[发明专利]悬浮活塞发动机

权利要求书

1.一种悬浮活塞发动机，包括气缸(1)和活塞(2)，其特征在于：所述 活塞(2)全部或部分设置在所述气缸(1)内，在与所述活塞(2)的活塞上止 点对应的所述气缸(1)上的上止点(121)和与所述活塞(2)的活塞下止点对应 的所述气缸(1)上的下止点(122)之间的全部行程范围内所述活塞(2)与所述 气缸(1)非接触悬浮设置，所述活塞(2)由活塞悬浮段(201)、活塞密封段 (202)和活塞动力段(203)构成，所述活塞悬浮段(201)与所述活塞密封段 (202)连接，所述活塞密封段(202)与所述活塞动力段(203)连接，所述活 塞悬浮段(201)的长度大于或等于所述上止点(121)和所述下止点(122)之 间的距离，所述活塞(2)经其所述活塞密封段(202)与所述下止点(122)以 外的所述气缸(1)设为直接滑动密封连接，所述活塞密封段(202)与所述气 缸(1)的滑动密封环面(111)的直径小于所述上止点(121)与所述下止点(122) 之间的所述气缸(1)的直径；或设为径向弹性滑动密封连接，所述活塞密封段 (202)与所述气缸(1)的滑动密封环面(111)的直径小于所述上止点(121) 与所述下止点(122)之间的所述气缸(1)的直径；或设为轴向弹性密封连接；或 设为非弹性密封伸展连接；或设为这些连接方式中的两种以上连接方式的组合 连接形式。

2.如权利要求1所述悬浮活塞发动机，其特征在于：在所述活塞(2)的 外表面设活塞隔热结构(3)，和/或在所述活塞(2)的活塞内顶壁(21)上和/或活 塞内侧壁(22)上设所述活塞隔热结构(3)，所述活塞隔热结构(3)设为活塞 隔热夹层(31)和/或活塞隔热层(32)；和/或所述气缸(1)的气缸内侧壁(11) 和气缸外侧壁(12)同时或单独设气缸隔热结构(4)，所述气缸隔热结构(4) 设为气缸隔热夹层(41)和/或气缸隔热层(42)；发动机火花塞(5)和/或发动 机燃油喷射器(6)设在燃烧室(7)的外壁上，所述燃烧室(7)的外壁设为气 缸侧壁(1112)、活塞顶(23)或气缸盖(70)，在所述发动机火花塞(5)与所 述燃烧室(7)的外壁接触处和/或所述发动机燃油喷射器(6)与所述燃烧室(7) 的外壁接触处设局部冷却通道。

3.如权利要求1所述悬浮活塞发动机，其特征在于：在所述气缸(1)整 体外侧或部分外侧设气缸流体通道(100)，所述气缸流体通道(100)设为与冷 却系统(8)连通或设为与控温系统(9)连通；和/或在所述活塞(2)内部设活 塞流体通道(200)，所述活塞流体通道(200)设为与所述冷却系统(8)连通 或设为与所述控温系统(9)连通。

4.如权利要求1所述悬浮活塞发动机，其特征在于：所述活塞(2)由活 塞悬浮段(201)、活塞密封段(202)和活塞动力段(203)构成，所述活塞悬 浮段(201)与所述活塞密封段(202)连接，所述活塞密封段(202)与所述活 塞动力段(203)连接，在所述气缸(1)内，所述活塞悬浮段(201)非接触悬 浮设置，所述活塞悬浮段(201)与所述活塞密封段(202)设为固定连接、径 向滑动连接、定点万向连接或非定点万向连接。

5.如权利要求1所述悬浮活塞发动机，其特征在于：在所述气缸(1)的 气缸侧壁(1112)上设一个或多个气/汽悬浮孔(101)或/和在所述活塞(2)上 设一个或多个所述气/汽悬浮孔(101)，所述气/汽悬浮孔(101)与高压气源(60) 或高压水蒸汽源(61)连通，以实现所述活塞(2)在所述气缸(1)中气/汽力 非接触悬浮设置；或在所述活塞(2)的全部或局部上设活塞电磁结构(2001) 或活塞永磁结构(2002)，在所述气缸侧壁(1112)上或所述气缸侧壁(1112) 外设气缸电磁结构(1001)或气缸永磁结构(1002)，以实现所述活塞(2)在 所述气缸(1)中磁力非接触悬浮设置。

6.如权利要求1或2所述悬浮活塞发动机，其特征在于：所述活塞(2) 经连杆(13)对外输出动力；或所述活塞动力段(203)单独直接对外输出动力， 或在多缸悬浮活塞发动机中多个所述活塞动力段(203)相互联接后对外输出动 力。