、2MPa、2. 5MPa、3MPa、3. 5MPa、4MPa、4. 5MPa、5MPa、5. 5MPa、6MPa、6. 5MPa、7MPa、7. 5MPa、8MPa、8. 5MPa、9MPa、9. 5MPa、10MPa、10. 5MPa、llMPa、ll. 5MPa、12MPa、12. 5MPa、13MPa、13. 5MPa、14MPa、14. 5MPa、15MPa、15.5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20. 5MPa、21MPa、21. 5MPa、22MPa、22. 5MPa、23MPa、23. 5MPa、24MPa、24. 5MPa、25MPa、25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27MPa、27. 5MPa、28MPa、28. 5MPa、29MPa、29. 5MPa、30MPa、30. 5MPa、31MPa、31. 5MPa、32MPa、32. 5MPa、33MPa、33. 5MPa、34MPa、34. 5MPa、35MPa、35. 5MPa、36MPa、36. 5MPa、37MPa、37. 5MPa、38MPa、38. 5MPa、39MPa、39. 5MPa、40MPa、40. 5MPa、41MPa、41. 5MPa、42MPa、42. 5MPa、43MPa、43. 5MPa、44MPa、44. 5MPa、45MPa、45. 5MPa、46MPa、46. 5MPa、47MPa、47. 5MPa、48MPa、48. 5MPa、49MPa、49. 5MPa 或大于 50MPa。本發(fā)明中,所謂的慣量體的是指具有一定形狀的質(zhì)量塊,如傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)中的飛輪。本發(fā)明中,所謂的滑動氣缸套是指能夠沿其軸線方向發(fā)生滑動的氣缸套;所謂的靜止活塞是指在發(fā)動機(jī)工作過程中相對機(jī)體靜止不動的活塞;所謂的雙頂靜止活塞是指兩端都具有活塞頂?shù)撵o止活塞。本發(fā)明中,所謂的密封隔板是指與所述氣缸套固定連接的,能夠形成密封空間的隔離結(jié)構(gòu)體,例如隔板、氣缸端部封頭等。本發(fā)明中,所謂的“在所述滑動氣缸套內(nèi)設(shè)密封隔板”是指在所述滑動氣缸套的內(nèi)部和/或所述滑動氣缸套的端部設(shè)密封隔板。本發(fā)明中,在所述密封隔板上可以設(shè)置配氣門。本發(fā)明中,在所述密封隔板上可以設(shè)置配氣道。本發(fā)明中,所謂的配氣門是指能夠控制配氣的氣門,所謂的配氣門可以是進(jìn)氣門、排氣門、供氣門,還可以是單向閥;所謂的供氣門是指控制被壓縮的氣體流出的氣門,相當(dāng)于傳統(tǒng)活塞式氣體壓縮機(jī)的排氣門。本發(fā)明中,所謂的配氣口是指能夠進(jìn)行配氣的開口,所述配氣口的開啟和關(guān)閉由所述滑動活塞或靜止活塞控制;所謂的配氣口可以是掃氣進(jìn)氣口、掃氣排氣口,也可以是進(jìn)排共用開口。本發(fā)明中,所謂的氣缸段是指構(gòu)成所述滑動氣缸套的氣缸套的一部分,所謂的氣缸段按直徑大小分為小徑氣缸段、中徑氣缸段、大徑氣缸段等。本發(fā)明中,所謂的滑動承載結(jié)構(gòu)體是指與所述滑動氣缸套和與所述滑動氣缸套固定連接的所述密封隔板相固定連接的,可沿著所述滑動氣缸套中心線滑動的,能夠承擔(dān)氣缸內(nèi)的工質(zhì)產(chǎn)生的壓力作用的承載結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明中,所述滑動承載結(jié)構(gòu)體設(shè)置的目的是為了減輕對所述滑動氣缸套承載能 力的要求,以使發(fā)動機(jī)能夠更可靠的工作。本發(fā)明中,所謂的固定氣缸套是指在發(fā)動機(jī)工作過程中相對機(jī)體靜止不動的氣缸套。本發(fā)明中,所謂的滑動活塞是指能夠沿其軸線方向發(fā)生滑動的活塞;所謂的雙頂滑動活塞是指兩端都具有活塞頂?shù)幕瑒踊钊?。本發(fā)明中,所公開的氣缸活塞發(fā)動機(jī)可以包括一個(gè)所述滑動氣缸套或一個(gè)所述固定氣缸套,也可以包括兩個(gè)以上所述滑動氣缸套或兩個(gè)以上所述固定氣缸套;在包括兩個(gè)以上氣缸套的結(jié)構(gòu)中,氣缸套可以平行設(shè)置、對置設(shè)置或成一定角度設(shè)置,如V型設(shè)置。本發(fā)明中,可以在所述滑動氣缸套或所述固定氣缸套內(nèi)設(shè)置冷卻流體通道、潤滑流體通道等。本發(fā)明中,所公開的氣缸活塞發(fā)動機(jī)既可以按照二沖程工作模式工作,也可以按照四沖程工作模式工作。本發(fā)明中,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)時(shí),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角大于15度、17度、19度或大于20度。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)時(shí),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角大于5度、7度、9度、11度、13度、15度、17度或大于20度。本發(fā)明中,應(yīng)根據(jù)熱能與動力領(lǐng)域的公知技術(shù),在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng),例如火花塞、噴油器、潤滑通道等。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、效率高、環(huán)保性好。
圖I所示的是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意 圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意 圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意 圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意 圖6至圖9所示的是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖;圖10所示的是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖11所示的是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖12所示的是本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖13所示的是本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖14所示的是本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖15所示的是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖16所示的是本發(fā)明實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意圖17所示的是本發(fā)明實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖18所示的是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖19所示的是本發(fā)明實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)示意圖20所示的是本發(fā)明實(shí)施例17的結(jié)構(gòu)示意圖21所示的是本發(fā)明實(shí)施例18的結(jié)構(gòu)示意圖22所示的是本發(fā)明實(shí)施例19的結(jié)構(gòu)示意圖23所示的是本發(fā)明實(shí)施例20的結(jié)構(gòu)示意圖24所示的是本發(fā)明實(shí)施例21的結(jié)構(gòu)示意圖25所示的是本發(fā)明實(shí)施例22的結(jié)構(gòu)示意圖26所示的是本發(fā)明實(shí)施例23的結(jié)構(gòu)示意圖27所示的是本發(fā)明實(shí)施例24的結(jié)構(gòu)示意圖28所示的是本發(fā)明實(shí)施例25的結(jié)構(gòu)示意圖29所示的是本發(fā)明實(shí)施例26的結(jié)構(gòu)示意圖30所示的是本發(fā)明實(shí)施例27的結(jié)構(gòu)示意圖31所示的是本發(fā)明實(shí)施例28的結(jié)構(gòu)示意圖32所示的是本發(fā)明實(shí)施例29的結(jié)構(gòu)示意圖33所示的是本發(fā)明實(shí)施例30的結(jié)構(gòu)示意圖34所示的是本發(fā)明實(shí)施例31的結(jié)構(gòu)示意圖35所示的是本發(fā)明實(shí)施例32的結(jié)構(gòu)示意圖36所示的是本發(fā)明實(shí)施例33的結(jié)構(gòu)示意圖37所示的是本發(fā)明實(shí)施例34的結(jié)構(gòu)示意圖38所示的是本發(fā)明實(shí)施例35的結(jié)構(gòu)示意圖39所示的是本發(fā)明實(shí)施例36的結(jié)構(gòu)示意圖40所示的是本發(fā)明實(shí)施例37的結(jié)構(gòu)示意圖41所示的是本發(fā)明實(shí)施例38的結(jié)構(gòu)示意圖42所示的是本發(fā)明實(shí)施例39的結(jié)構(gòu)示意圖43所示的是本發(fā)明實(shí)施例40的結(jié)構(gòu)示意圖44所示的是本發(fā)明實(shí)施例41的結(jié)構(gòu)示意圖45所示的是本發(fā)明實(shí)施例42的結(jié)構(gòu)示意圖46和圖47所示的是本發(fā)明實(shí)施例43的結(jié)構(gòu)示意圖中
I滑動氣缸套、2靜止活塞、3密封隔板、4配氣門、5雙頂靜止活塞、6進(jìn)氣門、7排氣門、8進(jìn)氣凸輪、9排氣凸輪、10氣缸段、11活塞段、13單向閥、14中徑氣缸段、15小徑氣缸段、16大徑氣缸段、17連桿、18曲軸、19連桿軸頸、20流體工作區(qū)、22儲氣罐、23滑動承載結(jié)構(gòu)體、24固定氣缸套、25滑動活塞、30滑動活塞組合體、35負(fù)載、36齒條、37齒輪軸、38慣量體、40配氣口、41壓氣活塞、42壓氣氣缸、50附屬流體工作區(qū)、60擺軸、70掃氣進(jìn)氣口、71儲氣室、72配氣氣缸套、75進(jìn)排共用氣門、76進(jìn)排共用凸輪、77燃燒室、88掃氣排氣口、89凸輪、180主軸頸、200雙頂滑動活塞、201 A類連接件、202 B類連接件、300氣缸蓋。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I至實(shí)施例3為僅在所述滑動氣缸套I的一端設(shè)所述密封隔板3的實(shí)施例。實(shí)施例I
如圖I所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括滑動氣缸套I、靜止活塞2和配氣門4,在所述滑動氣缸套I的一端設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述滑動氣缸套I固定連接,所述靜止活 塞2配合設(shè)置在所述滑動氣缸套I內(nèi),所述配氣門4設(shè)在所述靜止活塞2上,本實(shí)施例中,所述滑動氣缸套I及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值為所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板3所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 2倍,在做功沖程中,所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體對所述滑動氣缸套I所做的功為S ,所述滑動氣缸套I在整個(gè)做功沖程中的平均速度為F,調(diào)整所述滑動氣缸套I的質(zhì)量I使所述滑動氣缸套I在所述做功沖程中的平均動能0.5,2 > 0.055 ,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為16度。工作時(shí),所述靜止活塞2保持靜止,所述滑動氣缸套I相對于所述靜止活塞2進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,以完成發(fā)動機(jī)的各個(gè)工作沖程。作為可變換的實(shí)施方式,所述配氣門4也可設(shè)置在所述密封隔板3上。作為可變換的實(shí)施方式,所述滑動氣缸套I及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值為所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板3所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值,其目的是為了減少爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力,當(dāng)然,在不考慮爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力的情況下,可以不對所述滑動氣缸套I及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力進(jìn)行限制。調(diào)整所述滑動氣缸套I的質(zhì)量Ai滿足關(guān)系式0.5M^ > 0.055的目的是增大所述滑動氣缸套I的質(zhì)量,從而減少其他運(yùn)動部件受到的力,當(dāng)然在不考慮其他運(yùn)動部件的受力的情況下,作為可以變換的實(shí)施方式,所述滑動氣缸套I的質(zhì)量Af的取值也可以不滿足該關(guān)系式。實(shí)施例2
如圖2所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述密封隔板3經(jīng)連桿17與曲軸18的連桿軸頸19連接,從而實(shí)現(xiàn)所述滑動氣缸套I經(jīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)制動和驅(qū)動。所述滑動氣缸套I及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值為所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板3所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 5倍,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為6度。作為可變換的實(shí)施方式,所述滑動氣缸套I及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板3所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值。工作時(shí),由所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動所述滑動氣缸套I做相對于所述靜止活塞2的往復(fù)運(yùn)動。實(shí)施例3
如圖3所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例2的區(qū)別在于所述配氣門4分設(shè)在所述靜止活塞2和所述密封隔板3上,具體地,在所述密封隔板3上設(shè)進(jìn)氣門6,在所述靜止活塞2上設(shè)排氣門7,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為17度。實(shí)施例4· 如圖4所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例2的區(qū)別在于所述滑動氣缸套I的兩端分別設(shè)置一個(gè)所述密封隔板3,所述靜止活塞2設(shè)為雙頂靜止活塞5,所述雙頂靜止活塞5靜止設(shè)置在兩個(gè)所述密封隔板3之間,所述配氣門4在所述雙頂靜止活塞5兩端分別設(shè)置,具體的,在所述雙頂靜止活塞5兩端均設(shè)有進(jìn)氣門6和排氣門7,其中,所述進(jìn)氣門6受進(jìn)氣凸輪8控制,所述排氣門7受排氣凸輪9控制;所述雙頂靜止活塞5、所述密封隔板3和所述滑動氣缸套I形成兩個(gè)流體工作區(qū)20 ;所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為18度。作為可以變換的實(shí)施方式,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作。實(shí)施例5
如圖5所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例4的區(qū)別在于取消所述雙頂靜止活塞5兩端的所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7及控制所述進(jìn)氣門6、所述排氣門7的所述進(jìn)氣凸輪8、所述排氣凸輪9,在所述雙頂靜止活塞5兩端設(shè)進(jìn)排共用氣門75,所述進(jìn)排共用氣門75受進(jìn)排共用凸輪76控制。實(shí)施例6至實(shí)施例10為在所述滑動氣缸套I的兩端和中間分別設(shè)置所述密封隔板3的實(shí)施例,其中實(shí)施例7至實(shí)施例9分別給出了不同形式的所述配氣門4的實(shí)施方式,實(shí)施例10給出了包含兩個(gè)所述滑動氣缸套I的實(shí)施方式。實(shí)施例6
如圖6至圖9所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例2的區(qū)別在于在所述滑動氣缸套I的兩端和中間分別設(shè)置所述密封隔板3,所述靜止活塞2設(shè)為雙頂靜止活塞5且設(shè)有兩個(gè),所述雙頂靜止活塞5設(shè)置在相鄰兩個(gè)所述密封隔板3之間,在所述雙頂靜止活塞5兩端分別設(shè)進(jìn)氣門6和排氣門7,構(gòu)成四缸發(fā)動機(jī),即所述雙頂靜止活塞5和所述密封隔板3之間形成四個(gè)氣缸,所述雙頂靜止活塞5、所述密封隔板3和所述滑動氣缸套I形成四個(gè)流體工作區(qū)20 ;所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制,圖6至圖9分別為四個(gè)所述流體工作區(qū)20處于進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程中的不同沖程的結(jié)構(gòu)示意圖。
作為可變換的實(shí)施方式,在每個(gè)所述流體工作區(qū)20的所述滑動氣缸套I上設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70 (見圖25所示的掃氣進(jìn)氣口結(jié)構(gòu))和掃氣排氣口 88 (見圖11所示的掃氣排氣口結(jié)構(gòu)),所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作;或在每個(gè)所述流體工作區(qū)20的所述滑動氣缸套I上設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70和所述排氣門7,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作;或在每個(gè)所述流體工作區(qū)20的所述滑動氣缸套I上設(shè)進(jìn)氣門6和掃氣排氣口 88,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。實(shí)施例7
如圖10所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例6的區(qū)別在于在所述密封隔板3上設(shè)所述進(jìn)氣門6,在所述雙頂靜止活塞5兩端設(shè)排氣門7,取消實(shí)施例6中所述雙頂靜止活塞5上的所述進(jìn)氣門6。實(shí)施例8 如圖11所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例6的區(qū)別在于在所述密封隔板3上設(shè)所述進(jìn)氣門6,在所述滑動氣缸套I的側(cè)壁上設(shè)掃氣排氣口 88,取消實(shí)施例6中所述雙頂靜止活塞5上的所述進(jìn)氣門6、所述排氣門7,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為40度。實(shí)施例9
如圖12所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例6的區(qū)別在于在所述滑動氣缸套I的側(cè)壁上設(shè)掃氣排氣口 88,取消實(shí)施例6中所述雙頂靜止活塞5上的所述排氣門7。實(shí)施例10
如圖13所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例9的區(qū)別在于兩個(gè)所述滑動氣缸套I對置設(shè)置,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為50度。作為可以變換的實(shí)施方式,還可以包括三個(gè)或者更多的所述滑動氣缸套I。實(shí)施例11
如圖14所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例2的區(qū)別在于所述滑動氣缸套I的兩端分別設(shè)置一個(gè)所述密封隔板3,且在其中間區(qū)域內(nèi)也設(shè)置兩個(gè)所述密封隔板3,一端的所述密封隔板3經(jīng)所述連桿17與所述曲軸18的所述連桿軸頸19連接,所述靜止活塞2設(shè)為雙頂靜止活塞5且設(shè)有三個(gè),三個(gè)所述雙頂靜止活塞5分別設(shè)置在相鄰兩個(gè)所述密封隔板3之間,其中,在所述雙頂靜止活塞5兩端均設(shè)有進(jìn)氣門6和排氣門7,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為8度。三個(gè)所述雙頂靜止活塞5、四個(gè)所述密封隔板3和所述滑動氣缸套I形成六個(gè)流體工作區(qū)20,構(gòu)成六缸發(fā)動機(jī),工作時(shí),由所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動所述滑動氣缸套I做相對于3個(gè)所述雙頂靜止活塞5的往復(fù)運(yùn)動,以完成發(fā)動機(jī)的各個(gè)工作沖程。實(shí)施例12
如圖15所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括連桿17和擺軸60,所述滑動氣缸套I經(jīng)所述連桿17與所述擺軸60的連桿軸頸19連接,在所述擺軸60上設(shè)慣量體38,所述擺軸60與負(fù)載35連接,取消實(shí)施例4中的所述連桿17、曲軸18、連桿軸頸19的結(jié)構(gòu)。為了方便表示,圖中未示出所述進(jìn)氣凸輪8、所述排氣凸輪9的位置。
實(shí)施例13
如圖16所不的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述滑動氣缸套I 一端的所述密封隔板3上設(shè)齒條36,所述齒條36與所述齒輪軸37上的齒輪嚙合,在所述齒輪軸37上設(shè)慣量體38,取消所述滑動氣缸套I另一個(gè)端部的所述密封隔板3,并在該端部設(shè)氣缸蓋300,所述氣缸蓋300、所述滑動氣缸套I和所述靜止活塞2構(gòu)成附屬流體工作區(qū)50,取消實(shí)施例4中的所述連桿17、曲軸18、連桿軸頸19的結(jié)構(gòu)。工作時(shí),所述齒條36、所述齒輪軸37、所述慣量體38配合帶動所述滑動氣缸套I做相對于所述雙頂靜止活塞5的往復(fù)運(yùn)動,以完成發(fā)動機(jī)的各個(gè)工作沖程。實(shí)施例14
如圖17所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述滑動氣缸套I設(shè)為兩端直徑大,中間段直徑小的結(jié)構(gòu),所述滑動氣缸套I的中間區(qū)域內(nèi)的兩處直徑變化處分別 設(shè)置一個(gè)所述密封隔板3,在所述密封隔板3上設(shè)進(jìn)氣門6,設(shè)在兩個(gè)所述密封隔板3之間的所述靜止活塞2設(shè)為雙頂靜止活塞5,且在所述雙頂靜止活塞5的兩端設(shè)排氣門7、側(cè)邊設(shè)掃氣排氣口 88,所述雙頂靜止活塞5上的所述排氣門7受排氣凸輪9控制;在所述滑動氣缸套I的兩端直徑大的氣缸段內(nèi)設(shè)置所述靜止活塞2,且在所述靜止活塞2上設(shè)有進(jìn)氣門
6,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為19度。工作時(shí),氣體先從所述滑動氣缸套I上大徑段內(nèi)的所述靜止活塞2上的所述進(jìn)氣門6進(jìn)入,當(dāng)氣體在所述靜止活塞2上的所述進(jìn)氣門6和所述密封隔板3上的所述進(jìn)氣門6之間達(dá)到一定壓力時(shí),進(jìn)入所述滑動氣缸套I和所述雙頂靜止活塞5之間的空間,隨著所述滑動氣缸套I的進(jìn)一步運(yùn)動而經(jīng)所述雙頂靜止活塞5頂端的所述排氣門7被壓入所述雙 頂靜止活塞5內(nèi),最后經(jīng)所述雙頂靜止活塞5側(cè)邊的掃氣排氣口 88排出利用。作為可以變換的實(shí)施方式,所述滑動氣缸套I可以設(shè)為直徑一致的結(jié)構(gòu),并在所述滑動氣缸套I的中間區(qū)域內(nèi)的兩處分別設(shè)置一個(gè)所述密封隔板3。實(shí)施例15
如圖18所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述滑動氣缸套I設(shè)為由兩個(gè)直徑不等的氣缸段10構(gòu)成,在直徑不等的兩個(gè)所述氣缸段10連接處設(shè)所述密封隔板3,在每個(gè)所述氣缸段10內(nèi)設(shè)所述靜止活塞2,在直徑不等的兩個(gè)所述氣缸段10連接處的所述密封隔板3上設(shè)單向閥13,在兩個(gè)所述靜止活塞2上分別設(shè)進(jìn)氣門6和排氣門7,所述排氣門7受排氣凸輪9控制,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為20度。工作時(shí),氣體先從所述滑動氣缸套I上大徑段內(nèi)的所述靜止活塞2上的所述進(jìn)氣門6進(jìn)入,當(dāng)氣體在大徑段內(nèi)的所述靜止活塞2和所述密封隔板3之間達(dá)到一定壓力時(shí),經(jīng)所述單向閥13進(jìn)入小徑段的所述滑動氣缸套I和所述靜止活塞2之間的空間進(jìn)行燃燒爆炸,隨著所述滑動氣缸套I的進(jìn)一步運(yùn)動而經(jīng)所述靜止活塞2頂端的所述排氣門7排出利用。本實(shí)施例中,所述配氣門4包括所述單向閥13、所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7,作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣門4還可以設(shè)置成其他的形式,比如在兩個(gè)所述靜止活塞2上分設(shè)所述進(jìn)氣門6和排氣門7。
作為可以變換的實(shí)施方式,取消在每個(gè)所述氣缸段10內(nèi)設(shè)所述靜止活塞2,而將所述靜止活塞2設(shè)為由兩個(gè)直徑不等的活塞段11 (見圖19所示的兩個(gè)直徑不等的活塞段結(jié)構(gòu))構(gòu)成,設(shè)置方式參考實(shí)施例16。所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還可以包括多個(gè)直徑不等的氣缸段10,此時(shí)需要將直徑最大的所述氣缸段10設(shè)置在所述滑動氣缸套I的端部,并在該直徑最大的所述氣缸段10的端部設(shè)所述密封隔板3。實(shí)施例16
如圖19所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述滑動氣缸套設(shè)為由中徑氣缸段14、小徑氣缸段15和大徑氣缸段16依次連通設(shè)置構(gòu)成,在所述中徑氣缸段14內(nèi)設(shè)置所述靜止活塞2,所述密封隔板3設(shè)置在所述中徑氣缸段14和所述小徑氣缸段15的連接處,在所述密封隔板3上設(shè)單向閥13,在所述中徑氣缸段14內(nèi)的所述靜止活塞2上設(shè)進(jìn)氣門6,所述小徑氣缸段15和大徑氣缸段16共用一個(gè)由兩個(gè)直徑不等 的活塞段11構(gòu)成的所述靜止活塞2,直徑小的所述活塞段11與所述小徑氣缸段15相配合,直徑大的所述活塞段11與所述大徑氣缸段16相配合,在所述大徑氣缸段16的外端部設(shè)所述密封隔板3,在直徑小的所述活塞段11上為所述小徑氣缸段15和直徑小的所述活塞段11所構(gòu)成的容積變化空間設(shè)排氣門7,在直徑大的所述活塞段11上為所述大徑氣缸段16和直徑大的所述活塞段11所構(gòu)成的容積變化空間設(shè)進(jìn)氣門6,所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7連通,所述小徑氣缸段15設(shè)為發(fā)動機(jī)的氣缸,所述中徑氣缸段14設(shè)為氣體壓縮機(jī)的氣缸,所述大徑氣缸段16設(shè)為做功機(jī)構(gòu)的氣缸,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為9度。工作時(shí),氣體先從所述滑動氣缸套I上中徑氣缸段14內(nèi)的所述靜止活塞2上的所述進(jìn)氣門6進(jìn)入,當(dāng)氣體在所述靜止活塞2上的所述進(jìn)氣門6和所述單向閥13之間達(dá)到一定壓力時(shí),進(jìn)入所述小徑氣缸段15和由兩個(gè)直徑不等的所述活塞段11構(gòu)成的所述靜止活塞2之間的空間并發(fā)生燃燒爆炸,隨著所述滑動氣缸套I的進(jìn)一步運(yùn)動而經(jīng)由兩個(gè)直徑不等的所述活塞段11構(gòu)成的所述靜止活塞2頂端的所述排氣門7進(jìn)入所述由兩個(gè)直徑不等的活塞段11構(gòu)成的所述靜止活塞2內(nèi)部,經(jīng)由兩個(gè)直徑不等的活塞段11構(gòu)成的所述靜止活塞2頂端的所述進(jìn)氣門6進(jìn)入所述大徑氣缸段16、所述密封隔板3和由兩個(gè)直徑不等的活塞段11構(gòu)成的所述靜止活塞2之間的空間,隨著所述滑動氣缸套I的進(jìn)一步運(yùn)動而經(jīng)由兩個(gè)直徑不等的活塞段11構(gòu)成的所述靜止活塞2的頂端的所述排氣門7排出利用。本實(shí)施例中所述的配氣門包括所述進(jìn)氣門6、所述排氣門7、所述單向閥13,作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣門4還可以設(shè)置成其他的形式,比如不設(shè)所述單向閥13,而是在兩個(gè)所述靜止活塞2上分設(shè)所述進(jìn)氣門6和排氣門7。本實(shí)施例中,將所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為9度,作為可以變換的實(shí)施方式,所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角可以按照要求設(shè)置,或者將所述所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)。實(shí)施例17
如圖20所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例16的區(qū)別在于在直徑大的所述活塞段11的所述進(jìn)氣門6和直徑小的所述活塞段11上的所述排氣門7經(jīng)儲氣罐22連通,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為25度。實(shí)施例18
如圖21所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例11的區(qū)別在于所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括滑動承載結(jié)構(gòu)體23,所述滑動氣缸套I設(shè)置在所述滑動承載結(jié)構(gòu)體23內(nèi),所述滑動氣缸套I與所述滑動承載結(jié)構(gòu)體23固定連接,所述滑動承載結(jié)構(gòu)體23經(jīng)所述連桿17與所述曲軸18的所述連桿軸頸19連接,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為30度。實(shí)施例19至實(shí)施例25是在所述滑動氣缸套I上設(shè)配氣口 40的實(shí)施例。實(shí)施例19
如圖22所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述配氣門4設(shè)為進(jìn)氣門6,所述進(jìn)氣門6設(shè)置在所述密封隔板3上,在所述滑動氣缸套I上設(shè)配氣口 40,所述配氣口40設(shè)為掃氣排氣口 88,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為35度。工作時(shí),隨著所述滑動氣缸套I的運(yùn)動,所述掃氣排氣口 88打開,氣體從所述進(jìn)氣門6進(jìn)入所述滑動氣缸套I、所述靜止活塞2和所述密封隔板3之間的流體工作區(qū),并從所述掃氣排氣口 88排出,進(jìn)行強(qiáng)制掃氣,隨著所述滑動氣缸套I的進(jìn)一步運(yùn)動,所述掃氣排氣口 88關(guān)閉,所述滑動氣缸套I開始壓縮氣缸內(nèi)的氣體,壓縮完成后爆炸做功,之后進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。實(shí)施例20
如圖23所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例19的區(qū)別在于所述滑動氣缸套I與儲氣室71連接,所述進(jìn)氣門6與所述儲氣室71連通,在所述儲氣室71上設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為10度。本實(shí)施例中的所述儲氣室71可以為所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)提供壓力穩(wěn)定的氣源。實(shí)施例21
如圖24所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例20的區(qū)別在于所述靜止活塞2和所述滑動氣缸套I分別設(shè)為兩個(gè),所述儲氣室71固定連接于兩個(gè)所述滑動氣缸套I之間;兩個(gè)所述滑動氣缸套I經(jīng)連桿17與曲軸18的連桿軸頸19連接,從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)所述滑動氣缸套I經(jīng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)制動和驅(qū)動;所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為45度。實(shí)施例22
如圖25所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例21的區(qū)別在于在兩個(gè)所述滑動氣缸套I之間固定連接壓氣氣缸42代替所述儲氣室71,在所述壓氣氣缸42內(nèi)設(shè)與所述壓氣氣缸42相配合的壓氣活塞41,所述壓氣活塞41靜止設(shè)置,在所述壓氣活塞41上設(shè)排氣門7,在所述壓氣氣缸42上設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70,所述掃氣進(jìn)氣口 70和所述壓氣活塞41內(nèi)部連通,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為11度。本實(shí)施例的所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)工作時(shí),氣體從所述掃氣進(jìn)氣口 70進(jìn)入所述壓氣活塞41內(nèi),然后經(jīng)所述排氣門7進(jìn)入所述壓氣活塞41與所述壓氣氣缸42之間的壓縮腔進(jìn)行壓縮,壓縮后的氣體再經(jīng)所述進(jìn)氣門6進(jìn)入所述滑動氣缸套I、所述密封隔板3與所述靜止活塞2之間的流體工作區(qū),以實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣的二級壓縮。實(shí)施例23
如圖26所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例22的區(qū)別在于所述壓氣活塞41將所述壓氣氣缸42分為兩個(gè)壓縮腔,在所述壓氣氣缸42上分設(shè)對應(yīng)每個(gè)所述壓縮腔的進(jìn)氣門6來代替實(shí)施例22中所述設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70,并取消所述壓氣活塞41上的所述排氣門7,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述柴油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的燃油噴射提前角設(shè)為40度。實(shí)施例24
如圖27所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例23的區(qū)別在于在所述壓氣氣缸42上設(shè) 掃氣進(jìn)氣口 70代替實(shí)施例23中的所述進(jìn)氣門6,所述掃氣進(jìn)氣口 70在所述壓氣氣缸42的運(yùn)動過程中能夠交替的和兩個(gè)所述壓縮腔連通,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為12度。實(shí)施例25
如圖28所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例21的區(qū)別在于在所述滑動氣缸套I外部設(shè)配氣氣缸套72,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為15度。實(shí)施例26
如圖29所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在所述滑動氣缸套I外套裝設(shè)置固定氣缸套24,所述滑動氣缸套I與所述固定氣缸套24相配合,在所述固定氣缸套24的一端設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述固定氣缸套24固定連接,所述固定氣缸套24、所述固定氣缸套24上的所述密封隔板3、所述滑動氣缸套I上的所述密封隔板3形成一個(gè)流體工作區(qū),在所述固定氣缸套24上的所述密封隔板3上進(jìn)氣門6 ;在所述滑動氣缸套I上的所述密封隔板3上設(shè)單向閥13,在所述滑動氣缸套I的側(cè)壁上設(shè)掃氣排氣口 88,所述進(jìn)氣門6、所述單向閥13、所述掃氣排氣口 88代替實(shí)施例I中設(shè)在所述靜止活塞2上的所述配氣門4對所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)進(jìn)行配氣,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為7度。工作時(shí),所述靜止活塞2和所述固定氣缸套24保持靜止,所述滑動氣缸套I相對于所述靜止活塞2和所述固定氣缸套24進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,以實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣的二級壓縮,并完成發(fā)動機(jī)的各個(gè)工作沖程。實(shí)施例27
如圖30所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例26的區(qū)別在于在所述靜止活塞2的兩端分別設(shè)進(jìn)氣門6和排氣門7,所述靜止活塞2用作儲氣罐,取消實(shí)施例26中所述滑動氣缸套I的側(cè)壁上的所述掃氣排氣口 88,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)作為氣體壓縮機(jī)使用。實(shí)施例28
如圖31所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套24和滑動活塞25,在所述固定氣缸套24內(nèi)設(shè)置有三個(gè)所述滑動活塞25,所述滑動活塞25設(shè)為雙頂滑動活塞200,在相鄰的所述雙頂滑動活塞200之間以及所述固定氣缸套24的兩端設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述固定氣缸套24固定連接,在所述密封隔板3上設(shè)配氣門4,所有所述雙頂滑動活塞200相互固定連接構(gòu)成滑動活塞組合體30,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括連桿17和曲軸18,所述滑動活塞組合體30經(jīng)所述連桿17與所述曲軸18的連桿軸頸19連接;在做功沖程中,所述固
定氣缸套24內(nèi)的氣體對所述雙頂滑動活塞200所做的功為馬,所述雙頂滑動活塞200在整個(gè)做功沖程中的平均速度為K ,調(diào)整所述滑動活塞25的質(zhì)量M1使所述雙頂滑動活塞200在所述做功沖程中的平均動能OjMjf >0.05馬;所述滑動活塞組合體30及其固定連接件
的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞組合體30所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 3倍,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為10度。所述雙頂滑動活塞200、所述密封隔板3和所述固定氣缸套24形成六個(gè)流體工作區(qū)20 ; 在每個(gè)所述流體工作區(qū)20上均設(shè)配氣門4,所述配氣門4受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或所述配氣門4受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制,
作為可變換的實(shí)施方式,所述滑動活塞組合體30及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞組合體30所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值;或所述滑動活塞組合體30及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞組合體30所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值;其目的是為了減少爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力,當(dāng)然,在不考慮爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力的情況下,可以不對滑動活塞組合體30及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力進(jìn)行限制。作為可變換的實(shí)施方式,在所述固定氣缸套24內(nèi)還可以設(shè)置兩個(gè)所述滑動活塞25,或者設(shè)置多個(gè)所述滑動活塞25。作為可以變換的實(shí)施方式,可以不設(shè)所述連桿17、所述曲軸18、所述連桿軸頸19,而是采用其他的驅(qū)動、制動機(jī)構(gòu),比如實(shí)施例13中相互配合的所述齒條36、所述齒輪軸37組成的結(jié)構(gòu)。調(diào)整所述滑動活塞25的質(zhì)量M1滿足關(guān)系式> 0.05馬的目的是增大所述
滑動活塞25的質(zhì)量,從而減少其他運(yùn)動部件受到的力,當(dāng)然在不考慮其他運(yùn)動部件的受力的情況下,作為可以變換的實(shí)施方式,所述滑動活塞25的質(zhì)量〗的取值也可以不滿足該關(guān)系式。作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣門4還可以設(shè)置在所述滑動活塞25上。作為可以變換的實(shí)施方式,可以參照實(shí)施例13,在所述固定氣缸套24的端部設(shè)氣缸蓋,所述氣缸蓋、所述固定氣缸套24和所述滑動活塞25構(gòu)成附屬流體工作區(qū)50。作為可以變換的實(shí)施方式,還可以參照實(shí)施例22,在進(jìn)氣門處設(shè)壓氣活塞和壓氣氣缸,所述壓氣活塞和所述壓氣氣缸相配合,所述壓氣活塞與所述滑動活塞25連接,所述壓氣氣缸與所述固定氣缸套24連接。作為可以變換的實(shí)施方式,在每個(gè)所述流體工作區(qū)20的所述固定氣缸套24上設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70和掃氣掃氣排氣口 88,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。實(shí)施例29
如圖32所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括滑動氣缸套I、滑動活塞25和配氣門4,在所述滑動氣缸套I內(nèi)設(shè)置兩個(gè)所述滑動活塞25,在相鄰的所述滑動活塞25之間設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述滑動氣缸套I固定連接,所述滑動活塞25均設(shè)為雙頂滑動活塞200,所有所述雙頂滑動活塞200相互固定連接構(gòu)成滑動活塞組合體30,所述滑動氣缸套I經(jīng)連桿17與所述曲軸18的連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,所述滑動活塞 組合體30經(jīng)另一個(gè)連桿17與所述曲軸18的另一個(gè)連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,兩個(gè)所述連桿軸頸19之間存在相位差,所述配氣門4設(shè)在所述密封隔板3、所述滑動氣缸套I和所述雙頂滑動活塞200上;在所述滑動氣缸套I的一端設(shè)所述密封隔板3,另一端設(shè)氣缸蓋300,所述氣缸蓋300、所述滑動氣缸套I和所述雙頂滑動活塞200構(gòu)成附屬流體工作區(qū)50,所述滑動氣缸套I的承壓能力大于IMPa,所述滑動氣缸套I的軸線設(shè)為直線。作為可以變換的實(shí)施方式,將所述滑動氣缸套I的軸線設(shè)為弧線。作為可以變換的實(shí)施方式,在所述滑動氣缸套I內(nèi)可以設(shè)置三個(gè)或者多個(gè)所述滑動活塞25。作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣門4可以設(shè)在所述密封隔板3上或者所述滑動活塞25上。作為可以變換的實(shí)施方式,所述滑動氣缸套I 一端的所述密封隔板3和另一端的所述氣缸蓋300可以不設(shè)。作為可以變換的實(shí)施方式,可以不設(shè)所述連桿17、所述曲軸18、所述連桿軸頸19,而是采用其他的驅(qū)動、制動機(jī)構(gòu),比如實(shí)施例13中相互配合的所述齒條36、所述齒輪軸37組成的結(jié)構(gòu),所述齒輪軸37還可以連接負(fù)載35。作為可以變換的實(shí)施方式,還可以參照實(shí)施例22,在進(jìn)氣門處設(shè)壓氣活塞和壓氣氣缸,所述壓氣活塞和所述壓氣氣缸相配合,所述壓氣活塞與所述滑動活塞25連接,所述壓氣氣缸與所滑動氣缸套I連接。作為可以變換的實(shí)施方式,所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體對所述滑動氣缸套I所做的功為5,所述滑動氣缸套I在整個(gè)做功沖程中的平均速度為Γ,調(diào)整所述滑動氣缸套I的質(zhì)量J/使所述滑動氣缸套I在所述做功沖程中的平均動能0.5MF2 > (105E。作為可以變換的實(shí)施方式,所述滑動活塞組合體30及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述滑動活塞組合體30所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍至2倍的任意值,或者所述滑動活塞組合體30及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值為所述滑動氣缸套I內(nèi)的氣體最大壓力對所述滑動活塞組合體30所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍至2倍的任意值。實(shí)施例30
如圖33所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例29的區(qū)別在于只有所述滑動活塞組合體30經(jīng)所述連桿17與所述曲軸18的連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,所述滑動氣缸套I處于自由狀態(tài)。選擇性地,也可以只有所述滑動氣缸套I經(jīng)所述連桿17與所述曲軸18的連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,所述滑動活塞組合體30處于自由狀態(tài)。
實(shí)施例31
如圖34所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套24、雙頂滑動活塞200和配氣門4,所述雙頂滑動活塞200設(shè)在所述固定氣缸套24內(nèi),在所述固定氣缸套24的兩端設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述固定氣缸套24固定連接,在所述密封隔板3和所述雙頂滑動活塞200上設(shè)所述配氣門4 ;所述雙頂滑動活塞200、所述密封隔板3和所述固定氣缸套24形成兩個(gè)流體工作區(qū)20,所述配氣門4受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制;所述雙頂滑動活塞200及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 7倍;在做功沖程中,所
述固定氣缸套24內(nèi)的氣體對所述雙頂滑動活塞200所做的功為馬,所述雙頂滑動活塞200在整個(gè)做功沖程中的平均速度為G,調(diào)整所述雙頂滑動活塞200的質(zhì)量M2使所述雙頂滑動活塞200在所述做功沖程中的平均動能(15Μ2Γ22 >0.05馬;所述固定氣缸套24的承壓能 力大于IMPa ;所述固定氣缸套24的軸線設(shè)為直線,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為20度。作為可以變換的實(shí)施方式,在每個(gè)所述流體工作區(qū)20的所述固定氣缸套24上設(shè)掃氣進(jìn)氣口和掃氣排氣口,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作;所述雙頂滑動活塞200及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值;或所述雙頂滑動活塞200及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體最大壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值;,其目的是為了減少爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力,當(dāng)然,在不考慮爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力的情況下,可以不對所述雙頂滑動活塞200及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力進(jìn)行限制。作為可以變換的實(shí)施方式,將所述固定氣缸套24的軸線設(shè)為弧線。作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣門4也可以僅設(shè)在所述密封隔板3或所述雙頂滑動活塞200上。作為可以變換的實(shí)施方式,所述雙頂滑動活塞200與負(fù)載35連接。作為可以變換的實(shí)施方式,可以參照實(shí)施例22設(shè)置所述壓氣活塞、所述壓氣氣缸,其中所述壓氣活塞與所述雙頂滑動活塞200連接,所述壓氣氣缸與所述固定氣缸套24連接。作為可以變換的實(shí)施方式,所述固定氣缸套24的承壓能力可以不做限定,而是根據(jù)所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)的工作時(shí)的最大壓力確定。作為可以變換的實(shí)施方式,可以參照實(shí)施例13取消所述固定氣缸套24 —個(gè)端部的所述密封隔板3,并在該端部設(shè)氣缸蓋,在所述氣缸蓋、所述固定氣缸套24和所述雙頂滑動活塞200形成附屬流體工作區(qū)。調(diào)整所述雙頂滑動活塞200的質(zhì)量M2滿足關(guān)系式0.5Μ2Γ22 > 0.05 的目的是增大所述雙頂滑動活塞200的質(zhì)量,從而減少其他運(yùn)動部件受到的力,當(dāng)然在不考慮其他運(yùn)動部件的受力的情況下,作為可以變換的實(shí)施方式,所述雙頂滑動活塞200的質(zhì)量M2的取
值也可以不滿足該關(guān)系式。實(shí)施例32
如圖35所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例31的區(qū)別在于所述配氣門分別設(shè)為進(jìn)氣門6和排氣門7,所述進(jìn)氣門6設(shè)在所述密封隔板3上,所述排氣門7設(shè)在所述雙頂滑動活塞200上,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為25度。實(shí)施例33
如圖36所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例31的區(qū)別在于在所述固定氣缸套24上設(shè)兩個(gè)分別對應(yīng)每個(gè)所述流體工作區(qū)20的配氣口 40,取消所述雙頂滑動活塞200上的所述 配氣門4。所述雙頂滑動活塞200經(jīng)連桿17與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接。作為可以變換的實(shí)施方式,所述雙頂滑動活塞200還可以經(jīng)連桿17與曲軸18的一個(gè)連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接。作為可以變換的實(shí)施方式,可以不設(shè)所述連桿17、所述曲軸18、所述連桿軸頸19,而是采用其他的驅(qū)動、制動機(jī)構(gòu),比如實(shí)施例13中相互配合的所述齒條36、所述齒輪軸37組成的結(jié)構(gòu),此時(shí)所述齒輪軸37還可以連接負(fù)載35。作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣口 40具體設(shè)置為掃氣進(jìn)氣口、掃氣排氣口,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。作為可以變換的實(shí)施方式,所述連桿17可以設(shè)為彈性連桿。實(shí)施例34
如圖37所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例31的區(qū)別在于所述雙頂滑動活塞200經(jīng)連桿17與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,在所述曲軸18的主軸頸180上設(shè)凸輪89,設(shè)置在所述密封隔板3上的配氣門4受所述凸輪89控制,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)用作單缸發(fā)動機(jī),所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為35度。實(shí)施例35
如圖38所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套24、雙頂滑動活塞200和配氣門4,在所述固定氣缸套24內(nèi)設(shè)置兩個(gè)所述雙頂滑動活塞200,在所述固定氣缸套24的兩端設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述固定氣缸套24固定連接,兩個(gè)所述雙頂滑動活塞200中的一個(gè)與A類連接件201連接,另一個(gè)與B類連接件202連接,在所述密封隔板3和所述雙頂滑動活塞200上設(shè)所述配氣門4,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)用作單缸發(fā)動機(jī);所述A類連接件201及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 8倍,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為30度。作為可以變換的實(shí)施方式,所述A類連接件201及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值;或所述A類連接件201及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體的最大壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值,其目的是為了減少爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力,當(dāng)然,在不考慮爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力的情況下,可以不對所述A類連接件201及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力進(jìn)行限制。作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣門4也可以僅設(shè)在所述密封隔板3或所述雙頂滑動活塞200上。作為可以變換的實(shí)施方式,可以參照實(shí)施例22設(shè)置所述壓氣活塞、所述壓氣氣缸,其中所述壓氣活塞與所述雙頂滑動活塞200連接,所述壓氣氣缸與所述固定氣套24連接。實(shí)施例36· 如圖39所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例35的區(qū)別在于在所述密封隔板3上設(shè)進(jìn)氣門6,在所述雙頂滑動活塞200上設(shè)進(jìn)氣門6和排氣門7,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)用作三缸發(fā)動機(jī);所述B類連接件202及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. 9倍,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)設(shè)為汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī),所述汽油氣缸活塞發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角設(shè)為45度。作為可以變換的實(shí)施方式,所述B類連接件202及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值;或所述B類連接件202及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值設(shè)為所述固定氣缸套24內(nèi)的氣體的最大壓力對所述雙頂滑動活塞200所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍到2倍的任意值,其目的是為了減少爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力,當(dāng)然,在不考慮爆炸壓力對連桿、曲軸等運(yùn)動部件的沖擊力的情況下,可以不對所述B類連接件202及其連接的所述雙頂滑動活塞200的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力進(jìn)行限制。實(shí)施例37
與所述A類連接件201連接的所述雙頂滑動活塞200的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞200的中心線所形成的平面設(shè)為平面A,與B類連接件202連接的所述雙頂滑動活塞200的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞200的中心線所形成的平面設(shè)為平面B,圖40是所述平面A和所述平面B之間的夾角《的示意圖。本實(shí)施例與實(shí)施例35的區(qū)別在于所述平面A和所述平面B之間的夾角設(shè)為45度。作為可以變換的實(shí)施方式,所述平面A和所述平面B之間的夾角可以為85度、80度、75度、70度、65度、60度、55度、50度、45度、40度、35度、30度、25度或20度。實(shí)施例38
如圖41所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例37的區(qū)別在于所述平面A和所述平面B之間的夾角設(shè)為O度。實(shí)施例39
如圖42所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例35的區(qū)別在于在所述固定氣缸套24的側(cè)壁上設(shè)配氣口 40,包括掃氣排氣口 88和掃氣進(jìn)氣口 70,所述A類連接件201和所述B類連接件202分別與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)用作三缸發(fā)動機(jī)。作為可以變換的實(shí)施方式,所述A類連接件201經(jīng)連桿17與曲軸18的一個(gè)連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,或所述A類連接件201經(jīng)連桿17與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接;所述B類連接件202經(jīng)連桿17與曲軸18的一個(gè)連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,或所述B類連接件202經(jīng)連桿17與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接;與所述A類連接件201連接的所述連桿軸頸19和與所述B類連接件202連接的所述連桿軸頸19之間存在相位差。作為可以變換的實(shí)施方式,參照實(shí)施例34,在所述曲軸18的主軸頸上設(shè)凸輪,設(shè)置在所述密封隔板3上的配氣門4受所述凸輪控制,
實(shí)施例40 如圖43所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例35的區(qū)別在于在所述固定氣缸套24的兩端和中間設(shè)密封隔板3,在所述密封隔板3上設(shè)進(jìn)氣門6、排氣門7和燃燒室77,并且所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7設(shè)置在與所述固定氣缸套24的軸線垂直的方向上;所述雙頂滑動活塞200、所述密封隔板3和所述固定氣缸套24形成四個(gè)流體工作區(qū)20,所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制??蛇x擇地,所述進(jìn)氣門6和所述排氣門7受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或在每個(gè)所述流體工作區(qū)20的固定氣缸套24上設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70和掃氣排氣口 88,所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。實(shí)施例41
如圖44所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套24、雙頂滑動活塞200和配氣門/配氣口,在所述固定氣缸套24內(nèi)設(shè)置兩個(gè)所述雙頂滑動活塞200,在所述固定氣缸套24的兩端和中間設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述固定氣缸套24固定連接,兩個(gè)所述雙頂滑動活塞200中的一個(gè)與A類連接件201連接,另一個(gè)與B類連接件202連接,所述配氣門設(shè)為排氣門7,所述排氣門7設(shè)置在所述密封隔板3上,在所述固定氣缸套24的氣缸側(cè)壁上設(shè)掃氣進(jìn)氣口 70,所述A類連接件201與曲軸18的一個(gè)連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,所述B類連接件202經(jīng)連桿17與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,與所述A類連接件201連接的所述連桿軸頸19和與所述B類連接件202連接的所述連桿軸頸19之間存在相位差,所述排氣門7受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制;與所述A類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面A,與B類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面B,所述平面A和所述平面B之間的夾角設(shè)為15度。實(shí)施例42
如圖45所示的氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括固定氣缸套24、雙頂滑動活塞200和配氣門4,在所述固定氣缸套24內(nèi)設(shè)置四個(gè)所述雙頂滑動活塞200,在相鄰的所述雙頂滑動活塞200之間設(shè)密封隔板3,所述密封隔板3與所述固定氣缸套24固定連接,所述配氣門4設(shè)置在所述密封隔板3上,從所述固定氣缸套24的一端算起,所述雙頂滑動活塞200分別為第一雙頂滑動活塞、第二雙頂滑動活塞、第三雙頂滑動活塞和第四雙頂滑動活塞,第一雙頂滑動活塞和第二雙頂滑動活塞相互固定連接構(gòu)成滑動活塞組合體30,第三雙頂滑動活塞和第四雙頂滑動活塞相互固定連接構(gòu)成滑動活塞組合體30,兩個(gè)所述滑動活塞組合體30中的一個(gè)與A類連接件201連接,另一個(gè)與B類連接件202連接,所述A類連接件201與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,所述B類連接件202經(jīng)連桿17與曲軸18的兩個(gè)同相位連桿軸頸19轉(zhuǎn)動連接,與所述A類連接件201連接的所述連桿軸頸19和與所述B類連接件202連接的所述連桿軸頸19之間存在相位差,所述配氣門4受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制;與所述A類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面A,與B類連接件連接的所述雙頂滑動活塞的連接點(diǎn)和所述雙頂滑動活塞的中心線所形成的平面設(shè)為平面B,所述平面A和所述平面B之間的夾角設(shè)為35度。 作為可以變換的實(shí)施方式,所述配氣門受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制。實(shí)施例43
如圖46和圖47所不的氣缸活塞發(fā)動機(jī),其與實(shí)施例44的區(qū)別在于在所述固定氣缸套24內(nèi)設(shè)置兩個(gè)所述雙頂滑動活塞200,所述A類連接件201和所述B類連接件202套裝設(shè)置,所述連桿17設(shè)為彈性。其中,圖47是圖46的E-E剖視圖。顯然,本發(fā)明不限于以上實(shí)施例,根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開的技術(shù)方案,可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案,所有這些變型方案,也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于包括滑動氣缸套(I)、靜止活塞(2)和配氣門(4),在所述滑動氣缸套(I)內(nèi)設(shè)密封隔板(3),所述密封隔板(3)與所述滑動氣缸套(I)固定連接,所述靜止活塞(2 )配合設(shè)置在所述滑動氣缸套(I)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述配氣門(4)設(shè)在所述靜止活塞(2)上,和/或所述配氣門(4)設(shè)在所述密封隔板(3)上。
3.如權(quán)利要求I所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述密封隔板(3)設(shè)有兩個(gè),分別固定連接在所述滑動氣缸套(I)的兩端,所述靜止活塞(2 )設(shè)為雙頂靜止活塞(5 ),所述雙頂靜止活塞(5)設(shè)置在兩個(gè)所述密封隔板(3)之間。
4.如權(quán)利要求3所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述雙頂靜止活塞(5)、所述密封隔板(3)和所述滑動氣缸套(I)形成兩個(gè)流體工作區(qū)(20); 在每個(gè)所述流體工作區(qū)(20)上均設(shè)所述配氣門(4),所述配氣門(4)受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或所述配氣門(4)受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制。
5.如權(quán)利要求I所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述密封隔板(3)設(shè)有三個(gè),分別固定連接在所述滑動氣缸套(I)的兩端和中間,所述靜止活塞(2 )設(shè)為雙頂靜止活塞(5 )且設(shè)有兩個(gè),分別設(shè)置在兩個(gè)相鄰所述密封隔板(3)之間。
6.如權(quán)利要求5所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述雙頂靜止活塞(5)、所述密封隔板(3 )和所述滑動氣缸套(I)形成四個(gè)流體工作區(qū)(20 ); 在每個(gè)所述流體工作區(qū)(20)上均設(shè)所述配氣門(4),所述配氣門(4)受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按吸氣沖程-壓氣沖程-爆炸做功沖程-排氣沖程工作模式工作的四沖程控制機(jī)構(gòu)控制,或所述配氣門(4)受使所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按掃氣進(jìn)氣壓縮沖程-爆炸做功沖程工作模式工作的二沖程控制機(jī)構(gòu)控制, 或在每個(gè)所述流體工作區(qū)(20)的所述滑動氣缸套(I)上設(shè)掃氣進(jìn)氣口(70)和掃氣排氣口( 88 ),所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作, 或在每個(gè)所述流體工作區(qū)(20)的所述滑動氣缸套(I)上設(shè)掃氣進(jìn)氣口(70)和排氣門(7),所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作, 或在每個(gè)所述流體工作區(qū)(20)的所述滑動氣缸套(I)上設(shè)進(jìn)氣門(6)和掃氣排氣口(88),所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)按二沖程工作模式工作。
7.如權(quán)利要求I所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述滑動氣缸套(I)及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套(I)內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板(3)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述滑動氣缸套(I)內(nèi)的氣體被壓縮終了時(shí)氣體壓力對所述密封隔板(3)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
8.如權(quán)利要求I所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述滑動氣缸套(I)及其固定連接件的往復(fù)運(yùn)動的最大慣性力的絕對值大于所述滑動氣缸套(I)內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板(3)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的O. I倍,小于所述滑動氣缸套(I)內(nèi)的氣體最大壓力對所述密封隔板(3)所產(chǎn)生的作用力的絕對值的2倍。
9.如權(quán)利要求I所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于所述氣缸活塞發(fā)動機(jī)還包括連桿(17)和擺軸(60),所述滑動氣缸套(I)經(jīng)所述連桿(17)與所述擺軸(60)的連桿軸頸(19)連接,在所述擺軸(60 )上設(shè)慣量體(38 )。
10.如權(quán)利要求9所述氣缸活塞發(fā)動機(jī),其特征在于兩個(gè)所述連桿軸頸(19)在所述擺軸(60)的同一段擺動軸線上對應(yīng)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣缸活塞發(fā)動機(jī),包括滑動氣缸套、靜止活塞和配氣門,在所述滑動氣缸套內(nèi)設(shè)密封隔板,所述密封隔板與所述滑動氣缸套固定連接,所述靜止活塞配合設(shè)置在所述滑動氣缸套內(nèi)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、效率高、環(huán)保性好。
文檔編號F02B75/32GK102828822SQ201210293209
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月20日
發(fā)明者靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術(shù)股份有限公司