无油活塞泵(活塞式内燃机原理（五）)

Posted 2023-05-28

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无油活塞泵(活塞式内燃机原理（五）)

一种无曲轴的自由行程往复式活塞机

迄今为止，往复活塞式内燃机都是有曲轴的。曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动。反之亦然。而曲轴属于具有较高精度的大质量的异形件，存在着固有缺点。

为此，我们提出了无曲轴的往复活塞式内燃机，又称“自由行程活塞式内燃机”。它的最高压缩比可变。

它有二种结构方案。一、以往复活塞式伺服泵，在动力缸筒爆发行程时输出液压动力，在其余三个行程，由电脑控制相应阀门的开闭，使伺服活塞上下往复运动，驱动动力活塞往复运动，实现吸压排的液压动力输出式；二、以螺线管往复电机输出电力并驱动力活塞往复运动，以实现吸压爆排循环的电力输出式。

结构、原理

液压动力输出式：

它由上下两个缸筒活塞副组成。上下缸筒内的活塞以一根固定连接上下活塞的杆件连接。上缸筒活塞副为动力缸筒总成，完成经典活塞机的吸压爆排循环。

下缸筒活塞副为一双向液力泵，它由电脑控制相应阀门的开闭，使伺服活塞往复运动，带动动力缸筒内的活塞完成吸气、压缩、排气行程，又能在动力缸筒内活塞的爆发行程时，把爆发产生的活塞动能以液压力的方式输出。

两个活塞缸筒副的结构是不相同的。

动力缸筒内只有动力活塞，其外则只有由电脑控制的与通常活塞机气缸一样的进排气阀。

伺服缸筒内仅为一往复活塞泵的活塞，其外部上下各有一个进油阀和出油阀，共四个阀门，它们也都由电脑控制开闭，使伺服活塞能往复运动。

工作过程

吸气行程电脑输出指令，使伺服缸筒内活塞的上面进油阀打开，出油阀关闭；此时活塞下面的出油阀也打开，进油阀关闭。同时，电脑指令也使动力缸筒上的进气阀打开，排气阀关闭。随后下活塞在外部输入的压力油的作用下，向下运动，并经上下活塞连接杆拉动其上的动力活塞下行，形成吸气过程（行程）。

压缩行程二个活塞同时到达各自的下止点后，电脑指令使动力缸筒（上缸筒）上的进气阀关闭；伺服缸筒（下缸筒）的活塞上部进油阀关闭，出油阀开启，活塞下部进油阀开启，出油阀关闭。液压油在外力作用下，进入伺服缸筒内的活塞的下部，推动伺服活塞上行，并经连杆推动动力活塞上行，动力缸筒中的压缩行程开始了。当上下活塞到达接近上止点时，动力缸筒点火（奥托机）或喷油（狄塞尔机），动力缸筒内的爆发行程开始了。此时，伺服缸筒的下进油阀关闭，出油阀开启；它的上进油阀开启，出油阀关闭。

动力活塞的下行推动伺服活塞下行。伺服活塞下的液压油，被活塞压出，驱动外设液力马达，完成动力输出。

排气行程电脑指令使动力缸筒上的排气门打开，活塞的排气行程开始了。

同时，伺服缸筒的上出油阀开启，进油阀关闭；下进油阀开启，出油阀关闭。

伺服缸筒的活塞在进油压力的推动下，向上运动，经连杆推动动力缸筒内的活塞上行，直至上止点，完成排气行程。

接着下一个循环重又开始了。

二以螺线管和磁体构成下伺服驱动和电力输出的这种内燃机。

这种结构是无液的，电脑只控制动力缸筒进排气阀的开闭和下面伺服螺线管的电流方向，以便吸引磁体往复运动，完成动力缸筒活塞副的吸压排行程及于动力缸筒内爆发行程时以电能型式输出动力。

此由于懂电磁基本理论的人都懂，因此就不述了。其电力输出可单独用一个螺线管，这样更好。