一種兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，包括液壓缸體、內(nèi)燃缸體以及活塞組件，所述液壓缸體和所述內(nèi)燃缸體各有兩個(gè)，所述內(nèi)燃缸體具有燃燒腔，所述液壓缸體具有相互連通的第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔。所述活塞組件包括兩個(gè)活塞桿以及隨動桿，每個(gè)所述活塞桿設(shè)置有液壓活塞和壓縮活塞，所述液壓活塞將所述第一內(nèi)腔分隔為平衡腔和泵腔，所述壓縮活塞在所述第二內(nèi)腔內(nèi)分隔形成壓縮腔。通過將活塞桿與相應(yīng)的內(nèi)燃缸體串聯(lián)在一起，當(dāng)其中一個(gè)內(nèi)燃缸體的燃燒腔在進(jìn)壓縮、膨脹沖程時(shí)，另一個(gè)內(nèi)燃缸體的燃燒腔進(jìn)排氣、吸氣沖程，這樣安裝在該內(nèi)燃缸體的活塞桿僅在隨動桿的帶動下跟隨另一活塞桿往復(fù)運(yùn)動，整個(gè)過程活塞組件不受扭轉(zhuǎn)力矩作用。
【專利說明】一種兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動機(jī)，尤其是一種活塞組件無扭轉(zhuǎn)力矩的兩缸四沖程液壓 自由活塞發(fā)動機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對于能源的消耗加劇，而由此帶來的環(huán)境問題也日漸突出， 節(jié)能和環(huán)保成為目前全球關(guān)注的兩大課題，液壓自由活塞發(fā)動機(jī)具有可變壓縮比同時(shí)又可 實(shí)現(xiàn)柔性布置，從而可提高燃料經(jīng)濟(jì)性并降低排放污染，是行走機(jī)械有希望的動力之星。
[0003] 液壓自由活塞發(fā)動機(jī)經(jīng)過近四十年的發(fā)展，在眾多學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行了不懈的 努力，取得了一定的效果。目前的液壓自由活塞發(fā)動機(jī)一般是運(yùn)用二沖程內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行動力 驅(qū)動，但是由于二沖程內(nèi)燃機(jī)的吸氣過程與排氣過程的重疊度很大，廢氣的排出不完全，充 氣系數(shù)低，燃料的燃燒不完全，污染物排放超標(biāo)，因此除了在一些特定的場合還有應(yīng)用外， 市場上已幾乎難覓其蹤跡。也有研究機(jī)構(gòu)采用兩缸四沖程柴油機(jī)作為液壓自由活塞發(fā)動機(jī) 的動力驅(qū)動裝置，但是由于兩個(gè)燃燒腔的工作過程交替進(jìn)行，而它們只驅(qū)動一個(gè)液壓泵腔， 液壓泵的軸線在兩個(gè)燃燒腔的中間位置，這樣當(dāng)其中一個(gè)燃燒腔處于壓縮、膨脹沖程時(shí)，另 一腔處于排氣、吸氣沖程，即一個(gè)燃燒腔作用在活塞上的力相對于另一個(gè)燃燒腔要大很多， 這樣對于整個(gè)活塞組件來說就會受到一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩的作用，使得活塞運(yùn)動時(shí)的阻力增大， 降低了發(fā)動機(jī)的運(yùn)動頻率和輸出功率。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種活塞組件不受扭轉(zhuǎn)力矩作用的兩缸四沖程液壓 自由活塞發(fā)動機(jī)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，包括液壓缸體、內(nèi)燃缸體以及活塞組件，所 述液壓缸體和所述內(nèi)燃缸體各有兩個(gè)，每個(gè)所述液壓缸體分別與一個(gè)所述內(nèi)燃缸體相對 應(yīng)，且兩個(gè)所述液壓缸體和兩個(gè)所述內(nèi)燃缸體分別并列放置，所述內(nèi)燃缸體具有燃燒腔，所 述液壓缸體具有相互連通的第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔。所述活塞組件包括兩個(gè)平行設(shè)置且端面 平齊的活塞桿以及用于固定連接兩個(gè)所述活塞桿的隨動桿，同一個(gè)所述活塞桿的兩端分別 安裝在所述液壓缸體和與該液壓缸體相對應(yīng)的內(nèi)燃缸體內(nèi)，且每個(gè)所述活塞桿的一端設(shè)置 有與所述燃燒腔配合的動力活塞，另一端設(shè)置有分別與所述第一內(nèi)腔和所述第二內(nèi)腔配合 的液壓活塞和壓縮活塞，所述液壓活塞將所述第一內(nèi)腔分隔為平衡腔和泵腔，所述壓縮活 塞占據(jù)所述第二內(nèi)腔部分空間并在所述第二內(nèi)腔內(nèi)分隔形成壓縮腔。
[0007] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，本實(shí)用新型的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還包 括壓縮蓄能器、頻率控制閥以及選擇換向閥，所述壓縮蓄能器與所述頻率控制閥的入口連 接，所述頻率控制閥的出口與所述選擇換向閥的入口連接，所述選擇換向閥的兩個(gè)出口分 別與兩個(gè)所述液壓缸體上的所述壓縮腔連接。
[0008] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，本實(shí)用新型的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還包 括供油蓄能器、第一液控單向閥以及第二液控單向閥，每個(gè)所述液壓缸體上的所述壓縮腔 都與一個(gè)所述第一液控單向閥的出口連接，每個(gè)所述液壓缸體上的所述泵腔都與一個(gè)所述 第二液控單向閥的出口連接，各個(gè)所述第一液控單向閥和所述第二液控單向閥的入口都與 所述供油蓄能器連接，所述供油蓄能器同時(shí)與負(fù)載連接。
[0009] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，本實(shí)用新型的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還包 括負(fù)載蓄能器、泵油單向閥以及第一換向閥，每個(gè)所述液壓缸體上的所述泵腔都與一個(gè)所 述泵油單向閥的入口連接，每個(gè)所述液壓缸體上的所述平衡腔都與一個(gè)所述第一換向閥的 入口連接，各個(gè)所述泵油單向閥的出口和所述第一換向閥的出口都與所述負(fù)載蓄能器連 接，所述負(fù)載蓄能器同時(shí)與負(fù)載連接。
[0010] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述第一換向閥為二位三通換向閥。
[0011] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，本實(shí)用新型的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還包 括控制油路和兩個(gè)第二換向閥，連接在同一個(gè)所述液壓缸體上的所述第一液控單向閥和所 述第二液控單向閥的控制端與同一個(gè)所述第二換向閥的出口連接，兩個(gè)所述第二換向閥分 別與所述控制油路連接。
[0012] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，所述第二換向閥為二位二通換向閥。
[0013] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選，每個(gè)所述燃燒腔在與所述動力活塞相對的側(cè)壁上都 設(shè)置有進(jìn)氣門、排氣門以及噴油器。
[0014] 采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0015] 本實(shí)用新型的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的每個(gè)液壓缸體均通過活塞桿與 相應(yīng)的內(nèi)燃缸體串聯(lián)在一起，并通過隨動桿將兩個(gè)活塞桿剛性連接起來，這樣當(dāng)其中一個(gè) 內(nèi)燃缸體的燃燒腔在進(jìn)行壓縮、膨脹沖程時(shí)，與該內(nèi)燃缸體相對應(yīng)的液壓缸體的泵腔進(jìn)行 吸油、泵油過程，同時(shí)該液壓缸體的壓縮腔流入高壓油；另一個(gè)內(nèi)燃缸體的燃燒腔進(jìn)行排 氣、吸氣沖程，與該內(nèi)燃缸體相對應(yīng)的液壓腔均與低壓油路相連，這樣安裝在該內(nèi)燃缸體的 活塞桿基本處于不受力狀態(tài)，僅在隨動桿的帶動下跟隨另一活塞桿往復(fù)運(yùn)動，完成排氣、吸 氣過程，整個(gè)過程活塞組件不受扭轉(zhuǎn)力矩作用，既能對燃燒腔的廢氣進(jìn)行有效的清除，又避 免了活塞組件由于受力不均而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，進(jìn)而影響活塞組件的平穩(wěn)運(yùn)行，可以提高發(fā) 動機(jī)的運(yùn)行速度和輸出功率。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0016]
[0017] 圖1為本實(shí)用新型兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)連接示意圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型中內(nèi)燃缸體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型活塞組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖中標(biāo)示對應(yīng)如下：
[0021] 1-液壓缸體； 2-內(nèi)燃缸體；
[0022] 3-活塞組件； 4-第一內(nèi)腔；
[0023] 5-第二內(nèi)腔； 6-燃燒腔；
[0024] 7-活塞桿； 8-隨動桿；
[0025] 9-動力活塞； 10-進(jìn)氣門；
[0026] 11-排氣門； 12-噴油器；
[0027] 13_液壓活塞； 14 _壓縮活塞；
[0028] 15-平衡腔； 16-泵腔；
[0029] 17-壓縮腔； 18-壓縮蓄能器；
[0030] 19-頻率控制閥； 20-選擇換向閥；
[0031] 21-供油蓄能器； 22-第一液控單向閥；
[0032] 23-第二液控單向閥； 24-負(fù)載蓄能器；
[0033] 25-泵油單向閥； 26-第一換向閥；
[0034] 27-控制油路； 28-第二換向閥。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
[0036] 如圖1所示，本實(shí)施例提供的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，包括液壓缸體1、 內(nèi)燃缸體2以及活塞組件3,液壓缸體1和內(nèi)燃缸體2各有兩個(gè)，每個(gè)液壓缸體1分別與一 個(gè)內(nèi)燃缸體2相對應(yīng)，且兩個(gè)液壓缸體1和兩個(gè)內(nèi)燃缸體2分別并列放置，在本實(shí)施例中， 兩個(gè)液壓缸體1之間相互平齊放置，兩個(gè)內(nèi)燃缸體2之間也相互平齊放置，相對應(yīng)的液壓缸 體1和內(nèi)燃缸體2排列在同一直線上，液壓缸體1和內(nèi)燃缸體2的相對位置是固定的，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以采用常規(guī)的方式將液壓缸體1和內(nèi)燃缸體2固定連接在一起，這并非本 實(shí)用新型的重點(diǎn)，此處不再詳述。
[0037] 如圖2所不，液壓缸體1具有相互連通的第一內(nèi)腔4和第二內(nèi)腔5,第一內(nèi)腔4和 第二內(nèi)腔5的截面最好為圓形，且第二內(nèi)腔5的直徑最好小于第一內(nèi)腔4的直徑；如圖1所 示，內(nèi)燃缸體2具有燃燒腔6 ;如圖3所示，活塞組件3包括兩個(gè)平行設(shè)置且端面平齊的活塞 桿7以及用于固定連接兩個(gè)活塞桿7的隨動桿8,兩個(gè)活塞桿7和隨動桿8連接后呈"H" 形。
[0038] 如圖1和圖3所示，同一個(gè)活塞桿7的兩端分別安裝在液壓缸體1和與該液壓缸 體1相對應(yīng)的內(nèi)燃缸體2內(nèi)，且每個(gè)活塞桿7的一端設(shè)置有與燃燒腔6配合的動力活塞9， 同時(shí)每個(gè)燃燒腔6在與動力活塞9相對的側(cè)壁上都設(shè)置有進(jìn)氣門10、排氣門11以及噴油器 12,進(jìn)氣門10、排氣門11以及噴油器12都是發(fā)動機(jī)上常規(guī)氣孔或零部件，將進(jìn)氣門10、排 氣門11以及噴油器12設(shè)置在動力活塞相對的側(cè)壁上可以實(shí)現(xiàn)直流掃氣，提高內(nèi)燃機(jī)的掃 氣效率；活塞桿7的另一端設(shè)置有分別與第一內(nèi)腔4和第二內(nèi)腔5配合的液壓活塞13和壓 縮活塞14,液壓活塞13將第一內(nèi)腔4分隔為平衡腔15和泵腔16,壓縮活塞14占據(jù)第二內(nèi) 腔5部分空間并將第二內(nèi)腔5分隔形成壓縮腔17。
[0039] 本實(shí)施例中兩個(gè)液壓缸體1的壓縮腔17、泵腔16和平衡腔15可以按照常規(guī)的 連接方式組成兩套獨(dú)立的液壓系統(tǒng)，但這樣形成的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)體積較 大，使用不夠方便，本實(shí)施例提供了一種新型的液壓系統(tǒng)連接方式，使得兩個(gè)液壓缸體1可 以與同一個(gè)壓縮蓄能器、負(fù)載蓄能器和/或供油蓄能器連接，有效減小兩缸四沖程液壓自 由活塞發(fā)動機(jī)的體積。
[0040] 如圖1所示，本實(shí)施例的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還包括壓縮蓄能器18、 頻率控制閥19以及選擇換向閥20,當(dāng)然，本實(shí)施例的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還需 要有控制系統(tǒng)，在本實(shí)施例中控制系統(tǒng)采用現(xiàn)有自由活塞發(fā)動機(jī)采用的控制系統(tǒng)，其頻率 控制閥19、選擇換向閥20等元件及下文提及的各控制元件的連接方式都是常規(guī)的連接方 式，此處及下文都不再詳述。
[0041] 頻率控制閥19和選擇換向閥20可以是常規(guī)的頻率控制閥和選擇換向閥。壓縮蓄 能器18與頻率控制閥19的入口連接，頻率控制閥的19出口與選擇換向閥20的入口連接， 選擇換向閥20具有兩個(gè)出口，分別與兩個(gè)液壓缸體1上的壓縮腔17連接。這樣兩個(gè)液壓 缸體1可以共用一個(gè)壓縮蓄能器18。
[0042] 本實(shí)施例的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還包括供油蓄能器21、第一液控單向 閥22以及第二液控單向閥23,第一液控單向閥22和第二液控單向閥23都是常規(guī)的液控單 向閥，都具有一個(gè)入口、一個(gè)出口以及一個(gè)控制端，當(dāng)未向控制端提供壓力油時(shí)，該液控單 向閥正常工作，當(dāng)向控制端提供壓力油時(shí)，流經(jīng)液控單向閥的油液可以反向流動。
[0043] 每個(gè)液壓缸體1上的壓縮腔17都與一個(gè)第一液控單向閥22的出口連接，即第一 液控單向閥22有兩個(gè)；每個(gè)液壓缸體1上的泵腔16都與一個(gè)第二液控單向閥23的出口連 接，即第二液控單向閥也有兩個(gè)；各個(gè)第一液控單向閥22和第二液控單向閥23的入口都與 所述供油蓄能器21連接，供油蓄能器21同時(shí)與負(fù)載連接。這樣兩個(gè)液壓缸體1可以共用 一個(gè)供油蓄能器21。
[0044] 為了更為高效的對第一液控單向閥和第二液控單向閥進(jìn)行控制，本實(shí)施例中還設(shè) 置有控制油路27和兩個(gè)第二換向閥28,第二換向閥28優(yōu)選為二位二通換向閥。連接在同 一個(gè)液壓缸體1上的第一液控單向閥22和第二液控單向閥23的控制端與同一個(gè)第二換向 閥28的出口連接，兩個(gè)第二換向閥28分別與控制油路27連接。
[0045] 本實(shí)施例的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)還包括負(fù)載蓄能器24、泵油單向閥 25以及第一換向閥26,第一換向閥26優(yōu)選為二位三通換向閥。每個(gè)液壓缸體1上的泵腔 16都與一個(gè)泵油單向閥25的入口連接，即泵油單向閥25有兩個(gè)；每個(gè)液壓缸體1上的平衡 腔15都與一個(gè)第一換向閥26的入口連接，即第一換向閥26也有兩個(gè)；各個(gè)泵油單向閥25 的出口和第一換向閥26的出口都與負(fù)載蓄能器24連接，負(fù)載蓄能器24同時(shí)與負(fù)載連接， 即負(fù)載連接在負(fù)載蓄能器24和供油蓄能器21之間，且負(fù)載還可以通過負(fù)載蓄能器24與泵 腔16之間的連接管道與泵腔16連接，此外，第一換向閥26有一個(gè)出口與油箱連接。這樣， 兩個(gè)液壓缸體1可以共用一個(gè)負(fù)載蓄能器24。
[0046] 下面根據(jù)本實(shí)施例兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的不同工作階段對本實(shí)施例 兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的使用做進(jìn)一步說明。
[0047] (1)壓縮沖程階段：
[0048] 首先往供油蓄能器21、負(fù)載蓄能器24和壓縮蓄能器18注油，使得供油蓄能器21、 負(fù)載蓄能器24和壓縮蓄能器18都達(dá)到工作所要求的壓力，該壓力可以根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先 設(shè)置，同時(shí)，活塞組件3必須往壓縮腔17方向移動至極限位置，并以該位置為活塞組件3的 下止點(diǎn)位置，同樣的，當(dāng)活塞組件3往燃燒腔6方向移動至極限位置時(shí)，該位置為活塞組件 3的上止點(diǎn)位置。
[0049] 假設(shè)其中一個(gè)內(nèi)燃缸體2的燃燒腔6處于壓縮、膨脹工作狀態(tài)，為了表述方便，下 文將該內(nèi)燃缸體2及其相對應(yīng)的液壓缸體1稱為第一組系統(tǒng)；另一個(gè)內(nèi)燃缸體2的燃燒腔 6處于排氣、吸氣工作狀態(tài)，為了表述方便，下文將該內(nèi)燃缸體2及其相對應(yīng)的液壓缸體1稱 為第二組系統(tǒng)。
[0050] 此時(shí)第一組系統(tǒng)的燃燒腔6上的排氣門11和進(jìn)氣門10都處于關(guān)閉狀態(tài)，而第二 組系統(tǒng)的燃燒腔6上的排氣門11處于打開狀態(tài)，進(jìn)氣門10處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)兩缸四沖程 液壓自由活塞發(fā)動機(jī)開始工作時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號，使頻率控制閥19和與第二組系 統(tǒng)連接的第一換向閥26通電，而與第二組系統(tǒng)連接的第二換向閥28、選擇換向閥20、與第 一組系統(tǒng)連接的第一換向閥26和與第一組系統(tǒng)連接的第二換向閥28不通電，這樣，壓縮蓄 能器18通過頻率控制閥19和選擇換向閥20與第一組系統(tǒng)的壓縮腔17連通，壓縮蓄能器 18中的液壓油經(jīng)過頻率控制閥19和選擇換向閥20進(jìn)入第一組系統(tǒng)的壓縮腔17中，推動活 塞組件3向上止點(diǎn)位置運(yùn)動。
[0051] 由于活塞組件3向上止點(diǎn)運(yùn)動，兩個(gè)泵腔16內(nèi)的壓力都會減小，因此兩個(gè)泵腔16 都會通過與之連接第二液控單向閥23從供油蓄能器21中汲取液壓油，第一組系統(tǒng)的壓縮 腔17通過與之連接的第一液控單向閥22從供油蓄能器21中汲取液壓油，第一組系統(tǒng)的平 衡腔15中的液壓油經(jīng)過相應(yīng)的第一換向閥26進(jìn)入負(fù)載蓄能器24和負(fù)載中，而第二組系統(tǒng) 的平衡腔15中的液壓油在活塞組件3的作用下經(jīng)過相應(yīng)的第一換向閥26流回油箱。
[0052] 在這個(gè)過程中，第一組系統(tǒng)的燃燒腔6內(nèi)的新鮮空氣被壓縮，第二組系統(tǒng)的燃燒 腔6內(nèi)的廢氣通過相應(yīng)的排氣門11排出。此時(shí)與第一組系統(tǒng)配合的活塞桿7設(shè)置有壓縮 活塞14的一端受到壓縮腔12中高壓油的作用，另一端受到燃燒腔6中壓縮氣體的作用；而 與第二組系統(tǒng)配合的活塞桿7兩端所受到的液壓力和氣體阻力都相對較小，主要通過活塞 隨動桿8帶動進(jìn)行運(yùn)動。當(dāng)活塞組件3運(yùn)動到上止點(diǎn)位置附近時(shí)，壓縮沖程結(jié)束。
[0053] (2)膨脹沖程階段：
[0054] 當(dāng)活塞組件3運(yùn)動到上止點(diǎn)位置附近時(shí)，安裝在第一組系統(tǒng)上的噴油器12向相應(yīng) 的燃燒腔6內(nèi)噴入適量燃油，噴人的燃油數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要確定。燃油燃燒釋放的熱 量推動活塞組件3向下止點(diǎn)運(yùn)動。此時(shí)安裝在第一組系統(tǒng)燃燒腔6的進(jìn)氣門10和排氣門 11仍然處于關(guān)閉狀態(tài)，安裝在第二組系統(tǒng)燃燒腔6的進(jìn)氣門10處于打開狀態(tài)，排氣門處于 關(guān)閉狀態(tài)。
[0055] 第一組系統(tǒng)的壓縮腔17內(nèi)的液壓油通過選擇換向閥20進(jìn)入頻率控制閥19回到 壓縮蓄能器18中；第一組系統(tǒng)的泵腔16內(nèi)的液壓油經(jīng)過相應(yīng)的泵油單向閥25流入到負(fù)載 蓄能器24和負(fù)載中，其中一部分流入第一組系統(tǒng)的平衡腔15中進(jìn)行補(bǔ)油；同時(shí)控制系統(tǒng)發(fā) 出控制信號使與第二組系統(tǒng)連接的第二換向閥28通電，將相應(yīng)的第一液控單向閥22和第 二液控單向閥23與控制油路27連通，控制油路27的壓力油經(jīng)過該第二換向閥28進(jìn)入第 一液控單向閥22和第二液控單向閥23的控制端，使得這兩個(gè)單向閥可以反向?qū)ǎ@樣第 二組系統(tǒng)的壓縮腔17和泵腔16內(nèi)的液壓油經(jīng)相應(yīng)的液控單向閥流回到供油蓄能器21中， 第二組系統(tǒng)的平衡腔15則通過相應(yīng)的第一換向閥26從油箱中吸油。
[0056] 此時(shí)第一組系統(tǒng)的燃燒腔6內(nèi)由于燃料燃燒而產(chǎn)生的較高壓力作用在相應(yīng)的活 塞桿7設(shè)置有動力活塞9的一端，該活塞桿7的另一端承受泵腔16和壓縮腔17內(nèi)的高壓 油的作用力；而另一個(gè)活塞桿7的兩端承受的氣體壓力和液壓力仍然相對較小，仍然通過 隨動桿8帶動完成膨脹沖程。
[0057] 當(dāng)活塞組件3回到下止點(diǎn)位置后，液壓自由活塞發(fā)動機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，此時(shí) 頻率控制閥19斷電，壓縮蓄能器18不對外輸出壓力油，活塞組件3在下止點(diǎn)位置停留。
[0058] (3)第二個(gè)工作循環(huán)：
[0059] 第二個(gè)工作循環(huán)的基本工作過程與第一個(gè)工作循環(huán)基本類似，只是相應(yīng)的工作腔 和控制閥的工作狀態(tài)發(fā)生變化，此處不再詳述。
[0060] 當(dāng)?shù)诙€(gè)工作循環(huán)完成后，兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)完成了一個(gè)完整的工 作循環(huán)，在此過程中，各個(gè)工作腔內(nèi)的壓力情況如下表所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，包括液壓缸體、內(nèi)燃缸體以及活塞組件，其特 征在于，所述液壓缸體和所述內(nèi)燃缸體各有兩個(gè)，每個(gè)所述液壓缸體分別與一個(gè)所述內(nèi)燃 缸體相對應(yīng)，且兩個(gè)所述液壓缸體和兩個(gè)所述內(nèi)燃缸體分別并列放置，所述內(nèi)燃缸體具有 燃燒腔，所述液壓缸體具有相互連通的第一內(nèi)腔和第二內(nèi)腔，所述活塞組件包括兩個(gè)平行 設(shè)置且端面平齊的活塞桿以及用于固定連接兩個(gè)所述活塞桿的隨動桿，同一個(gè)所述活塞桿 的兩端分別安裝在所述液壓缸體和與該液壓缸體相對應(yīng)的內(nèi)燃缸體內(nèi)，且每個(gè)所述活塞桿 的一端設(shè)置有與所述燃燒腔配合的動力活塞，另一端設(shè)置有分別與所述第一內(nèi)腔和所述第 二內(nèi)腔配合的液壓活塞和壓縮活塞，所述液壓活塞將所述第一內(nèi)腔分隔為平衡腔和泵腔， 所述壓縮活塞占據(jù)所述第二內(nèi)腔部分空間并在所述第二內(nèi)腔內(nèi)分隔形成壓縮腔。
2. 如權(quán)利要求1所述的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括壓縮蓄 能器、頻率控制閥以及選擇換向閥，所述壓縮蓄能器與所述頻率控制閥的入口連接，所述頻 率控制閥的出口與所述選擇換向閥的入口連接，所述選擇換向閥的兩個(gè)出口分別與兩個(gè)所 述液壓缸體上的所述壓縮腔連接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括供油 蓄能器、第一液控單向閥以及第二液控單向閥，每個(gè)所述液壓缸體上的所述壓縮腔都與一 個(gè)所述第一液控單向閥的出口連接，每個(gè)所述液壓缸體上的所述泵腔都與一個(gè)所述第二液 控單向閥的出口連接，各個(gè)所述第一液控單向閥和所述第二液控單向閥的入口都與所述供 油蓄能器連接，所述供油蓄能器同時(shí)與負(fù)載連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括負(fù)載蓄 能器、泵油單向閥以及第一換向閥，每個(gè)所述液壓缸體上的所述泵腔都與一個(gè)所述泵油單 向閥的入口連接，每個(gè)所述液壓缸體上的所述平衡腔都與一個(gè)所述第一換向閥的入口連 接，各個(gè)所述泵油單向閥的出口和所述第一換向閥的出口都與所述負(fù)載蓄能器連接，所述 負(fù)載蓄能器同時(shí)與負(fù)載連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述第一換向 閥為二位三通換向閥。
6. 如權(quán)利要求3所述的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，其特征在于，還包括控制油 路和兩個(gè)第二換向閥，連接在同一個(gè)所述液壓缸體上的所述第一液控單向閥和所述第二液 控單向閥的控制端與同一個(gè)所述第二換向閥的出口連接，兩個(gè)所述第二換向閥分別與所述 控制油路連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述第二換向 閥為二位二通換向閥。
8. 如權(quán)利要求1、2、4、5、6或7中任一權(quán)利要求所述的兩缸四沖程液壓自由活塞發(fā)動 機(jī)，其特征在于，每個(gè)所述燃燒腔在與所述動力活塞相對的側(cè)壁上都設(shè)置有進(jìn)氣門、排氣門 以及噴油器。
【文檔編號】F02B71/04GK204175431SQ201420603162
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】任好玲, 林添良, 付勝杰, 楊帆, 葉月影 申請人:華僑大學(xué)