一種設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，包括由液壓泵體組件、第一氣缸、第二氣缸組成的自由活塞式發動機，第一氣缸連接于液壓泵體組件的一側，第二氣缸連接于液壓泵體組件的另一側；第一氣缸和第二氣缸內分別設有內活塞組件和外活塞組件；外活塞組件包括第一外活塞和第二外活塞，第一外活塞遠離液壓泵體組件的尾部設有第一活塞銷，第二外活塞遠離液壓泵體組件的尾部設有第二活塞銷。本發明專利技術的有益效果是：活塞的側面與氣缸壁之間沒有相互作用的側向力，減少了在活塞和氣缸壁之間的摩擦；在活塞銷在發動機運行載荷下發生變形的情況下，活塞導向柱也會維持活塞在氣缸中正確的方位。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及自由活塞式發動機，具體來說是涉及一種設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機。
技術介紹
按照慣例，內燃機在工作時活塞的運動是機械固定式的運動。例如，汽車的傳統發動機包括曲軸和數個連桿組件，這些就決定了每一個活塞在它各自的氣缸中機械地運動。這種發動機活塞運動方式是所期望的，因為在發動機循環中活塞在任何給定點的位置是確切可知的，這就簡化了發動機的定時和運動。盡管近些年來，這種常規類型的發動機在效率方面已經有了巨大的改進，但是這種傳統發動機的自身特性仍然限制了其效率的發揮。尤其因為活塞機械地固定地運動固定了壓縮比，因此發動機的功率密度也受到了限制。此外，所有驅動活塞運動的運動件(也包括凸輪軸和發動機氣門)產生了大量的摩擦，這需要發動機本身的能量來克服。這就導致了發動機較低的功率密度，也意味著發動機會又大又重。另夕卜，因為需要采用機械連接，也限制了發動機設計和布置的靈活性。處于環境保護和其他某些原因，期望有一種比傳統發動機有更高的功率密度的發動機。在汽車和固定電站應用中，其相對較輕的重量、較小的外形尺寸和較少的燃油消耗都將是很大的優勢。另外一種內燃機是一種自由活塞式發動機。這樣的發動機，其活塞在氣缸中的運動不是機械固定式的運動。在任何給定的時刻，活塞的運動是由每個活塞受到的力的平衡來控制的。既然這種運動沒有被固定，這種發動機就能實現變壓縮比，因此在設計發動機的運行參數時的靈活性就更大。既然沒有傳統的機軸和連桿裝在曲軸上，在發動機運行當中這就降低了活塞的側向力，也就減少了摩擦力。然而，這種類型的發動機還沒有得到普遍應用，因為自由活塞式發動機運行的復雜程度大大增加了。尤其值得關注的一點是，如何將潤滑機油供應到發動機氣缸。在傳統的有曲軸的發動機當中，在曲軸箱中的機油潤滑曲軸，同時也潤滑了氣缸壁。但是自由活塞式發動機沒有曲軸箱(因為沒有曲軸)，所以所需要的潤滑油必須通過其他方式來供給。為了保證充足的潤滑，機油可以通過一個機油口由泵抽到氣缸中。雖然這種布置可以實現足夠的潤滑，但是機油的消耗量要比想象中的高很多。另外，曲軸式的發動機導致了活塞的側向力，這種側向力也會反作用于氣缸壁上。當發動機運行的時候，這不但需要大量的潤滑油潤滑氣缸壁，而且發動機必須克服由此產生的摩擦力。此外，如果要保證活塞在氣缸中做往復運動時與氣缸壁沒有側向接觸，這就要求活塞與氣缸一開始就要有一個精密的對中，并且在發動機運行的時候也必須要維持這種對中。中國專利CN1263207A公開了一種導向式活塞發動機，導向式活塞發動機的活塞不承受側壓力，則活塞無磨損，活塞環的磨損也從根本上得到減輕，從而改善了發動機的使用耐久性。這種發動機經強化后具有體積小、重量輕、耗油低、效率高、馬力強勁，工作可靠等特點。機動車輛采用這種發動機做動力有最佳的經濟性，但此專利使用的是傳統內燃機，所要解決的是發電機動力的經濟性，這與本申請采用自由活塞式發動機存在顯著區別，所要達到的技術效果也都不相同。中國專利CN201559168U公開了一種發動機活塞連桿的安裝導向裝置，所述的安裝導向裝置有一通口，所述的通口是上端直徑大，下端直徑小，形成一喇叭形狀，所述下端直徑與發動機缸徑大小一致，發動機有氣環和油環，氣環與油環在自由狀態是比發動機缸徑大，通過所述的活塞連桿安裝導向裝置，把活塞從所述通口的上端壓至下端，從而進入缸套里，實現活塞快速安裝。可廣泛適用于各種類型的發動機安裝工藝過程中，此專利與本申請的結構以及適用的發動機類型均不相同，兩者存在顯著的區別。
技術實現思路
針對現有的自由活塞式發動機存在的上述問題，本專利技術提供一種能保證活塞與氣缸精密對中的設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機。本專利技術為實現上述目的所采用的技術方案是:—種設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，包括由液壓泵體組件、第一氣缸、第二氣缸組成的自由活塞式發動機，所述第一氣缸連接于所述液壓泵體組件的一側，所述第二氣缸連接于所述液壓泵體組件的另一側；所述第一氣缸和所述第二氣缸內分別設有內活塞組件和外活塞組件；所述外活塞組件包括第一外活塞和第二外活塞，所述第一外活塞遠離所述液壓泵體組件的一端設有第一活塞銷，所述第一活塞銷包括第一橢圓部分、第一拉桿頭部、第二拉桿頭部和第一導桿凸臺，所述第一拉桿頭部設于所述第一橢圓部分的大徑處且呈放射狀向所述第一外活塞外徑伸張開，所述第二拉桿頭部沿所述第一氣缸外徑呈放射狀，所述第一導桿凸臺設于所述第一活塞銷的中心，所述第一活塞銷通過設于其上的第一孔延伸且平行于運動軸線；所述第二外活塞遠離所述液壓泵體組件的一端設有第二活塞銷，所述第二活塞銷包括第二橢圓部分、第三拉桿頭部、第四拉桿頭部和第二導桿凸臺，所述第三拉桿頭部設于所述第二橢圓部分的大徑處且呈放射狀向所述第二外活塞外徑伸張開，所述第四拉桿頭部沿所述第二氣缸外徑呈放射狀，所述第二導桿凸臺設于所述第二活塞銷的中心，所述第二活塞銷通過設于其上的第二孔延伸且平行于運動軸線。上述設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，其中，所述內活塞組件包括第一內活塞和第二內活塞，所述第一內活塞和所述第二內活塞通過推桿與所述液壓泵體組件連接。上述設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，其中，所述第一橢圓部分的外直徑大于所述第一氣缸的直徑，所述第二橢圓部分的外直徑大于所述第二氣缸的直徑。上述設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，其中，所述自由活塞式發動機包括第一掃氣泵，所述第一掃氣泵相對于所述第一氣缸是固定的，所述第一掃氣泵包括第一掃氣泵室，所述第一掃氣泵室設有第一進氣口，所述第一進氣口處設有第一堵塞，所述第一掃氣泵室、所述第一進氣口和所述第一堵塞組成第一主泵室，所述第一主泵室能選擇性的連通所述第一進氣口和第一出氣口，所述第一主泵室在活塞伸縮運動中能夠從所述第一活塞銷處接收新鮮空氣。上述設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，其中，所述自由活塞式發動機包括第二掃氣泵，所述第二掃氣泵相對于所述第二氣缸是固定的，所述第二掃氣泵包括第二掃氣泵室，所述第二掃氣泵室設有第二進氣口，所述第二進氣口處設有第二堵塞，所述第二掃氣泵室、所述第二進氣口和所述第二堵塞組成第二主泵室，所述第二主泵室能選擇性的連通所述第二進氣口和第二出氣口，所述第二主泵室在活塞伸縮運動中能夠從所述第二活塞銷處接收新鮮空氣。由于采用了上述技術，上述技術方案與現有技術相比具有的積極效果是:自由活塞式發動機的對置活塞、對置氣缸結構本身就具有很好的變化靈活性，因此其本身就固有很好的平衡性，也有利于有效的均質混合燃燒發動機的運作。與曲軸式發動機相比，這種發動機的運動件較少，因此產生的摩擦力就小；活塞的側面與氣缸壁之間沒有相互作用的側向力，因此減少了在活塞和氣缸壁之間的摩擦，從而沿著氣缸壁所需的潤滑油也會更少；即使是活塞銷在發動機運行載荷下發生變形的情況下，活塞導向柱也會維持活塞在氣缸中正確的方位；導向柱相對于氣缸是固定的，可以保證活塞與發動機氣缸精確的對中；一個位置傳感器可以被裝在導向柱里面，由于不像曲軸式發動機的活塞運動規律是固定的，這項措施對于控制自由活塞式發動機活塞的非固定運動是相當有利的。附圖說明圖1是本專利技術一種設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機的應用在對置活塞對置氣缸式自由活塞式發動機上的示意圖；圖2是圖1中本專利技術一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，其特征在于，包括由液壓泵體組件、第一氣缸、第二氣缸組成的自由活塞式發動機，所述第一氣缸連接于所述液壓泵體組件的一側，所述第二氣缸連接于所述液壓泵體組件的另一側；所述第一氣缸和所述第二氣缸內分別設有內活塞組件和外活塞組件；所述外活塞組件包括第一外活塞和第二外活塞，所述第一外活塞遠離所述液壓泵體組件的一端設有第一活塞銷，所述第一活塞銷包括第一橢圓部分、第一拉桿頭部、第二拉桿頭部和第一導桿凸臺，所述第一拉桿頭部設于所述第一橢圓部分的大徑處且呈放射狀向所述第一外活塞外徑伸張開，所述第二拉桿頭部沿所述第一氣缸外徑呈放射狀，所述第一導桿凸臺設于所述第一活塞銷的中心，所述第一活塞銷通過設于其上的第一孔延伸且平行于運動軸線；所述第二外活塞遠離所述液壓泵體組件的一端設有第二活塞銷，所述第二活塞銷包括第二橢圓部分、第三拉桿頭部、第四拉桿頭部和第二導桿凸臺，所述第三拉桿頭部設于所述第二橢圓部分的大徑處且呈放射狀向所述第二外活塞外徑伸張開，所述第四拉桿頭部沿所述第二氣缸外徑呈放射狀，所述第二導桿凸臺設于所述第二活塞銷的中心，所述第二活塞銷通過設于其上的第二孔延伸且平行于運動軸線。...

【技術特征摘要】
1.一種設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，其特征在于，包括由液壓泵體組件、第一氣缸、第二氣缸組成的自由活塞式發動機，所述第一氣缸連接于所述液壓泵體組件的一偵牝所述第二氣缸連接于所述液壓泵體組件的另一側；所述第一氣缸和所述第二氣缸內分別設有內活塞組件和外活塞組件；所述外活塞組件包括第一外活塞和第二外活塞，所述第一外活塞遠離所述液壓泵體組件的一端設有第一活塞銷，所述第一活塞銷包括第一橢圓部分、第一拉桿頭部、第二拉桿頭部和第一導桿凸臺，所述第一拉桿頭部設于所述第一橢圓部分的大徑處且呈放射狀向所述第一外活塞外徑伸張開，所述第二拉桿頭部沿所述第一氣缸外徑呈放射狀，所述第一導桿凸臺設于所述第一活塞銷的中心，所述第一活塞銷通過設于其上的第一孔延伸且平行于運動軸線；所述第二外活塞遠離所述液壓泵體組件的一端設有第二活塞銷，所述第二活塞銷包括第二橢圓部分、第三拉桿頭部、第四拉桿頭部和第二導桿凸臺，所述第三拉桿頭部設于所述第二橢圓部分的大徑處且呈放射狀向所述第二外活塞外徑伸張開，所述第四拉桿頭部沿所述第二氣缸外徑呈放射狀，所述第二導桿凸臺設于所述第二活塞銷的中心，所述第二活塞銷通過設于其上的第二孔延伸且平行于運動軸線。2.如權利要求1所述設有活塞導向裝置的自由活塞式發動機，其特征在于，所述內活塞組件包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：左朝鳳，陳新，李傳友，黃永剛，陳立新，
申請(專利權)人：優華勞斯汽車系統上海有限公司，
類型：發明
國別省市：