专利名称：自由活塞式负荷响应发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机领域。
技术背景众所周知，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，自由活塞发动机的行程和压縮比的控制一直没有得到解决，也 已成为自由活塞发动机商业化应用的巨大障碍。为此需要发明一种排放量(行程)和几何压縮比可控可调的新型自由活塞 发动机，以提高自由活塞发动机的效率、低排放性和适用性。发明内容传统往复式发动机的最大缺陷是在爆炸冲程上止点，活塞对曲轴没有力 矩，而且在相当转角内力矩也较小，因而使气缸内的高温高压气体维持时间过 长导致热量损失大，氮氧化物形成多，效率低，排放差。而自由活塞式发动机 则不然，活塞在爆炸冲程开始时就具有很大的力矩，燃烧室内气体膨胀快，热 量损失小，氮氧化物形成少，效率高，排放好。但是，自由活塞发动机的行程 和压縮比的控制是十分困难的， 一直是自由活塞发动机商业化应用的巨大障 碍。无论何种内燃发动机都是一种热功转换机械。其效率的核心是气缸内燃烧 后的温度和压力，即燃烧后的工况。燃烧后的工况决定发动机的热效率，而燃 烧后的工况基本上是由燃烧前的工况和空燃比决定的。所以燃烧前气缸内的压 力、温度和空燃比基本上决定了发动机的热效率，而空气的量决定发动机可能 实现的功率。原则上讲，燃烧后的温度越高压力也就越大,效率也就越高。在考虑爆燃、材料的强度和材料的热负荷等实际因素的前提下， 一种燃料只有一个 最佳工况，即一个最佳温度值、最佳压力值和最佳空燃比值，而且温度、压力 和空燃比中任何一个参数偏离此最佳值都会严重影响发动机的效率。由于发动 机的配气机构的节流效应很大，所以当发动机负荷和转速变化时，单一吸气冲 程吸入气缸内的空气的量是不同的，由于传统发动机的几何压縮比是定值，故 压縮冲程完了时气缸内的温度和压力也是不同的。在柴油发动机中，因没有节 气门，转速越低吸入的空气越多，压縮后的温度和压力也越高。而转速低往往 是负荷小的时候，所以只能向气缸内喷入少量燃油，致使空燃比大幅度偏离最 佳值进而严重影响发动机的热效率，而且由于大量剩余氧气的存在导致大量氮 氧化物的生成污染环境。在汽油发动机中，由于考虑到汽油点燃的问题不得不 设置节气门，使发动机在低速吋进气量减少以使在喷入少量燃油时仍可点燃发 动机。然而，这导致汽油机在低转速低负荷时压縮冲程完了吋的工况严重偏离 最佳值，发动机的效率也因此而大幅度下降。由此可见，当转速和负荷变化时， 传统发动机的工况和空燃比都会大幅度偏离最佳值，从而导致发动机的效率严 重下降，排放严重恶化。当发动机的转速和负荷变化时，如都能保持发动机的 最佳工况和最佳空燃比，则将大幅度提高发动机的效率和环保性。为实现这一 目的，必须使发动机气缸的几何压縮比和排气量同时可调。本发明的目的就是要公开一种排气量(行程)和几何压縮比可控可调的新 型自由活塞发动机，可根据燃料不同和负荷变化调整排气量(行程)和压縮比， 即自由活塞式负荷响应发动机，以提高发动机的效率、低排放性和适用性。该 目的是这样实现的一种自由活塞式负荷响应发动机，包括气缸和自由活塞，分别在共轴线 设置的所述气缸中设置所述自由活塞，所述自由活塞的背部经连接件连接，在 所述共轴线设置的所述气缸之间、所述气缸的各自连接件之间、所述气缸的各 自固定件之间或所述气缸的各自随动件之间设置可调式距离控制装置，在所述 自由活塞、所述自由活塞的各自连接件、所述自由活塞的各自固定件或所述自 由活塞的各自随动件和与所述自由活塞相配装的所述气缸、所述气缸的各自连 接件、所述气缸的各自固定件或所述气缸的各自随动件之间设置可调式行程控制装置。所述可调式距离控制装置设为机械可调式距离控制装置，所述机械可调式 距离控制装置设为由受控丝杠构成的丝杠可调式距离控制装置，或设为由受控 偏心轴构成的偏心轴可调式距离控制装置，或设为由受控凸轮构成的凸轮可调 式距离控制装置。通过所述受控丝杠、所述受控偏心轴和/或受控凸轮的转动 实现两气缸间的距离的调整。所述可调式行程控制装置设为机械可调式行程控制装置，所述机械可调式行程控制装置设为由连杆A、连杆B和受控端部销轴构成的二连杆可调式行程 控制装置，或设为由所述连杆A、所述连杆B、连杆C和所述受控端部销轴构 成的三连杆可调式行程控制装置。所述可调式距离控制装置设为液压可调式距离控制装置，所述液压可调式 距离控制装置设为由液压缸构成的液压缸可调式距离控制装置。所述可调式行程控制装置设为液压可调式行程控制装置，所述液压可调式 行程控制装置设为由端部销轴、所述连杆A和液压缸连杆A构成的单液压缸二 连杆可调式行程控制装置，或设为由端部销轴、所述液压缸连杆A和液压缸连 杆B构成的双液压缸二连杆可调式行程控制装置，或设为由端部销轴、所述液 压缸连杆A所述连杆A、和所述连杆B构成的单液压缸三连杆可调式行程控制 装置，或设为由端部销轴、所述液压缸连杆A、所述连杆A和液压缸连杆B构 成的双液压缸三连杆可调式行程控制装置。所述丝杠可调式距离控制装置、所述偏心轴可调式距离控制装置和所述凸 轮可调式距离控制装置的控制动力设为液压式或电动式。所述受控端部销轴设为平移式受控端部销轴或设为偏心轴式受控端部销 轴，所述受控端部销轴的控制动力设为液压式或电动式。在所述二连杆可调式行程控制装置，所述三连杆可调式行程控制装置，所 述单液压缸二连杆可调式行程控制装置，所述双液压缸二连杆可调式行程控制 装置，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置和所述双液压缸三连杆可调式 行程控制装置的所述连杆系统的连杆自由端或自由销轴上设置销轴弹簧，惯量 体，滑动惯量体，转动惯量体和/或惯量体车，所述滑动惯量体与所述连杆系6统的连杆的固定端和/或自由端之间设置滑动惯量体调整弹簧，所述转动惯量 体经转动惯量体调整弹簧与邻近的连杆连接，所述惯量体车经蓄能弹簧与车载 惯量体连接。所述可调式行程控制装置部分或全部设置在真空箱体内。本发明所公开的自由活塞式负荷响应发动机，通过在所述共轴线设置的所 述气缸之间、所述气缸的各自连接件之间、所述气缸的各自固定件之间或所述 气缸的各自随动件之间设置可调式距离控制装置的结构，使两个气缸间的距离实现可调；并通过在所述自由活塞、所述自由活塞的各自连接件、所述自由活 塞的各自固定件或所述自由活塞的各自随动件和所述气缸、所述气缸的各自连 接件、所述气缸的各自固定件或所述气缸的各自随动件之间设置可调式行程控 制装置的方式，使自由活塞的行程实现可调。从而实现所述自由活塞发动机气 缸的几何压縮比和排气量同时可调。距离控制装置和行程控制装置可设为多种 形式，如机械式、液压式和电磁式。但机械式和液压式应更为简捷有效。机械 可调式距离控制装置、液压可调式距离控制装置、机械可调式行程控制装置和 液压可调式行程控制装置可以设为许多种形式，也有许多种实现方式。在机械式可调行程控制装置中，当所述连杆系统的自由端处于共线点时， 所述自由活塞开始反向运动，此时所述连杆系统的自由端必须尽快离开共线 点，否则所述连杆系统将影响所述自由活塞离开上下止点的运动，影响所述自 由活塞式发动机在爆炸冲程开始时的对外输出力矩，进而导致所述自由活塞式 负荷响应发动机的效率下降。所谓共线点就是当连杆系统的所有销轴都处于同 一直线上吋，自由销轴所处的点的位置。为了实现连杆系统的自由端能够快速地离开共线点，本发明在连杆系统中 设置了各类惯量体。当连杆系统的两个端部向各自远离的相反方向运动时，由 于二连杆、三连杆和多连杆系统中的自由部分存在惯量以及本发明中的各类惯 量体的设置，连杆系统的两端将受到相反方向的拉力。同理，当连杆系统的两 个端部向各自靠近的相反方向运动时，由于二连杆、三连杆和多连杆系统中的 自由部分存在惯量以及本发明中的各类惯量体的设置，连杆系统的两端将受到 相反方向的拉力。因此，自由端存在惯量的连杆系统可以控制连杆系统两个端 部的运动，使两个端部的运动更平稳，即可以使所述自由活塞的运动更平稳。调整连杆的长度或调整连杆系统端部的连接位置，便可调整自由活塞的行程。 换言之，本发明中的连杆系统及其连接结构不但可以使所述自由活塞式负荷响 应发动机的行程和几何压縮比可控可调，还可以使发动机运行更平稳。所述三连杆结构比所述二连杆结构能使处于共线点的所述连杆系统的自 由端更快地离开共线点，但所述三连杆结构比所述二连杆结构复杂，制造成本 也高。无论在二冲程还是在四冲程所述自由活塞式负荷响应发动机， 一个所述 自由活塞式负荷响应发动机可以设置多个所述连杆系统，以满足控制各个自由 活塞的需要。所述销轴弹簧、所述惯量调整弹簧、所述惯量体、所述滑动惯量 体、所述滑动惯量体弹簧、所述转动惯量体、所述转动惯量体调整弹簧、所述 惯量车、所述经蓄能弹簧和所述车载惯量体，可据情况设置一个或多个，也可 根据情况单独使用或同时使用。所述销轴弹簧就是设置在销轴上的弹簧，它的设置会使连杆系统运行更加 平稳，也会使所述自由销轴可更快速地离开与端部销轴的共线点，从而所述自 由活塞在爆炸冲程开始时对外的力矩更大，提高发动机的效率。所述惯量体就是具有一定惯量的物体，所述惯量体也可以设置在连杆的自 由端上，从而实现所述自由活塞发动机气缸的几何压缩比和排气量同时可调， 通过调整所述惯量体的质量，会使连杆系统运行更加平稳。所述滑动惯量体调整弹簧是设置在连杆上的弹簧，滑动惯量体调整弹簧的 一端与连杆的固定端，也可与连杆的自由端连接，只要所述滑动惯量体调整弹 簧的作用是将所述滑动惯量体向连杆的固定端方向移动即可，所述滑动惯量体 调整弹簧的另一端作用于所述滑动惯量体，并使所述滑动惯量体具有远离连杆 自由端的趋势。由于惯性力的作用，这一结构会使连杆的自由端在远离共线点 时具有较大惯量，在共线点附近具有较小惯量。为此，会使所述连杆自由端可 更快速地离开共线点，从而所述自由活塞在爆炸冲程开始时对外的力矩更大， 提高发动机的效率。所述转动惯量体是设置在连杆自由端上或所述自由销轴上的可以转动的 偏心惯量体。所述转动惯量体与所述转动惯量体调整弹簧连接。由于惯性力的 作用，这一结构会使连杆的自由端在处于共线点时，受到所述转动惯量体经所述转动惯量体调整弹簧的间接作用获得继续向前的推力。为此，会使所述连杆 自由端可更快速地离开共线点，从而所述启由活塞在爆炸冲程开始时对外的力 矩更大，提高发动机的效率。所述惯量体车是设置在连杆自由端上或所述自由销轴上的惯量体装载件。 所述惯量体车上设有所述蓄能弹簧，所述蓄能弹簧的一端与所述惯量体车连 接，所述蓄能弹簧的另一端与所述车载惯量体连接。由于惯性力的作用，这一 结构会使连杆的自由端在处于共线点时，受到所述车载惯量体经所述蓄能弹簧 的间接作用获得继续向前的推力。为此，会使所述连杆自由端可更快速地离开 共线点，从而所述自由活塞在爆炸冲程开始时对外的力矩更大，提高发动机的 效率。所述可调式行程控制装置部分或全部设置在真空箱体内，由于在所述自由 活塞式负荷响应发动机运行时，所述连杆系统的自由端会高速运动，通过真空 箱体的设置可以减少所述连杆系统的自由端高速运动的阻力，提高发动机的效率。本发明具有以下优点1、 本发明结构简单，可控可调自由活塞发动机的排放量(行程)和几何 压縮比，使得自由活塞发动机的商业化发展成为可能；2、 本发明可大幅度提高发动机的效率和环保性。
图1是自由活塞式负荷相应发动机的结构示意图； 图2是自由活塞式负荷相应发动机的另一结构示意图； 图3是丝杠可调式距离控制装置实施例的结构示意图； 图4是偏心轴可调式距离控制装置实施例的结构示意图； 图5是凸轮可调式距离控制装置实施例的结构示意图； 图6是二连杆可调式行程控制装置实施例的结构示意图； 图7是三连杆可调式行程控制装置实施例的结构示意图；图8是液压可调式距离控制装置实施例的结构示意图；图9是单液压缸二连杆可调式行程控制装置的结构示意图；图10是双液压缸二连杆可调式行程控制装置的结构示意图；图11是双液压缸二连杆可调式行程控制装置的另一结构示意图;图12是单液压缸三连杆可调式行程控制装置的结构示意图；图13是双液压缸三连杆可调式行程控制装置的结构示意图；图14是平移式受控端部销轴的结构示意图；图15是偏心轴式受控端部销轴的结构示意图；图16是设有销轴弹簧的结构示意图；图17是设有销轴弹簧的另一结构示意图；图18是设有惯量体实施例的结构示意图；图19是设有惯量调整弹簧和滑块惯量体的第一结构实施例； 图20是设有惯量调整弹簧和滑块惯量体的第二结构实施例； 图21是设有惯量调整弹簧和滑块惯量体的第三结构实施例； 图22是设有转动惯量体实施例的结构示意图； 图23是设有惯量体车实施例的结构示意图；图24是可调式行程控制装置设置在真空箱体内的结构示意图；具体实施方式
附图编号I. 气缸 2.自由活塞 10.可调式距离控制装置II. 机械可调式距离控制装置1101. 受控丝杠1102. 受控偏心轮1103. 受控凸轮2101.连杆A 2102.连杆B3.连接件20. 可调式行程控制装置21. 机械可调式行程控制装置111. 丝杠可调式距离控制装置112. 偏心轴式距离控制装置113. 凸轮可调式距离控制装置 2103.受控端部销轴2104.连杆C211. 二连杆可调式行程控制装置 212.三连杆可调式行程控制装置 12.液压可调式距离控制装置 1201.液压缸121. 液压缸可调式距离控制装置 22.液压可调式行程控制装置 2201.端部销轴 2202.液压缸连杆A 2203.液压缸连杆B221. 单液压缸二连杆可调式行程控制装置222. 双液压缸二连杆可调式行程控制装置223. 单液压缸三连杆可调式行程控制装置224. 双液压缸三连杆可调式行程控制装置21031.平移式受控端部销轴 21032.偏心轴式受控端部销轴122. 连杆自由端 123.自由销轴 12301.销轴弹簧 12302.惯量体 12303.滑动惯量体 12304.转动惯量体 12305.惯量体车 12306.滑动惯量体调整弹簧12307. 转动惯量体调整弹簧12308. 储能弹簧 12309.车载惯量体 12310.真空箱体下面结合附图和具体实施例对本发明的目的进行详细说明 请参照图1和图2所示的自由活塞式负荷响应发动机，包括气缸1和自 由活塞2，分别在共轴线设置的所述气缸1中设置所述自由活塞2，所述自由 活塞2的背部经连接件3连接，在所述共轴线设置的所述气缸1之间、所述气 缸1的各自连接件之间、所述气缸1的各自固定件之间或所述气缸1的各自随 动件之间设置可调式距离控制装置10，在所述自由活塞2、所述自由活塞2的 各自连接件3、所述自由活塞2的各自固定件或所述自由活塞2的各自随动件 和与所述自由活塞2相配装的所述气缸1、所述气缸1的各自连接件、所述气 缸1的各自固定件或所述气缸1的各自随动件之间设置可调式行程控制装置 20。请参照图3、图4和图5，所述可调式距离控制装置10设为机械可调式距 离控制装置11，所述机械可调式距离控制装置11设为由受控丝杠1101构成的丝杠可调式距离控制装置111，或设为由受控偏心轴1102构成的偏心轴可调式 距离控制装置112，或设为由受控凸轮1103构成的凸轮可调式距离控制装置113。、:请参照图6和图7，所述可调式行程控制装置20设为机械可调式行程控制 装置21 ，所述机械可调式行程控制装置21设为由连杆A2101 、连杆B2102和 受控端部销轴2103构成的二连杆可调式行程控制装置211 ，或设为由所述连杆 A2101、所述连杆B2102、连杆C2104和所述受控端部销轴2103构成的三连杆 可调式行程控制装置212。请参照图8，所述可调式距离控制装置10设为液压可调式距离控制装置 12,所述液压可调式距离控制装置12设为由液压缸1201构成的液压缸可调式 距离控制装置121。请参照图9、图10、图11、图12和图13，所述可调式行程控制装置20 设为液压可调式行程控制装置22，所述液压可调式行程控制装置22设为由端 部销轴2201 、所述连杆A2101和液压缸连杆A2202构成的单液压缸二连杆可调 式行程控制装置221 ，或设为由端部销轴2201 、所述液压缸连杆A2202和液压 缸连杆B2203构成的双液压缸二连杆可调式行程控制装置222，或设为由端部 销轴220K所述液压缸连杆A2202所述连杆A2101、和所述连杆B2102构成的 单液压缸三连杆可调式行程控制装置223，或设为由端部销轴2201、所述液压 缸连杆A2202、所述连杆A2101和液压缸连杆B2203构成的双液压缸三连杆可 调式行程控制装置224。请参照图14和图15，所述受控端部销轴2103设为平移式受控端部销轴 21031或设为偏心轴式受控端部销轴21032，所述受控端部销轴2103的控制动 力设为液压式或电动式。请参照图16和图17，在所述二连杆可调式行程控制装置211，所述三连 杆可调式行程控制装置212，所述单液压缸二连杆可调式行程控制装置221， 所述双液压缸二连杆可调式行程控制装置222，所述单液压缸三连杆可调式行 程控制装置223和所述双液压缸三连杆可调式行程控制装置224的所述连杆系 统的连杆自由端122或自由销轴123上设置销轴弹簧12301。所述销轴弹簧就12是设置在销轴上的弹簧，它的设置会使连杆系统运行更加平稳，也会使所述自 由销轴可更快速地离开与端部销轴的共线点，从而所述自由活塞在爆炸冲程开 始时对外的力矩更大，提高发动机的效率。所谓共线点就是当连杆系统的所有 销轴都处于同一直线上时，自由销轴所处的点的位置。请参照图18，在所述可调式行程控制装置的所述连杆系统的连杆自由端 122或自由销轴123上设置惯量体12302。所述惯量体就是具有一定惯量的物 体，所述惯量体也可以设置在连杆的自由端上,从而实现所述自由活塞发动机 气缸的几何压縮比和排气量同时可调，通过调整所述惯量体的质量，会使连杆 系统运行更加平稳。请参照图19、图20和图21，在所述可调式行程控制装置的所述连杆系统 的连杆自由端122或自由销轴123上设置滑动惯量体12303和滑动惯量体调整 弹簧12306。所述滑动惯量体调整弹簧是设置在连杆上的弹簧，滑动惯量体调 整弹簧的一端与连杆的固定端，也可与连杆的自由端连接，只要所述滑动惯量 体调整弹簧的作用是将所述滑动惯量体向连杆的固定端方向移动即可，所述滑 动惯量体调整弹簧的另一端作用于所述滑动惯量体，并使所述滑动惯量体具有 远离连杆自由端的趋势。由于惯性力的作用，这一结构会使连杆的自由端在远 离共线点时具有较大惯量，在共线点附近具有较小惯量。为此，会使所述连杆 自由端可更快速地离开共线点，从而所述自由活塞在爆炸冲程开始时对外的力 矩更大，提高发动机的效率。请参照图22，在所述可调式行程控制装置的所述连杆系统的连杆自由端 122或自由销轴123上设置转动惯量体12304和转动惯量体调整弹簧12307。 所述转动惯量体是设置在连杆自由端上或所述自由销轴上的可以转动的偏心 惯量体。所述转动惯量体与所述转动惯量体调整弹簧连接。由于惯性力的作用， 这一结构会使连杆的自由端在处于共线点吋，受到所述转动惯量体经所述转动 惯量体调整弹簧的间接作用获得继续向前的推力。为此，会使所述连杆自由端 可更快速地离开共线点，从而所述自由活塞在爆炸冲程开始时对外的力矩更 大，提高发动机的效率。请参照图23，在所述可调式行程控制装置的所述连杆系统的连杆自由端122或自由销轴123上设置惯量体车12305，所述惯量体车12305经蓄能弹簧 12308与车载惯量体12309连接。所述惯量体车是设置在连杆自由端上或所述 自由销轴上的惯量体装载件。所述惯量体车上设有所述蓄能弹簧，所述蓄能弹 簧的一端与所述惯量体车连接，所述蓄能弹簧的另一端与所述车载惯量体连 接。由于惯性力的作用，这一结构会使连杆的自由端在处于共线点时，受到所 述车载惯量体经所述蓄能弹簧的间接作用获得继续向前的推力。为此，会使所 述连杆自由端可更快速地离开共线点，从而所述自由活塞在爆炸冲程开始时对 外的力矩更大，提高发动机的效率。请参照图24，所述可调式行程控制装置20全部或部分设置在真空箱体 12310内。由于在所述自由活塞式负荷响应发动机运行时，所述连杆系统的自 由端会高速运动，通过真空箱体的设置可以减少所述连杆系统的自由端高速运 动的阻力，提高发动机的效率。
权利要求
1.一种自由活塞式负荷响应发动机，包括气缸(1)，自由活塞(2)，其特征在于分别在共轴线设置的所述气缸(1)中设置所述自由活塞(2)，所述自由活塞(2)的背部经连接件(3)连接，在所述共轴线设置的所述气缸(1)之间、所述气缸(1)的各自连接件之间、所述气缸(1)的各自固定件之间或所述气缸(1)的各自随动件之间设置可调式距离控制装置(10)，在所述自由活塞(2)、所述自由活塞(2)的各自连接件(3)、所述自由活塞(2)的各自固定件或所述自由活塞(2)的各自随动件和与所述自由活塞(2)相配装的所述气缸(1)、所述气缸(1)的各自连接件、所述气缸(1)的各自固定件或所述气缸(1)的各自随动件之间设置可调式行程控制装置(20)。
2. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于所述可调 式距离控制装置(10)设为机械可调式距离控制装置(11)，所述机械可调式 距离控制装置(11)设为由受控丝杠(1101)构成的丝杠可调式距离控制装置(111)，或设为由受控偏心轴(1102)构成的偏心轴可调式距离控制装置(112)， 或设为由受控凸轮(1103)构成的凸轮可调式距离控制装置(113)。
3. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于所述可调 式行程控制装置(20)设为机械可调式行程控制装置(21)，所述机械可调式 行程控制装置(21 )设为由连杆A(2101 )、连杆B(2102)和受控端部销轴(2103) 构成的二连杆可调式行程控制装置(211)，或设为由所述连杆A (2101)、所述 连杆B (2102)、连杆C (2104)和所述受控端部销轴(2103)构成的三连杆可 调式行程控制装置(212)。
4. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于所述可调 式距离控制装置(10)设为液压可调式距离控制装置(12)，所述液压可调式 距离控制装置(12)设为由液压缸(1201)构成的液压缸可调式距离控制装置(121)。
5. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于所述可调式行程控制装置(20)设为液压可调式行程控制装置(22)，所述液压可调式 行程控制装置(22)设为由端部销轴(2201 )、所述连杆A (2101)和液压缸连 杆A (2202)构成的单液压缸二连杆可调式行程控制装置(221)，或设为由端部销轴(2201 )、所述液压缸连杆A (2202)和液压缸连杆B (2203)构成的双 液压缸二连杆可调式行程控制装置,<222)，或设为由端部销轴(2201 )v所述 液压缸连杆A (2202)所述连杆A (210i)、和所述连杆B (2102)构成的单液 压缸三连杆可调式行程控制装置(223)，或设为由端部销轴(2201 )、所述液 压缸连杆A (2202)、所述连杆A (2101)和液压缸连杆B (2203)构成的双液 压缸三连杆可调式行程控制装置(224)。
6. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于所述丝杠 可调式距离控制装置(111)、所述偏心轴可调式距离控制装置(112)和所述 凸轮可调式距离控制装置(113)的控制动力设为液压式或电动式。
7. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于所述受控 端部销轴(2103)设为平移式受控端部销轴(21031)或设为偏心轴式受控端 部销轴(21032)，所述受控端部销轴(2103)的控制动力设为液压式或电动式。
8. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于在所述二 连杆可调式行程控制装置(211)，所述三连杆可调式行程控制装置(212)，所 述单液压缸二连杆可调式行程控制装置(221)，所述双液压缸二连杆可调式行 程控制装置(222)，所述单液压缸三连杆可调式行程控制装置(223)和所述 双液压缸三连杆可调式行程控制装置(224)的所述连杆系统的连杆自由端(122)或自由销轴(123)上设置销轴弹簧(12301)，惯量体(12302)，滑动 惯量体(12303)，转动惯量体(12304)和/或惯量体车(12305)，所述滑动惯 量体(12303)与所述连杆系统的连杆的固定端和/或自由端之间设置滑动惯量 体调整弹簧(12306)，所述转动惯量体(12304)经转动惯量体调整弹簧(12307) 与邻近的连杆连接，所述惯量体车(12305)经蓄能弹簧(12308)与车载惯量体 (12309)连接。
9. 如权利要求1所述自由活塞式负荷响应发动机，其特征在于所述可调 式行程控制装置(20)全部或部分设置在真空箱体(12310)中。
全文摘要
本发明公开了一种自由活塞式负荷响应发动机，包括气缸和自由活塞，分别在共轴线设置的所述气缸中设置所述自由活塞，所述自由活塞的背部经连接件连接，在所述共轴线设置的所述气缸之间、所述气缸的各自连接件之间、所述气缸的各自固定件之间或所述气缸的各自随动件之间设置可调式距离控制装置，在所述自由活塞、所述自由活塞的各自连接件、所述自由活塞的各自固定件或所述自由活塞的各自随动件和与所述自由活塞相配装的所述气缸、所述气缸的各自连接件、所述气缸的各自固定件或所述气缸的各自随动件之间设置可调式行程控制装置。本发明可根据燃料不同和负荷变化调整排气量和压缩比，从而提高发动机的效率、低排放性和适用性。
文档编号F02B71/00GK101555829SQ20081017754
公开日2009年10月14日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪