液壓自由活塞發(fā)動機

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1、液壓自由活塞發(fā)動機 把傳統(tǒng)的曲柄連桿機構(gòu)用剛性連接代替,從結(jié)構(gòu)上可看成由內(nèi)燃機和液壓泵兩部分組 成。由帕斯卡原理可知, 要產(chǎn)生高壓必然大的為內(nèi)燃機活塞, 小的為液壓泵柱塞。 常見的有 三種類型,見圖2。 圖1 圖2 (1) 單活塞式(single piston)見圖2( a、b、c)是指HFPE擁有一個動力室和一個液壓 柱塞組件,只能產(chǎn)生一個作用(single acting )。 (2) 雙活塞式(dual piston)見圖2( d、e)是指HFPE擁有兩個動力室和一個液壓柱塞 組件,能產(chǎn)生兩個作用(double acti ng )。 (3) 對置活塞式(oppose pi

2、ston)見圖2(f、g)是指HFPE擁有一個動力室和兩個液壓 柱塞組件,并且兩活塞組件鏡像布置,且有向內(nèi)作用( inward acting ) 和向外作用(outward 3,(為荷蘭Innas BV公司研發(fā))。 電控系統(tǒng)使電磁閥得電, 蓄能器中 acting)兩種。 基本原理 活塞做往復(fù)直線運動,其工作原理見圖 往復(fù)循環(huán)開始時,內(nèi)燃機活塞處于最右端即底部下止點, 的高壓油流入回復(fù)腔, 推動活塞和柱塞往左運動, 同時內(nèi)燃活塞腔的空氣被壓縮, 液壓油吸 入柱塞腔。當(dāng)內(nèi)燃機活塞到達上止點時, 燃油噴射并點燃,高壓氣體推動活塞往右運動,柱 塞將高壓油通過單向閥壓入高壓

3、側(cè), 同時燃燒廢氣被掃出缸體, 活塞運動到下止點, 等待電 磁閥打開進入下一循環(huán),如此反復(fù)。 圖3 基本特點 大的內(nèi)燃機活塞和小的液壓柱塞是剛性連接的, 省去了曲柄連桿機構(gòu)和液壓 柱塞泵中的斜盤機構(gòu),故而得名“自由活塞” 。與傳統(tǒng)的發(fā)動機相比有許多新特點: (1) 結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)目少、質(zhì)量輕;沒有飛輪,選用 2沖程發(fā)動機;單組元功率可為 15KW- 30KW。 (2) 活塞與缸體間無側(cè)向力作用,磨損??;壓縮比可變;活塞只做往復(fù)直線運動,發(fā)動 機起停較容易;控制系統(tǒng)復(fù)雜。 (3) 經(jīng)濟性好、燃料使用范圍廣,甚至可用重質(zhì)低質(zhì)燃料;效率高,總效率可達40% (能 量鏈短);排放低。在對壓縮比精確控制(誤差為土 2%)時,NOx排放為7?8gr/KWh; 煤煙排放FSN(filter soot number)為0.5?1.0 ;沒有飛輪作用,熄火現(xiàn)象較嚴重; 為使效率最大和控制更簡單,最適合常壓變流量液壓系統(tǒng)。

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