專利名稱：液壓內燃機的制作方法
技術領域：
本發明屬于內燃機技術領域。
背景技術：
現代內燃機雖然在技術上比一百年前有了很大提高，但其基本構造和工作原理并 無根本改變，即以曲柄連桿機構為工作機構。這種內燃機存在一定的缺陷，缸壁與活塞之 間、曲軸與軸承之間存在較大的摩擦損失，全負荷時約占指示功率的15 % ，部分負荷時所占 比例更大。為此人們設計出了自由活塞式內燃機，去除了曲軸，活塞直接與泵的柱塞相連； 通過柱塞將燃料燃燒產生的熱能轉化成液壓能，通過液壓馬達驅動車輛行使。但自由活塞 式內燃機運轉時的慣性力不能平衡而產生振動，采用齒輪——齒條式平衡裝置雖然可以平 衡慣性力，但使內燃機和泵工作時產生一定的側向壓力，從而使摩擦和磨損增大、可靠性降 低。 本發明的內容 本發明的目的是提供一種內燃機工作時內燃機缸體與活塞、泵體與柱塞不產生側 向壓力的內燃機，從而使摩擦和磨損極低、可靠性和效率更高、結構更簡單的二行程液壓內 燃機。 其基本構造液壓內燃機上部由兩個并排的氣缸組成、下部由兩個并排的柱塞泵 組成，內燃機的活塞與泵柱塞的上端直接相連。其中柱塞中間部位直徑較大，柱塞與泵體及 上、下泵蓋構成排氣門控制腔、聯動腔和工作腔。兩泵的聯動腔用聯動油道聯通，排氣門控 制腔通過排氣門控制油道與排氣門油缸相連，工作腔用單向閥與輸油泵、馬達相連。氣缸體 上設磁信號發生器，內燃機進、排氣采用孔——氣門式，排氣門的開關由液壓控制；排氣門 油缸內固定在缸蓋上，排氣門油缸與排氣門控制腔用排氣門控制油道相連。進氣采用廢氣 渦輪或機械增壓進氣、該機適用于點燃式與壓燃式兩類內燃機。燃料供給都采用電子噴射 技術、直接噴入缸內。其液壓系統由輸油泵、起動控制閥、輸油泵、單向閥、蓄能器、馬達進油 控制閥、馬達、馬達出油控制閥、油箱、單向閥、燃油增壓油缸組成。其中起動控制閥用于在 起動時打開，讓蓄能器中液壓油進入聯動腔；推動柱塞和活塞上行壓縮氣缸內的氣體，也可 用于在聯動腔油量減少時向聯動腔補油。燃油增壓油缸用于利用液壓油使燃油增壓，蓄能 器用于穩壓和儲能，馬達用于驅動汽車行駛。 工作原理起動時，起動控制閥控打開讓蓄能器中液壓油進入聯動腔，推動柱塞和
活塞上行壓縮氣缸內的氣體，當活塞運動到某一缸柱塞上的信號發生器下導磁塊與信號發
生器相對時產生控制信號，噴油器向該缸噴油點火；燃料燃燒產生高溫、高壓的氣體推動柱
塞和活塞下行，將工作腔的液壓油通過單向閥排出；同時聯動腔內的液壓油經聯動油道進
入另一個泵的聯動腔，推動另一個泵柱塞和活塞上行壓縮氣缸內的氣體。當上行活塞到達
上止點而下行的活塞未到達下止點時，聯動腔內的部分油經溢流閥排入油箱；當下行活塞
到達下止點時，產生控制信號，噴油器向另一個缸噴油點火做功實現起動。 正常工作時，當左氣缸活塞位于上止點時磁信號發生器產生磁脈沖信號，使噴油
3器向缸內噴油，油與氣體迅速混合燃燒膨脹作功，推動活塞向下移動，打開工作泵出油單向 閥，將油壓出。通過馬達進油控制閥進入馬達，使馬達轉動輸出動力。同時推動右缸活塞向 上止點運動，吸入并壓縮氣體為作功作準備；其泵柱塞上移，進油單向閥打開，油進入泵工 作腔。當向下止點行至一定位置時，右缸柱塞直徑大的部位將排氣門控制腔內的進回油孔 封住時，排氣門控制腔內油壓生高并通過氣門控制油道送入排氣門油缸，使左缸排氣門打 開，缸內廢氣從排氣門排出；活塞繼續下行露出缸壁上的進氣孔時，被廢氣渦輪增壓器增壓 的空氣從進氣孔進入缸內，進一步排出廢氣、冷卻缸體補充新氣。當左缸活塞到達下止點 時，右缸噴油點火作功，其活塞向下移動向馬達供油，同時通過聯動腔的油壓推動左缸活塞 向上止點運動吸入并壓縮氣體為作功作準備，使內燃機連續輸出液壓油。 其液壓部分的工作原理正常工作時，液壓油經輸油泵、單向閥進入工作腔，加壓 后經出油單向閥進入馬達進油控制閥，供給馬達；使馬達工作，驅動車輛行駛。當車輛倒 退時，可通過改變馬達進油控制閥與馬達出油控制閥的位置，改變馬達進油方向，使馬達反 轉。多余的液壓油可存入蓄能器；減速制動時，此時馬達被行駛的車輛反拖旋轉，馬達變成 了泵產生高壓油存入蓄能器。馬達的運行阻力使車速下降，實現減速制動，并回收了制動 能。燃油增壓油缸在增壓油缸控制閥的控制下使柱塞往復運動將燃油吸入加壓后送入共軌 液壓油使燃油增壓。 本發明與現有技術相比的優點是，內燃機工作時內燃機缸體與活塞、泵體與柱塞 之間不產生側向壓力，從而使摩擦和磨損極低、可靠性和效率更高，兩缸運動部件運動時慣 性力自動平衡，無需設平衡裝置，使結構更簡單。
附圖l是本發明的構造圖，圖中1信號發生器上導磁塊、2氣門控制油道、3排氣 門油缸、4排氣門、5缸蓋、6噴油器、7共軌、8燃油箱、9增壓油缸、10增壓油缸控制閥、11蓄 能器、12起動控制閥、13控制閥、14馬達進油控制閥、15馬達、16馬達出油控制閥、17輸油 泵、18單向閥、19下泵蓋、20工作腔、21聯動油道、22泵體、23聯動腔、24柱塞、25進回油孔、 26排氣門控制腔、27上泵蓋、28信號發生器下導磁塊、29進氣道、30進氣孔、31活塞、32氣 缸體、33磁信號發生器。
具體實施例方式
本發明的各種零件都可用普通加工技術制造；可替代現有內燃機裝于各種車輛 上。
權利要求
一種液壓內燃機，其特征是液壓內燃機上部由兩個并排的氣缸組成、下部由兩個并排的柱塞泵組成，內燃機的活塞與泵柱塞的上端直接相連。
2. 如權利要求1所述的內燃機，其特征在于柱塞中間部位直徑較大，柱塞與泵體及上、下泵蓋構成排氣門控制腔、聯動腔和工作腔。
3. 如權利要求1所述的內燃機，其特征在于兩泵各設聯動腔并用聯動油道聯通。
4. 如權利要求1所述的內燃機，其特征在于排氣門控制腔通過排氣門控制油道與排氣門油缸相連，排氣門的開啟由柱塞直徑大的部位的位置控制。
全文摘要
一種內燃機工作時直接將熱能轉換為液壓能的二行程液壓內燃機。其基本構造液壓內燃機上部由兩個并排的氣缸組成、下部由兩個并排的柱塞泵組成。工作原理當左氣缸活塞位于上止點時磁信號發生器產生磁脈沖信號，使噴油器向缸內噴油，油與氣體迅速混合燃燒膨脹作功，推動活塞向下移動產生壓力油輸入馬達，使馬達轉動輸出動力。同時推動右缸活塞向上止點運動，吸入并壓縮氣體為作功作準備；當左缸活塞到達下止點時，右缸噴油點火作功，其活塞向下移動向馬達供油，同時通過聯動腔的油壓推動左缸活塞向上止點運動吸入并壓縮氣體為作功作準備，使內燃機連續輸出液壓油。
文檔編號F02B33/28GK101782014SQ20091007705
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月19日 優先權日2009年1月19日
發明者蔡學功 申請人:蔡學功