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一种自适应活塞发动机

阅读:982发布:2023-02-26

专利汇可以提供一种自适应活塞发动机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种自适应 阀 控 活塞 发动机 ,该发动机包括作功装置和预热燃烧系统;做功装置包括左缸体,右缸体、 曲轴 和两个以上的作功组件和对应的排气组件;做功组件的两端分别为活塞端和发电端,发电端与右缸体的做功腔配合,各作功组件的连接点在曲轴的圆上周向均布;曲轴的两端通过 轴承 与左缸体和右缸体连接;排气组件与曲轴的 凸轮 接触 配合实现将废气排出;做功组件的活塞端在预热燃烧系统产生的高压燃气推动下进行作功行程同时带动曲轴转动;运动到位之后,其他作功组件处于作功行程,曲轴保持转动,曲轴带动作功组件进入排气行程,作功室中废气进入右缸体的排气腔体中;排气组件在曲轴的带动下打开排气阀排出废气。,下面是一种自适应活塞发动机专利的具体信息内容。

1.一种自适应活塞发动机,其特征在于,该发动机包括作功装置和预热燃烧系统;
做功装置包括左缸体,右缸体、曲轴和两个以上的作功组件和对应的排气组件;所述左缸体和右缸体固定连接后形成封闭的腔体,所述做功组件的两端分别为活塞端和发电端,发电端与右缸体的做功腔配合,各作功组件的连接点在曲轴的圆上周向均布;所述曲轴的两端通过轴承与左缸体和右缸体连接;所述排气组件分别与右缸体的排气腔配合,排气组件与曲轴的凸轮接触配合实现将废气排出;做功组件的活塞端在预热燃烧系统产生的高压燃气推动下进行作功行程,作功组件带动曲轴转动;作功组件的发电端在左缸体内运动且在直线发电机内作功,运动到位之后,其他作功组件处于作功行程,曲轴保持转动,曲轴带动作功组件进入排气行程,活塞端将废气压入排气腔室,作功室中废气进入右缸体的排气腔体中;排气组件在曲轴的带动下打开排气阀排出废气。
2.如权利要求1所述的自适应阀控活塞发动机,其特征在于,所述作功组件包括第一活塞、第二活塞、动子叠片组、叠片组压片、主轴、作功活塞、密封圈、轴承、定子叠片组定位和皮碗压块;所述轴承与曲轴上的轴过盈配合,同时在主轴的腰型槽中滚动,将曲轴的转动带动主轴做左右伸缩直线运动;所述定子叠片组定位块与主轴一端上的螺纹进行连接;所述第二活塞与主轴上的螺纹进行连接,将动子叠片组和叠片组压片压紧;所述第一活塞与主轴上的螺纹进行连接且与第二活塞面接触;所述皮碗和皮碗压块通过螺栓与第一活塞固连;所述作功活塞与主轴另一端的螺纹连接
3.如权利要求1所述的自适应阀控活塞发动机,其特征在于,所述排气组件包括推杆弹簧、气门盖、气门导套、气门导管、气门油封、弹簧底座、第一气门片和第二气门锁片;所述气门推杆与曲轴上的凸轮点接触;所述气门导套与右缸体的气门腔体过盈配合,同时通过螺栓与右缸体固连;所述气门导管与气门导套过盈配合,气门导管与气门推杆间隙配合;所述气门油封与气门导管过盈配合;所述第一气门锁片和第二气门锁片与气门推杆的对应凹槽配合;所述弹簧一端压住弹簧底座,另一端压住气门导管,置于气门导套的腔体内。
4.如权利要求1所述的自适应阀控活塞发动机,其特征在于,所述预热燃烧系统包括定位销、第一燃烧装置密封片、端面板、第二燃烧装置密封铜片、燃烧装置外筒、内筒、进气密封片、燃烧盖板、压气进气节气阀、压气进气底座、电热塞燃烧室螺旋外筒、外筒、嵌筒、排气阀块、测温传感器、稳焰块和注油嘴;
所述燃烧室螺旋外筒固定在燃烧装置外筒的腔体之内,通过挡环和端面板将其压紧;
所述压气进气节气阀与燃烧装置外筒连接;所述排气阀块与嵌筒间隙配合并可以沿嵌筒内筒壁滑动;内筒的两端分别于所述嵌筒和压气进气底座过盈配合;所述外筒位于燃烧室螺旋外筒和内筒之间的环形空腔内;所述稳焰块固定在内筒的内部,将火焰温度稳定在要求的范围内;所述注油嘴与压气进气底座固定连接,电热塞安装在注油嘴的对应位置上;所述测温传感器与燃烧装置外筒连接;所述燃烧装置外筒的进气口通过进气密封片和燃烧盖板实现封闭压紧。
5.如权利要求4所述的自适应阀控活塞发动机,其特征在于,所述内筒由内筒进气段和内筒出气段组成,所述稳焰块的外圆周面上具有一圈凸沿,稳焰块通过凸沿的两侧面与内筒进气段和内筒出气段的端面接触并轴向限位,使得稳焰块固定在内筒的内部。

说明书全文

一种自适应活塞发动机

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机技术领域,尤其涉及一种自适应阀控高压燃气动装置。

背景技术

[0002] 增程器通常由两部分组成:内燃机和发电机。其中,内燃机是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机,而发电机则是将内燃机输出的动力转化为电能的机械设备。
[0003] 但是,目前增程器的发动机,大多存在结构复杂,加工麻烦,运转时噪声较大、振动剧烈且平衡性差,同时较大的体积也限制了发动机的使用。需要设计一种的动力装置。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明提供了一种自适应阀控活塞发动机,通过发动机曲轴凸轮控制排气阀的开启和关闭,使得发动机体积小,结构扁平,运转噪声小,适用于电动车的增程器。
[0005] 一种自适应阀控活塞发动机,该发动机包括作功装置和预热燃烧系统;做功装置包括左缸体,右缸体、曲轴和两个以上的作功组件和对应的排气组件;所述左缸体和右缸体固定连接后形成封闭的腔体,所述做功组件的两端分别为活塞端和发电端,发电端与右缸体的做功腔配合,各作功组件的连接点在曲轴的圆上周向均布;所述曲轴的两端通过轴承与左缸体和右缸体连接;所述排气组件分别与右缸体的排气腔配合,排气组件与曲轴的凸轮接触配合实现将废气排出;做功组件的活塞端在预热燃烧系统产生的高压燃气推动下进行作功行程,作功组件带动曲轴转动;作功组件的发电端在左缸体内运动且在直线发电机内作功,运动到位之后,其他作功组件处于作功行程,曲轴保持转动,曲轴带动作功组件进入排气行程,活塞端将废气压入排气腔室,作功室中废气进入右缸体的排气腔体中;排气组件在曲轴的带动下打开排气阀排出废气。
[0006] 进一步地,所述作功组件包括第一活塞、第二活塞、动子叠片组、叠片组压片、主轴、作功活塞、密封圈、轴承、定子叠片组定位和皮碗压块;所述轴承与曲轴上的轴过盈配合,同时在主轴的腰型槽中滚动,将曲轴的转动带动主轴做左右伸缩直线运动;所述定子叠片组定位块与主轴一端上的螺纹进行连接;所述第二活塞与主轴上的螺纹进行连接,将动子叠片组和叠片组压片压紧;所述第一活塞与主轴上的螺纹进行连接且与第二活塞面接触;所述皮碗和皮碗压块通过螺栓与第一活塞固连;所述作功活塞与主轴另一端的螺纹连接
[0007] 进一步地,所述排气组件包括推杆弹簧、气门盖、气门导套、气门导管、气门油封、弹簧底座、第一气门片和第二气门锁片;所述气门推杆与曲轴上的凸轮点接触;所述气门导套与右缸体的气门腔体过盈配合,同时通过螺栓与右缸体固连;所述气门导管与气门导套过盈配合,气门导管与气门推杆间隙配合;所述气门油封与气门导管过盈配合;所述第一气门锁片和第二气门锁片与气门推杆的对应凹槽配合;所述弹簧一端压住弹簧底座,另一端压住气门导管,置于气门导套的腔体内。
[0008] 进一步地,所述预热燃烧系统包括定位销、第一燃烧装置密封片、端面板、第二燃烧装置密封铜片、燃烧装置外筒、内筒、进气密封片、燃烧盖板、压气进气节气阀、压气进气底座、电热塞燃烧室螺旋外筒、外筒、嵌筒、排气阀块、测温传感器、稳焰块和注油嘴;
[0009] 所述燃烧室螺旋外筒固定在燃烧装置外筒的腔体之内,通过挡环和端面板将其压紧;所述压气进气节气阀与燃烧装置外筒连接;所述排气阀块与嵌筒间隙配合并可以沿嵌筒内筒壁滑动;内筒的两端分别于所述嵌筒和压气进气底座过盈配合;所述外筒位于燃烧室螺旋外筒和内筒之间的环形空腔内;所述稳焰块固定在内筒的内部,将火焰温度稳定在要求的范围内;所述注油嘴与压气进气底座固定连接,电热塞安装在注油嘴的对应位置上;所述测温传感器与燃烧装置外筒连接;所述燃烧装置外筒的进气口通过进气密封片和燃烧盖板实现封闭压紧。
[0010] 进一步地,所述内筒由内筒进气段和内筒出气段组成,所述稳焰块的外圆周面上具有一圈凸沿,稳焰块通过凸沿的两侧面与内筒进气段和内筒出气段的端面接触并轴向限位,使得稳焰块固定在内筒的内部。
[0011] 有益效果:
[0012] 1、本发明的发动机通过曲轴的凸轮控制排气阀的开启和关闭,使得发动机体积小,结构扁平,运转噪声小,适用于电动车的增程器。
[0013] 2、本发明的发动机采用增压预热燃烧技术,燃烧效率极大提高,燃料既可以是传统能源,也可以清洁燃料;附图说明
[0014] 图1为本发明自适应阀活塞发动机的结构示意图;
[0015] 图2为本发明自适应阀活塞发动机的正视图;
[0016] 图3为本发明自适应阀活塞发动机的俯视图;
[0017] 图4为图3中剖面A-A的剖视图;
[0018] 图5为图3中剖面B-B的剖视图;
[0019] 图6为本发明作功装置的结构示意图;
[0020] 图7为本发明作功装置的正视图;
[0021] 图8为本发明作功装置的俯视图;
[0022] 图9为图7中的剖面C-C的剖视图;
[0023] 图10为图8中的剖面D-D的剖视图;
[0024] 图11为本发明作功装置的排气组件的详细视图;
[0025] 图12为本发明预热燃烧系统的结构示意图;
[0026] 图13为本发明预热燃烧系统的正视图;
[0027] 图14为本发明预热燃烧系统的仰视图;
[0028] 图15为图13中的剖面E-E的详细视图。
[0029] 其中:1-作功装置;1-1-左缸体,1-2-右缸体,1-3-右安装底座,1-4-左安装底座,1-5-第一作功组件,1-6-第二作功组件,1-7-第三作功组件,1-8-第四作功组件,1-9-曲轴,
1-10-光电测速装置,1-11-第四排气组件,1-12-第三排气组件,1-13-第二排气组件,1-14-第一排气组件;1-5-1皮碗;1-5-2-第一活塞(发电端);1-5-3-第二活塞(发电端);1-5-4-动子叠片组;1-5-5-叠片组压片;1-5-6-主轴;1-5-7-作功活塞(燃烧端);1-5-8-密封圈;1-5-
9-轴承;1-5-10-定子叠片组定位块;1-5-11-皮碗压块;1-11-1-气门推杆;1-11-2-弹簧;1-
11-3气门盖;1-11-4-气门导套;1-11-5-气门导管;1-11-6-气门油封;1-11-7-弹簧底座;1-
11-8-第一气门锁片;1-11-9-第二气门锁片;
[0030] 2-预热燃烧系统;2-1-定位销;2-2-第一燃烧装置密封铜片;2-3-端面板;2-4-第二燃烧装置密封铜片;2-5-燃烧装置外筒;2-6-进气密封片;2-7-燃烧盖板;2-8-盖板锁紧螺栓;2-9-压气进气节气阀;2-10-压气进气底座;2-11-电热塞;2-12-燃烧室螺旋外筒;2-13-外筒;2-14-挡环;2-15-嵌筒;2-16-排气阀块;2-17-测温传感器;2-18-内筒出气段;2-
19-稳焰块;2-20-内筒进气段;2-21-注油嘴。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
[0032] 如附图1-5所示,本发明提供了一种自适应阀控活塞发动机,该发动机包括作功装置1和预热燃烧系统2;所述作功装置1通过作功装置1上的安装底座安固定在所需位置;所述预热燃烧系统2通过螺栓与作功装置1固连。
[0033] 如附图6-10所示,做功机构包括左缸体1-1、右缸体1-2、右安装底座1-3、左安装底座1-4、第一作功组件1-5、第二作功组件1-6、第三作功组件1-7、第四作功组件1-8、曲轴1-9、光电测速装置1-10、第四排气组件1-11、第三排气组件1-12、第二排气组件1-13和第一排气组件1-14;
[0034] 左缸体1-1和右缸体1-2通过螺栓固连;所述左安装底座1-4、右安装底座1-3分别与左缸体1-1、右缸体1-2通过螺栓固连;所述第一作功组件1-5、第二作功组件1-6、第三作功组件1-7和第四作功组件1-8分别与右缸体1-2的作功腔内间隙配合,各作功组件与曲轴1-9通过轴承1-5-9连接,同时各作功组件的连接点在曲轴1-9的圆上四点均布;曲轴1-9的两端通过滚动轴承与左缸体1-1和右缸体1-2连接;第一排气组件1-14、第二排气组件1-13、第三排气组件1-12和第四排气组件1-11分别与右缸体1-2的的排气腔配合,同时气门推杆与曲轴凸轮接触配合,光电测速装置1-10安装在曲轴1-10上并实时监测曲轴1-10的转速,监测作功机构运转状态;第一作功组件1-5、第二作功组件1-6、第三作功组件1-7、第四作功组件1-8的结构组成相同;第一排气组件1-14、第二排气组件1-13、第三排气组件1-12和第四排气组件1-11的结构组成相同。
[0035] 第一作功组件1-5包括皮碗1-5-1、第一活塞(发电端)1-5-2、第二活塞(发电端)1-5-3、动子叠片组1-5-4、叠片组压片1-5-5、主轴1-5-6,作功活塞(燃烧端)1-5-7、密封圈1-
5-8、轴承1-5-9、定子叠片组定位块1-5-10和皮碗压块1-5-11;所述轴承1-5-9与曲轴1-9上的轴过盈配合,同时在主轴1-5-6的腰型槽中滚动,将曲轴1-9的转动带动主轴1-5-6做左右伸缩直线运动;所述定子叠片组定位块1-5-10与主轴1-5-6上的螺纹进行连接;所述第二活塞(发电端)1-5-3与主轴1-5-6上的螺纹进行连接,将动子叠片组1-5-4和叠片组压片1-5-5压紧;所述第一活塞(发电端)1-5-2与主轴1-5-6上的螺纹进行连接,与第二活塞(发电端)
1-5-3面接触;所述皮碗1-5-1和皮碗压块1-5-11通过螺栓与第一活塞(发电端)1-5-2固连;
所述作功活塞(燃烧端)1-5-7与主轴1-5-6通过螺纹连接。
[0036] 参见图11,所述第一排气组件1-14包括气门推杆1-11-1、弹簧1-11-2、气门盖1-11-3、气门导套1-11-4、气门导管1-11-5、气门油封1-11-6、弹簧底座1-11-7、第一气门锁片
1-11-8和第二气门锁片1-11-9;气门推杆1-11-1与曲轴1-9上的凸轮点接触;气门导套1-
11-4与右缸体1-2的气门腔体过盈配合,同时通过螺栓与右缸体1-2固连;气门导管1-11-5与气门导套1-11-4过盈配合,与气门推杆1-11-1间隙配合;气门油封1-11-6与气门导管1-
11-5过盈配合;第一气门锁片1-11-8、第二气门锁片1-11-9与气门推杆1-11-1的对应凹槽配合;所述弹簧1-11-2一端压住弹簧底座1-11-7,另一端压住气门导管1-11-5,置于气门导套1-11-4的腔体内。
[0037] 参见图12-15,预热燃烧系统2包括4套独立预热燃烧装置,安装于同一个燃烧装置外筒2-5内;为了便于叙述,取其中一套预热燃烧装置进行说明;预热燃烧装置包括定位销2-1、第一燃烧装置密封铜片2-2、端面板2-3、第二燃烧装置密封铜片2-4、进气密封片2-6、燃烧盖板2-7、盖板锁紧螺栓2-8、压气进气节气阀2-9、压气进气底座2-10、电热塞2-11、燃烧室螺旋外筒2-12、外筒2-13、挡环2-14、内筒、嵌筒2-15、排气阀块2-16、测温传感器2-17、稳焰块2-19和注油嘴2-21。
[0038] 其中,内筒由内筒出气段2-18和内筒进气段2-20共同组成;
[0039] 预热燃烧系统通过定位销、螺栓与作功装置1进行定位连接;燃烧室螺旋外筒通过过盈配合置于燃烧装置外筒2-5的腔体之内,通过挡环2-14和端面板2-3将其压紧;压气进气节气阀2-9通过其上螺纹与燃烧装置外筒2-5连接;排气阀块与嵌筒2-15间隙配合,可以在其上沿着嵌筒2-15内筒壁滑动;嵌筒2-15与内筒出气段2-18过盈配合;内筒进气段2-20与压气进气底座2-10过盈配合;外筒2-13与内筒出气段2-18、内筒进气段2-20皆为过盈配合;稳焰块2-19的端面一端与内筒出气段2-18端面接触,另一端与内筒进气段2-20端面接触;注油嘴2-21与压气进气底座2-10过盈配合;测温传感器2-17通过其上的螺纹与燃烧装置外筒2-5连接;燃烧装置外筒2-5的进气口,通过进气密封片2-6、燃烧盖板2-7和盖板锁紧螺栓2-8进行封闭压紧。
[0040] 参见图4和5,本发明的工作流程如下:高压气体排入燃烧装置,在燃烧装置内,压气沿着螺旋外筒的螺旋槽流动,给燃烧室降温的同时给压气预热;之后,在燃烧室内进行燃烧,所述作功组件运动到达上止点,顶开燃烧装置的排气阀块;燃气进入右缸体内,推动作功组件向下止点运动,进入作功冲程,带动曲轴转动,曲轴带动其他不在作功冲程的作功组件同步运动;在作功组件运动到达下止点之后,由于其他作功组件驱动曲轴,作功组件开始反向向着上止点运动,进入排气冲程,作功室中的废气沿着排气槽流到右缸体的排气腔体中;气门推杆与曲轴的凸轮点接触,凸轮带动气门推杆将排气阀打开,废气排出。
[0041] 本发明中的自适应阀控高压燃气动力装置是二冲程发动机,其燃烧室与作功室是分开隔离的。通过控制进气阀的开关,达到控制高温高压燃气的进入作功室的目的。进气阀在作功组件的到达即将达到上止点,将进气阀顶开,高温高压燃气进入作功室,推动作功组件进入作功冲程。
[0042] 本发明中,所述排气组件的气门推杆与曲轴上的凸轮点接触,在作功冲程内,气门推杆将气门封闭,在排气冲程内,气门推杆随着凸轮运动,将气门打开,进行排气。所述模块化的自适应阀控启发一体发电装置的排气是由曲轴控制的。
[0043] 本发明中,一种自适应阀控高压燃气动力装置所用的燃料可以是清洁燃料,包括醇醚燃料(甲醇、乙醇、二甲醚等)、天然气液化石油气等,也可以采用传统燃油,包括汽油、柴油等。
[0044] 综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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