新型定止点自由活塞发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种新型定止点自由活塞发动机，包括活塞、气缸、运动构造件和曲轴，所述活塞与所述运动构造件设为一体式或经刚性体连接，所述活塞部分或全部设置在所述气缸内，所述活塞直接或经弹性体或经滑块与第一连杆的一端转动连接，所述第一连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴连接，所述运动构造件直接或经弹性体或经滑块与第二连杆的一端连接，所述第二连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴转动连接。本发明专利技术由于弹性连杆和弹性体的设置，通过合理调整弹性连杆的长度和弹性体的虎克系数及预压缩程度，可使得自由活塞发动机具有确定的上止点和相对确定的下止点，提高了自由活塞发动机的适用性、安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机领域。
技术介绍
众所周知，往复式内燃发动机已经拥有一百多年的历史，是一种非常成功 的热功转换机械。但目前人类所遇到的能源环境问题，对热功转换机械提出了 更高的要求。为此，往复式内燃机就显得体积大、重量大、效率低、低排放性 差。近些年来，人们开始特别注重自由活塞式发动机的研究和开发。与往复式 活塞发动机相比，自由活塞式发动机具有效率高、排放性好，体积小、重量轻 等优点。但是，自由活塞发动机上、下止点的不可控和工作噪声非常大的问题 一直没有得到解决，并且一般的自由活塞发动机多数为二冲程发动机，成为自 由活塞发动机商业化应用的巨大障碍。为此需要专利技术一种自由活塞发动机，以 提高自由活塞发动机的可控性和适用性，并且既可做二冲程运转模式，又可做 四沖程运转模式。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术公开了一种新型定止点自由活塞发动机。本专利技术的目的是这样实现的一种新型定止点自由活塞发动机，包括活塞、气缸、运动构造件和曲轴， 所述活塞与所述运动构造件设为一体式或经刚性体连接，所述活塞部分或全部 设置在所述气缸内，所述活塞与第一弹性连杆的一端转动连接，所述第一弹性 连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴转动连接，或所述活塞经弹性体与第一连 杆的一端转动连接，所述第一连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴转动连接， 或在所述活塞上设滑道，所述活塞经设置在所述滑道内的滑块与所述第一连杆5的一端滑动连接，所述第一连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴转动连接；所述运动构造件与第二弹性连杆的一端转动连接，所述第二弹性连杆的另一端与 所述曲轴的连杆销轴转动连接，或所述运动构造件经所述弹性体与第二连杆的 一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴转动连接，或在 所述运动构造件上设所述构造件滑道，所述运动构造件经设置在所述构造件滑 道内的所述滑块与所述第二连杆的一端滑动连接，所述第二连杆的另一端与所 述曲轴的连杆销轴转动连接。本专利技术所谓的刚性体是相对于弹性体而言，本身只能发生微小形变的刚体。 所谓的刚性连杆是相对于弹性连杆而言，本身只能发生微小形变的连杆。本专利技术所谓的运动构造件是指可以运动的构造件，如内燃机的活塞、空气 压缩机的活塞、液压马达的活塞、往复流体泵的活塞以及夯锤头等。所述滑道设为直线型滑道或设为弧形滑道，所述构造件滑道设为直线型构 造件滑道或设为弧形构造件滑道。所述滑道的设置是为了使连杆与活塞的连接 点或连杆与所述运动构造件的连接点能够在垂直和水平方向上产生位移，避免 连杆在运动时产生干涉，起到相当于连杆伸缩的作用。在所述滑道设为所述直线型滑道和所述构造件滑道设为所述直线型构造件 滑道的结构中，所述第一连杆和所述第二连杆设为一体式。所述第 一连杆设为弹性连杆或设为刚性连杆，所述第二连杆设为弹性连杆 或设为刚性连杆。一种新型定止点自由活塞发动机，包括活塞、气缸、运动构造件和曲轴， 所述活塞与所述运动构造件设为一体式或经刚性体连接，所述活塞部分或全部 设置在所述气缸内，所述活塞与第一失稳连杆的一端转动连接，所述第一失稳 连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴转动连接，所述运动构造件与第二失稳连 杆的一端转动连接，所述第二失稳连杆的另一端与所述曲轴的连杆销轴转动连 接，所述第一失稳连杆的长度大于或等于以活塞连杆连接点和构造件连杆连接 点之间的距离为底边，以所述曲轴的曲柄半径为高的三角形的一个腰的长度， 所述第二失稳连杆的长度大于或等于以所述活塞连杆连接点和所述构造件连杆 连接点之间的距离为底边，以所述曲轴的曲柄半径为高的三角形的另一个腰的长度。所述第一失稳连杆设为二连杆式失稳连杆、多连杆式失稳连杆、链条式失 稳连杆、索链式失稳连杆、绳索式失稳连杆、伸缩式失稳连杆或其中两种或多 种失稳连杆的组合，所述第二失稳连杆设为二连杆式失稳连杆、多连杆式失稳 连杆、链条式失稳连杆、索链式失稳连杆、绳索式失稳连杆、伸缩式失稳连杆 或其中两种或多种失稳连杆的组合。本专利技术所谓的失稳连杆是指不能承担压力，只能承担拉力的连杆，如传统 的二连杆、多连杆、锁链、链条和绳索等。所述运动构造件设为构造件活塞，在所述构造件活塞外设置构造件气缸， 所述构造件活塞设为动力活塞，所述构造件气缸设为动力缸，所述曲轴设为动 力输出轴。所述运动构造件设为构造件活塞，在所述构造件活塞外设置构造件气缸， 所述构造件活塞设为负载活塞，所述构造件气缸设为负载缸。本专利技术所谓的动力活塞指内燃机的活塞，所谓的动力釭指内燃机的气缸。本专利技术中的曲轴可以设置飞轮装置，所述曲轴可以作为正时机构的动力源， 或者作为控制正时机构的信号源。同时，所述曲轴也可以作为动力输出轴。本专利技术所谓的负载活塞指对外作功的活塞，如空气压缩机的活塞，液压马达的活塞以及往复流体泵的活塞等；所谓的负载缸指与负载活塞相对应的缸体，如空气压缩4几的气缸，液压马达的缸体以及往复流体泵的缸体等。所述第一连杆和所述第二连杆与所述曲轴的同一连杆销轴或不同连杆销轴 转动连接。所述新型定止点自由活塞发动机设为二冲程发动才几或设为四冲程发动才几。 所述运动构造件设为夯锤头。本专利技术有以下积极有益的效果1、 本专利技术由于弹性连杆和弹性体的设置，通过合理调整弹性连杆的长度和 弹性体的虎克系数及预压缩程度，可使得自由活塞发动机具有确定的上止点和 相对确定的下止点，提高了自由活塞发动机的适用性、安全性和可靠性。2、 本专利技术由于失稳连杆和弹性体的设置，减少了曲柄连杆机构作旋转运动的质量，进而减少整机的质量，提高了发动机的平稳性。 附图说明图1是本专利技术一实施例的结构示意图2是本专利技术曲轴通过刚性连杆和弹性体分别与活塞和运动结构件转动连 接的结构示意图3是本专利技术曲轴通过直线型滑道中的滑块分别与活塞和运动结构件转动 连接的结构示意图4是本专利技术曲轴通过弧形滑道中的滑块分别与活塞和运动结构件转动连 接的结构示意图5是本专利技术的构造件活塞和构造件气缸分别设为负载活塞和负载缸的结 构示意图6是本专利技术的失稳连杆设置为多连杆式失稳连杆的结构示意图； 图7是本专利技术的失稳连杆设置为链条式失稳连杆的结构示意图； 图8是本专利技术的失稳连杆设置为索链式失稳连杆的结构示意图； 图9是本专利技术的失稳连杆设置为绳索式失稳连杆的结构示意图； 图10是本专利技术的失稳连杆设置为伸缩式失稳连杆的结构示意图； 图11是本专利技术的运动构造件设置为夯锤头的结构示意图； 图12是本专利技术第一连杆和第二连杆设为一体式的结构示意图。附图编号I. 活塞II. 运动构造件 201.构造件气缸 61.第一弹性连杆 8.滑道702.多连杆式失稳连杆 705.绳索式失稳连杆2.气缸 4.弹性体 101.负载活塞 62.第二弹性连杆 111.夯《垂头 703.链条式失稳连杆 1001.动力活塞3.曲轴 110.构造件活塞 202.负载缸 5.滑块 701. 二连杆式失稳连杆 704.索链式失稳连杆 2001.动力缸706.伸缩式失稳连杆 81.直线型滑道 8011.直线型构造件滑道 92.第二失稳连杆 具体实施例方式如图l所示的新型定止点自由活塞发动机，包括活塞l、气缸2、运动构造 件11和曲轴3，所述活塞1与所述运动构造件11 i殳为一体式或经刚性体10连 接，所述活塞1部分或全部设置在所述气缸2内，所述活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型定止点自由活塞发动机，包括活塞（１）、气缸（２）、运动构造件（１１）和曲轴（３），其特征在于：所述活塞（１）与所述运动构造件（１１）设为一体式或经刚性体（１０）连接，所述活塞（１）部分或全部设置在所述气缸（２）内，所述活塞（１）与第一弹性连杆（６１）的一端转动连接，所述第一弹性连杆（６１）的另一端与所述曲轴（３）的连杆销轴转动连接，或所述活塞（１）经弹性体（４）与第一连杆（７１）的一端转动连接，所述第一连杆（７１）的另一端与所述曲轴（３）的连杆销轴转动连接，或在所述活塞（１）上设滑道（８），所述活塞（１）经设置在所述滑道（８）内的滑块（５）与所述第一连杆（７１）的一端滑动连接，所述第一连杆（７１）的另一端与所述曲轴（３）的连杆销轴转动连接；所述运动构造件（１１）与第二弹性连杆（６２）的一端转动连接，所述第二弹性连杆（６２）的另一端与所述曲轴（３）的连杆销轴转动连接，或所述运动构造件（１１）经所述弹性体（４）与第二连杆（７２）的一端转动连接，所述第二连杆（７２）的另一端与所述曲轴（３）的连杆销轴转动连接，或在所述运动构造件（１１）上设构造件滑道（８０１），所述运动构造件（１１）经设置在所述构造件滑道（８０１）内的所述滑块（５）与所述第二连杆（７２）的一端滑动连接，所述第二连杆（７２）的另一端与所述曲轴（３）的连杆销轴转动连接。...

【技术特征摘要】
1、一种新型定止点自由活塞发动机，包括活塞(1)、气缸(2)、运动构造件(11)和曲轴(3)，其特征在于所述活塞(1)与所述运动构造件(11)设为一体式或经刚性体(10)连接，所述活塞(1)部分或全部设置在所述气缸(2)内，所述活塞(1)与第一弹性连杆(61)的一端转动连接，所述第一弹性连杆(61)的另一端与所述曲轴(3)的连杆销轴转动连接，或所述活塞(1)经弹性体(4)与第一连杆(71)的一端转动连接，所述第一连杆(71)的另一端与所述曲轴(3)的连杆销轴转动连接，或在所述活塞(1)上设滑道(8)，所述活塞(1)经设置在所述滑道(8)内的滑块(5)与所述第一连杆(71)的一端滑动连接，所述第一连杆(71)的另一端与所述曲轴(3)的连杆销轴转动连接；所述运动构造件(11)与第二弹性连杆(62)的一端转动连接，所述第二弹性连杆(62)的另一端与所述曲轴(3)的连杆销轴转动连接，或所述运动构造件(11)经所述弹性体(4)与第二连杆(72)的一端转动连接，所述第二连杆(72)的另一端与所述曲轴(3)的连杆销轴转动连接，或在所述运动构造件(11)上设构造件滑道(801)，所述运动构造件(11)经设置在所述构造件滑道(801)内的所述滑块(5)与所述第二连杆(72)的一端滑动连接，所述第二连杆(72)的另一端与所述曲轴(3)的连杆销轴转动连接。2、 如权利要求l所述新型定止点自由活塞发动机，其特征在于所述滑道 (8 )设为直线型滑道(81)或设为弧形滑道(82 )，所述构造件滑道(801 )设为直线型构造件滑道(8011)或设为弧形构造件滑道(8012)。3、 如权利要求2所述新型定止点自由活塞发动^L，其特征在于在所述滑 道(8)设为所述直线型滑道(81 )和所述构造件滑道(801 )设为所述直线型 构造件滑道(8011)的结构中，所述第一连杆(71)和所述第二连杆(72)设 为一体式。4、 如权利要求l所述新型定止点自由活塞发动机，其特征在于所述第一 连杆(71 )设为弹性连杆(6)或设为刚性连杆(7),所述第二连杆(72)设为 弹性连杆(6)或设为刚性连杆(7)。5、 一种新型定止点自由活塞发动机，包括活塞(l)、气缸(2)、运动构造 件(11 )和曲轴(3 ),其特征在于所述活塞(1 )与所述运动构造件(11 )设为一体式或经刚性体(10 )连接，所述活塞(...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳北彪，
申请(专利权)人：靳北彪，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]