[实用新型]液体活塞内燃机

说明书

技术领域

本实用新型涉及热能与动力领域，尤其是一种液体活塞内燃机。

背景技术

目前，活塞式发动机（包括活塞式外燃机、活塞式内燃机、转子发动机等一切利用运动部件作为密封和传力的将气体工质的能量转化成机械功的发动机）应用十分广泛，这类发动机中最主要的部件就是活塞，活塞的功能是密封与传力，即活塞要尽可能的使高压气体工质不泄漏，并且将高压气体工质的压力传递出去。传统活塞式发动机的活塞都是具有某种几何形状的固体构件，为此，由于加工误差、受力形变、冷热变形以及磨损等问题，活塞式发动机的活塞与配合件（缸套等）的密封问题，特别是转子发动机的活塞与配合件（转子发动机的壳体）的密封问题，一直是影响发动机效率和寿命的关键问题之一。不仅如此，传统活塞式发动机的活塞传力问题，例如活塞式内燃机和活塞式外燃机中的活塞传力都是由曲柄连杆机构完成的，而曲柄连杆机构的体积和重量都十分庞大，影响发动机的整体质量、效率和制造成本。所以，急需发明一种能够不受密封壳体（例如缸套）形状及其加工误差、不受受力形变、冷热变形以及磨损等问题的影响，具有良好密封功能和传力功能并能省略曲柄连杆机构的新型活塞。

实用新型内容

传统活塞式发动机从根本上讲是设在封闭壳体内的固体活塞在气体工质的作用下发生直线运动、旋转或摆动，固体活塞把自身运动传递出去对外作功的机构。由于密封壳体（例如缸套等）和固体活塞均是固体结构件，两者均不可避免地存在加工误差、受力形变、冷热变形以及磨损等问题，如果从逻辑上、数学上和几何学上仔细分析这一机构的特点，可以得出这样的结论：传统活塞式发动机的固体活塞与密封壳体的全方位彻底密封是永远无法解决的。

为了解决上述问题，本实用新型提出的技术方案如下：

一种液体活塞内燃机，包括气液缸、液压动力机构和液体工质回送系统，所述气液缸经气体工质控制阀与外置燃烧室连通，在所述气液缸上设排气口，在所述排气口处设排气控制阀，所述气液缸上设液体工质出口和液体工质回流口，所述液体工质出口与所述液压动力机构的动力液体入口连通，所述液压动力机构的液体出口与所述液体工质回送系统连通，所述液体工质回送系统与所述液体工质回流口连通。在所述气液缸内的液体工质的作用与传统活塞式发动机中的活塞的密封和传力作用相同，在所述气液缸内的气体工质和所述液体工质的相互作用关系与传统活塞式发动机中的气态工质和活塞的作用关系相同；在一个工作循环的某一过程中所述气体工质对所述液体工质施压迫使所述液体工质推动所述液压动力机构对外作功，与此同时或在同一个工作循环的另一过程中所述液体工质回送系统将所述液体工质经所述液体工质回流口回流到所述气液缸内。

所述液体活塞内燃机还包括高压原工质源，在所述气液缸上设高压气体工质充入口，所述高压原工质源与所述外置燃烧室连通，所述外置燃烧室的高压气体工质出口经所述气体工质控制阀与所述高压气体工质充入口连通，所述高压原工质源中的高压原工质间歇或连续进入所述外置燃烧室在所述外置燃烧室中发生燃烧反应产生所述气体工质；所述液压动力机构、所述气体工质控制阀、所述液体工质回送系统和所述排气控制阀受过程控制机构控制协调工作实现：由所述外置燃烧室产生的所述气体工质被定量导入所述气液缸并在所述气液缸内对所述气液缸内的所述液体工质施加压力，所述气液缸内的所述液体工质推动所述液压动力机构对外输出动力，在所述气液缸内的所述液体工质减少到设定程度时所述排气控制阀打开排气，所述液体工质回送系统将由所述液压动力机构排出的所述液体工质回送到所述气液缸内，再将所述排气控制阀关闭，进入下一循环。

一种液体活塞内燃机，包括气液缸、液压动力机构和液体工质回送系统，所述气液缸内设内置燃烧室，在所述气液缸上设排气口，在所述排气口处设排气控制阀，所述气液缸上设液体工质出口和液体工质回流口，所述液体工质出口与所述液压动力机构的动力液体入口连通，所述液压动力机构的液体出口与所述液体工质回送系统连通，所述液体工质回送系统与所述液体工质回流口连通。在所述气液缸内的液体工质的作用与传统活塞式发动机中的活塞的密封和传力作用相同，在所述气液缸内的气体工质和所述液体工质的相互作用关系与传统活塞式发动机中的气态工质和活塞的作用关系相同；在一个工作循环的某一过程中所述气体工质对所述液体工质施压迫使所述液体工质推动所述液压动力机构对外作功，与此同时或在同一个工作循环的另一过程中所述液体工质回送系统将所述液体工质经所述液体工质回流口回流到所述气液缸内。