專利名稱：直動閥發動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及熱能與動力領域，尤其涉及一種直動閥發動機。
背景技術：
發動機的傳統配氣方式基本上有兩類，一類是凸輪式控制方式，另一類是氣缸側壁開口的配氣方式。前者機構復雜，后者由于潤滑油外泄造成污染。如果能夠找到另一種配氣方式或對氣缸導入工質或原工質的方式以及廢氣的導出方式，將使發動機結構變得簡單。特別是針對以高壓工質或高壓原工質對氣缸進行充入式的發動機，則更是需要一種新的氣體的導入導出方式。
發明內容
為了解決上述現有發動機中存在的問題，本發明的技術方案如下一種直動閥發動機，包括氣缸、缸蓋、活塞和管道，所述氣缸和所述缸蓋連接，所述活塞設置在所述氣缸內，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連通所述管道和所述氣缸的座口，在所述座口處設閥體，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關系將所述座口打開和關閉。所述直動閥發動機還包括高壓工質源，所述座口設為外開座口，所述高壓工質源與所述管道連通，所述高壓工質源內的高壓工質經所述外開座口按正時關系被定量導入所述氣缸內不再進行燃燒化學反應直接膨脹推動所述活塞對外作功。所述直動閥發動機還包括高壓原工質源，所述座口設為外開座口，在所述閥體上設關閉彈性體，所述高壓原工質源與所述管道連通，所述高壓原工質源內的高壓原工質經所述外開座口按正時關系被定量導入所述氣缸內在進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞對外作功。所述管道設為所述氣缸的排氣道，所述座口設為內開座口，在所述閥體上設開啟彈性體，當所述活塞下行至下止點附近時，所述氣缸內的壓力下降，所述閥體在所述開啟彈性體的作用下將所述內開座口打開開始排氣，當進行排氣沖程的所述活塞上行至上止點附近時所述活塞推動所述閥體上行使所述內開座口關閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸內被充入高壓氣體，在所述氣缸內的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內開座口維持關閉狀態直至所述活塞再次下行至下止點附近時，所述氣缸內的壓力下降，所述閥體在所述開啟彈性體的作用下將所述內開座口打開，進入下一工作循環。所述直動閥發動機還包括高壓原工質源，所述座口設為外開座口，所述高壓原工質源與所述管道連通，所述高壓原工質源內的高壓原工質經所述外開座口按正時關系被定量導入所述氣缸內，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反應在所述氣缸內建立的最高壓力和所述高壓原工質源內的高壓原工質的壓力之比實現所述高壓原工質在所述氣缸內發生燃燒化學反應時所述外開座口仍保持關閉的狀態，所述高壓原工質在所述氣缸內進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞對外作功。
所述直動閥發動機還包括高壓原工質源，所述高壓原工質源與所述管道連通，所述座口設為由外開座口和內開座口構成的內外開組合座口，所述閥體設為內外開組合閥體，所述內外開組合閥體和所述內外開組合座口相配合在充入高壓原工質過程中將所述內外開組合座口打開，在完成充入高壓原工質過程時將所述內外開組合座口的所述外開座口關閉，在所述高壓原工質于所述氣缸內進行燃燒化學反應時在高壓作用下所述內外開組合閥體外移使所述內外開組合座口的所述內開座口關閉，所述高壓原工質在所述氣缸內進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞對外作功。所述座口設為外開座口，在所述閥體上設氣動導氣座口，所述氣動導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，在所述氣動導氣座口處設外開氣動閥體， 所述外開氣動閥體與所述氣動導氣座口相配合，所述外開氣動閥體受所述活塞控制將所述氣動導氣座口打開和關閉，所述閥體經所述外開氣動閥體受所述活塞控制將所述外開座口打開和關閉。在所述內外開組合閥體上設氣動導氣座口，所述氣動導氣座口在連通所述管道和所述氣缸的方向上貫通所述內外開組合閥體，在所述氣動導氣座口處設外開氣動閥體，所述外開氣動閥體與所述氣動導氣座口相配合，所述外開氣動閥體受所述活塞控制將所述氣動導氣座口打開和關閉，所述內外開組合閥體經所述外開氣動閥體受所述活塞控制將所述內外開組合座口打開和關閉。在所述活塞上設氣墊凹陷結構，所述氣墊凹陷結構與設在所述閥體上的柱塞結構相配合當所述活塞與所述閥體將要接觸時在所述活塞與所述閥體的所述柱塞結構之間形成氣墊以減少所述活塞與所述閥體之間的撞擊。所述管道設為設為所述氣缸的排氣道，所述座口設為內開座口，在所述閥體上設開啟彈性體，在所述氣缸的下端設下方杠桿，在所述缸蓋的上方設上方杠桿，所述上方杠桿的一端設在能控制所述閥體的位置處，所述下方杠桿的一端設在所述活塞的下端下止點所對應的所述氣缸的下端下止點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作用件相互作用，當所述活塞達到下止點附近時在所述活塞的作用下所述下方杠桿下轉并經所述作用件使所述上方杠桿下轉迫使所述閥體下行將所述內開座口打開開始排氣，在所述開啟彈性體的作用下所述內開座口維持開啟狀態，當排氣沖程接近完了所述活塞上行至上止點附近時在所述活塞的作用下所述閥體上行將所述內開座口關閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸內被充入高壓氣體，在所述氣缸內的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內開座口維持關閉狀態直至所述活塞再次下行至下止點附近開始下一個工作循環。本發明的原理是在不使用凸輪機構的前提下，利用發動機的活塞直接或間接控制閥體實現對流入流出燃燒室的流體的正時控制滿足發動機正常工作的要求。本發明所公開的直動閥發動機中的直動閥可以用作原工質充入氣缸的閥體使用，可以用作高壓工質(所謂高壓工質是指進入氣缸后不進行燃燒就進行膨脹作功的工質)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。本發明所謂的正時關系是指為滿足發動機正常工作需要按發動機循環邏輯關系打開或關閉所述座口的時間關系。本發明所謂的原工質是指進入燃燒室的氧化劑、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，也就是在燃燒室內即將發生燃燒反應前的工質，所謂相變物是指處于不同狀態的原工質，即氣態、液態、固態、臨界態、超臨界態、超超臨界態或溫度壓力更高狀態的流體。所謂膨脹劑是指不參與燃燒化學反應起升溫或降溫以及調整作功工質摩爾數的作用的工質。所謂直動閥發動機中的直動閥是指由所述閥體和所述座口所構成的由所述活塞的推進作用或牽拉作用迫使所述閥體位移或偏轉從而實現所述座口打開或關閉的機構，所述座口連通所述氣缸和所述管道。本發明所謂活塞的下端下止點是指活塞處于下止點位置時，活塞的最下端所處的位置；所謂氣缸的下端下止點是指所述活塞下端下止點在所述氣缸上所對應的位置。本發明中所謂的閥體受活塞控制是指由活塞的推進作用或牽拉作用迫使所述閥體位移或偏轉的過程；所謂推進作用是指所述活塞上行作用，包括直接撞擊、經構造件撞擊、經彈性體撞擊和經動作結構(所謂動作結構是指由兩個或兩個以上部件構成的可以將所述活塞的推進作用作用于所述閥體的機構)撞擊等一切由所述活塞推進及上行撞擊過程使所述閥體發生位移或偏轉的作用形式；所謂牽拉作用是指所述活塞下行作用，包括下行撞擊過程、通過設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所述閥體使閥體發生位移或偏轉的作用形式。在推進作用和牽拉作用中為減少撞擊帶來的噪聲和磨損，可以在活塞上、閥體上或兩者之間設彈性體。本發明中所謂的開啟彈性體是指彈性力趨于使所述閥體將所述座口打開的彈性體；所謂關閉彈性體是指彈性力趨于使所述閥體將所述座口關閉的彈性體；所述彈性體可以是彈簧(包括氣體彈簧)、磁力作用機構等。本發明所謂的氣動導氣座口是指設置在貫通所述閥體的通道上的座口，其目的是通過這一座口向所述氣缸內導入部分高壓氣體，以形成氣墊作用并減少所述閥體的開啟壓力，最終達到減少所述活塞與所述閥體之間的作用力；所謂的外開氣動閥體是指當所述閥體向遠離所述氣缸方向位移時會使所述氣動導氣座口打開的閥體；所謂的氣墊凹陷結構是指設置在所述活塞或所述閥體上的凹陷結構(相當于與柱塞相配合的氣缸)，當所述活塞和所述閥體相互作用時，會有結構體(相當于柱塞)進入凹陷結構，在凹陷結構內的氣體被壓縮，從而減少所述活塞和所述閥體之間的撞擊力的結構；所謂的氣墊凸起結構是指設置在所述活塞或所述閥體上的凸起結構，所述凸起結構相當于設置在所述活塞或所述閥體上的挺桿；所謂的集氣環是指能夠防止通過所述氣動導氣座口被導入所述氣缸內的氣體快速擴散的環狀結構，其目的通過防止氣體的快速擴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。本發明所公開的直動閥發動機中所謂的“所述閥體受所述活塞控制按正時關系將所述座口打開和關閉”是指在所述活塞的作用下，所述閥體按照發動機工作的邏輯關系將所述座口打開和/或關閉。在所述活塞對所述閥體實施關閉動作的結構中，所述閥體的打開動作可以由所述活塞來實現，也可以由其他控制機構來實現(如電磁機構或液壓機構等)；在所述活塞對所述閥體實施打開動作的結構中，所述閥體的關閉動作可以由所述活塞來實現，也可以由其他控制機構來實現(如電磁機構或液壓機構等)。本發明中所述活塞直接或間接控制所述閥體，這一過程雖然會產生一定的撞擊力，但是由于所述活塞均是處于上止點附近或下止點附近時才發生撞擊，這時所述活塞的運動速度已經很低。所以，只要采取一些措施(如氣墊、彈性接觸件或高強撞擊材料等方式)是可以使撞擊不影響發動機的正常工作和壽命。不僅如此，可以在發生撞擊的界面處設置易更換撞擊件，當車輛進行維修保養時，及時更換這些撞擊件就可以保證發動機在設定的狀態下工作。本發明所謂的上方杠桿是指設在缸蓋上方的杠桿，它的支點可以設在一端，也開始設在兩端中間；所謂下方杠桿是指設在所述氣缸下端的杠桿，它的支點可以設在一端，也開始設在兩端中間；所謂作用件是指構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。本發明所公開的直動閥發動機中可以在所述閥體和所述活塞相互作用的受力鏈上設彈性體，此彈性體的主要作用是減少撞擊。當所述閥體設為外開閥體時，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和滯后關閉的作用，這一作用能減少活塞處于上止點前的充氣阻力，有利于提高發動機的效率；當所述閥體設為內開閥體時，此彈性體不僅具有減少撞擊的作用，還具有使閥體滯后關閉的作用，這一作用能促使所述氣缸內廢氣的徹底排出，有利于提高發動機的效率。本發明所公開的直動閥發動機，可根據熱能與動力領域的公知技術和原理在適當的地方設置控制閥、泵、傳感器、控制單元、燃料噴射器、火花塞等部件、單元或系統。本發明的有益效果如下1、本發明結構簡單、制造成本低、可靠性高。2、本發明簡化了發動機的配氣系統，提高了發動機的配氣效率。3、本發明可以解決高壓氣體(包括高壓工質和高壓原工質)對氣缸充氣時閥體所造成的工質外泄問題，同樣也適用于以高壓水蒸汽作為工質的活塞式動力機械包括自由活塞和活塞式外燃機。
圖1所示的是本發明實施例1的結構示意圖；
圖2所示的是本發明實施例2的結構示意 圖3所示的是本發明實施例3的結構示意 圖4所示的是本發明實施例4的結構示意 圖5所示的是本發明實施例5的結構示意 圖6所示的是本發明實施例6的結構示意 圖7所示的是本發明實施例7的結構示意 圖8所示的是本發明實施例8的結構示意圖；
圖9所示的是本發明實施例9的結構示意 圖10所示的是本發明實施例10的結構示意圖
圖11所示的是本發明實施例11的結構示意圖
圖12所示的是本發明實施例12的結構示意圖
圖13所示的是本發明實施例13的結構示意圖
圖14所示的是本發明實施例14的結構示意圖
圖15所示的是本發明實施例15的結構示意圖
圖16所示的是本發明實施例16的結構示意圖
圖17所示的是本發明實施例17的結構示意圖；圖18所示的是本發明實施例18的結構示意圖；圖19所示的是本發明實施例19的結構示意圖；圖20所示的是本發明實施例20的結構示意圖；圖21所示的是本發明實施例21的結構示意圖；圖22所示的是本發明實施例22的結構示意圖；圖23所示的是本發明實施例23的結構示意圖；圖M所示的是本發明實施例M的結構示意圖；圖25所示的是本發明實施例25的結構示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1所示的直動閥發動機，包括氣缸1、缸蓋2、活塞3和管道4，所述氣缸1和所述缸蓋2連接，所述活塞3設置在所述氣缸1內，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上設連通所述管道4和所述氣缸1的座口 6，在所述座口 6處設閥體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控制按正時關系將所述座口 6打開和關閉。實施例2如圖2所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述直動閥發動機還包括高壓工質源8，所述座口 6設為外開座口 601，所述高壓工質源8與所述管道4連通，所述高壓工質源8內的高壓工質經所述外開座口 601按正時關系被定量導入所述氣缸1內不再進行燃燒化學反應直接膨脹推動所述活塞3對外作功。實施例3如圖3所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述直動閥發動機還包括高壓原工質源9，所述座口 6設為外開座口 601，在所述閥體7上設關閉彈性體701，所述高壓原工質源9與所述管道4連通，所述高壓原工質源9內的高壓原工質經所述外開座口 601按正時關系被定量導入所述氣缸1內在進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞3對外作功。實施例4如圖4所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述管道4設為所述氣缸 1的排氣道401，所述座口 6設為內開座口 602，在所述閥體7上設開啟彈性體702，當所述活塞3下行至下止點附近時，所述氣缸1內的壓力下降，所述閥體7在所述開啟彈性體702的作用下將所述內開座口 602打開開始排氣，當進行排氣沖程的所述活塞3上行至上止點附近時所述活塞3推動所述閥體7上行使所述內開座口 602關閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸1內被充入高壓氣體，在所述氣缸1內的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內開座口 602 維持關閉狀態直至所述活塞3再次下行至下止點附近時，所述氣缸1內的壓力下降，所述閥體7在所述開啟彈性體702的作用下將所述內開座口 602打開，進入下一工作循環。實施例5如圖5所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述直動閥發動機還包括
8高壓原工質源9，所述座口 6設為外開座口 601，所述高壓原工質源9與所述管道4連通，所述高壓原工質源9內的高壓原工質經所述外開座口 601按正時關系被定量導入所述氣缸1 內，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反應在所述氣缸1內建立的最高壓力和所述高壓原工質源9內的高壓原工質的壓力之比實現所述高壓原工質在所述氣缸1內發生燃燒化學反應時所述外開座口 601仍保持關閉的狀態，所述高壓原工質在所述氣缸1內進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞3對外作功。實施例6如圖6所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述直動閥發動機還包括高壓原工質源9，所述高壓原工質源9與所述管道4連通，所述座口 6設為由外開座口 601 和內開座口 602構成的內外開組合座口 603，所述閥體7設為內外開組合閥體702，所述內外開組合閥體702和所述內外開組合座口 603相配合在充入高壓原工質過程中將所述內外開組合座口 603打開，在完成充入高壓原工質過程時將所述內外開組合座口 603的所述外開座口 601關閉，在所述高壓原工質于所述氣缸1內進行燃燒化學反應時在高壓作用下所述內外開組合閥體702外移使所述內外開組合座口 603的所述內開座口 602關閉，所述高壓原工質在所述氣缸1內進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞3對外作功。實施例7如圖7所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述座口 6設為外開座口 601，在所述閥體7上設氣動導氣座口 770，所述氣動導氣座口 770在連通所述管道4和所述氣缸1的方向上貫通所述閥體7，在所述氣動導氣座口 770處設外開氣動閥體771，所述外開氣動閥體771與所述氣動導氣座口 770相配合，所述外開氣動閥體771受所述活塞3控制將所述氣動導氣座口 770打開和關閉，所述閥體7經所述外開氣動閥體771受所述活塞 3控制將所述外開座口 601打開和關閉。實施例8如圖8所示的直動閥發動機，其與實施例6的區別在于在所述內外開組合閥體 702上設氣動導氣座口 770，所述氣動導氣座口 770在連通所述管道4和所述氣缸1的方向上貫通所述內外開組合閥體702，在所述氣動導氣座口 770處設外開氣動閥體771，所述外開氣動閥體771與所述氣動導氣座口 770相配合，所述外開氣動閥體771受所述活塞3控制將所述氣動導氣座口 770打開和關閉，所述內外開組合閥體702經所述外開氣動閥體771 受所述活塞3控制將所述內外開組合座口 603打開和關閉。實施例9如圖9所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于在所述活塞3上設氣墊凹陷結構220，所述氣墊凹陷結構220與設在所述閥體7上的柱塞結構800相配合當所述活塞 3與所述閥體7將要接觸時在所述活塞3與所述閥體7的所述柱塞結構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。實施例10如圖10所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述管道4設為設為所述氣缸1的排氣道401，所述座口 6設為內開座口 602，在所述閥體7上設開啟彈性體702， 在所述氣缸1的下端設下方杠桿2001，在所述缸蓋2的上方設上方杠桿2002，所述上方杠桿2002的一端設在能控制所述閥體7的位置處，所述下方杠桿2001的一端設在所述活塞3的下端下止點所對應的所述氣缸1的下端下止點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經作用件2003相互作用，當所述活塞3達到下止點附近時在所述活塞3的作用下所述下方杠桿2001下轉并經所述作用件2003使所述上方杠桿 2002下轉迫使所述閥體7下行將所述內開座口 602打開開始排氣，在所述開啟彈性體702 的作用下所述內開座口 602維持開啟狀態，當排氣沖程接近完了所述活塞3上行至上止點附近時在所述活塞3的作用下所述閥體7上行將所述內開座口 602關閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸1內被充入高壓氣體，在所述氣缸1內的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內開座口 602維持關閉狀態直至所述活塞3再次下行至下止點附近開始下一個工作循環。實施例11如圖11所示的直動閥發動機，其與實施例7的區別在于所述直動閥發動機還包括高壓工質源8，所述高壓工質源8與所述管道4連通，在所述閥體7上設包圍所述外開氣動閥體771的集氣環560，當所述外開氣動閥體771將所述氣動導氣座口 770打開時所述集氣環560會在所述活塞3與所述閥體7之間產生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7 之間的撞擊。實施例12如圖12所示的直動閥發動機，其與實施例11的區別在于在所述活塞3上設氣墊凸起結構230，所述氣墊凸起結構230與所述集氣環560配合當所述外開氣動閥體771將所述氣動導氣座口 770打開時會在所述活塞3與所述閥體7之間產生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。實施例13如圖13所示的直動閥發動機，其與實施例11的區別在于在所述活塞3上設氣墊凹陷結構220，所述氣墊凹陷結構220與設在所述閥體7上的柱塞結構800相配合當所述外開氣動閥體771將所述氣動導氣座口 770打開時會在所述活塞3與所述閥體7之間產生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。實施例14如圖14所示的直動閥發動機，其與實施例11的區別在于在所述活塞3上設氣墊凹陷結構220，所述氣墊凹陷結構220與設在所述閥體7上的所述集氣環560相配合當所述外開氣動閥體771將所述氣動導氣座口 770打開時會在所述活塞3與所述閥體7之間產生集氣作用以減少所述活塞3與所述閥體7之間的撞擊。實施例15如圖15所示的直動閥發動機，其與實施例7的區別在于在所述活塞3上設硬質耐磨結構15，所述硬質耐磨結構15與所述活塞3連接。實施例16如圖16所示的直動閥發動機，其與實施例6的區別在于設置獨立彈性體200，所述內外開組合閥體702與所述獨立彈性體200組合使用，以減小所述內外開組合閥體702 與所述活塞3之間的剛性沖擊。實施例17如圖17所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述管道4設置在所述氣缸1的側壁上。
實施例18如圖18所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于所述座口 6設為傾斜座口 608，所述閥體7設為外開傾斜閥體708，所述外開傾斜閥體708受所述活塞3控制按正時關系將所述傾斜座口 608打開和關閉。實施例19如圖19所示的直動閥發動機，其與實施例1的區別在于在所述缸蓋2上設置多個充氣座口 77和多個排氣座口 78，以提高所述直動閥發動機的進氣效率和排氣效率。實施例20如圖20所示的直動閥發動機，其與實施例4的區別在于所述直動閥發動機還包括高壓原工質源9，所述高壓原工質源9與所述管道4連通，所述座口 6設為外開座口 601， 在所述閥體7遠離所述活塞3的方向上設關閉彈性體701，所述關閉彈性體701對所述閥體 7施加彈性壓力，所述關閉彈性體701和所述高壓原工質源602的原工質對所述閥體7的壓力之和大于或等于所述氣缸1內燃燒爆炸時對所述閥體7的壓力使所述閥體7在所述氣缸 1燃燒爆炸時仍經閥體7維持所述外開座口 601處于關閉狀態。實施例21如圖21所示的直動閥發動機，其與實施例4的區別在于所述閥體7內部設有彈性體四9，以減小所述閥體7與所述活塞3之間的剛性沖擊。實施例22如圖22所示的直動閥發動機，其與實施例3的區別在于所述閥體7內部設有彈性體四9，以減小所述閥體7與所述活塞3之間的剛性沖擊。實施例23如圖23所示的直動閥發動機，其與實施例10的區別在于所述作用件2003設為柔性作用件。實施例M如圖M所示的直動閥發動機，其與實施例4的區別在于所述閥體7受液壓式控制機構/電磁式控制機構99和正時控制系統991控制按正時關系打開。實施例25如圖25所示的直動閥發動機，其與實施例4的區別在于在所述閥體7和所述活塞3之間設牽拉繩919，所述活塞3通過所述牽拉繩919將所述閥體7打開。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員，能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種直動閥發動機，包括氣缸(1)、缸蓋( 、活塞C3)和管道，其特征在于所述氣缸(1)和所述缸蓋( 連接，所述活塞C3)設置在所述氣缸(1)內，所述管道(4)與所述缸蓋( 連接，在所述管道(4)與所述缸蓋O)的連接處于所述缸蓋( 上設連通所述管道⑷和所述氣缸⑴的座口(6)，在所述座口(6)處設閥體(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)控制按正時關系將所述座口(6)打開和關閉。
2.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于所述直動閥發動機還包括高壓工質源(8)，所述座口(6)設為外開座口(601)，所述高壓工質源(8)與所述管道(4)連通，所述高壓工質源(8)內的高壓工質經所述外開座口(601)按正時關系被定量導入所述氣缸 (1)內不再進行燃燒化學反應直接膨脹推動所述活塞(3)對外作功。
3.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于所述直動閥發動機還包括高壓原工質源(9)，所述座口(6)設為外開座口(601)，在所述閥體(7)上設關閉彈性體(701)，所述高壓原工質源(9)與所述管道(4)連通，所述高壓原工質源(9)內的高壓原工質經所述外開座口(601)按正時關系被定量導入所述氣缸(1)內在進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞(3)對外作功。
4.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于所述管道(4)設為所述氣缸(1)的排氣道G01)，所述座口(6)設為內開座口(602)，在所述閥體(7)上設開啟彈性體(702)， 當所述活塞C3)下行至下止點附近時，所述氣缸(1)內的壓力下降，所述閥體(7)在所述開啟彈性體(702)的作用下將所述內開座口(602)打開開始排氣，當進行排氣沖程的所述活塞⑶上行至上止點附近時所述活塞⑶推動所述閥體(7)上行使所述內開座口(602)關閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸(1)內被充入高壓氣體，在所述氣缸(1)內的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內開座口(60 維持關閉狀態直至所述活塞C3)再次下行至下止點附近時，所述氣缸(1)內的壓力下降，所述閥體(7)在所述開啟彈性體(702)的作用下將所述內開座口(602)打開，進入下一工作循環。
5.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于所述直動閥發動機還包括高壓原工質源(9)，所述座口(6)設為外開座口(601)，所述高壓原工質源(9)與所述管道(4)連通，所述高壓原工質源(9)內的高壓原工質經所述外開座口(601)按正時關系被定量導入所述氣缸(1)內，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反應在所述氣缸(1)內建立的最高壓力和所述高壓原工質源(9)內的高壓原工質的壓力之比實現所述高壓原工質在所述氣缸(1)內發生燃燒化學反應時所述外開座口(601) 仍保持關閉的狀態，所述高壓原工質在所述氣缸(1)內進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞(3)對外作功。
6.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于所述直動閥發動機還包括高壓原工質源(9)，所述高壓原工質源(9)與所述管道⑷連通，所述座口(6)設為由外開座口 (601)和內開座口(602)構成的內外開組合座口(603)，所述閥體(7)設為內外開組合閥體 (702)，所述內外開組合閥體(70 和所述內外開組合座口(60 相配合在充入高壓原工質過程中將所述內外開組合座口(603)打開，在完成充入高壓原工質過程時將所述內外開組合座口(60 的所述外開座口(601)關閉，在所述高壓原工質于所述氣缸(1)內進行燃燒化學反應時在高壓作用下所述內外開組合閥體(702)外移使所述內外開組合座口(603)的所述內開座口(60 關閉，所述高壓原工質在所述氣缸(1)內進行燃燒化學反應后膨脹推動所述活塞(3)對外作功。
7.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于所述座口(6)設為外開座口(601)，在所述閥體(7)上設氣動導氣座口(770)，所述氣動導氣座口(770)在連通所述管道 (4)和所述氣缸(1)的方向上貫通所述閥體(7)，在所述氣動導氣座口(770)處設外開氣動閥體(771)，所述外開氣動閥體(771)與所述氣動導氣座口(770)相配合，所述外開氣動閥體(771)受所述活塞C3)控制將所述氣動導氣座口(770)打開和關閉，所述閥體(7)經所述外開氣動閥體(771)受所述活塞(3)控制將所述外開座口(601)打開和關閉。
8.根據權利要求6所述直動閥發動機，其特征在于在所述內外開組合閥體(702)上設氣動導氣座口(770)，所述氣動導氣座口(770)在連通所述管道(4)和所述氣缸(1)的方向上貫通所述內外開組合閥體(702)，在所述氣動導氣座口(770)處設外開氣動閥體 (771)，所述外開氣動閥體(771)與所述氣動導氣座口(770)相配合，所述外開氣動閥體 (771)受所述活塞C3)控制將所述氣動導氣座口(770)打開和關閉，所述內外開組合閥體 (702)經所述外開氣動閥體(771)受所述活塞(3)控制將所述內外開組合座口(603)打開和關閉。
9.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于在所述活塞(3)上設氣墊凹陷結構020)，所述氣墊凹陷結構(220)與設在所述閥體(7)上的柱塞結構(800)相配合當所述活塞(3)與所述閥體(7)將要接觸時在所述活塞(3)與所述閥體(7)的所述柱塞結構 (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。
10.根據權利要求1所述直動閥發動機，其特征在于所述管道(4)設為設為所述氣缸(1)的排氣道G01)，所述座口(6)設為內開座口(602)，在所述閥體(7)上設開啟彈性體(702)，在所述氣缸(1)的下端設下方杠桿(2001)，在所述缸蓋O)的上方設上方杠桿(2002)，所述上方杠桿000 的一端設在能控制所述閥體(7)的位置處，所述下方杠桿(2001)的一端設在所述活塞(3)的下端下止點所對應的所述氣缸(1)的下端下止點的上方并受所述活塞(3)的下行作用，所述下方杠桿O001)和所述上方杠桿000 經作用件(200 相互作用，當所述活塞C3)達到下止點附近時在所述活塞(3)的作用下所述下方杠桿Q001)下轉并經所述作用件使所述上方杠桿000 下轉迫使所述閥體(7) 下行將所述內開座口(602)打開開始排氣，在所述開啟彈性體(702)的作用下所述內開座口(60 維持開啟狀態，當排氣沖程接近完了所述活塞C3)上行至上止點附近時在所述活塞(3)的作用下所述閥體(7)上行將所述內開座口(60 關閉，在排氣沖程完了后，所述氣缸(1)內被充入高壓氣體，在所述氣缸(1)內的所述高壓氣體壓力的作用下，所述內開座口(602)維持關閉狀態直至所述活塞( 再次下行至下止點附近開始下一個工作循環。
全文摘要
本發明公開了一種直動閥發動機，包括氣缸、缸蓋、活塞和管道，所述氣缸和所述缸蓋連接，所述活塞設置在所述氣缸內，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連通所述管道和所述氣缸的座口，在所述座口處設閥體，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關系將所述座口打開和關閉。本發明簡化了發動機的配氣系統，提高了發動機的配氣效率。
文檔編號F02B75/40GK102155296SQ20111003959
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月17日 優先權日2010年6月2日
發明者靳北彪 申請人:靳北彪