直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、缸蓋、活塞和管道，所述氣缸和所述缸蓋連接，所述活塞設(shè)置在所述氣缸內(nèi)，所述管道與所述缸蓋連接，在所述管道與所述缸蓋的連接處于所述缸蓋上設(shè)連通所述管道和所述氣缸的座口，在所述座口處設(shè)閥體，所述閥體與所述座口相配合，所述閥體受所述活塞控制按正時(shí)關(guān)系將所述座口打開(kāi)和關(guān)閉。本發(fā)明簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣系統(tǒng)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)
[0001]本申請(qǐng)是原申請(qǐng)?zhí)枮?011100395962、原申請(qǐng)日為2011年02月17日、名稱為直動(dòng)
閥發(fā)動(dòng)機(jī)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其涉及一種直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)配氣方式基本上有兩類(lèi)，一類(lèi)是凸輪式控制方式，另一類(lèi)是氣缸側(cè)壁開(kāi)口的配氣方式。前者機(jī)構(gòu)復(fù)雜，后者由于潤(rùn)滑油外泄造成污染。如果能夠找到另一種配氣方式或?qū)飧讓?dǎo)入工質(zhì)或原工質(zhì)的方式以及廢氣的導(dǎo)出方式，將使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。特別是針對(duì)以高壓工質(zhì)或高壓原工質(zhì)對(duì)氣缸進(jìn)行充入式的發(fā)動(dòng)機(jī)，則更是需要一種新的氣體的導(dǎo)入導(dǎo)出方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、缸蓋、活塞和管道，所述氣缸和所述缸蓋連接，所述活塞設(shè)置在所述氣缸內(nèi)，所述管道與所述缸蓋連接，在所述管道與所述缸蓋的連接處于所述缸蓋上設(shè)連通所述管道和所述氣缸的座口，在所述座口處設(shè)閥體，所述閥體與所述座口相配合，所述閥體受所述活塞控制按正時(shí)關(guān)系將所述座口打開(kāi)和關(guān)閉。
[0005]所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓工質(zhì)源，所述座口設(shè)為外開(kāi)座口，所述高壓工質(zhì)源與所述管道連通，所述高壓工質(zhì)源內(nèi)的高壓工質(zhì)經(jīng)所述外開(kāi)座口按正時(shí)關(guān)系被定量導(dǎo)入所述氣缸內(nèi)不再進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)直接膨脹推動(dòng)所述活塞對(duì)外作功。
[0006]所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓原工質(zhì)源，所述座口設(shè)為外開(kāi)座口，在所述閥體上設(shè)關(guān)閉彈性體，所述高壓原工質(zhì)源與所述管道連通，所述高壓原工質(zhì)源內(nèi)的高壓原工質(zhì)經(jīng)所述外開(kāi)座口按正時(shí)關(guān)系被定量導(dǎo)入所述氣缸內(nèi)在進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹推動(dòng)所述活塞對(duì)外作功。
[0007]所述管道設(shè)為所述氣缸的排氣道，所述座口設(shè)為內(nèi)開(kāi)座口，在所述閥體上設(shè)開(kāi)啟彈性體，當(dāng)所述活塞下行至下止點(diǎn)附近時(shí)，所述氣缸內(nèi)的壓力下降，所述閥體在所述開(kāi)啟彈性體的作用下將所述內(nèi)開(kāi)座口打開(kāi)開(kāi)始排氣，當(dāng)進(jìn)行排氣沖程的所述活塞上行至上止點(diǎn)附近時(shí)所述活塞推動(dòng)所述閥體上行使所述內(nèi)開(kāi)座口關(guān)閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸內(nèi)被充入高壓氣體，在所述氣缸內(nèi)的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內(nèi)開(kāi)座口維持關(guān)閉狀態(tài)直至所述活塞再次下行至下止點(diǎn)附近時(shí)，所述氣缸內(nèi)的壓力下降，所述閥體在所述開(kāi)啟彈性體的作用下將所述內(nèi)開(kāi)座口打開(kāi)，進(jìn)入下一工作循環(huán)。
[0008]所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓原工質(zhì)源，所述座口設(shè)為外開(kāi)座口，所述高壓原工質(zhì)源與所述管道連通，所述高壓原工質(zhì)源內(nèi)的高壓原工質(zhì)經(jīng)所述外開(kāi)座口按正時(shí)關(guān)系被定量導(dǎo)入所述氣缸內(nèi)，所述閥體的上截面和下截面的面積比大于或等于由燃燒化學(xué)反應(yīng)在所述氣缸內(nèi)建立的最高壓力和所述高壓原工質(zhì)源內(nèi)的高壓原工質(zhì)的壓力之比實(shí)現(xiàn)所述高壓原工質(zhì)在所述氣缸內(nèi)發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)時(shí)所述外開(kāi)座口仍保持關(guān)閉的狀態(tài)，所述高壓原工質(zhì)在所述氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹推動(dòng)所述活塞對(duì)外作功。
[0009]所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓原工質(zhì)源，所述高壓原工質(zhì)源與所述管道連通，所述座口設(shè)為由外開(kāi)座口和內(nèi)開(kāi)座口構(gòu)成的內(nèi)外開(kāi)組合座口，所述閥體設(shè)為內(nèi)外開(kāi)組合閥體，所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體和所述內(nèi)外開(kāi)組合座口相配合在充入高壓原工質(zhì)過(guò)程中將所述內(nèi)外開(kāi)組合座口打開(kāi)，在完成充入高壓原工質(zhì)過(guò)程時(shí)將所述內(nèi)外開(kāi)組合座口的所述外開(kāi)座口關(guān)閉，在所述高壓原工質(zhì)于所述氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)時(shí)在高壓作用下所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體外移使所述內(nèi)外開(kāi)組合座口的所述內(nèi)開(kāi)座口關(guān)閉，所述高壓原工質(zhì)在所述氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹推動(dòng)所述活塞對(duì)外作功。
[0010]所述座口設(shè)為外開(kāi)座口，在所述閥體上設(shè)氣動(dòng)導(dǎo)氣座口，所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口在連通所述管道和所述氣缸的方向上貫通所述閥體，在所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口處設(shè)外開(kāi)氣動(dòng)閥體，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體與所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口相配合，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體受所述活塞控制將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口打開(kāi)和關(guān)閉，所述閥體經(jīng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體受所述活塞控制將所述外開(kāi)座口打開(kāi)和關(guān)閉。
[0011]在所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體上設(shè)氣動(dòng)導(dǎo)氣座口，所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口在連通所述管道和所述氣缸的方向上貫通所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體，在所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口處設(shè)外開(kāi)氣動(dòng)閥體，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體與所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口相配合，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體受所述活塞控制將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口打開(kāi)和關(guān)閉，所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體經(jīng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體受所述活塞控制將所述內(nèi)外開(kāi)組合座口打開(kāi)和關(guān)閉。
[0012]在所述活塞上設(shè)氣墊凹陷結(jié)構(gòu)，所述氣墊凹陷結(jié)構(gòu)與設(shè)在所述閥體上的柱塞結(jié)構(gòu)相配合當(dāng)所述活塞與所述閥體將要接觸時(shí)在所述活塞與所述閥體的所述柱塞結(jié)構(gòu)之間形成氣墊以減少所述活塞與所述閥體之間的撞擊。
[0013]所述管道設(shè)為設(shè)為所述氣缸的排氣道，所述座口設(shè)為內(nèi)開(kāi)座口，在所述閥體上設(shè)開(kāi)啟彈性體，在所述氣缸的下端設(shè)下方杠桿，在所述缸蓋的上方設(shè)上方杠桿，所述上方杠桿的一端設(shè)在能控制所述閥體的位置處，所述下方杠桿的一端設(shè)在所述活塞的下端下止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的所述氣缸的下端下止點(diǎn)的上方并受所述活塞的下行作用，所述下方杠桿和所述上方杠桿經(jīng)作用件相互作用，當(dāng)所述活塞達(dá)到下止點(diǎn)附近時(shí)在所述活塞的作用下所述下方杠桿下轉(zhuǎn)并經(jīng)所述作用件使所述上方杠桿下轉(zhuǎn)迫使所述閥體下行將所述內(nèi)開(kāi)座口打開(kāi)開(kāi)始排氣，在所述開(kāi)啟彈性體的作用下所述內(nèi)開(kāi)座口維持開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)排氣沖程接近完了所述活塞上行至上止點(diǎn)附近時(shí)在所述活塞的作用下所述閥體上行將所述內(nèi)開(kāi)座口關(guān)閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸內(nèi)被充入高壓氣體，在所述氣缸內(nèi)的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內(nèi)開(kāi)座口維持關(guān)閉狀態(tài)直至所述活塞再次下行至下止點(diǎn)附近開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。
[0014]本發(fā)明的原理是在不使用凸輪機(jī)構(gòu)的前提下，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞直接或間接控制閥體實(shí)現(xiàn)對(duì)流入流出燃燒室的流體的正時(shí)控制滿足發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的要求。本發(fā)明所公開(kāi)的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)中的直動(dòng)閥可以用作原工質(zhì)充入氣缸的閥體使用，可以用作高壓工質(zhì)(所謂高壓工質(zhì)是指進(jìn)入氣缸后不進(jìn)行燃燒就進(jìn)行膨脹作功的工質(zhì))充入氣缸的閥體使用，可以用作排氣閥體使用，還可以用于燃料充入氣缸的閥體使用。
[0015]本發(fā)明所謂的正時(shí)關(guān)系是指為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作需要按發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)邏輯關(guān)系打開(kāi)或關(guān)閉所述座口的時(shí)間關(guān)系。
[0016]本發(fā)明所謂的原工質(zhì)是指進(jìn)入燃燒室的氧化劑、還原劑和膨脹劑中的一種、多種或所有流體，以及其各種相變物，也就是在燃燒室內(nèi)即將發(fā)生燃燒反應(yīng)前的工質(zhì)，所謂相變物是指處于不同狀態(tài)的原工質(zhì)，即氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、臨界態(tài)、超臨界態(tài)、超超臨界態(tài)或溫度壓力更高狀態(tài)的流體。所謂膨脹劑是指不參與燃燒化學(xué)反應(yīng)起升溫或降溫以及調(diào)整作功工質(zhì)摩爾數(shù)的作用的工質(zhì)。
[0017]所謂直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)中的直動(dòng)閥是指由所述閥體和所述座口所構(gòu)成的由所述活塞的推進(jìn)作用或牽拉作用迫使所述閥體位移或偏轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)所述座口打開(kāi)或關(guān)閉的機(jī)構(gòu)，所述座口連通所述氣缸和所述管道。
[0018]本發(fā)明所謂活塞的下端下止點(diǎn)是指活塞處于下止點(diǎn)位置時(shí)，活塞的最下端所處的位置；所謂氣缸的下端下止點(diǎn)是指所述活塞下端下止點(diǎn)在所述氣缸上所對(duì)應(yīng)的位置。
[0019]本發(fā)明中所謂的閥體受活塞控制是指由活塞的推進(jìn)作用或牽拉作用迫使所述閥體位移或偏轉(zhuǎn)的過(guò)程；所謂推進(jìn)作用是指所述活塞上行作用，包括直接撞擊、經(jīng)構(gòu)造件撞擊、經(jīng)彈性體撞擊和經(jīng)動(dòng)作結(jié)構(gòu)(所謂動(dòng)作結(jié)構(gòu)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上部件構(gòu)成的可以將所述活塞的推進(jìn)作用作用于所述閥體的機(jī)構(gòu))撞擊等一切由所述活塞推進(jìn)及上行撞擊過(guò)程使所述閥體發(fā)生位移或偏轉(zhuǎn)的作用形式；所謂牽拉作用是指所述活塞下行作用，包括下行撞擊過(guò)程、通過(guò)設(shè)在所述活塞和所述閥體之間的柔性連接件或可伸縮連接件拉動(dòng)所述閥體使閥體發(fā)生位移或偏轉(zhuǎn)的作用形式。在推進(jìn)作用和牽拉作用中為減少撞擊帶來(lái)的噪聲和磨損，可以在活塞上、閥體上或兩者之間設(shè)彈性體。
[0020]本發(fā)明中所謂的開(kāi)啟彈性體是指彈性力趨于使所述閥體將所述座口打開(kāi)的彈性體；所謂關(guān)閉彈性體是指彈性力趨于使所述閥體將所述座口關(guān)閉的彈性體；所述彈性體可以是彈簧(包括氣體彈簧)、磁力作用機(jī)構(gòu)等。
[0021]本發(fā)明所謂的氣動(dòng)導(dǎo)氣座口是指設(shè)置在貫通所述閥體的通道上的座口，其目的是通過(guò)這一座口向所述氣缸內(nèi)導(dǎo)入部分高壓氣體，以形成氣墊作用并減少所述閥體的開(kāi)啟壓力，最終達(dá)到減少所述活塞與所述閥體之間的作用力；所謂的外開(kāi)氣動(dòng)閥體是指當(dāng)所述閥體向遠(yuǎn)離所述氣缸方向位移時(shí)會(huì)使所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口打開(kāi)的閥體；所謂的氣墊凹陷結(jié)構(gòu)是指設(shè)置在所述活塞或所述閥體上的凹陷結(jié)構(gòu)(相當(dāng)于與柱塞相配合的氣缸)，當(dāng)所述活塞和所述閥體相互作用時(shí)，會(huì)有結(jié)構(gòu)體(相當(dāng)于柱塞)進(jìn)入凹陷結(jié)構(gòu)，在凹陷結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣體被壓縮，從而減少所述活塞和所述閥體之間的撞擊力的結(jié)構(gòu)；所謂的氣墊凸起結(jié)構(gòu)是指設(shè)置在所述活塞或所述閥體上的凸起結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)相當(dāng)于設(shè)置在所述活塞或所述閥體上的挺桿；所謂的集氣環(huán)是指能夠防止通過(guò)所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口被導(dǎo)入所述氣缸內(nèi)的氣體快速擴(kuò)散的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其目的通過(guò)防止氣體的快速擴(kuò)散建立起壓力較高的氣墊，從而減少所述活塞與所述閥體之間的撞擊力。
[0022]本發(fā)明所公開(kāi)的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)中所謂的“所述閥體受所述活塞控制按正時(shí)關(guān)系將所述座口打開(kāi)和關(guān)閉”是指在所述活塞的作用下，所述閥體按照發(fā)動(dòng)機(jī)工作的邏輯關(guān)系將所述座口打開(kāi)和/或關(guān)閉。在所述活塞對(duì)所述閥體實(shí)施關(guān)閉動(dòng)作的結(jié)構(gòu)中，所述閥體的打開(kāi)動(dòng)作可以由所述活塞來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以由其他控制機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)(如電磁機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)等);在所述活塞對(duì)所述閥體實(shí)施打開(kāi)動(dòng)作的結(jié)構(gòu)中，所述閥體的關(guān)閉動(dòng)作可以由所述活塞來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以由其他控制機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)(如電磁機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)等)。[0023]本發(fā)明中所述活塞直接或間接控制所述閥體，這一過(guò)程雖然會(huì)產(chǎn)生一定的撞擊力，但是由于所述活塞均是處于上止點(diǎn)附近或下止點(diǎn)附近時(shí)才發(fā)生撞擊，這時(shí)所述活塞的運(yùn)動(dòng)速度已經(jīng)很低。所以，只要采取一些措施(如氣墊、彈性接觸件或高強(qiáng)撞擊材料等方式)是可以使撞擊不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作和壽命。不僅如此，可以在發(fā)生撞擊的界面處設(shè)置易更換撞擊件，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)行維修保養(yǎng)時(shí)，及時(shí)更換這些撞擊件就可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)定的狀態(tài)下工作。
[0024]本發(fā)明所謂的上方杠桿是指設(shè)在缸蓋上方的杠桿，它的支點(diǎn)可以設(shè)在一端，也開(kāi)始設(shè)在兩端中間；所謂下方杠桿是指設(shè)在所述氣缸下端的杠桿，它的支點(diǎn)可以設(shè)在一端，也開(kāi)始設(shè)在兩端中間；所謂作用件是指構(gòu)成所謂上方杠桿和所謂下方杠桿之間相互作用的部件，所謂作用件可以是挺桿、柔性連接件(如繩、索、鋼絲)等。
[0025]本發(fā)明所公開(kāi)的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)中可以在所述閥體和所述活塞相互作用的受力鏈上設(shè)彈性體，此彈性體的主要作用是減少撞擊。當(dāng)所述閥體設(shè)為外開(kāi)閥體時(shí)，此彈性體不僅具有減少撞擊的作用，還具有使閥體滯后打開(kāi)和滯后關(guān)閉的作用，這一作用能減少活塞處于上止點(diǎn)前的充氣阻力，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；當(dāng)所述閥體設(shè)為內(nèi)開(kāi)閥體時(shí)，此彈性體不僅具有減少撞擊的作用，還具有使閥體滯后關(guān)閉的作用，這一作用能促使所述氣缸內(nèi)廢氣的徹底排出，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
[0026]本發(fā)明所公開(kāi)的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，可根據(jù)熱能與動(dòng)力領(lǐng)域的公知技術(shù)和原理在適當(dāng)?shù)牡胤皆O(shè)置控制閥、泵、傳感器、控制單元、燃料噴射器、火花塞等部件、單元或系統(tǒng)。
[0027]本發(fā)明的有益效果如下:
1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、可靠性高。
[0028]2、本發(fā)明簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣系統(tǒng)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣效率。
[0029]3、本發(fā)明可以解決高壓氣體(包括高壓工質(zhì)和高壓原工質(zhì))對(duì)氣缸充氣時(shí)閥體所造成的工質(zhì)外泄問(wèn)題，同樣也適用于以高壓水蒸汽作為工質(zhì)的活塞式動(dòng)力機(jī)械包括自由活塞和活塞式外燃機(jī)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1所示的是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6所示的是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7所示的是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8所示的是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9所示的是本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10所示的是本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11所示的是本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12所示的是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13所示的是本發(fā)明實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14所示的是本發(fā)明實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15所示的是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖16所示的是本發(fā)明實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖17所示的是本發(fā)明實(shí)施例17的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖18所示的是本發(fā)明實(shí)施例18的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖19所示的是本發(fā)明實(shí)施例19的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖20所示的是本發(fā)明實(shí)施例20的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖21所示的是本發(fā)明實(shí)施例21的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖22所示的是本發(fā)明實(shí)施例22的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖23所示的是本發(fā)明實(shí)施例23的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖24所示的是本發(fā)明實(shí)施例24的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖25所示的是本發(fā)明實(shí)施例25的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1
如圖1所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸1、缸蓋2、活塞3和管道4，所述氣缸I和所述缸蓋2連接，所述活塞3設(shè)置在所述氣缸I內(nèi)，所述管道4與所述缸蓋2連接，在所述管道4與所述缸蓋2的連接處于所述缸蓋2上設(shè)連通所述管道4和所述氣缸I的座口 6，在所述座口 6處設(shè)閥體7，所述閥體7與所述座口 6相配合，所述閥體7受所述活塞3控制按正時(shí)關(guān)系將所述座口 6打開(kāi)和關(guān)閉。
[0032]實(shí)施例2
如圖2所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓工質(zhì)源8，所述座口 6設(shè)為外開(kāi)座口 601，所述高壓工質(zhì)源8與所述管道4連通，所述高壓工質(zhì)源8內(nèi)的高壓工質(zhì)經(jīng)所述外開(kāi)座口 601按正時(shí)關(guān)系被定量導(dǎo)入所述氣缸I內(nèi)不再進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)直接膨脹推動(dòng)所述活塞3對(duì)外作功。
[0033]實(shí)施例3
如圖3所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓原工質(zhì)源9，所述座口 6設(shè)為外開(kāi)座口 601，在所述閥體7上設(shè)關(guān)閉彈性體701，所述高壓原工質(zhì)源9與所述管道4連通，所述高壓原工質(zhì)源9內(nèi)的高壓原工質(zhì)經(jīng)所述外開(kāi)座口 601按正時(shí)關(guān)系被定量導(dǎo)入所述氣缸I內(nèi)在進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹推動(dòng)所述活塞3對(duì)外作功。
[0034]實(shí)施例4
如圖4所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述管道4設(shè)為所述氣缸I的排氣道401，所述座口 6設(shè)為內(nèi)開(kāi)座口 602，在所述閥體7上設(shè)開(kāi)啟彈性體702，當(dāng)所述活塞3下行至下止點(diǎn)附近時(shí)，所述氣缸I內(nèi)的壓力下降，所述閥體7在所述開(kāi)啟彈性體702的作用下將所述內(nèi)開(kāi)座口 602打開(kāi)開(kāi)始排氣，當(dāng)進(jìn)行排氣沖程的所述活塞3上行至上止點(diǎn)附近時(shí)所述活塞3推動(dòng)所述閥體7上行使所述內(nèi)開(kāi)座口 602關(guān)閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸I內(nèi)被充入高壓氣體，在所述氣缸I內(nèi)的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內(nèi)開(kāi)座口 602維持關(guān)閉狀態(tài)直至所述活塞3再次下行至下止點(diǎn)附近時(shí)，所述氣缸I內(nèi)的壓力下降，所述閥體7在所述開(kāi)啟彈性體702的作用下將所述內(nèi)開(kāi)座口 602打開(kāi)，進(jìn)入下一工作循環(huán)。[0035]實(shí)施例5
如圖5所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓原工質(zhì)源9，所述座口 6設(shè)為外開(kāi)座口 601，所述高壓原工質(zhì)源9與所述管道4連通，所述高壓原工質(zhì)源9內(nèi)的高壓原工質(zhì)經(jīng)所述外開(kāi)座口 601按正時(shí)關(guān)系被定量導(dǎo)入所述氣缸I內(nèi)，所述閥體7的上截面7011和下截面7012的面積比大于或等于由燃燒化學(xué)反應(yīng)在所述氣缸I內(nèi)建立的最高壓力和所述高壓原工質(zhì)源9內(nèi)的高壓原工質(zhì)的壓力之比實(shí)現(xiàn)所述高壓原工質(zhì)在所述氣缸I內(nèi)發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)時(shí)所述外開(kāi)座口 601仍保持關(guān)閉的狀態(tài)，所述高壓原工質(zhì)在所述氣缸I內(nèi)進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹推動(dòng)所述活塞3對(duì)外作功。
[0036]實(shí)施例6
如圖6所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓原工質(zhì)源9，所述高壓原工質(zhì)源9與所述管道4連通，所述座口 6設(shè)為由外開(kāi)座口 601和內(nèi)開(kāi)座口 602構(gòu)成的內(nèi)外開(kāi)組合座口 603，所述閥體7設(shè)為內(nèi)外開(kāi)組合閥體703，所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體703和所述內(nèi)外開(kāi)組合座口 603相配合在充入高壓原工質(zhì)過(guò)程中將所述內(nèi)外開(kāi)組合座口 603打開(kāi)，在完成充入高壓原工質(zhì)過(guò)程時(shí)將所述內(nèi)外開(kāi)組合座口 603的所述外開(kāi)座口 601關(guān)閉，在所述高壓原工質(zhì)于所述氣缸I內(nèi)進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)時(shí)在高壓作用下所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體703外移使所述內(nèi)外開(kāi)組合座口 603的所述內(nèi)開(kāi)座口 602關(guān)閉，所述高壓原工質(zhì)在所述氣缸I內(nèi)進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng)后膨脹推動(dòng)所述活塞3對(duì)外作功。
[0037]實(shí)施例7
如圖7所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述座口 6設(shè)為外開(kāi)座口 601，在所述閥體7上設(shè)氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770，所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770在連通所述管道4和所述氣缸I的方向上貫通所述閥體7，在所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770處設(shè)外開(kāi)氣動(dòng)閥體771，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771與所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770相配合，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771受所述活塞3控制將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770打開(kāi)和關(guān)閉，所述閥體7經(jīng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771受所述活塞3控制將所述外開(kāi)座口 601打開(kāi)和關(guān)閉。
[0038]實(shí)施例8
如圖8所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例6的區(qū)別在于:在所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體703上設(shè)氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770，所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770在連通所述管道4和所述氣缸I的方向上貫通所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體703，在所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770處設(shè)外開(kāi)氣動(dòng)閥體771，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771與所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770相配合，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771受所述活塞3控制將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770打開(kāi)和關(guān)閉，所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體703經(jīng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771受所述活塞3控制將所述內(nèi)外開(kāi)組合座口 603打開(kāi)和關(guān)閉。
[0039]實(shí)施例9
如圖9所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:在所述活塞3上設(shè)氣墊凹陷結(jié)構(gòu)220，所述氣墊凹陷結(jié)構(gòu)220與設(shè)在所述閥體7上的柱塞結(jié)構(gòu)800相配合當(dāng)所述活塞3與所述閥體7將要接觸時(shí)在所述活塞3與所述閥體7的所述柱塞結(jié)構(gòu)800之間形成氣墊以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。
[0040]實(shí)施例10
如圖10所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述管道4設(shè)為設(shè)為所述氣缸I的排氣道401，所述座口 6設(shè)為內(nèi)開(kāi)座口 602，在所述閥體7上設(shè)開(kāi)啟彈性體702，在所述氣缸I的下端設(shè)下方杠桿2001，在所述缸蓋2的上方設(shè)上方杠桿2002，所述上方杠桿2002的一端設(shè)在能控制所述閥體7的位置處，所述下方杠桿2001的一端設(shè)在所述活塞3的下端下止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的所述氣缸I的下端下止點(diǎn)的上方并受所述活塞3的下行作用，所述下方杠桿2001和所述上方杠桿2002經(jīng)作用件2003相互作用，當(dāng)所述活塞3達(dá)到下止點(diǎn)附近時(shí)在所述活塞3的作用下所述下方杠桿2001下轉(zhuǎn)并經(jīng)所述作用件2003使所述上方杠桿2002下轉(zhuǎn)迫使所述閥體7下行將所述內(nèi)開(kāi)座口 602打開(kāi)開(kāi)始排氣，在所述開(kāi)啟彈性體702的作用下所述內(nèi)開(kāi)座口 602維持開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)排氣沖程接近完了所述活塞3上行至上止點(diǎn)附近時(shí)在所述活塞3的作用下所述閥體7上行將所述內(nèi)開(kāi)座口 602關(guān)閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸I內(nèi)被充入高壓氣體，在所述氣缸I內(nèi)的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內(nèi)開(kāi)座口602維持關(guān)閉狀態(tài)直至所述活塞3再次下行至下止點(diǎn)附近開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。
[0041]實(shí)施例11
如圖11所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例7的區(qū)別在于:所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓工質(zhì)源8，所述高壓工質(zhì)源8與所述管道4連通，在所述閥體7上設(shè)包圍所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771的集氣環(huán)560，當(dāng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770打開(kāi)時(shí)所述集氣環(huán)560會(huì)在所述活塞3與所述閥體7之間產(chǎn)生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。
[0042]實(shí)施例12
如圖12所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例11的區(qū)別在于:在所述活塞3上設(shè)氣墊凸起結(jié)構(gòu)230，所述氣墊凸起結(jié)構(gòu)230與所述集氣環(huán)560配合當(dāng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770打開(kāi)時(shí)會(huì)在所述活塞3與所述閥體7之間產(chǎn)生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。
[0043]實(shí)施例13
如圖13所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例11的區(qū)別在于:在所述活塞3上設(shè)氣墊凹陷結(jié)構(gòu)220，所述氣墊凹陷結(jié)構(gòu)220與設(shè)在所述閥體7上的柱塞結(jié)構(gòu)800相配合當(dāng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770打開(kāi)時(shí)會(huì)在所述活塞3與所述閥體7之間產(chǎn)生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。
[0044]實(shí)施例14
如圖14所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例11的區(qū)別在于:在所述活塞3上設(shè)氣墊凹陷結(jié)構(gòu)220，所述氣墊凹陷結(jié)構(gòu)220與設(shè)在所述閥體7上的所述集氣環(huán)560相配合當(dāng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體771將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口 770打開(kāi)時(shí)會(huì)在所述活塞3與所述閥體7之間產(chǎn)生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。
[0045]實(shí)施例15
如圖15所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于:在所述活塞3上設(shè)硬質(zhì)耐磨結(jié)構(gòu)15,所述硬質(zhì)耐磨結(jié)構(gòu)15與所述活塞3連接。
[0046]實(shí)施例16
如圖16所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例6的區(qū)別在于:取消所述高壓原工質(zhì)源9，設(shè)置獨(dú)立彈性體200，所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體703與所述獨(dú)立彈性體200組合使用，以減小所述內(nèi)外開(kāi)組合閥體703與所述活塞3之間的剛性沖擊。
[0047]實(shí)施例17 如圖17所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述管道4設(shè)置在所述氣缸I的側(cè)壁上。
[0048]實(shí)施例18
如圖18所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述座口 6設(shè)為傾斜座口608，所述閥體7設(shè)為外開(kāi)傾斜閥體708，所述外開(kāi)傾斜閥體708受所述活塞3控制按正時(shí)關(guān)系將所述傾斜座口 608打開(kāi)和關(guān)閉。
[0049]實(shí)施例19
如圖19所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:在所述缸蓋2上設(shè)置多個(gè)充氣座口 77和多個(gè)排氣座口 78，以提高所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率和排氣效率。
[0050]實(shí)施例20
如圖20所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于:所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓原工質(zhì)源9，所述高壓原工質(zhì)源9與所述管道4連通，所述座口 6設(shè)為外開(kāi)座口 601，在所述閥體7遠(yuǎn)離所述活塞3的方向上設(shè)關(guān)閉彈性體701，所述關(guān)閉彈性體701對(duì)所述閥體7施加彈性壓力，所述關(guān)閉彈性體701和所述高壓原工質(zhì)源602的原工質(zhì)對(duì)所述閥體7的壓力之和大于或等于所述氣缸I內(nèi)燃燒爆炸時(shí)對(duì)所述閥體7的壓力使所述閥體7在所述氣缸I燃燒爆炸時(shí)仍經(jīng)閥體7維持所述外開(kāi)座口 601處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0051]實(shí)施例21
如圖21所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于:在所述閥體7內(nèi)部設(shè)彈性體299，以減小所述閥體7與所述活塞3之間的剛性沖擊。
[0052]實(shí)施例22
如圖22所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例3的區(qū)別在于:不包括所述高壓原工質(zhì)源9，在所述閥體7內(nèi)部設(shè)彈性體299，以減小所述閥體7與所述活塞3之間的剛性沖擊。
[0053]實(shí)施例23
如圖23所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于:所述作用件2003設(shè)為柔性作用件。
[0054]實(shí)施例24
如圖24所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于:所述閥體7受液壓式控制機(jī)構(gòu)/電磁式控制機(jī)構(gòu)99和正時(shí)控制系統(tǒng)991控制按正時(shí)關(guān)系打開(kāi)。
[0055]實(shí)施例25
如圖25所示的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于:在所述閥體7和所述活塞3之間設(shè)牽拉繩919，所述活塞3通過(guò)所述牽拉繩919將所述閥體7打開(kāi)。
[0056]顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸(I)、缸蓋(2)、活塞(3)和管道(4)，所述氣缸(I)和所述缸蓋(2 )連接，所述活塞(3 )設(shè)置在所述氣缸(I)內(nèi)，所述管道(4 )與所述缸蓋(2 )連接，在所述管道(4)與所述缸蓋(2)的連接處于所述缸蓋(2)上設(shè)連通所述管道(4)和所述氣缸(I)的座口( 6 )，在所述座口( 6 )處設(shè)閥體(7 )，所述閥體(7 )與所述座口( 6 )相配合，所述閥體(7)受所述活塞(3)控制按正時(shí)關(guān)系將所述座口(6)打開(kāi)和關(guān)閉，其特征在于: 所述座口(6)設(shè)為外開(kāi)座口(601 )，在所述閥體(7)上設(shè)氣動(dòng)導(dǎo)氣座口(770)，所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口(770)在連通所述管道(4)和所述氣缸(I)的方向上貫通所述閥體(7)，在所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口(770)處設(shè)外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771 )，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771)與所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口(770)相配合，所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771)受所述活塞(3)控制將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口( 770)打開(kāi)和關(guān)閉，所述閥體(7)經(jīng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771)受所述活塞(3)控制將所述外開(kāi)座口(601)打開(kāi)和關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)還包括高壓工質(zhì)源(8)，所述高壓工質(zhì)源(8)與所述管道(4)連通，在所述閥體(7)上設(shè)包圍所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771)的集氣環(huán)(560)，當(dāng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771)將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口( 770)打開(kāi)時(shí)所述集氣環(huán)(560)會(huì)在所述活塞(3)與所述閥體(7)之間產(chǎn)生集氣作用以減少所述活塞(3)與所述閥體(7)之間的撞擊。
3.如權(quán)利要求2所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:在所述活塞(3)上設(shè)氣墊凸起結(jié)構(gòu)(230),所述氣墊凸起結(jié)構(gòu)(230)與所述集氣環(huán)(560)配合當(dāng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771)將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口(770)打開(kāi)時(shí)會(huì)在所述活塞(3)與所述閥體(7)之間產(chǎn)生集氣作用以減少所述活塞(3)與所述閥體(7)之間的撞擊。
4.如權(quán)利要求2所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:在所述活塞(3)上設(shè)氣墊凹陷結(jié)構(gòu)(220)，所述氣墊凹陷結(jié)構(gòu)(220)與設(shè)在所述閥體(7)上的所述集氣環(huán)(560)相配合當(dāng)所述外開(kāi)氣動(dòng)閥體(771)將所述氣動(dòng)導(dǎo)氣座口(770)打開(kāi)時(shí)會(huì)在所述活塞(3)與所述閥體(7)之間產(chǎn)生集氣作用以減少所述活塞(3)與所述閥體(7)之間的撞擊。
5.如權(quán)利要求1所述的直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:在所述活塞(3)上設(shè)氣墊凹陷結(jié)構(gòu)(220)，所述氣墊凹陷結(jié)構(gòu)(220)與設(shè)在所述閥體(7)上的柱塞結(jié)構(gòu)(800)相配合當(dāng)所述活塞(3)與所述閥體(7)將要接觸時(shí)在所述活塞(3)與所述閥體(7)的所述柱塞結(jié)構(gòu)(800)之間形成氣墊以減少所述活塞(3)與所述閥體(7)之間的撞擊。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:在所述閥體(7)內(nèi)部設(shè)置彈性體(299)。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述直動(dòng)閥發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:在所述缸蓋(2)上設(shè)置多個(gè)充氣座口(77)和多個(gè)排氣座口(78)。
【文檔編號(hào)】F02B75/40GK103758574SQ201410001481
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2010年6月2日
【發(fā)明者】靳北彪 申請(qǐng)人:靳北彪