往复活塞式全液压传动内燃机是一种新型内燃机，往复活塞式全液压内燃机的设计 目的是较大地提高内燃机的热效率。在上海科技出版社出版的由朱仙鼎先生主编的《特 种内燃机原理与结构》一书中，从第156页到161页：3.2.2篇有“自由活塞液压发动 机”的介绍可供参考理解。

往复活塞式全液压传动内燃机是采用液体连杆传递动力，使气缸活塞往复运动，并 且通过液体将动力传递给动力输出轴的内燃机。这种内燃机采用圆柱活塞与缸筒。在 现代汽车及其他动力机械中，最普遍使用的是曲柄连杆往复活塞内燃机，曲柄连杆内燃 机结构上的致命缺点使这种内燃机的有效热效率不高，原因是曲柄连杆内燃机的气缸在 作功行程上死点附近气缸燃烧压力最高的曲轴转角内传动效率很低，很大一部分压力变 成了对轴承和活塞销的无效压力。这既要求有更大刚度、强度的机构来保证可靠性，又 增加了旋转件的磨损，降低了整机的使用寿命和传动效率。往复活塞全液压传动内燃机 以下简称全液压内燃机。全液压内燃机的动力部分分为两个系统：1、来复泵系统；2、 动力输出马达系统。来复泵系统用来实现内燃机气缸活塞往复运动和使换气阀旋转。动 力输出马达系统则将气缸所作的功除去来复泵系统和换气阀的消耗外，剩余的全部功率 由液体的传递直接作用在动力输出马达的叶片上。本机没有单独设置的换向阀来实现气 缸活塞的往复运动，因此可靠性得到保证。来复泵系统和动力输出马达系统共同使用一 个油缸，动力传递路线相当于一个柱塞式油泵与一个变速叶片油马达直接连在一起，柱 塞泵和叶片油马达的效率都是较高的，因此，全液压内燃机从气缸作功行程上死点后2 度左右中心轴转角开始一直到下死点前一个很小的中心轴转角角度，总机械效率都保持 70％左右。从表面上看，这个数值与曲柄连杆式内燃机的平均传动效率相当，但这个值 是个衡定值，即在汽缸内作功行程开始压力最高时也是这个效率。从理论上总有效热效 率将有很大提高。全液压内燃机可实现气缸活塞的变行程运动，即在保持压缩比不变的 前提下，四行程全液压内燃机的排气行程和吸气行程比压缩行程和作功行程大，这个大 的值只要保证活塞顶不撞击气缸顶就行，这样，就最大限度地排去燃烧废气，较多地吸 进新鲜工质。曲柄连杆内燃机的汽缸活塞在上、下死点实际停顿时间几乎为零，而全液 压内燃机的汽缸活塞有两个上死点，一个下死点，即压缩上死点和排气上死点和一个共 同的下死点。活塞在任何一个行程的任何一个死点都有一定中心轴转角的停顿，这个停 顿使换气条件达到完美。全液压内燃机汽缸可设计成直列式，汽缸总数在四个及四个以 下的四行程内燃机设计成筒形机体最为理想。这种筒形机体的四行程全液压内燃机可以 不采用凸轮轴驱动的伞形气阀的换气系统，而采用只有一个盘形转式换气阀的换气系 统。全液压内燃机的汽缸活塞在汽缸中工作时，不受交变侧向力的作用，这既提高了汽 缸的工作寿命，也消除了噪声源。本机一机实际上包括了曲柄连杆内燃机传动系统中的 发动机、离合器和变速箱，并且全液压内燃机的输出转速可无级调整。全液压内燃机也 容易设计成正反转输出的形式。全液压内燃机的缺点是：中、低速时效率高于高速输出 动力时效率，作为汽车上的动力可通过恰当的主减速器传动比使全液压内燃机工作在最 经济的转速范围内，采用盘式转阀换气系统的全液压内燃机，汽缸的工作顺序永远是按 照中心轴旋转方向依次1、2、3、4，因此，全液压内燃机在采用盘式转阀换气系统时设 计成3个汽缸的内燃机最为合理，设计成更多汽缸数的内燃机则应采用伞形气阀凸轮轴 传动并且气缸直列。全液压式内燃机的机械部分主要由四个系统组成：一、来复泵系统； 二、动力输出马达系统；三、换气系统；四、超速联动器系统。全液压内燃机的工作原 理以下以一个三个气缸的筒形机体的汽油机来说明：其中图1在整个说明书中都是说明 的基础。在图1中：1、进气总管；2、换气阀平面推力轴承端面密封转盘密封圈；3、 换气阀平面推力轴承调整盘；4、换气阀间隙调整螺钉；5、换气阀调整螺钉锁紧螺母； 6、换气阀径向承力轴承；7、换气阀平面推力轴承端面密封盘驱动螺钉；8、换气阀顶 端内花键；9、换气阀径向承力轴承防转螺钉；10、换气阀平面推力轴承；11、换气阀 平面推力轴承密封环；12、换气阀平面推力轴承端面密封转盘；13、汽油喷油器；14、 换气阀平面推力轴承端面密封转盘压紧弹簧；15、换气阀室壳体；16、换气阀室螺栓螺 母；17、换气阀室冷却水套；18、换气口密封环；19、换气口密封环座；20、火花塞； 21、发动机停机消压阀；22、汽缸；23、机体冷却水套；24、中心轴；25、活塞；26、 活塞与来复泵油缸柱塞联结盘；27、气环；28、活塞与来复泵油缸柱塞联结盘定位环； 29、油环；30、来复泵油缸缸盖螺栓；31、来复泵油缸缸盖；32、来复泵油缸密封圈； 33、来复泵油缸上腔环形油道；34、来复泵油缸缸套；35、来复泵油缸柱塞；36、来复 泵油缸上腔与来复泵连通油道；37、来复泵油缸柱塞密封环；38、来复泵油缸下腔环形 油道；39、来复泵油缸下腔环形油道与来复泵油缸柱塞限位单向阀连通油道；40、来复 泵油缸柱塞限位阀单向阀阀座；41、来复泵油缸柱塞限位阀单向阀通道堵塞；42、来复 泵油缸柱塞限位单向阀阀体；43、螺栓；44、液压主机体；45、动力输出马达配油环防 转螺钉；46、动力输出马达上盖；47、动力输出马达变速操纵齿轮室盖固定螺钉；48、 动力输出马达变速操纵主动齿轮；49、动力输出马达上盖固定螺栓；50、动力输出马达 定子金属密封环；51、动力输出马达变速操纵主动齿轮内端轴承；52、动力输出马达变 速操纵齿轮室盖；53、动力输出马达变速操纵主动齿轮外端轴承；54、动力输出马达变 速操纵主动齿轮花键轴；55、动力输出马达滑片；56、动力输出马达定子；57、动力输 出马达滑片弹簧；58、动力输出马达配油环；59、动力输出马达转子；60、动力输出马 达下盖；61、动力切断阀与动力输出马达动力油腔连接油管；62、动力切断阀主泵；63、 动力切断阀主泵固定螺栓；64、动力切断阀回油管；65、三通；66、冷却油回油管；67、 动力切断阀主泵油室平衡气管；68、动力切断阀主泵出油管；69、动力输出马达动力油 止回阀弹簧；70、动力输出马达动力油止回阀；71、动力输出马达动力油止回阀阀座； 72、来复泵油缸动力油腔卸压弹簧；73、动力输出马达转子的筒状部分；74、来复泵泵 体与液压主机体联结筒；75、来复泵动力油腔卸压阀；76、来复泵泵体与液压主机体连 结螺栓；77、来复泵油缸动力油腔卸压阀控制凸轮上的升压轴流泵叶片；78、来复泵油 缸柱塞动力油腔卸压阀控制凸轮；79、来复泵固定配油套防转螺钉；80、来复泵旋转配 油套；81、来复泵油缸柱塞动力油腔卸压阀控制凸轮固定螺钉；82、来复泵固定配油套； 83、液压主机体配油环槽轴上的油槽；84、来复泵转子毂的筒形部分；85、来复泵螺栓； 86、来复泵油缸柱塞动力油腔卸压阀阀座；87、来复泵上盖；88、来复泵双滑片；89、 来复泵定子；90、来复泵滑片弹簧；91、来复泵下盖；92、超速联动器连结螺栓；93、 超速联动器定子；94、超速联动器滑片；95、超速联动器上盖；96、超速联动器转子上 的油道；97、超速联动器转子上的键毂；98、超速联动器的进油单向阀阀座；99、来复 泵转子与中心轴联结平键；100、超速联动器进油单向阀；101、动力输出轴机械密封固 定盘；102、动力输出轴机械密封固定盘胶垫；103、动力输出轴机械密封转盘橡胶密封 圈；104、动力输出轴机械密封固定盘螺栓；105、动力输出轴机械密封转盘；106、超 速联动器进油单向阀阀座固定螺栓；107、来复泵转子毂与超速联动器上的转子连接平 键；108、动力输出轴；109、液压主机体的配油环槽轴；110、旋转配油套固定螺钉；111、 动力输出马达的回油管；112、油底壳固定螺栓；113、动力输出马达定子金属密封环压 紧弹簧；114、短暂停机启动蓄能器单向阀固定箍环；115、短暂停机启动蓄能器单向阀； 116、油管；117、冷却水回水胶管；118、油管；119、冷却水出水胶管；121、上机体 (汽缸体)；122、排气环形室；123、排气总管；124、排气总管内环；125、换气阀上 的润滑油道；126、换气阀；127、橡胶密封圈；128、液压主机上的润滑油孔道；129、 冷却液温度传感器安装孔；130、来复泵O形橡胶密封圈；131、动力切断阀；132、起 动齿轮；133、超速联动盘；218、来复泵油缸动力油腔；223、来复泵油缸上腔在缸套 上圆周均布的油孔；224、来复泵油缸下腔在缸套上圆周均布的油孔；225、来复泵油缸 缸套上的柱塞限位单向阀油孔；322、动力输出马达总壳体；336、液压主机体的动力油 环形集油槽；399、柱塞限位辅助阀；342、换气阀上的排气道；346、机体换气道；406、 汽缸活塞润滑油喷油道；413、上下机体密封胶圈；414、下机体；411、油底壳。

                              来复泵系统

来复泵系统的功用是使汽缸活塞实现往复运动，并实现变行程运动，在多缸机上使 各汽缸活塞按设计规律协调动作，下面以一个三个汽缸的汽油机的来复泵系统来说明工 作原理。这个三缸机的电器部分按电子控制考虑，本说明书对电器部分不作说明。来复 泵系统的组成如图1，来复泵系统由来复泵和来复泵油缸两大部分组成。来复泵油缸部 分有来复泵油缸缸盖31，由螺栓固定在液压主机体上，结合面有O型橡胶密封圈32。 在缸盖的柱塞孔内制有机械式密封槽，来复泵油缸缸套34分为上、下两段，上段直径 较大的孔与柱塞35中间的环带形成一个双作用的油缸，朝向汽缸活塞一侧的油腔叫来 复泵上腔，另一个叫来复泵下腔。下段直径较小的孔与柱塞35下部的圆柱部分配合， 形成动力油腔218。来复泵油缸缸套上部和中部有在圆周上均部的油孔223和224，它 们与液压主机体上油缸缸套孔内的环形油槽33和38分别对应相通，每个来复泵油缸的 上、下腔都有一条油道通往液压主机体下端的配油环槽轴上两个相邻的油槽，这些油道 是铸造在液压主机体内的。密封环37密封隔断来复泵油缸上、下腔。来复泵部分位于 液压主机体下部，主要有定子89、转子84、旋转配油套80、固定配油套82，80用防转 螺钉110固定于转子内孔中，采用较大的过盈配合。82用防转螺钉固定在液压主机体44 下端的配油环槽轴109上，也采用过盈配合。109上的环槽83共有六组12个，每组的 2个与来复泵油缸的一个腔相通，每个气缸都有自己的一组2个滑片，滑片装在转子上 的滑片槽中，由弹簧将滑片顶出，使滑片尖顶与定子内孔接触形成密封线。转子84的 筒形部分的外圆柱上用3个均布的螺栓81固定着来复泵油缸动力油腔218的卸压阀75 的控制凸轮和凸轮上的升压轴流泵叶片77。整个来复泵装置由螺栓76和连接筒74固定 于液压主机体上，来复泵系统的主要零件有各自的零件图。

图2为来复泵转子，这是本机中非常重要的零件。226、229分别是第一汽缸滑片前 腔和后腔的油道，227是226的出口，228是229的出口，这两个出口应紧贴滑片槽前 后壁，以保证进排油时间的准确。转子的筒形部分内油道的形状如图9所示，261、259、 257分别是第一、二、三汽缸在来复泵转子筒形体内滑片后腔油道，262、260、258分 别是第一、二、三汽缸来复泵滑片前腔油道。每个油道有两个出口，分别是269、275 是262的出口，268、274是261的出口，267、273是260的出口，266、272是259的 出口，265、271是258的出口，264、270是257的出口。而在转子内的径向油道分布 则应严格地平行于滑片槽对称线。K1、K1′和K1″、K2、K2′和K2″、K3、K3′和K3″是为了平衡 滑片底部压力而设的，它们同上下盖的油槽配合才能起作用。△标记是来复泵系统和换 气系统的安装标记。转子上的滑片槽是用来安装来复泵滑片的，每个槽中一组滑片，内 燃机有几个汽缸就有几组均布的滑片，每组滑片有两片分别叫前滑片和后滑片。前滑片 在作功行程时起主要作用，其他行程都由后滑片起主要作用。来复泵转子和换气阀靠惯 性旋转，在吸、压、排行程时，来复泵滑片前腔油受压经油道推动来复泵油缸柱塞连同 汽缸活塞完成相应的行程，而在作功行程时，来复泵油缸下腔油液受压经油道流至滑片 后腔，此时前滑片起主要作用，承受压力带动转子旋转。滑片组在来复泵转子上的排列 顺序按与旋转方向相反的顺序。在图2中转子应顺时针旋转有△原始安装标记的是第一 汽缸滑片槽，逆时针方向依次为第二、第三汽缸滑片槽，这样，在图4中，第一、第二、 第三汽缸的滑片组分别为88、301、302，退刀槽230在转子制成后应用熔点低的金属如 锡来抹平。图3是来复泵定子，这是另一个极其重要的零件，内腔被均等地按90°分为 4个段，各段由A、B、C、D、E、F、G、H分成几个区间，字母脚标1、2、3、4分别代 表吸气、压缩、作功、排气工作段。4个工作段内按所占圆心角又被分为密封、过渡、 工作、过渡、密封的五个工作区间，以吸气工作段为例介绍这些区间的构成。吸气工作 段是从A1到H1，A1、B1为密封区间，它和排气工作段的G4、H4一起构成排气、吸气工作 段间的密封带G4B1，B1-D1是油腔容积过渡区间，这个区间又包括了C1D1的滑片伸出型 线过渡区间，在D1点滑片完全伸出，由于从C1到D1的升高很小，所以这个过渡型线可 以完整地采用按余弦加速规律运动的型线，D1E1区间是圆弧，也是工作区间，从E1到G1 是容积过渡区间，也包括了滑片缩回的E1F1型线过渡区间，G1H1是密封区间，它和A2B2 一起构成吸气和压缩工作段的密封带G1B2，A1H1、A2H2、A3H3、A4H4这些工作段内的同名 称区间占的圆心角相等，D1E1、D2E2、D3E3、D4E4分别是吸、压、功、排、段的工作区间， 根据需要和气缸高度许可的程度，D1E1、D4E4即吸气和排气工作区间的圆弧半径可做得 比D2E2、D3E3即压缩和作功工作区间的圆弧半径大，如图2中ra＞rb，一般这个差值都 很小，通过选择定子的高度使这个差值小于0.5毫米，对平衡不会造成影响，这样在来 复泵工作时排气行程中汽缸活塞将上升到压缩上死点上面的排气上死点，这样就可多排 出废气，而从排气上死点下行吸气时，活塞又下行到共同的下死点，与曲柄连杆内燃机 不同的是全液压内燃机的汽缸活塞在每一个死点都有一定时间的停顿，停顿的持续时间 都相同，等于E4D1、E1D2、E2D3、E3D4所对的圆心角。231、232、233、234分别为吸、 压、功、排各工作段进入一端的过渡槽，235、236、237、238则是吸、压、功、排工作 段脱离端的过渡槽。由于每个滑片组两侧都有前腔和后腔油道的出口，当滑片尖顶进到 D1、D2、D3、D4各点，滑片前、后腔开始进油或排油时必须保证滑片前腔、后腔的油道 出口都已与来复泵油缸上、下腔沟通，这就是过渡槽的作用。D1E1、D2E2、D3E3、D4E4是 纯圆弧，这样可更容易从制造角度保证工作区间排量的准确。图5是液压主机体，120 是放气螺孔，249、250是第一、二汽缸来复泵油缸柱塞限位单向阀通道螺孔，246是动 力油止回阀阀杆导向管，247是导向管腔卸压孔，248是动力油腔卸压阀安装螺孔，252 是动力油止回阀阀座孔，251是动力输出马达配油环防自转螺钉安装孔，239、240、241 分别通第三、二、一汽缸来复泵油缸上腔，242、243、244分别通第三、二、一汽缸来 复泵油缸下腔。这是全液压内燃机所有液压部分的安装基体。从△安装标记开始，顺时 针245、254、255分别是第一、二、三汽缸的来复泵油缸缸孔。256是动力油腔218的 卸压阀锁片固定螺钉孔，锁片固定后，用冲击或点焊的方法使86固定防转。液压主机 体下端的配油环槽轴上有12道环槽，在图1中他们的总标记为83。现将83细分为239、 240、241、242、243、244六组，每组的两个通某个来复泵油缸的一个腔。三个汽缸的 全液压内燃机有三个来复泵油缸，这些油缸共有三个上腔、三个下腔，因此环槽轴上 有6组12道环槽，固定配油套82过盈装在配油环槽轴上，由螺钉79防转，同时79应 与△标记严格对正，保证配油的准确。

每个汽缸的活塞在同名行程时，活塞的上行或下行动作都是相同的，各汽缸同名行 程在固定配油套上的配油孔所处的高度不同，但同样上下排列在固定配油套的同一象限 中。图8中所示的α、β、θ角的度数值取决于来复泵定子型线所对应的圆心角。由于 来复泵定子型线上各工作段型线完全查同，各工作段内各同名称区间所对的圆心角也相 同，故在固定配油套上，吸、压、功、排各行程所对应的配油孔所对的圆心角相同。同 名称行程配油孔所处的圆周方向位置亦相同。在固定配油套外圆柱面展开图上排列规律 见图8。θ为滑片前腔油孔284、285、288、289、292、293的接近角。α为滑片后腔 配油孔286、287、290、291、294、295的接近角。β为沟通持续角。S、L、M分别是 α、θ、β在固定配油套外圆上对应的弧长，276、277、278、279、280、281、282、283 是为说明来复泵原理而标出的与第一汽缸相关的配油孔。配油口上下共12排，分别与 配油环槽轴上的12道环槽对应，标注的旋转方向是旋转配油套的旋转方向。

旋转配油套过盈装在转子孔263中，由螺钉固定防转。图7和图9中对应相通的孔 是：284-269、285-275、286-268、287-274、288-267、273-289、266-290、272-291、 292-265、271-293、264-294、270-295。图7中的旋转配油套的外表面展开图在内燃机 工作时不是配油表面，而是与转子内孔263过盈配合面。图9上部是转子筒形部分内孔 展开图，262、261是第一汽缸滑片前后腔油道，260、259是第二汽缸滑片前后腔油道， 258、257是第三汽缸滑片前后腔油道。下部是转子体筒形部分内部油道的形状，油道铸 在体内，油道改变方向时应尽量采用较大半径。每条油道都有两个出口，目的是在配油 时尽量减少油流改变方向的次数，图17是来复泵上盖，环槽296与转子上的平衡孔K1、 K1′、K2、K2′、K3、K3′相配合平衡滑片底部压力。396孔处于定子作功段终了过渡区间235 的位置，与来复泵定子上的395相通，是来复泵油缸柱塞限位辅助阀的油孔，397是来 复泵油缸限位辅助阀安装螺孔，398是过渡槽。图44是来复泵油缸柱塞限位辅助阀结构 图，该阀通电开启，断电则断开。382是导线，壳383、弹簧379、378是焊缝，铁芯385 由螺钉381固定在383上。384是电磁线圈，386是阀芯中心的过油孔，388是阀芯，应 由不可磁化的金属制成，390是移动铁芯。387是380的中心油孔，389是阀芯上油孔， 阀套393的内孔有环形油槽392并与铁芯385上的油孔391和侧槽394及383上小孔335 相通。图40是来复泵油缸柱塞限位辅助阀阀芯，图41是该阀的阀套，图42是该阀的 阀体，图43是该阀的固定电磁铁芯。需特别说明的是：来复泵系统使汽缸活塞上下直 线运动，并应保证行程的大小的准确性。这个准确性一定程度上由来复泵滑片在定子工 作段上滑过时产生的排量和来复泵油缸上、下腔排量决定，这可通过提高加工精度，给 零件分组来实现，但由于连接来复泵和来复泵油缸的油道都是封闭的，又有不可避免的 泄漏，由于制造误差造成排量误差的积累，造成活塞顶撞击汽缸顶，或不能到达设计要 求的死点位置，因此来复泵油缸柱塞的行程必须得到校正。这个校正主要通过柱塞限位 单向阀和柱塞限位辅助阀来实现。四行程全液压内燃机在吸、压、排三行程来复泵前后 腔与来复泵油缸上下腔间的连通油道是封闭的，为保证汽缸活塞在作功行程能完全到达 下死点，在来复泵定子型线作功段终了过渡槽上开有一个直径较小的孔395通往定子上 平面，在图45中给线圈384通电，390被吸下行，389与392沟通。395与孔396、398 柱塞限位辅助阀上的335、394、391、392、389、386、387沟通作功段滑片前腔与油底， 使作功时滑片前腔压力几乎为零，这样就保证当柱塞与汽缸活塞一同下行接近下死点 时，卸压阀75迅速被控制凸轮78打开，218腔压力迅速下降到零，在汽缸内压力作用 下汽缸活塞同油缸柱塞呈自由状态迅速下行，在来复泵转子和换气阀惯性的帮助下，迅 速下行的柱塞35产生的排油使来复泵转子上的滑片在背压较小的情况下，迅速转到E3 点，来复泵油缸柱塞同汽缸活塞成为自由活塞下行，柱塞35的中间环带部分将均布的 多个小孔224封住，使汽缸活塞同柱塞35被制动住，由于柱塞限位单向阀不能使35中 间环带以下被封死的油液流出，柱塞35和汽缸活塞被固定在一个一定的位置下死点。 当滑片转到E3点时，80、82上的配油孔已断开，滑片后腔和来复泵油缸下腔的油路是 封闭的，而滑片前腔和来复泵上腔的油路经孔395、396、398、335、394、391、392、389、 386、387与油底相通压力为零，因此柱塞35下行到下死点没有滑片前腔背压的阻碍。 由于滑片前腔油路与油底相通，在作功行程接近终点时218腔卸压，柱塞35迅速自由 下行可能将赶在80、82上的配油孔断开前到达下死点封住224孔，同时自身被制动在 这一一定位置，此时由于224孔被封住，80、82上配油孔已断开，如果由于制造或动作 累计产生的微小误差使滑片没有达到E3点，则在来复泵转子和换气阀的惯性作用下滑片 继续转动使滑片后腔被抽出一个微小的真空度，等滑片到达越过E3点后，真空度将经395 孔从油底吸进一点点油，使滑片后腔油量达到标准量。如果由于柱塞下腔排量误差使滑 片在柱塞封住224孔前到达E3点，则滑片后腔与来复泵下腔的连通油路中多出的油液将 经过渡槽235和孔395排入油底，汽缸活塞行程被校正了。从E3点到G3点滑片后腔与 过渡槽235沟通，故在滑片到达D4点开始排气行程前，来复泵油缸上、下腔与来复泵滑 片前后腔间油量将不变化，油量被校正，这样等于从D4点(这时汽缸活塞处于一个准确 的下死点)开始以一个被校正的无累计误差的标准排量开始下一个循环。即在每一个作 功行程汽缸活塞同来复泵油缸柱塞都被送到标准的校正点一下死点。这样的校正每个汽 缸工作循环进行一次。由图44可知，来复泵油缸柱塞限位辅助阀是一个电磁控制的滑 阀。全液压内燃机除起动工况和点火电路故障外这个阀都是持续通电开启的，使来复泵 作功段的滑片前腔与油底相通处于卸压状态，由于孔395直径较小，加之与之相通的其 他油孔曲折较多，阻力较大，除在作功行程末期以外，这些小孔中几乎没有油流动。在 起动工况时，如果某汽缸的滑片处于来复泵定子作功工作段，当起动机驱动来复泵转子 转动，而此时汽缸内没有燃气压力来主动推动来复泵转子转动，要使来复泵转子的转动 带动汽缸活塞上下移动起动发动机，则来复泵滑片前后腔与来复泵油缸上下腔间的连通 油路都是封闭的。起动时，如某一汽缸处于作功行程，其来复泵滑片处于定子的作功段， 则这个滑片前腔应是封闭的，否则这一汽缸的来复泵油缸柱塞和活塞将不会移动，造成 整个来复泵系统的彻底混乱，发动机因此无法转动，这时要求在给起动机或短暂停机启 动蓄能器单向阀通电时不给来复泵油缸柱塞限位辅助阀的电磁线圈384通电，使该汽缸 的滑片前腔处于封闭状态。待发动机起动后，384处于持续通电状态，389、392沟通起 校正作用，图18为来复泵下盖，其上的环槽297与转子下平面上的孔K1″、K2″、K3″配 合来平衡滑片底部压力。图19是来复泵滑片。图21是来复泵油缸缸套。图22是来复 泵油缸柱塞。图23是来复泵油缸柱塞限位单向阀，其结构为：134是弹簧座，135是焊 缝；136是弹簧，137是伞形阀，40是阀座，139是伞形阀的带槽的导向杆，140是旋入 工具的卡口。

图4是来复泵系统工作原理图，下面结合图4、图7、图8、图9来说明。图4中298、 299分别是来复泵油缸的上、下腔。图4中第一汽缸处于压缩上死点，第二汽缸进气将 近结束，第三汽缸排气行程开始不久，以下以第一汽缸为代表说明来复泵系统的工作原 理。在图4中第一汽缸的滑片在A3(H2)点，一缸活塞在压缩上死点不动，从E2点到D3 点活塞都停着不动，但来复泵转子在不停旋转，当滑片接近D3点，图7中的287孔，逐 渐接近图8中的276孔，284孔接近277中，图4中当滑片到达B3点时开始从槽中伸出， 滑片的伸出将引起来复泵作功段油腔容积的变化，但此时，287与276、284与277是断 开的，作功段油腔容积变化由上、下盖上的油槽和转子上的K1、K1′和K1″和定子上B3到 D3间的过渡槽共同协调平衡。当滑片到达D3点时，滑片完全伸出，D3是作功行程的始 点，也是来复泵作功段的工作区间的始点，此时旋转固定配油套上的287与276、284 与277孔开始迅速完全沟通，滑片底部油腔已通过下盖上的平衡油槽和转子上的K2孔与 滑片后腔沟通，加强滑片顶端的密封。在D3点前的一个角度火花塞点燃汽缸中的可燃混 合气，这个点火提前角应使最高压力产生在287与276、284与277完全沟通时。混合 气燃烧作功行程开始，一缸来复泵油缸下腔299的压力油经油道300进入配油环槽轴下 数第一道槽，经孔276进入287进入转子内的油道261，然后进入一缸滑片的后腔，这 时两片滑片中的前滑片起主要密封作用，油压力作用在滑片上推动来复泵转子转动，转 子带动中心轴和换气阀一起转动，而滑片前腔的油液受压经油道262、油孔284、油孔277 进入液压主机体下部配油环槽轴下数第八道油槽经油道36、环形集油槽33、孔223进 入产生吸力的来复泵油缸上腔，这些油流动是在连续状态下进行。来复泵油缸上下腔、 来复泵滑片前后腔四个油腔中总有一对是主动动作，一对是被动动作的。被动的一对总 是一个腔排出一个腔吸入同样多的油，这一推一吸消耗的功很小。作功行程时，滑片前 腔和来复泵油缸上腔提一对被动油腔，当汽缸活塞接近下死点时，动力油腔218被卸压， 来复泵油缸柱塞同汽缸活塞被柱塞限位单向阀和来复泵油缸限位辅助阀联合作用校正可 靠地行至下死点停位。在E3点，287孔与276孔，284与277应已经断开，滑片前后腔 与来复泵油缸上下腔隔断。从E3点到F3点滑片缩入滑片槽，滑片底部被挤出的油液来 补回作功段油腔，因在滑片伸出时从作功段油腔中吸出同样体积的油液。这种滑片底腔 油液与来复泵工作腔油液的交换过程在吸、压、功、排行程的开始过渡和终了过渡的情 况相同。从E3点汽缸活塞处于下死点不动，正是在E3点，换气阀上排气口342与机体 汽缸顶部的换气口346处于沟通的临界状态，从E3由于来复泵转子和换气阀的连续转动， 而汽缸活塞在下死点不动，342同346的沟通将在不消耗排气功的前提下，废气在自身 压力的作用下经346、342冲出汽缸。从E3到D4点，342与346已全部沟通，汽缸内的 压力已基本降至排气管内的压力，换气阀继续转动，在D4点旋转配油套的油孔286与固 定配油套上的油孔283、285与282都处于沟通的临界状态，临界状态应该是已有小面 积的沟通。随着转子的继续转动，一般在1°-2°中心轴转角范围内这两对油孔完全沟 通到油道36和300的通过面积。从D4点滑片开始挤压滑片前腔的油液，受压油液经油 道262、孔285、孔282进入配油环槽轴上下数第二道环槽，经油道300、集油槽38经 孔39顶开柱塞限位单向阀40经油孔225将压力传到来复泵油缸下腔，推动柱塞35带 动汽缸活塞上行排气，柱塞稍一上行即打开环形均布的孔224，柱塞限位单向阀自行关 闭失去作用。而来复泵油缸上腔的油液被挤压经环形均布的油孔223，环形油道33、油 道36到达配油环槽轴下数第七个槽，经油孔283、286进入油道261流入来复泵后腔， 由图3知道来复泵定子排气段的工作区间D4E4圆弧半径ra与吸气段的工作区间D1E1圆 弧半径ra相等，ra大于压缩和作功段工作区间D2E2、D3E3圆弧半径rb，ra＞rb差值由设 计而定。设计中rb使汽缸活塞到达压缩上死点。而ra使汽缸活塞到达压缩上死点上面 的排气上死点。由于D1E1、D2E2、D3E3、D4E4所对的圆心角相等，故虽然ra＞rb，但在旋 转、固定两配油套上相应的配油孔位置和孔尺寸都没有区别。滑片到达E4点时汽缸活塞 正好处于排气上死点，圆周环形分布的223孔仍完全敞开，不能被封住。此时旋转、固 定配油套上两对配油孔285与282、286与283处于脱离的临界状态。排气口342与换 气口346也处于断开的临界状态。换气阀上进气口343与346处于沟通的临界状态，在 柴油机上此时可设计为已有少量角度的沟通。342刚与346断开，343就开始与346沟 通，此时汽缸活塞停在排气上死点，汽缸内压力约等于大气压力，而进气道压力也约等 于大气压力。从E4点到D1点汽缸与进气道间几乎没有气体交换，但343与346的沟通 面积在不断加大，在D1点直到沟通面积等于346的面积。同样在E4到D1间，来复泵滑 片前后腔与来复泵油缸上下腔是由旋转、固定配油套隔断的。滑片到达D1点，旋转、固 定配油套上的油孔284与281、287与280处于沟通的临界状态，从D1点开始，滑片压 缩滑片前腔的油液，油液经油道262孔284、281流入配油环槽轴下数第八道槽，经油 道36环形集油槽33和均布小孔223进入来复泵油缸上腔推动来复泵油缸柱塞带动汽缸 活塞从排气上死点下行吸气。由于D4E4与D1E1圆弧半相等为ra，所以来复泵前腔从D1 点到E1点产生的排油量与D4到E4点排量相等，故滑片到达E1点，来复泵油缸柱塞带动 汽缸活塞被送到下死点，圆周环形分布的224孔被封住，来复泵油缸柱塞被制动在下死 点。从D1点来复泵油缸柱塞下行，油缸下腔油液压经均布的孔224进入环形集油道38 经油道300进入配油环槽轴下数第一道环槽经孔280、孔287油道261进入来复泵滑片 后腔。在滑片到达E1点时，油孔284与281、287与280处于断开的临界状态。从E1点 到D2点汽缸活塞处于下死点不动。但进气口343与换气口346并未断开，而是仍有一定 角度的沟通，这种汽缸活塞在吸气下死点不动，而进气道与汽缸仍有沟通的状况不但不 会造成已流入汽缸的新鲜气倒流出汽缸，而且在发动机高速运转时将使充气效率得到较 大提高。

为确保新鲜气在压缩时不倒流出汽缸，在滑片到达D2点前343与346应脱离断开， 并且343终了边至少要越过换气口346的密封环座上的标记为349、350的第一、二道 密封环，以保证在346处的密封。同样在E1D2间滑片前后腔与来复泵油缸上下腔是隔断 的，当滑片转到D2点时，旋转配油套、固定配油套上的油孔285与278、286与279处 于沟通的临界状态，转子和滑片继续转动，滑片前腔油液受压经油道262、孔285、孔278 进入配油环槽轴上下数第二道槽经油道300进入环形油道38，经油道39打开柱塞限位 单向阀，经孔225进入来复泵油缸下腔推动柱塞35带动活塞上行压缩汽缸内的可燃燃 合气。这时来复泵油缸上腔的油液受压经孔223、环形集油槽33油道36进入液压主机 体配油环槽轴下数第七道槽，经孔279、286进入转子内油道261流入滑片后腔。由于D2E2 圆弧半径为rb，ra＞rb，故滑片从D2到E2产生的排量使来复泵油缸柱塞把汽缸活塞推 到压缩上死点。在E2点孔285与278、286与279处于断开的临界状态，从E2点到D3 点汽缸活塞停在压缩上死点不动这段时间内汽缸工质压缩产生的热量损失较大，损失值 大于曲柄连杆内燃机压缩热的损失值。压缩热损失在整个热损失中所占的比例很小，所 以这个较大的压缩热损失也将不会使热效率有显著下降。由上述可知，D1E1、D2E2、D3E3、 D4E4这四段圆弧所对应的圆心角角度值之间差值和这四段圆弧半径的加工精度决定着来 复泵油缸柱塞上行、下行的准确程度，因此这四段圆弧的加工要求较高。

                             动力输出马达系统

来复泵系统是使全液压内燃机汽缸活塞产生往复直线运动，来复泵系统不对外界输 出功率，输出功率的工作由动力输出马达系统完成。

在图1中与动力输出马达系统相关的零件和标记有来复泵油缸缸套34、柱塞35、动 力油止回阀70及其弹簧69，来复泵油缸动力油腔218的卸压阀75及其弹簧72及动力 油腔卸压阀控制凸轮78和78上的升压轴流泵叶片77。动力输出马达转子59上又包括 筒形部分73和动力输出轴108，动力输出马达转子上滑片槽中装有滑片55，每个滑片 底部有三个预压紧弹簧57，动力输出马达配油环58用防转螺钉45固定在液压主体上有 X形安装标记对正。动力输出马达定子56的上、下端面各有密封环50一个，50由其底 部的弹簧113压出与动力输出马达上下盖工作面各形成三个圆环密封线，56在左右移动 改变动力输出马达转速，56自身在左右移动速度很小，故密封环50可采用无开口的金 属环或带骨架的橡胶夹织物的密封圈。图32中329、330是定子上定子左右侧油压平衡 槽。331、332是当50采用无开口金属密封环时向环底部传压孔。333、334是推拉螺栓 的精制螺孔，该两孔所有技术数据完全一致。动力输出马达转子结构如图10所示，α1 是一个滑片单元在转子外圆上所占圆心角，β1是一个径向油道所占圆心角，γ1是一个 滑片槽槽宽在外圆上占圆心角。图29动力输出马达下盖，323是排油管接口，324是半 环形集油排油口，325是密封圈槽，326是动力切断阀油管接口。图30是动力输出马达 上盖，327是短暂停机启动蓄能器单向阀安装口，253是橡胶密封圈槽，图31是动力输 出马达总壳体。图16是动力输出马达配油环，α1、β1、γ1与图10中的标记完全相 同，328是第三汽缸动力油止回阀弹簧座上防闭死容积孔。图37是动力输出马达定子的 推拉螺栓。图13是动力输出马达及其调速操纵机构工作原理图。图中317是第二汽缸 动力油腔，316是动力油腔卸压阀，314是动力油止回阀， 315是阀座，313是314的回 位弹簧，318是第三汽缸的动力油腔，319是318的卸压阀，321是动力油止回阀，320 是阀座，312是321的弹簧。303与307、304与308制成一体统称动力输出马达推拉螺 栓，305、310、306、311都是推拉螺栓的调整零件，309是变速摇臂，337是排油腔，338 是动力油腔，324是半环形排油集油槽。336是液压主机体内的环形动力油腔，339是接 油箱的胶管接头，341是高速限位螺钉，340是341的锁紧螺母。图20是动力输出马达 滑片。

动力输出马达工作原理：图13以第一汽缸为例，作功行程开始汽缸活塞在压缩行 程上死点滑片在D3点，在D3点前一个点火提前角，火花塞跳火点燃汽缸内的可燃混合 汽。此时动力油腔218的卸压阀75是关闭的，燃气压力推动汽缸活塞和来复泵油缸柱 塞下行，218内油液受压顶开单向阀70进入液压主机体的环形动力油腔336，动力输出 马达配油环58将336通向动力输出马达排油腔337一个侧的转子上的径向油道封闭， 而通向动力油腔338一侧是敞开的，压力油只能经敞开一侧经转子上的径向油道进入动 力输出马达动力油腔338，当转子内孔的i点转到配油环的N点时，滑片Q、T间的油腔 处于与324沟通的临界状态，转子顺时针稍一前转，QT间的油液将与324相通经油孔213 排油。由于转子内孔上的i点越过配油套上N点后T滑片前的压力降为零，T滑片后侧 是动力压力油的压力，故此时T滑片是动力滑片，在动力油压作用下顺时针带动转子旋 转。T、V间的容积将继续增大，i点与N点重合后，经过α1角的旋转角度，转子内孔 上j点越过N点，当K点与N点重合后，转子继续稍一向前转动T、V间的油液与324 沟通V前方压力降为零，V滑片成为动力滑片，V前方压力为零后方为动力油压力。从K 点与N重合转子再转过一个α1角转子上v点越过N点，W点N点重合后，V、X两滑片 间油液与324沟通X滑片成为动力滑片。这样滑片依次成为动力滑片。转子及动力输出 马达配油环开口的另一端滑片A7的前侧面投影线C7、C7′到达O1、O2线，也就是半环 形集油排油口的终了边线时，前一个滑片A8的B8、B8′才到达P点使A7、A8间的油腔 与338相通。由图10知∠O1′O1P＝α1-γ1，在图13中，滑片A6的前侧面投影线C6C6 ′到达O1′O1O2时，B7B7′线才到达P点使A6、A7间的油腔与338相通。从A6A7间油腔 脱离324这一刻，A6A7间的容积开始增大，转子仍在继续旋转，A5A6两滑片间的容积还 在变小，这时A5A6间的容积仍与排油口324相通，A5、A6间油腔仍在排油。转子再旋转 一个α1-γ1角，当C5C5′到达O1′O1O2时，B6B6′到达P点，A5、A6间的油腔脱离324， 从B6B6′到达P点并转过P点，A5、A6间油腔与动力油腔338相通。324、338始终由转 子内孔圆和配油环外圆构成的密封带隔断着。∠O1′O1P可比α1-γ1值稍大一点点，以 确保密封效果。图13中动力输出马达定子处于最左端位置，即动力输出马达最大传动 比的位置。转子及其上的滑片与动力输出马达上、下盖及下盖上的半环形排油集口位置 是固定不动的，所以不管定子56左移、右移，动力输出马达的工作情况都与上述相同。 全液压内燃机止装有超速联动器，故动力输出马达转子转速不能高于来复泵转子转速， 为减小动力输出马达体积，定子56向右移动减小传动比增大动力输出轴转速时，传动 比即来复泵转子转速比上动力输出马达动力输出轴转速，当56右移至传动比接近1时， 56右端面与总壳体322右侧内端面间应只有很小间隙，O1和O2间有一个最小中心距， 当内燃机以最大传动比输出时有最大中心距。试设计的样机中O1O2最大传动比时5毫米， 传动比为1时O1O2为1.2毫米，故e6＝3.8，为减少制造上的难度，制造中e6可比实际 值稍大，最终起作用的e6值由限位螺钉341调定由340锁紧在这一位置。转子上每个滑 片槽中有一组两片滑片，两片完全相同，如图13所示，滑片锥顶间形成闭死的三角容 积，滑片在定子中圆周旋转时，这个容积有微小变化，当容积变小，闭死容积又不与324 相通时，则容积内油压上升，压力作用在滑片内侧的斜面上将其中一个滑片压缩回槽内 油液流出闭死容积，压力下降后，滑片迅速由弹簧顶出，当这个变小了的闭死容积在以 下的旋转中增大时，将不能吸入油液，在闭死的容积腔内产生一定的负压真空度，这个 真空度将增大滑片底部与顶部间的压力差有利于密封线的形成和加强。由来复泵定子型 线可知，来复泵转子转一周，各汽缸都完成一个工作循环。三个汽缸各作功一次，这时 来复泵转子转过360°，而各汽缸作功段所对圆心角总和约150°，其余230°来复泵 转子在不停旋转而汽缸活塞都停顿于各死点或是在进行吸、压、排行程。由此可知，在 来复泵转子旋转360°时只有150°左右的中心轴转角有动力油从218、317、318油腔 进入环形油腔336。在图1中，以第一汽缸的来复泵油缸为例，来复泵油缸柱塞35在到 达下死点之前的一个很小的角度，凸轮78顶开卸压阀75，218腔压力迅速下降为零，35 迅速下落到下死点。但此时第二、三汽缸都不是在作功行程，故在第二汽缸作功之前将 没有压力油进入336腔。也就是动力输出马达油腔338没有压力油推动叶片带动转子59 转动，因此要保持转子的连续稳定旋转，必须在动力输出轴上安装转动惯量较大的惯性 轮，如图1中的起动齿轮132。在任何两汽缸作功行程的间歇阶段，动力输出马达便成 为一个卸荷的叶片油泵，由于在作功时动力油止回阀是开启的，在75被78打开218内 压力迅速下降，经升压轴流泵叶片升压的低压油经75的开启断面进入218腔，由于动 力输出马达此时作为叶片泵产生的吸力70并不马上关闭，低压油流经70进入338。由 于第二、三汽缸此时不在作功行程，故317腔的卸压阀316，318腔的卸压阀319也都 是开启的，作为叶片泵的动力输出马达排油口和进油口压力都是零，因此在各汽缸作功 行程间歇阶段作为叶片泵的动力输出马达消耗的功率很小，并且汽缸总数越多的全液压 内燃机的作功行程间歇阶段越小，第二汽缸来复泵油缸的动力油腔317的动力油止回阀 314、第三汽缸318腔的止回阀321是关闭的，在第二汽缸进入作功行程，动力油顶开314 使336腔压力稍有升高，一缸动力油止回阀70就将关闭，动力输出马达再次开始对外 作功。第一、二、三缸动力油止回阀弹簧69、313、312的弹性系数选取必须合适，既 减少动力输出马达的泵损失，又不使动力油打开时损失压力过大。并且69、313、312 的温度稳定性要好。动力输出马达作为马达对外输出功率时系统内的油压力取决于外界 阻力，而来复泵系统油压力则取决于汽缸活塞和来复泵油缸中的往复运动零件的重量和 中心轴的转速及来复泵磨擦力。但这两个系统的压力又因动力油腔218、317、318的存 在而互相作用影响。当操纵人员或电控系统的执行机构操纵调速摇臂309摆动时通过花 键轴54的传动主动调速齿轮48将转动，48带动从动调速齿轮303、304转动，由于48 比303、304的齿数多得多，传动比极小，故309不大的摆动将使303、304转许多转， 推拉螺栓307、308是旋向相同的高精度螺栓，307、308的左右旋转将推拉定子56在动 力输出马达总壳体内左右移动，改变动力输出马达转子定子中心距e5，从而改变动力输 出马达排量改变传动力比。56向右移动e5减小传动比减小，56向左移则相反。计算表 明：传动比与e5值呈正比，并为完全直线的函数关系。由于e5值改变范围很小，故要 求307、308螺距可制得较小，从而保证螺纹自锁。调速精度和稳定取决于各调速齿轮、 推拉螺栓螺纹、螺栓孔螺纹的制造精度。定子在左右移动时定子左右侧与动力输出马达 总壳体间形成的油腔容积发生变化，定子侧槽329、330使左右侧腔不形成闭死容积使 定子56可自由左右移动。

                                 换气系统

换气系统主要由换气阀126、换气阀室15换气口密封环座19和密封环18组成。换 气阀结构如图25示，342是排气口排气道，343是进气口进气道，345是换气阀平面推 力轴承10的端面机械密封旋转盘12的驱动螺钉7的安装螺孔，364是阀上平面，365 是下平面，344是平衡空腔，图39是换气阀室结构。356是换气阀平面推力轴承润滑油 回油管接头，358、362、363是第一、二、三汽缸的汽油喷油器安装孔，357是进气腔， 359、360、361是第一、二、三汽缸的排气口，366是换气阀室内顶平面。换气口密封 环座结构如图38，349、350、351是第一、二、三道密封环的环槽，354、352、353分 别是第一、二、三道密封环的定位销孔。355是密封环座上的换气口，与图1中346共 同组成机体换气道。

换气阀安装完后，其与机体上平面的密封间隙由调整螺钉4来调整。排气总管123 及其内架124都由溥钢板模压后由158、159两条焊缝焊结在一起。160、161是两个箍 紧板，162是排气消声器接盘。。排气总管是有一端开口的圆环管，安装时利用其弹性从 开口处掰开装在排气阀室的凸出环带上，用螺栓拧紧160、161使它紧箍在换气阀室外， 形成排气室122。本机设计为多点喷射的汽油机，每个汽油喷油器安装在各汽缸换气口 的正上方，在汽缸进气时直接将汽油喷入汽缸。换气阀顶端花键将用来向转速传感器中 心轴位置传感器和水泵风扇等传递动力。安装密封环座时，其上的黑点标记应与机体上 的标记对正，使密封环的开口避开换气阀上的进排气口。换气阀安装后其上平面364与 换气阀室内顶平面366有较大间隙。换气阀下平面365与上机体121上平面和换气口密 封环座上平面及密封环一起构成各汽缸的密封。图6是换气系统工作原理图。346、347、 348分别是第一、二、三汽缸顶部机体上的换气口，以第一汽缸为例说明这种筒形三缸 汽油机的换气过程。

当第一汽缸来复泵滑片转到E3点时，汽缸活塞在作功行程下死点换气阀126上排气 口342应与第一汽缸换气口346处于沟通临界状态，如图6位置。从E3到D4点一缸活 塞停在下死点不动，但来复泵转子中心轴换气阀却始终在旋转，342与346一直在增大 沟通面，当滑片88到达D4点沟通面积已达到孔346的面积即全开，并且从E3到D4由 于第一汽缸活塞停在下死点不动，汽缸内的废气将依靠自身压力从汽缸内经346、342、 359-122经消声器排入大气，在E3点第二汽缸的滑片301在压缩工作段汽缸活塞在压缩 行程接近一半的位置，汽缸封闭着。第三汽缸的滑片组302在E4D1间，第三汽缸的活塞 在排气上死点不动，但第三缸换气口348与换气阀上的进气口进气道343沟通大部分为 302从D1点开始推动第三汽缸活塞下行吸气提供足够大的进气面积。当滑片88到达D4 点时，滑片前腔将压油推动来复泵油缸柱塞上行实施强制排气，此时346与342早已全 部沟通，排气阻力不大。D4E4圆弧半径ra大于rb，故从D4到E4滑片产生的排油将使来 复泵油缸柱塞带着汽缸活塞上行到压缩上死点上面的排气上死点。从E4到D1汽缸活塞 在排气上死点不动而342、346将完全断开。在汽油机上换气阀126的排气口342进气 口343间间隔的距离应正好等于孔346、347、348的直径。在柴油机上这个间隔距离可 略小于孔346、347、348的直径。就是说342与346断开的临界状态就是343与346沟 通的临界状态。当88转到D1点时，343与346已全部沟通。从D1点汽缸活塞在来复泵 油缸的推动下下行吸气，由于D1E1圆弧等于ra，故从D1到E1汽缸活塞将被送到下死点。 从E1到D2汽缸活塞停在下死点不动。当滑片88在E1以后D2之前343与346将脱离断 开，而且滑片到达D2时343的终边至少越过换气口密封环的第二道密封环，以保证从D2 点开始汽缸活塞上行压缩新鲜汽时换气口被可靠密封住。滑片88从E1到D2点汽缸活塞 停在下死点不动时，343与346仍有足够的沟通，这个延迟关闭的合适角度值将使全液 压内燃机在高速时的吸气效果得到改善。滑片88到达D2点，从D2点开始88前腔压油 驱动一缸汽缸活塞上行压缩新鲜混合汽。由于D2E2圆弧半径为rb，故从D2到E2汽缸活 塞将被送到压缩上死点。

从E2到D3第一汽缸活塞将停在压缩上死点不动，当滑片88到达D3点前的一个合理 点火提前角，这个合理的概念是使汽缸燃烧压力最高值产生在第一汽缸的来复泵和来复 泵油缸连通油道在旋转固定配油套上的相关油孔已完全沟通。虽然来复泵转子不对外输 出动力，但旋转固定配油套上的相关配油孔没有完全沟通时汽缸内燃气压力达到最高值 在相关配油孔处产生的节流阻力将使内燃机的热效率下降，因此点火提前角的正确与否 对全液压内燃机极为重要。由于滑片88、301、302间隔120°，346、347、348间隔也 是120°，故当第一汽缸开始排气后120°，342正好与347处于沟通临界状态，而第 二汽缸滑片301正好到达E3点，第二汽缸作功行程结束活塞处于下死点。第三汽缸的换 气依此推理。因此，采用盘式转阀换气的筒形机体三、四汽缸内燃机的换气过程完全符 合汽缸工作顺序和规律。

                              超速联动系统

超速联动器的作用是使动力输出马达转速不能高于来复泵转子的转速，使快速运动 的车辆可以通过发动机来得到制动。如图1所示，超速联动器装在来复泵的下面，由超 速联动盘133图28超速联动器定子图26转子图27滑片94进油单向阀100阀座98图24、 螺栓92和106及超速联动器上盖95组成。图28中377是鼓形配油器367、368两个对 称的配油孔。图26中定子工作型线可设计成双作用叶片油泵对称圆弧型线或椰圆，超 速联动器是一个液压单向离合器，它是由一个定量双作用叶片油泵加上一个进油单向阀 组成。这个油泵是完全卸荷的，并用排量很小，定子型线必须适应高速。图26中定子 型线为椰圆axax′为长轴，ayay′为短轴。图27中370是转子上的滑片槽，径向油道 96的圆心展开角与来复泵转子下部的径向油道376的条数和展开角完全相同。超速联动 器转子和来复泵转子用平键107连接后，376和96应形成完整超速联动器径向进油道。 图15是超速联动器工作原理图。369、375是排油口，371、374是排油腔，372、373是 进油腔，超速联动器定子和上盖与超速联动盘由螺栓固结在一起转动，而超速联动盘又 通过四个凸耳与动力输出马达转子的筒形部分嵌入连结，而超速联动器转子同来复泵转 子由平键连结一起转动，前者转速是动力输出马达转子的转速，而后者是来复泵转子的 转速。一般情况下，前者远低于后者，全液压内燃机汽缸不被用来制动车辆时，可相对 视为超速联动器定子不动而转子旋转。在图15中，由于转子97转速远高于定子93转 速，372、373两进油腔的叶片间的容积增大，排油腔371、374的叶片间容积减小。372、 373增大的叶片间的容积产生的吸力吸开进油单向阀100，油液经100进入鼓形配油器 内腔，经367、368两配油口进入来复泵转子下部径向油道376再进入超速联动器转子 的径向油道96进入372、373。来复泵转子下部376的任何一个开口的cL边转到鼓形配 油器圆柱面上配油口的bL边时，两滑片HL1HL2间的容积vL与进油道断开，这时HL1的 顶端转到排油口369的始边dL，随着转子的继续转动，vL还将继续增大一点，vL从369 口倒吸入一点点油，当HL2到达dL点时，vL将开始排油，但vL腔压力始终为零。全液 压内燃机正常运转时，超速联动器相当于一个进口和出口压力都为零的完全卸荷的微小 排量的双作用叶片泵。而且动力输出马达转速越高，超速联动器定子转子间转速差越小， 排量就越小。当二者转速相同时无转速差也就没有排油。由于超速联动盘中心的鼓形配 油器同定子一起转动，配油口367、368在任何位置任何转速下都正常向径向油道376 配油。当汽车下坡行驶或需要用发动机汽缸使车辆减速时，通过减小供油量使全液压内 燃机的来复泵转子转速大幅下降，但此时由于车重或惯性作用车速不会马上下降，下坡 时反而增速，即动力输出马达转子和超速联动器定子转速增大，当超速联动器定子转速 高于转子时，可视为来复泵转子和超速联动器转子不动而定子旋转，这时372、373两 腔中任何两滑片间的容积都有被其后叶片间的较小的容积取代变小的趋势，但是被cL、 aL与配油器表面封闭，372也一样。vL不能经371、369排出，372一侧也同理。只能经 96、376和100倒流。但100是单向阀，也就是说373、372两油腔成了封闭的油腔，于 是定子有绕转子旋转的趋势，373、372内的油液压力迅速升高，升高的油压作用在处于 372、373腔的叶片上，产生的扭矩将迫使超速连动器转子同定子一起同向旋转。由于汽 缸已减小供油，这时全液压内燃机的汽缸起到气泵作用，使汽缸对车辆起到了减速作用。

为尽量减少全液压内燃机超速联动器所消耗的功率，在保证超速联动作用的前提下， 应尽量减少超速联动器的排量，定子内腔线型尽量设计成高速型，滑片底部的弹簧弹性 系数应适当，进油单向阀100的弹簧应较软。

                    全液压内燃机动力输出的切断与接合

与曲柄连杆内燃机不同，全液压内燃机只要在动力输出马达压力腔设一个阀，使压 力腔与油底或油箱相通卸压就可使动力输出中断，图1中该机的动力输出切断与接合由 131动力切断阀和62动力切断阀主泵来完成。61是管壁较厚的高压金属油管61将动力 输出马达动力腔与131连接起来。油管64将从131流出的卸荷油导向油底。三通接头65 焊接在油底壳上。一个口接通131，另一油口由油管66连接油冷却器。62由螺栓63固 在车架上。67是62的油室平衡气压管，68是从62出的控制油导管。图11是动力切断 阀结构图，由上体197、伞形阀198、阀座208、推力油缸柱塞203、缸套202、延时片 415和下体205。216是415上中心的延时小孔，204是415圆周的过油大孔，195是固 定螺栓孔，196是压力油道，209和400是回油油道，214、215是密封件，207是固定 螺栓，206是控制油进油口，199是198的回位弹簧，200是弹簧座，201是弹簧座挡销， 403是弹簧室压力平衡孔，202和203应为配合偶件，205和202以过盈配合。制造时必 须保证伞形阀阀杆端部与203顶部有合适的自由间隙△1。图14是动力切断阀主泵，181 是拉索套管支架，182是拉索接头，401是主泵上盖，183是螺钉，184是泵体螺栓，185 是主泵油缸缸套，186是油室压力平衡管接口，187是油缸柱塞头，194是柱塞杆，188 是泵体，189是控制油出油口，190是194上四个过油孔，191是补油单向阀，192、193 是补油小孔，217是压油腔，404是柱塞回位弹簧，402是拉索，210是油量控制孔，结 合图1、图14、图11说明工作过程。当操纵者拉动402，402带动182、194、187共同 克服404弹力上行，187上平面封住210时，217腔被封闭，194、187继续上行，217 腔油液受压经190进入194中心孔经189经油管68进入206油口顶开延时片415进入 202、203形成的油缸腔内，使203上行消除自由间隙△1后顶开伞形阀198，使动力输 出马达动力腔卸压与油箱或油底部相通，被卸压的油液经61、196、198的开启断面经 孔400和209经油管64，经三通65进入油底。这样动力输出马达动力腔压力降为零， 转子停转停止向外界输出动力。当操作者解除对402的拉力，217内压力逐渐减弱消失， 198在弹簧199作用下逐渐回座重新封闭动力输出马达动力腔，但202、203油缸内的油 液流经延时片415时，415迅速落在202底的环形凸台上，回流的油液只能经小孔216 回流，回流速度得到延时。合理选择216的直径就可以保证不管操作者以多么快的速度 松开402，动力输出马达重新恢复输出都将是柔和的。此时由于217腔是封闭的，404 弹性较弱，194、187也受被节流的回油的影响缓慢下行。待202、203油缸中充入的控 制油都流回217时，孔210露出187上平面时，217腔压力降为零，198将完全落座封 闭动力输出马达动力腔。由于202、203是偶件，回流全部流回217后自由间隙△1将恢 复。

                             停机消压阀的作用

全液压内燃机在长期停机时，如果多缸机的一个或几个汽缸处于压缩行程上死点， 那么，被压缩的混合汽的压力将长时间在汽缸内存留，压力作用在汽缸活塞顶上使来复 泵油缸下腔油液受压，而此时旋转、固定配油套上相关的配油孔是断开的，受压的来复 泵油缸下腔的油液会经配合间隙泄露或与上腔互相渗漏，虽然来复泵油缸缸套和柱塞配 合间隙小，由于长时间残存压力造成的渗漏量较大，就将造成重新启动全液压内燃机时， 来复泵油缸柱塞动作失真。为了及时消除全液压内燃机这种可能的残存压力在汽缸顶端 安装一个电控伞形阀，在全液压内燃机停机后这个阀立即打开使汽缸与大气相通，然后 阀延时关闭。图1中的21是停机消压阀，其结构如图33所示，141是细长杆的伞形阀， 211是通大气的6个小孔，142是将阀旋入螺孔时扳手的六角头，157是弹簧，143是弹 簧座，144是铁芯安装螺钉，145是电磁线圈，146是卸压孔，147是弹簧，148是硬塑 壳体，149是延时阀片，152是延时弹簧，151是弹簧座，150是151的焊结缝，154是 移动铁芯，155是通气孔，156是挺杆，153是固定铁芯，212是减压汽道。155共四个 孔，149将四个155的大部分遮住，由于152弹性较弱，154右移时气体可轻易打开155 流向154左腔，而145断电后154在147弹力作用下左移时，149迅速遮住155大部分， 154只能缓慢左移关闭伞形阀141，156的两端应有自由间隙。在全液压内燃机停机给点 火电路断电的同时，给停机消压阀线圈通电。当电磁线圈145通电后，154被吸右移通 过挺杆156顶开141使汽缸被压缩的气体经212、211流向大气汽缸内压力下降。设计 的通电延时时间应保证残存压力在141开启阶段全部消除。

                         短暂停机启动蓄能器单向阀

作为汽车动力的全液压内燃机，当汽车在城市行驶时，由于各种原因需经常短暂停 车，为省油和减少怠速排气污染的目的，应使发动机停机，用电起动机启动的内燃机不 仅有起动噪声污染，还有起动机件经常使用寿命短的问题。全液压内燃机短暂停机后用 蓄能器中的压力油充入动力输出马达的压力腔使动力输出马达转子旋转，通过超速联动 器带动来复泵转子旋转，从而重新启动发动机。图1中115就是该阀。116是该阀同动 力输出马达动力腔相通的金属油管，118是该阀同蓄能器连通的金属油管，114是阀的 固定箍环。本阀的结构如图12所示，它是一个先导式的电控单向阀，165是主阀，166 是通向蓄能器的油道，168是阀上帽兼118油管的管接头，167是主阀弹簧，169是先导 阀弹簧，170是先导阀，220是主阀上的先导孔，221是主阀上先导阀孔堵塞上的传压孔， 171是阀座体，172是细顶杆，173是粗顶杆，174是电磁线圈，176是电磁铁室下盖，175 是移动铁芯，177是导气孔，219是固定铁芯，178是接线螺钉，179是硬塑电磁铁室， 180是116油管的接口。图35是主阀165和先导阀孔堵塞405结构。405是先导阀孔的 堵塞，装入主阀上的先导阀孔后沿孔内壁焊接在孔内。图36是先导阀上有孔416和环 槽222。

做汽车动力的全液压内燃机启动后，动力切断阀应处于关闭，将起动齿轮制动住。 这时，动力输出马达压力腔的油压升高，压力油径油管116、油口180打开主阀165， 压力油经油口166油管118充入蓄能器，当蓄能器内压力升高到一定值后，经传感器将 信号传给电控系统解除启动齿轮的制动车辆可启动行驶。现有技术可做到主阀与阀座、 先导阀与阀孔配合处泄漏为零，则蓄能器内的压力油就不仅可用于短暂停车启动，也可 用于长时间停车启动，液压起动工况如下：控制系统给174通电，175上行消除172、173 的自由间隙后克服169较小的弹力，先导阀上、下端的压力相等，175上行阻力较小，175 推动170上行到当环槽222与主阀165上先导孔220相通，蓄能器中压力经221孔、416 孔、环槽222、孔220传到主阀导向杆底部，使165头顶部与底部受力面积差值减小， 这样虽然蓄能器压力较大，但电磁铁所要克服的阻力大大减小，当先导阀170上行到与 先导阀孔堵塞底部平面相抵时，电磁力就推动主阀165上行打开主阀，蓄能器中的压力 油径油管118油口166经165的开启面积、经油管116进入动力输出马达的压力腔推动 转子59顺时针旋转，经超速联动器传动来复泵转子也同时旋转，这样全液压内燃机被 重新起动。

                        全液压内燃机的启动与停机

全液压内燃机的启动应分为长时间停机启动和短暂停机启动。内燃机长时间停机后 蓄能器中一般没有压力油，只能通过启动机驱动图1中的启动齿轮，通过超速联动器带 动来复泵转子旋转，启动时动力切断阀131应处于开启状态。启动齿轮132顺时针旋转 通过动力输出轴使动力输出马达转子旋转进而带动超速联动盘和超速联动器定子上盖一 起旋转，这时超速联动器转子必须同定子同向顺时针旋转，最终来复泵转子旋转全液压 内燃机被启动。启动后的全液压内燃机应立即给来复泵油缸柱塞限位辅助阀通电，解除 来复泵作功段滑片前腔的封闭状态。全液压内燃机启动后即开始向蓄能器充入压力油， 短暂停机启动状况前已述及。

正常运转的全液压内燃机的电控系统必须保证任何情况下只要点火系统故障，燃料 供给系统发生电路或机械故障，或燃料用光，造成汽缸内没有燃烧压力，电控系统的自 诊断系统立即给来复泵油缸限位辅助阀断电。在停机时给点火系统断电之前应给来复泵 油缸柱塞辅助阀断电，否则处于自由状态的来复泵油缸将使来复泵和来复泵油缸的原始 安装位置破坏，使来复泵系统根本无法工作。

                             各汽缸间的工作协调

来复泵定子型线和与之相对应的旋转、固定配油套上的配油孔位置决定了单个汽缸 自身和多缸机上各汽缸活塞的运动规律，来复泵转子转一周，每个汽缸都完成一个工作 循环，这与曲柄连杆内燃机不同，这时来复泵定子型线上有吸、压、功、排四个工作段， 同样，来复泵转子转一周要使全液压内燃机各汽缸各完成两工作循环，只要在来复泵定 子型线上设8个工作段，即两套吸、压、功、排工作段。同时旋转、固定配油套上的配 油孔重新配置位置。在筒形机体的三个、四个汽缸的全液压内燃机上，在机体上第一、 二、三汽缸如果顺时针方向排列，则来复泵转子上各汽缸所属滑片必须逆时针方向排列。 汽缸间和滑片间间隔角度相等，比如在三缸机上，这个间隔是120°，由于换气阀上只 有一个排气口，一个进气口，并且排气口必定在先。第一汽缸滑片到达来复泵定子型线 作功段终点E3，换气阀上排气口与第一汽缸换气口开始沟通，换气阀中心轴、来复泵转 子共同转过120°，第二缸滑片到达来复泵定子线型作功段终点E3，换气阀上排气口也 经120°旋转到与第二汽缸的换气口开始与之沟通，来复泵转子再转120°，第三汽缸 滑片到达来复泵定子型线作功段终点E3，转过120°的换气阀上的排气口到达了第三汽 缸的换气口与之开始沟通。由于在换气阀上排气口与进气口位置固定不变，故各汽缸排 完气就开始进气。因而筒形机体并采用一个换气阀时各汽缸的工作顺序永远是1、2、 3……，因此这时全液压内燃机设计成三个汽缸最为合理。如图1所示，换气阀126的 上平面与换气阀室内腔顶是不接触的，换气阀所受轴向力完全由平面推力轴承10承受， 换气阀上端所受弯矩由换气阀径向力轴承6承担下端由换气阀在机体上的轴孔承担。平 面推力轴承10的轴向间隙由调整螺钉4用来调整，使换气阀对各汽缸换气口的密封达 到最佳效果。

                            全液压内燃机的润滑

全液压内燃机的液压部分靠液压油自身润滑，需单独实施润滑的部位有汽缸活塞、 换气阀和换气阀平面推力轴承。在图1、图45中所示从中心轴孔有406、409、410三条 油道分别通向第一、二、三汽缸孔。这三条油道与各自的汽缸轴心线应有一定的夹角， 使喷出的润滑油在活塞到达下死点时可喷至活塞底，并且喷出的油沿汽缸壁形成圆环使 汽缸活塞在整个圆周都得到润滑。油管接头401应使喷入机体内腔的油液在机体内腔气 压升高时顺利流到粗、精滤清器。换气阀下平面与机体上平面和换气口密封环间的磨擦 副工作条件很恶劣，润滑也极为困难，主要靠喷油器喷到换气阀上进气道上的汽油来完 成。动力压力油腔218的卸压阀75的控制凸轮78外侧制有轴流泵叶片77，77的旋转 使其上部油压升高，这个升压作用在各汽缸作功间歇时帮助动力输出马达的泵油使油液 顺利打开压力油止回阀70进入动力输出马达动力腔，以减少动力输出马达的泵油损失。 另一部分被升高压力的油液经孔128进入中心轴孔形成的环形油道经406、409、410喷 向第一、二、三汽缸孔和活塞。另一部分经孔408和中心轴内的油道，经换气阀上的中 心油孔125直接润滑平面推力轴承10，经图39中407及与之连接的油管流回油箱。

                            全液压内燃机的冷却

全液压内燃机的冷却分为液压部分的冷却和机体换气阀室的冷却两系统。

液压系统的冷却：图1中动力输出马达回油管111接在动力输出马达排油腔上，从 动力输出马达排出的油液经粗、精滤清器后进入油冷却散热器再流回油箱和油底。

机体、换气阀室的冷却：在机体内冷却水套23，在换气阀室体内有冷却水套17。水 泵从出水管119将热的冷却水抽出压入散热器冷却，冷却的水再经117流回冷却水套。 换气阀室冷却水套17中的冷却液主要靠与机体水套23之间温差循环来进行。

                          全液压内燃机的液压油

全液压内燃机应使用适应温度较宽而粘度稳定的液压油，同时为不至影响转速的提 高，在保证不因泄漏影响功率的前提下，尽量使用粘度较低的液压油。

                          全液压内燃机的安装调整

区别于曲柄连杆内燃机的部分主要是来复泵系统的安装。这一部分最好浸在该机使 用的液压油中安装。使整个系统中充满油液而没有气体。来复泵定子、转子、上盖、下 盖、旋转、固定配油套及液压主机体的配油环槽轴上的△标记必须对正，设计时可通过 中心轴和换气阀的键齿和键槽使换气阀上△标记与上机体121上的△标记严格对正。来 复泵系统安装并排完气后，在每个来复泵油缸的上放气螺孔120和柱塞限位单向阀通道 堵塞螺孔上接上充满油并与油箱相通的油管，并锁定中心轴。设计中根据各汽缸滑片位 置计算出的活塞应有的行程用高度尺准确定下处于自由状态的各汽缸活塞位置后，将活 塞固定在这一位置。然后去掉外接油管，用螺钉封住各油缸的120放气口。用堵塞41 封住来复泵油缸柱塞限位单向阀通道螺孔。转动中心轴检查各汽缸活塞随来复泵油缸柱 塞上行、下行的行程数值，并同时检查各汽缸活塞上、下死点的位置是否符合设计。机 体分上机体121和下机体414两部分，中间由螺栓连接，如图46。213、163、164分别 是第一、二、三汽缸的停机消压阀安装口。连接螺栓应在汽缸活塞装入缸孔后安装拧紧 到设计力矩。上机体上的汽缸孔中心线与液压主机体上的来复泵油缸中心线在制造时的 误差将使汽缸活塞无法正对缸孔使活塞无法全部装入缸孔。为补偿和消除这种制造不可 避免的误差带来的安装困难，在活塞与来复泵油缸柱塞间有连接盘26。他由定位环28 定位于活塞内孔，将定位环28焊接于活塞内孔时使连接盘26轴向间隙为零。设计制造 使26的盘形部分直径与活塞内孔直径有适当间隙。这个间隙来补偿汽缸缸孔中心线和 来复泵油缸中心线间在圆周位置上的制造误差，使活塞顺利装入汽缸。

设计者于晓林认为，全液压内燃机热效率将比曲柄连杆内燃机高很多，也就是说可 使耗油率大大降低，还有噪声很低、受往复惯性力小、汽缸寿命延长的许多优点。希望 能得到国家主管部门的重视，尽快与在发动机电子控制系统研究方面有实力的大学或研 究所联合试验，成为产业后，这将给中国的汽车及运输机械制造业带来巨大的国际竞争 力。

图面说明：

图1是往复活塞全液压传动内燃机结构总图；图2是来复泵转子图；图3是来复泵 定子图；图4是来复泵系统工作原理图；图5是液压主机体图；图6是换气系统工作原 理图；图7是来复泵旋转配油套结构及外表面展开图；图8是来复泵固定配油套结构及 外表面展开图；图9是来复泵转子的筒形部分内孔展开图及筒形部分内油道剖面图；图 10是动力输出马达转子图；图11是动力切断阀结构图；图12是短暂停机启动及蓄能器 单向阀图；图13是动力输出马达工作原理图；图14是动力切断阀主泵结构图；图15 是超速联动器工作原理图；图16是动力输出马达配油环图；图17是来复泵上盖图；图 18是来复泵下盖图；图19是来复泵滑片图；图20是动力输出马达滑片图；图21是来 复泵油缸缸套图；图22是来复泵油缸柱塞图；图23是来复泵油缸柱塞限位单向阀结构 图；图24是超速联动器进油单向阀阀座图；图25是换气阀图；图26是超速联动器定 子图；图27是超速联动器转子图；图28是超速联动盘图；图29是动力输出马达下盖 图；图30是动力输出马达上盖图；图31是动力输出马达总壳体图；图32是动力输出 马达定子图；图33是停机消压阀结构图；图34是排气总管图；图35是短暂停机启动 及蓄能器单向阀主阀及先导阀阀孔堵塞图；图36是短暂停机启动及蓄能器单向阀先导 阀图；图37是动力输出马达变速操纵推拉螺栓及变速操纵从动齿轮图；图38是换气口 密封环座图；图39是换气阀室图；图40是来复泵油缸柱塞限位辅助阀阀芯图；图41 是来复泵油缸柱塞限位辅助阀阀套图；图42是来复泵油缸柱塞限位辅助阀壳体图；图43 是来复泵油缸柱塞限位辅助阀铁芯图；图44是来复泵油缸柱塞限位辅助阀结构图；图45 是来复泵油缸限位辅助阀安装图；图46是机体(分上、下两部分)图。