一种液压传动发动机及液压驱动汽车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种液压传动发动机及液压驱动汽车，其中，液压传动发动机包括燃烧室和活塞、储液箱，活塞的伸出端位于与燃烧室贴合设置的液压缸内；还包括高压输液管道、常压回液管道和液压马达；液压缸的侧壁上还设置有进液口和出液口，高压输液管道的一端连通出液口，另一端与液压马达连通；常压回液管道一端与进液口连通，另一端与储液箱连通。本发明提供的液压传动发动机及液压驱动汽车，具有转换过程简单、损耗小，容易改变动能方向等优势。
【专利说明】一种液压传动发动机及液压驱动汽车
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电机制造【技术领域】，尤其涉及一种液压传动发动机及液压驱动汽车。
【背景技术】
[0002]在人类社会的发展过程中，随着各项技术的成熟也带动了燃油、燃气发动机的不断发展和更新。
[0003]目前在国际市场上，燃油或燃气发动机的主要结构为:燃油或燃气发动机均是通过燃烧室内的活塞沿竖直方向往复上下带动连杆、连杆带动曲轴旋转，并最终通过与曲轴同轴连接的飞轮或是皮带轮，将燃料燃烧后所产生的能量(热能)转化为机械能传递出来，其缺陷是机械传递过程中传动件较多，传递能量损耗较大，传递过程复杂、动能方向不易改变，这样将造成发动机的较大损耗，影响其实际工作效率和性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种液压传动发动机及液压驱动汽车，以解决上述问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种液压传动发动机，包括燃烧室和活塞、储液箱，所述活塞的伸出端位于与所述燃烧室贴合设置的液压缸内；还包括高压输液管道、常压回液管道和液压马达；
[0007]所述液压缸的侧壁上还设置有进液口和出液口，所述高压输液管道的一端连通所述出液口，另一端与所述液压马达连通；所述常压回液管道一端与进液口连通，另一端与所述储液箱连通。
[0008]较佳地，还包括复位弹簧；
[0009]所述复位弹簧设置在所述液压缸内，所述复位弹簧的一端与所述活塞的伸出端固定连接，另一端与所述液压缸的底部固定连接；
[0010]所述进液口和所述出液口均设置在所述液压缸的侧壁的底部。
[0011]较佳地，所述燃烧室包括相对设置一体成型的两个子燃烧室，所述液压缸包括第一液压缸和第二液压缸；所述活塞包括第一活塞和第二活塞以及连接轴，其中:
[0012]第一活塞和第二活塞分别位于两个子燃烧室内，所述第一活塞的头部与所述第二活塞的头部通过所述连接轴固定连接；所述第一活塞的伸出端与所述第二活塞的伸长端分别位于所述第一液压缸以及第二液压缸内。
[0013]较佳地，在所述燃烧室内部的第一活塞和第二活塞之间的空腔为润滑室；所述润滑室用于盛装润滑油。
[0014]较佳地，所述润滑室的侧壁上还设有润滑油注入口。
[0015]较佳地，所述进液口为四个，其中两个所述进液口分别设置在所述第一液压缸的侧壁的顶部和底部，另外两个所述进液口分别设置在所述第二液压缸的侧壁的顶部和底部;[0016]所述出液口为四个，其中两个所述出液口分别设置在所述第一液压缸的侧壁的顶部和底部，另外两个所述出液口分别设置在所述第二液压缸的侧壁的顶部和底部。
[0017]较佳地，所述燃烧室内的两个子燃烧室依次间隔点火。
[0018]较佳地，所述燃烧室包括依次顺序设置且一体成型的第一燃烧室、第二燃烧室和第三燃烧室；所述活塞包括第三活塞、第四活塞以及第五活塞、第六活塞，其中:
[0019]所述第三活塞位于第一燃烧室内，所述第四活塞位于第二燃烧室内的一端，所述第五活塞位于第二燃烧室内的另一端，所述第六活塞位于第三燃烧室内；所述第三活塞的伸出端与所述第四活塞的伸出端固定连接；所述第五活塞的伸出端与所述第六活塞的伸长端固定连接；
[0020]所述燃烧室内的所述第三活塞与所述第四活塞之间的空腔为第一液压泵腔；所述进液口和出液口设置在与所述第一液压泵腔对应侧壁上；所述燃烧室内的所述第五活塞与所述第六活塞之间的空腔为第二液压泵腔；所述进液口和出液口还设置在与所述第二液压泵腔对应侧壁上；第一液压泵腔、第二液压泵腔中均设有一个表面设置有通孔的隔板。
[0021]较佳地,所述燃烧室内的依次顺序设置的第一燃烧室、第二燃烧室和第三燃烧室的点火顺序为:
[0022]所述第一燃烧室和第三燃烧室同时点火，所述第二燃烧室分别与上述第一燃烧室和第三燃烧室间隔点火。
[0023]相应地，本发明还提供了一种液压驱动汽车，包括上述液压传动发动机。
[0024]与现有技术相比，本发明实施例的优点在于:
[0025]本发明提供的一种液压传动发动机及液压驱动汽车，其中，分析上述结构可知:液压传动发动机的活塞伸出端位于液压缸内，由于燃烧室(该燃烧室可以为一个或者多个不同结构的燃烧室组成)的作用将可以推动活塞的头部在燃烧室(即内燃缸)内进行往复运动，由于活塞的往复运动将会带动活塞伸出端在液压缸内产生往复行程；该液压缸同时包括进液口和出液口，高压输液管道(即高压输液管线)向液压马达输送传动液(例如液压油)，所述常压回液管道一端与进液口连通；然而在每次往复行程产生时都将挤压传动液一次，将传动液从液压缸内的传动液从出液口排出，同时不断有传动液从进液口进入，然后高压输出的传动液进入液压马达，从而给液压马达提供液压动力源。由于液压马达是液压系统的一种执行元件，它可以将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(转矩和转速)。这样本发明涉及的液压传动发动机在将活塞往复运动的机械能直接转化为液压能源，再通过液压马达输出机械能；这种结构使能源传递步骤更加简单，依托液压传动致使能源传递效率也进一步提闻。
[0026]同时，活塞的往复运动产生的机械能，不通过机械传动件，而是通过发动机一一管道(即管线)一一液压马达，传递能量损耗较小，传递过程简单，最重要的是动能方向更加容易改变。
[0027]在本发明实施例提供液压驱动汽车结构中，液压缸是主要能量聚集部件。利用液压传动技术产生脉冲液压。基本原理利用汽车行驶过程中内燃缸不断点火推动活塞往复运动，最终不断推动活塞伸出端在液压缸内产生脉冲液压，并通过液压传动液将产生的持续高压脉冲液压油流供给液压马达提供动力源，通过液压马达输出机械能，最终驱动车辆行驶。【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明实施例一提供的液压传动发动机的结构示意图；
[0029]图2为本发明实施例二提供的液压传动发动机的结构示意图；
[0030]图3为本发明实施例三提供的液压传动发动机的结构示意图；
[0031]图4为本发明实施例四提供的液压传动发动机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0033]实施例一
[0034]参见图1，本发明实施例一提供了一种液压传动发动机I，包括燃烧室10和活塞
11、储液箱(未示出)，所述活塞11的伸出端110 (即活塞的尾部一活塞杆)位于与所述燃烧室10贴合设置的液压缸12内(即液体增压室)；
[0035]还包括高压输液管道13、常压回液管道14和液压马达15 ；
[0036]所述液压缸12的侧壁上还设置有进液口 120和出液口 121,所述闻压输液管道的一端连通所述出液口 121，另一端与所述液压马达连通；所述常压回液管道一端与进液口120连通，另一端与储液箱连通，并最终连通所述液压马达15连通。
[0037]分析上述结构可知:液压传动发动机的活塞伸出端位于液压缸内，由于燃烧室(该燃烧室可以为一个或者多个不同结构的燃烧室组成)的作用将可以推动活塞的头部在燃烧室(即内燃缸)内进行往复运动，由于活塞的往复运动将会带动活塞伸出端在液压缸内产生往复行程；该液压缸同时包括进液口和出液口，高压输液管道(即高压输液管线)向液压缸内马达输送传动液(例如液压油)，所述常压回液管道一端与进液口连通；然而在每次往复行程产生时都将挤压传动液一次，将传动液从液压缸内的传动液从出液口排出，同时不断有传动液从进液口进入，然后高压输出的传动液进入液压马达，从而给液压马达提供液压动力源。由于液压马达是液压系统的一种执行元件，它可以将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(扭矩和转速)。这样本发明涉及的液压传动发动机在将活塞往复运动的机械能直接转化为液压能源，再通过液压马达输出机械能；这种结构使能源传递步骤更加简单，依托液压传动致使能源传递效率也进一步提高。
[0038]同时，活塞的往复运动产生的机械，不通过机械传动件(发动机管道(即管线)一一液压马达)，传递能量损耗较小，传递过程简单，最重要的是动能方向更加容易改变。
[0039]其中，液压传动液输液回路(高压输液管道以及常压回液管道液压马达等组成)，其中，还包括换向阀控制其开停及转向以及调速阀。对此本发明实施例不再赘述，另外要求液压泵的供油压力较高。
[0040]较佳地，上述液压传动发动机I还包括复位弹簧16 ；
[0041]所述复位弹簧设置在所述液压缸内，所述复位弹簧的一端与所述活塞的伸出端固定连接，另一端与所述液压缸的底部固定连接；
[0042]所述进液口和所述出液口均设置在所述液压缸的侧壁的底部。
[0043]需要说明的是，上述复位弹簧的目的是提供给活塞一个往复弹力，保障活塞的伸出端可以在运动到液压缸底部时候(即压缩复位弹簧)，接触复位弹簧并受到复位弹簧的弹力作用恢复位置。
[0044]总的来说其优点更加明显:1)转换过程简单:燃烧一一增加液体压力。2)传动过程中机械部件少:发动机一一管线一一液压马达。3)传送距离远:用管线传递液体能量，可以在有效范围内放置管线。4)容易改变方向:由于是以管线传递能量，所以其最终动能所需要的方向非常容易达到。5)燃料利用率高:因减少了大量的机械部份，减少了大量的机械能耗。
[0045]实施例二
[0046]本发明实施例二涉及的液压传动发动机在实施例一的基础上具有如下具体结构特征:
[0047]参见图2，一种液压传动发动机I，包括燃烧室10和活塞11，所述活塞11的伸出端110位于与所述燃烧室10贴合设置的液压缸12内；还包括高压输液管道13、常压回液管道14和液压马达15 ;所述液压缸的侧壁上还设置有进液口 120和出液口 121。(上述同实施一相同的结构本发明不再一一赘述)
[0048]具体地，所述燃烧室10包括相对设置一体成型的两个子燃烧室，所述液压缸12包括第一液压缸122和第二液压缸123 (剖面线部分示意为传动液);所述活塞11包括第一活塞111和第二活塞112以及连接轴113，其中:整体结构是中间为两个子燃烧室，两端为两个液压缸(两个子燃烧室之间还有润滑室)。
[0049]第一活塞111和第二活塞112分别位于两个子燃烧室内，所述第一活塞111的头部与所述第二活塞112的头部通过所述连接轴113固定连接；所述第一活塞111的伸出端与所述第二活塞112的伸长端分别位于所述第一液压缸122以及第二液压缸123内。
[0050]需要说明的是，利用2个燃烧室、2个反向安置的活塞、润滑室、液体增压室，双燃烧室依次点火，使活塞做往返运动，以增加液体压力，用高压管线将高压液体传送至液压马达，用液压马达将燃料燃烧所产生的能量转换成机械能。
[0051]较佳地，在所述燃烧室内部的第一活塞和第二活塞之间的空腔为润滑室130(其中剖面线部分示意为润滑室内注入的润滑油)；所述润滑室用于盛装润滑油。
[0052]较佳地，所述润滑室的侧壁上还设有润滑油注入口 131。
[0053]较佳地，所述进液口为四个，其中两个所述进液口分别设置在所述第一液压缸的侧壁的顶部和底部，另外两个所述进液口分别设置在所述第二液压缸的侧壁的顶部和底部;
[0054]所述出液口为四个，其中两个所述出液口分别设置在所述第一液压缸的侧壁的顶部和底部，另外两个所述出液口分别设置在所述第二液压缸的侧壁的顶部和底部。
[0055]较佳地，所述燃烧室内的两个子燃烧室依次间隔点火。
[0056]实施例三
[0057]针对具有两个燃烧室的结构液压传动发动机，在实施例一的基础上具有如下具体结构特征:
[0058]参见图3，(上述同实施一相同的结构本发明不再一一赘述)，不同的是，整体结构是中间为两个液压缸，两端为两个子燃烧室。所述活塞11为由两个活塞构成的组件结构(两个活塞的伸出端固定连接)，其中两个活塞之间为两个液压泵腔，两个液压泵腔是通过隔板17隔开的(即两个液压泵腔之间设有隔板)；该隔板表面上还设有通孔，便于伸出端穿过；(例如进液口、出液口、储液箱等其他结构不再一一赘述)
[0059]较佳地，所述燃烧室内的两个子燃烧室依次间隔点火。通过图3示意的液压传动发动机结构同样可以实现液压脉冲。
[0060]实施例四
[0061]本发明实施例三涉及的液压传动发动机在实施例一的基础上具有如下具体结构特征:
[0062]参见图4，一种液压传动发动机1，包括燃烧室10和活塞11 ;还包括高压输液管道13、常压回液管道14和液压马达15 ;所述液压缸的侧壁上还设置有进液口 120和出液口121。(上述同实施一相同的结构本发明不再一一赘述)
[0063]所述燃烧室10包括依次顺序设置且一体成型的第一燃烧室101、第二燃烧室102和第三燃烧室103 ;所述活塞11包括第三活塞114、第四活塞115以及第五活塞116、第六活塞117，其中:
[0064]所述第三活塞114位于第一燃烧室101内，所述第四活塞115位于第二燃烧室102内的一端，所述第五活塞116位于第二燃烧室102内的另一端,所述第六活塞117位于第三燃烧室103内；所述第三活塞114的伸出端与所述第四活塞115的伸出端固定连接(即实际上第三活塞与第四活塞构成了一个一体的往复运动的活塞组件);所述第五活塞116的伸出端与所述第六活塞117的伸长端固定连接(即实际上第五活塞与第六活塞构成了一个一体的往复运动的活塞组件)；
[0065]所述燃烧室内的所述第三活塞114与所述第四活塞115之间的空腔为第一液压泵腔140(相当于液压缸结构);所述进液口 120和出液口 121设置在与所述第一液压泵腔140对应侧壁上；所述燃烧室内的所述第五活塞116与所述第六活塞117之间的空腔为第二液压泵腔150 ;所述进液口和出液口还设置在与所述第二液压泵腔对应侧壁上。；第一液压泵腔、第二液压泵腔中均设有一个表面设置有通孔的隔板17 (即每个液压泵腔中均设有一个表面设置有通孔的隔板);
[0066]较佳地,所述燃烧室内的依次顺序设置的第一燃烧室101、第二燃烧室102和第三燃烧室103的点火顺序为:
[0067]所述第一燃烧室101和第三燃烧室103同时点火，所述第二燃烧室102分别与上述第一燃烧室和第三燃烧室间隔点火。参见图3，需要说明的是，当第一燃烧室101和第三燃烧室103同时点火时，收到内燃膨胀作用，由第三活塞与第四活塞构成的活塞组件向右移动(即第一燃烧室作用)，同时由第五活塞与第六活塞构成的活塞组件向左移动(即第三燃烧室作用)；在下一个时刻，第二燃烧室点火作用，由第三活塞与第四活塞构成的活塞组件以及同时由第五活塞与第六活塞构成的活塞组件均向中间移动，即完成了一次行程。同时在活塞组件高速移动的时候，其每组活塞组件之间所形成的液压泵腔(例如第一液压泵腔、第二液压泵腔)，将会产生脉冲液压通过出液口输出(即所述进液口 120和出液口 121设置在与所述液压泵腔对应侧壁上)。
[0068]首先，目前所有的汽车均是采用燃料燃烧产生动能，推动活塞运动，以连杆、曲轴、变速箱、传动轴驱动汽车四轮转动的。其缺点是机械部分过于复杂，传送能量的过程中机械能耗过大，特别是车轮部份的动能传递，由于靠二根横轴传动，其最小离地间隙受到传动部份的限制。
[0069]相应地，本发明实施例还提供了一种液压驱动汽车，包括上述的液压传动发动机。需要说明的是，本发明实施例所涉及的液压驱动汽车还可以包括液压储油箱、液压储能器、液压驱动器等器件；至于该汽车的其他结构部件(例如车体(包括车轮)、控制系统，驱动系统非本发明保护的核心技术特征，对此本发明实施例不再一一赘述)。
[0070]使用液压传动发动机驱动的汽车:本发明是利用液压传动发动机产生出的高压液体，通过高压管线将高压液体送至液压马达，以液压马达直接驱动汽车的四个车轮转动。(原理见图1)完全改变了现有汽车的驱动方式。
[0071]其优点是:1)转换过程简单:燃烧一一增加液体压力——液压马达。2)传动过程中机械部件少:发动机管线液压马达。3)传送距离远:可以将液压发动机所产生的能量利用高压管线直接传递至汽车的四个车轮。4)容易改变方向:由于是以管线传递能量，所以其最终动能所需要的方向非常容易达到。燃料利用率高:因减少了大量的机械部份，减少了大量的机械能耗，管线的压力损耗与管线的直径、长度和所用液体的性质有关。可将现有汽车的最小离地间隙提高至车辆的大梁部位。
[0072]作为另外一种可实施方式:
[0073]本发明实施例还提供了另外一种使用液压传动发动机驱动的汽车，本发明是利用现有发动机直、变速箱、高压柱塞泵产生的高压液体，通过高压管线将高压液体送至液压马达，以液压马达直接驱动汽车的四个车轮转动。完全改变了现有汽车的驱动方式(其同样可以实现上述技术效果)。
[0074]在本发明实施例中，液压缸是主要能量聚集部件。利用液压传动技术产生脉冲液压。基本原理利用汽车行驶过程中内燃缸不断点火推动活塞往复运动，最终不断推动活塞伸出端在液压缸内产生脉冲液压，并通过液压传动液将产生的持续高压脉冲液压油流供给液压马达提供动力源，通过液压马达输出机械能，最终驱动车辆行驶。
[0075]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压传动发动机，其特征在于，包括燃烧室和活塞、储液箱，所述活塞的伸出端位于与所述燃烧室贴合设置的液压缸内； 还包括高压输液管道、常压回液管道和液压马达； 所述液压缸的侧壁上还设置有进液口和出液口，所述高压输液管道的一端连通所述出液口，另一端与所述液压马达连通；所述常压回液管道一端与进液口连通，另一端与所述储液箱连通。
2.如权利要求1所述的液压传动发动机，其特征在于， 还包括复位弹簧； 所述复位弹簧设置在所述液压缸内，所述复位弹簧的一端与所述活塞的伸出端固定连接，另一端与所述液压缸的底部固定连接； 所述进液口和所述出液口均设置在所述液压缸的侧壁的底部。
3.如权利要求1所述的液压传动发动机，其特征在于， 所述燃烧室包括相对设置一体成型的两个子燃烧室，所述液压缸包括相对设置的第一液压缸和第二液压缸；所述活塞包括第一活塞和第二活塞以及连接轴，其中: 第一活塞和第二活塞分别位于两个子燃烧室内，所述第一活塞的头部与所述第二活塞的头部通过所述连接轴固定连接；所述第一活塞的伸出端与所述第二活塞的伸长端分别位于所述第一液压缸以及第二液 压缸内。
4.如权利要求3所述的液压传动发动机，其特征在于， 在所述燃烧室内部的第一活塞和第二活塞之间的空腔为润滑室；所述润滑室用于盛装润滑油。
5.如权利要求4所述的液压传动发动机，其特征在于， 所述润滑室的侧壁上还设有润滑油注入口。
6.如权利要求3所述的液压传动发动机，其特征在于， 所述进液口为四个，其中两个所述进液口分别设置在所述第一液压缸的侧壁的顶部和底部，另外两个所述进液口分别设置在所述第二液压缸的侧壁的顶部和底部； 所述出液口为四个，其中两个所述出液口分别设置在所述第一液压缸的侧壁的顶部和底部，另外两个所述出液口分别设置在所述第二液压缸的侧壁的顶部和底部。
7.如权利要求3所述的液压传动发动机，其特征在于， 所述燃烧室内的两个子燃烧室依次间隔点火。
8.如权利要求7所述的液压传动发动机，其特征在于， 所述燃烧室包括依次顺序设置且一体成型的第一燃烧室、第二燃烧室和第三燃烧室；所述活塞包括第三活塞、第四活塞以及第五活塞、第六活塞，其中: 所述第三活塞位于第一燃烧室内，所述第四活塞位于第二燃烧室内的一端，所述第五活塞位于第二燃烧室内的另一端，所述第六活塞位于第三燃烧室内；所述第三活塞的伸出端与所述第四活塞的伸出端固定连接；所述第五活塞的伸出端与所述第六活塞的伸长端固定连接； 所述燃烧室内的所述第三活塞与所述第四活塞之间的空腔为第一液压泵腔；所述进液口和出液口设置在与所述第一液压泵腔对应侧壁上；所述燃烧室内的所述第五活塞与所述第六活塞之间的空腔为第二液压泵腔；所述进液口和出液口还设置在与所述第二液压泵腔对应侧壁上；第一液压泵腔、第二液压泵腔中均设有一个表面设置有通孔的隔板。
9.如权利要求8所述的液压传动发动机，其特征在于， 所述燃烧室内的依次顺序设置的第一燃烧室、第二燃烧室和第三燃烧室的点火顺序为: 所述第一燃烧室和第三燃烧室同时点火，所述第二燃烧室分别与上述第一燃烧室和第三燃烧室间隔点火。
10.一种液压驱动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的液压传动发动机。
【文档编号】F02B71/04GK103644027SQ201310724837
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】童云 申请人:童云