專利名稱：液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
自從發(fā)動(dòng)機(jī)誕生以來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的高效密封一直是發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)者和制造商所追求的重中之重，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)活塞與氣缸套之間通過(guò)機(jī)油潤(rùn)滑活塞環(huán)的設(shè)置，使活塞與氣缸套之間滑動(dòng)密封，這種結(jié)構(gòu)確實(shí)大幅度提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性，但是由于氣缸套和活塞以及活塞環(huán)之間存在滑動(dòng)摩擦，對(duì)于活塞、活塞環(huán)尤其是氣缸套的材料要求具有相當(dāng)高的耐磨性能，為了維持發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性、密封的持續(xù)性以及發(fā)動(dòng)機(jī)壽命就必須采用高耐磨材料制成的氣缸套，并采用機(jī)油進(jìn)行潤(rùn)滑，這樣就決定了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套和活塞的工作溫度必須保持在較低水平(現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)在400 500°C之間)。在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中這個(gè)溫度無(wú)法再提高，否則就可能出現(xiàn)機(jī)油變質(zhì)、氣缸套熔化、活塞熱損等問(wèn)題。然而，為了維持活塞和氣缸套之間這一較低溫度，就要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻以致燃料30%左右的能量將通過(guò)缸套、活塞和缸蓋流出，形成利用價(jià)值不大的低品質(zhì)余熱。為此，本申請(qǐng)人申請(qǐng)了“懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)”(申請(qǐng)?zhí)枮?00910143760. 7和200920157318. 5)，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和氣缸套間的在高溫狀態(tài)能夠既密封又不會(huì)嚴(yán)重磨損的問(wèn)題。但是，為了防止新鮮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的外表面和氣缸內(nèi)表面形成的空隙而在高溫高壓下產(chǎn)生過(guò)多的氮氧化物的問(wèn)題，需要發(fā)明一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)解決這一難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的上述缺陷，本發(fā)明公開(kāi)了一種液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下
一種液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸和活塞，在與所述活塞的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸上的上止點(diǎn)和與所述活塞的活塞下止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸上的下止點(diǎn)之間的全部行程范圍內(nèi)或部分行程范圍內(nèi)所述活塞與所述氣缸非接觸懸浮設(shè)置，在與所述活塞的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸上的上止點(diǎn)以下的所述活塞的懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣缸側(cè)壁上和/或在所述活塞的活塞懸浮段側(cè)壁上設(shè)有液體通道，所述液體通道經(jīng)高壓液體泵與液體源連通。所述液體通道設(shè)置在所述氣缸側(cè)壁上的所述上止點(diǎn)和所述下止點(diǎn)之間，并且所述液體通道靠近所述下止點(diǎn)設(shè)置。所述液體源經(jīng)所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)與所述高壓液體泵連通。所述高壓液體泵經(jīng)所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)與所述液體通道連通。在所述液體通道與所述液體源之間設(shè)正時(shí)控制裝置。所述液體通道為多個(gè)，在所述液體通道的外側(cè)設(shè)有連通液體通道結(jié)構(gòu)體，每個(gè)所述液體通道與所述連通液體通道結(jié)構(gòu)體連通，所述連通液體通道結(jié)構(gòu)體經(jīng)所述正時(shí)控制裝置與所述液體源連通。所述正時(shí)控制裝置設(shè)為電磁閥式正時(shí)控制裝置。所述正時(shí)控制裝置設(shè)為由正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體和正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的機(jī)械式正時(shí)控制裝置，所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體設(shè)置在所述氣缸的外側(cè)，并與所述氣缸的外側(cè)壁密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸，所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體上設(shè)有結(jié)構(gòu)體液體通道和正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)受所述正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)體液體通道與所述液體通道之間的連通和斷開(kāi)，在所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體的外側(cè)壁處設(shè)有密封液體通道，所述密封液體通道與所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸，所述密封液體通道與所述液體源連通。所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體與所述氣缸的外側(cè)壁密封滑動(dòng)接觸，所述密封液體通道與所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸。
在所述活塞的外表面設(shè)活塞隔熱結(jié)構(gòu)，和/或在所述活塞的活塞內(nèi)頂壁上和/或活塞內(nèi)側(cè)壁上設(shè)所述活塞隔熱結(jié)構(gòu)，所述活塞隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)為活塞隔熱夾層或活塞隔熱層或所述活塞隔熱夾層和所述活塞隔熱層的組合。本發(fā)明中，可以在所有所述氣缸的氣缸內(nèi)側(cè)壁和氣缸外側(cè)壁同時(shí)或單獨(dú)設(shè)氣缸隔熱結(jié)構(gòu)，所有所述氣缸隔熱結(jié)構(gòu)均可設(shè)為氣缸隔熱夾層或氣缸隔熱層或所述氣缸隔熱夾層和所述氣缸隔熱層的組合。本發(fā)明中，所有所述活塞和所述氣缸在所述下止點(diǎn)以下的部分均可密封滑動(dòng)接觸。本發(fā)明中，所有所述液體源中的液體選自水、酒精、氣體液化物中的一種或幾種。本發(fā)明中，所謂的“非接觸懸浮設(shè)置”是指所述氣缸與所述活塞之間既不發(fā)生接觸又維持相當(dāng)小的間隙，從而實(shí)現(xiàn)既密封又不磨損的目的。本發(fā)明中“所謂的液體占位”是指所述缸體進(jìn)氣通道受所述正時(shí)控制裝置控制，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮沖程開(kāi)始至做功沖程結(jié)束向所述發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的外表面和所述氣缸的內(nèi)表面形成的空隙內(nèi)充入有壓液體，使所述有壓液體占據(jù)該空隙，而使新鮮空氣無(wú)法進(jìn)入上述空隙，減少有害氣體(如氮氧化物)的產(chǎn)生。其次，所述有壓液體在從所述液體通道進(jìn)入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的外表面和氣缸的內(nèi)表面形成的空隙的過(guò)程中，可以把所述液體通道附近的氣缸和活塞的熱量重新泵到所述氣缸和所述活塞的上部以及所述燃燒室內(nèi)，在對(duì)所述氣缸和所述活塞密封滑動(dòng)導(dǎo)向部位起到冷卻作用的同時(shí)，提高了熱量的利用效率，而不像傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)那樣，為了冷卻相互運(yùn)動(dòng)的部件將多余的熱量強(qiáng)制散發(fā)到大氣中而白白浪費(fèi)能源；再者，因?yàn)樗鲇袎阂后w的占位作用，新鮮空氣不會(huì)被擠壓入上述空隙，所述燃燒室的體積不會(huì)受上述空隙的大小影響而相對(duì)保持不變，同時(shí)由于所述有壓液體充入上述空隙內(nèi)，起到了增加所述燃燒室液體質(zhì)量的作用，不但不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的做功能力，發(fā)動(dòng)機(jī)的做功能力反而更強(qiáng)；最后，在進(jìn)氣和排氣沖程的過(guò)程中，所述液體通道處于斷開(kāi)狀態(tài)，與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，所述有壓液體對(duì)進(jìn)排氣沒(méi)有影響。所謂的“正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)”是指設(shè)置在正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體上的，受正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，如齒輪，齒條等。所謂的“正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)”是指可按發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)關(guān)系運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以是電腦(CPU)控制的電機(jī)，也可以是與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連動(dòng)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明中在所述氣缸下部設(shè)置冷卻水套的目的是為了保證所述活塞和所述氣缸在下止點(diǎn)以外部分的可靠密封滑動(dòng)接觸，維持溫度的均勻性以減少冷熱形變，保持所述活塞與所述氣缸的高度密封性。本發(fā)明中，所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可以是二沖程或四沖程的對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明有以下積極有益的效果
I、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于機(jī)械加工，成本低。2、本發(fā)明采用液體占位來(lái)使得發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞懸浮，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和氣缸套在高溫狀態(tài)下能夠既密封配合又不磨損，可大幅提高熱效率。3、由于液體的占位作用一即液體占有了氣缸內(nèi)壁與活塞外壁形成的空隙，即使 在高溫高壓下，該空隙內(nèi)也不產(chǎn)生氮氧化物，環(huán)保性能好；另外，液體受熱蒸發(fā)后形成的氣體進(jìn)入燃燒室可形成工質(zhì)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的做功能力。4、有壓液體在從所述液體通道進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的外表面和氣缸的內(nèi)表面形成的空隙的過(guò)程中，可以把所述液體通道附近氣缸和活塞的熱量重新泵到氣缸和活塞的上部以及燃燒室內(nèi)，在對(duì)氣缸和活塞密封滑動(dòng)導(dǎo)向部位起到冷卻作用的同時(shí)，提高了熱量的利用效率。5、當(dāng)液體源中的液體經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)再進(jìn)入缸體時(shí)，可進(jìn)行有效熱交換，從而增強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的冷卻能力。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意 圖7是圖6的B-B視 圖8是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中
I氣缸、2活塞、5電磁閥式正時(shí)控制裝置、6液體源、7液體通道、9、正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體、10正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、11正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、12正時(shí)控制閥、20冷卻系統(tǒng)、21上止點(diǎn)、22下止點(diǎn)、30高壓液體泵、31活塞隔熱夾層、32活塞隔熱層、33間隙、41氣缸隔熱夾層、42氣缸隔熱層、71連通液體通道結(jié)構(gòu)體、72密封液體通道、91結(jié)構(gòu)體液體通道、201氣缸側(cè)壁、202活塞懸浮段側(cè)壁。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
如圖I所示的液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸I和活塞2，在與所述活塞2的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸I上的上止點(diǎn)21和與所述活塞2的活塞下止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸I上的下止點(diǎn)22之間的全部行程范圍內(nèi)，所述活塞2與所述氣缸I非接觸懸浮設(shè)置，在與所述活塞2的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸I上的上止點(diǎn)21以下的所述活塞2的懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣缸側(cè)壁201上設(shè)有液體通道7，所述液體通道7經(jīng)高壓液體泵30與液體源6連通，其中，所述液體源6中的液體為水。在活塞2運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)行程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)或/和理論計(jì)算，調(diào)節(jié)所述活塞2與所述氣缸I非接觸懸浮設(shè)置的間隙33大小、所述液體通道7的個(gè)數(shù)和直徑大小、所述液體源6的水壓這幾個(gè)數(shù)據(jù)，可以使得一方面在所述活塞2運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)行程中都有所述液體源6內(nèi)的水源源不斷的進(jìn)入所述間隙33，即在所述活塞2運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)行程中都有所述液體源6內(nèi)的水源源不斷的充滿所述間隙33，從而防止所述間隙33中產(chǎn)生氮氧化物；另一方面經(jīng)由所述間隙33進(jìn)入所述氣缸I的水的量足夠的少，以至于其對(duì)所述氣缸內(nèi)的爆炸燃燒產(chǎn)生的影響非常的小，可以忽略不計(jì)。所述液體通道7設(shè)置在當(dāng)所述活塞2處于上止點(diǎn)時(shí)所述懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣缸側(cè)壁201上。本實(shí)施例中，所述液體通道7設(shè)置在所述下止點(diǎn)22以下的所述懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣 缸側(cè)壁201上。本實(shí)施例的工作過(guò)程為所述液體源6中的液體經(jīng)所述高壓液體泵30泵入所述間隙33中，在所述間隙33中的液體起到密封和潤(rùn)滑的作用，當(dāng)所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生燃燒爆炸時(shí)，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動(dòng)所述活塞2下行，由于所述液體的存在，則使得所述活塞2與所述氣缸I的摩擦力大大減少，且所述液體在受熱后汽化，可增加所述氣缸I內(nèi)的壓力，從而使做功能力增強(qiáng)，汽化后的液體隨著所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣沖程排出氣缸。選擇性地，所述液體通道7還可以設(shè)置在上止點(diǎn)21和下止點(diǎn)22之間，更近一步地，所述液體通道7可以靠近下止點(diǎn)22設(shè)置；所述液體通道7還可設(shè)置在當(dāng)所述活塞2處于上止點(diǎn)時(shí)所述懸浮段所對(duì)應(yīng)的活塞懸浮段側(cè)壁202上；所述液體源6中的液體可以選自水、酒精、氣體液化物(如液氧、液氮、液體二氧化碳等)中的一種或幾種。另外，也可以是在與所述活塞2的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸I上的上止點(diǎn)21和與所述活塞2的活塞下止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸I上的下止點(diǎn)22之間的部分行程范圍內(nèi)，所述活塞2與所述氣缸I非接觸懸浮設(shè)置，所述液體通道7設(shè)置在所述上止點(diǎn)21和所述下止點(diǎn)22之間的活塞懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣缸側(cè)壁201上。實(shí)施例2
如圖2所示的液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述液體源6經(jīng)所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)20與所述高壓液體泵30連通，在所述液體源6與所述液體通道7之間設(shè)正時(shí)控制裝置。所述液體源6中的液體先經(jīng)過(guò)所述冷卻系統(tǒng)20對(duì)所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻后，再由所述高壓液體泵30泵入所述間隙33中。本實(shí)施例中，所述正時(shí)控制裝置設(shè)為電磁閥正時(shí)控制裝置5，所述電磁閥式正時(shí)控制裝置5設(shè)置在所述液體通道7與所述高壓液體泵30之間。選擇性地，所述冷卻系統(tǒng)20也可位于所述高壓液體泵30和所述液體通道7之間；所述正時(shí)控制裝置也可設(shè)置在所述高壓液體泵30和所述冷卻系統(tǒng)20之間，或所述冷卻系統(tǒng)20和所述液體源6之間。實(shí)施例3
如圖3所示的液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于所述活塞2的外表面固定連接有活塞隔熱層32，所述活塞2的內(nèi)頂壁上和內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有活塞隔熱夾層31 ;所述氣缸I的氣缸內(nèi)側(cè)壁固定連接有氣缸隔熱層42，外側(cè)壁設(shè)有氣缸隔熱夾層41。活塞隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)置的目的是為了減少熱量損失，同理，所述氣缸隔熱結(jié)構(gòu)的設(shè)置也是為了減少熱量損失。所謂的隔熱夾層是指設(shè)置在所述氣缸或所述活塞內(nèi)部的真空結(jié)構(gòu)，也是用來(lái)減少熱量的損失。選擇性地，也可以只在所述活塞2的外表面固定連接活塞隔熱層32，或在所述活塞2的外側(cè)壁上設(shè)置活塞隔熱夾層31，或它們的組合；或只在所述活塞2的內(nèi)頂壁上和側(cè)壁上設(shè)活塞隔熱層32或活塞隔熱夾層31或其組合；或只在所述 氣缸I的內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁上同時(shí)或單獨(dú)設(shè)氣缸隔熱夾層41或氣缸隔熱層42或其組合。實(shí)施例4
如圖4所示的液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述活塞2和所述氣缸I在下止點(diǎn)以下的部分密封滑動(dòng)接觸，所述液體通道7設(shè)在所述上止點(diǎn)21和所述下止點(diǎn)22之間的所述氣缸側(cè)壁201上，所述液體源6中的液體為液態(tài)二氧化碳。實(shí)施例5
如圖5所示的液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在所述氣缸I上設(shè)置兩個(gè)所述液體通道7，所述液體通道7在同一水平線上，在所述液體通道7的外側(cè)設(shè)有連通液體通道結(jié)構(gòu)體71，兩個(gè)所述液體通道7都與所述連通液體通道結(jié)構(gòu)體71連通，所述連通液體通道結(jié)構(gòu)體71經(jīng)正時(shí)控制閥12與所述液體源6連通。所述連通液體通道結(jié)構(gòu)體71可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)將所述液體噴入所述間隙33中。選擇性地，所述液體通道7可以在同一水平線上設(shè)置多個(gè)，也可以在當(dāng)所述活塞2處于上止點(diǎn)時(shí)的所述懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣缸側(cè)壁201上設(shè)置多個(gè)所述液體通道7。實(shí)施例6
如圖6和圖7所示的液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述活塞2的外表面固定連接有活塞隔熱層32，所述氣缸I的內(nèi)側(cè)壁上固定連接有氣缸隔熱層42 ;所述液體通道7為兩個(gè)，所述液體通道7經(jīng)包括正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9和正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11單元的機(jī)械式正時(shí)控制裝置與所述液體源6連通，其中，所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9設(shè)置在所述氣缸I的外側(cè)，并與所述氣缸I的外側(cè)壁密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸，所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9上設(shè)有結(jié)構(gòu)體液體通道91和正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)10，所述正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)10受所述正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11控制實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)體液體通道91與所述液體通道7之間的連通和斷開(kāi)，在所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9的外側(cè)壁處設(shè)有密封液體通道72，所述密封液體通道72與所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸，所述密封液體通道72與所述液體源6連通。本實(shí)施例中，所述液體通道7為兩個(gè)，分布在同一水平面上的氣缸I的兩側(cè)，所述結(jié)構(gòu)體液體通道91設(shè)置為4個(gè)，分布在同一水平面上的所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9上，所述液體先經(jīng)所述高壓液體泵30泵入所述密封液體通道72中，當(dāng)所述結(jié)構(gòu)體液體通道91轉(zhuǎn)動(dòng)到所述液體通道7處時(shí)，所述液體經(jīng)所述結(jié)構(gòu)體液體通道91和所述液體通道7進(jìn)入所述氣缸I內(nèi)。選擇性地，所述液體通道7還可以設(shè)為多于兩個(gè)；所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9還可以與所述氣缸I的外側(cè)壁密封滑動(dòng)接觸，所述密封液體通道72與所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體9密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸；所述正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10可是機(jī)械式、電磁式或液壓式等。
實(shí)施例7
如圖8所示的液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于所述液體通道7設(shè)在所述活塞2的活塞懸浮段側(cè)壁202上。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(kāi)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
1.一種液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸(I)和活塞(2)，其特征在于在與所述活塞(2)的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸(I)上的上止點(diǎn)(21)和與所述活塞(2)的活塞下止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸(I)上的下止點(diǎn)(22)之間的全部行程范圍內(nèi)或部分行程范圍內(nèi)所述活塞(2)與所述氣缸(I)非接觸懸浮設(shè)置，在與所述活塞(2)的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸(I)上的上止點(diǎn)(21)以下的所述活塞(2)的懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣缸側(cè)壁(201)上和/或在所述活塞(2)的活塞懸浮段側(cè)壁(202)上設(shè)有液體通道(J)，所述液體通道(7)經(jīng)高壓液體泵(30)與液體源(6)連通。
2.如權(quán)利要求I所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述液體通道(7)設(shè)置在所述氣缸側(cè)壁(201)上的所述上止點(diǎn)(21)和所述下止點(diǎn)(22)之間，并且所述液體通道(7)靠近所述下止點(diǎn)(22)設(shè)置。
3.如權(quán)利要求I或2所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述液體源(6)經(jīng)所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)(20)與所述高壓液體泵(30)連通。
4.如權(quán)利要求I或2所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述高壓液體泵(30)經(jīng)所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)(20)與所述液體通道(7)連通。
5.如權(quán)利要求I或2所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述液體通道(7)與所述液體源(6)之間設(shè)正時(shí)控制裝置。
6.如權(quán)利要求5所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述液體通道(7)為多個(gè)，在所述液體通道(7 )的外側(cè)設(shè)有連通液體通道結(jié)構(gòu)體(71)，每個(gè)所述液體通道(7 )與所述連通液體通道結(jié)構(gòu)體(71)連通，所述連通液體通道結(jié)構(gòu)體(71)經(jīng)所述正時(shí)控制裝置與所述液體源(6)連通。
7.如權(quán)利要求5所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述正時(shí)控制裝置設(shè)為電磁閥式正時(shí)控制裝置(5)。
8.如權(quán)利要求5所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述正時(shí)控制裝置設(shè)為包括正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體(9)和正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)單元的機(jī)械式正時(shí)控制裝置，所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體(9)設(shè)置在所述氣缸(I)的外側(cè)，并與所述氣缸(I)的外側(cè)壁密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸，所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體(9)上設(shè)有結(jié)構(gòu)體液體通道(91)和正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(10)，所述正時(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(10)受所述正時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)控制實(shí)現(xiàn)所述結(jié)構(gòu)體液體通道(91)所述液體通道(7)之間的連通和斷開(kāi)，在所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體(9)的外側(cè)壁處設(shè)有密封液體通道(72)，所述密封液體通道(72 )與所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體(9 )密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸，所述密封液體通道(72 )與所述液體源(6)連通。
9.如權(quán)利要求8所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體(9)與所述氣缸(I)的外側(cè)壁密封滑動(dòng)接觸，所述密封液體通道(72)與所述正時(shí)切換結(jié)構(gòu)體(9)密封轉(zhuǎn)動(dòng)接觸。
10.如權(quán)利要求I或2所述液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述活塞(2)的外表面設(shè)活塞隔熱結(jié)構(gòu)，和/或在所述活塞(2)的活塞內(nèi)頂壁上和/或活塞內(nèi)側(cè)壁上設(shè)所述活塞隔熱結(jié)構(gòu)，所述活塞隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)為活塞隔熱夾層(31)或活塞隔熱層(32)或所述活塞隔熱夾層(31)和所述活塞隔熱層(32)的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液體占位懸浮活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸和活塞，在與所述活塞的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸上的上止點(diǎn)和與所述活塞的活塞下止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸上的下止點(diǎn)之間的全部行程范圍內(nèi)或部分行程范圍內(nèi)所述活塞與所述氣缸非接觸懸浮設(shè)置，在與所述活塞的活塞上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述氣缸上的上止點(diǎn)以下的所述活塞的懸浮段所對(duì)應(yīng)的氣缸側(cè)壁上和/或在所述活塞的活塞懸浮段側(cè)壁上設(shè)有液體通道，所述液體通道經(jīng)高壓液體泵與液體源連通。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和氣缸在高溫狀態(tài)下既密封又不磨損，在減少氮氧化物的同時(shí)，提高熱效率，減少燃料的消耗，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)F02F3/22GK102966462SQ20121046898
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:摩爾動(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司