专利名称：直动阀发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及热能与动力领域，尤其涉及一种直动阀发动机。
背景技术：
发动机的传统配气方式基本上有两类，一类是凸轮式控制方式，另一类是气缸侧壁开口的配气方式。前者机构复杂，后者由于润滑油外泄造成污染。如果能够找到另一种配气方式或对气缸导入工质或原工质的方式以及废气的导出方式，将使发动机结构变得简单。特别是针对以高压工质或高压原工质对气缸进行充入式的发动机，则更是需要一种新的气体的导入导出方式。
发明内容
为了解决上述现有发动机中存在的问题，本发明的技术方案如下一种直动阀发动机，包括气缸、缸盖、活塞和管道，所述气缸和所述缸盖连接，所述活塞设置在所述气缸内，所述管道与所述缸盖连接，在所述管道与所述缸盖的连接处于所述缸盖上设连通所述管道和所述气缸的座口，在所述座口处设阀体，所述阀体与所述座口相配合，所述阀体受所述活塞控制按正时关系将所述座口打开和关闭。所述直动阀发动机还包括高压工质源，所述座口设为外开座口，所述高压工质源与所述管道连通，所述高压工质源内的高压工质经所述外开座口按正时关系被定量导入所述气缸内不再进行燃烧化学反应直接膨胀推动所述活塞对外作功。所述直动阀发动机还包括高压原工质源，所述座口设为外开座口，在所述阀体上设关闭弹性体，所述高压原工质源与所述管道连通，所述高压原工质源内的高压原工质经所述外开座口按正时关系被定量导入所述气缸内在进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞对外作功。所述管道设为所述气缸的排气道，所述座口设为内开座口，在所述阀体上设开启弹性体，当所述活塞下行至下止点附近时，所述气缸内的压力下降，所述阀体在所述开启弹性体的作用下将所述内开座口打开开始排气，当进行排气冲程的所述活塞上行至上止点附近时所述活塞推动所述阀体上行使所述内开座口关闭，在排气冲程完了后，所述气缸内被充入高压气体，在所述气缸内的所述高压气体压力的作用下，所述内开座口维持关闭状态直至所述活塞再次下行至下止点附近时，所述气缸内的压力下降，所述阀体在所述开启弹性体的作用下将所述内开座口打开，进入下一工作循环。所述直动阀发动机还包括高压原工质源，所述座口设为外开座口，所述高压原工质源与所述管道连通，所述高压原工质源内的高压原工质经所述外开座口按正时关系被定量导入所述气缸内，所述阀体的上截面和下截面的面积比大于或等于由燃烧化学反应在所述气缸内建立的最高压力和所述高压原工质源内的高压原工质的压力之比实现所述高压原工质在所述气缸内发生燃烧化学反应时所述外开座口仍保持关闭的状态，所述高压原工质在所述气缸内进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞对外作功。
所述直动阀发动机还包括高压原工质源，所述高压原工质源与所述管道连通，所述座口设为由外开座口和内开座口构成的内外开组合座口，所述阀体设为内外开组合阀体，所述内外开组合阀体和所述内外开组合座口相配合在充入高压原工质过程中将所述内外开组合座口打开，在完成充入高压原工质过程时将所述内外开组合座口的所述外开座口关闭，在所述高压原工质于所述气缸内进行燃烧化学反应时在高压作用下所述内外开组合阀体外移使所述内外开组合座口的所述内开座口关闭，所述高压原工质在所述气缸内进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞对外作功。所述座口设为外开座口，在所述阀体上设气动导气座口，所述气动导气座口在连通所述管道和所述气缸的方向上贯通所述阀体，在所述气动导气座口处设外开气动阀体， 所述外开气动阀体与所述气动导气座口相配合，所述外开气动阀体受所述活塞控制将所述气动导气座口打开和关闭，所述阀体经所述外开气动阀体受所述活塞控制将所述外开座口打开和关闭。在所述内外开组合阀体上设气动导气座口，所述气动导气座口在连通所述管道和所述气缸的方向上贯通所述内外开组合阀体，在所述气动导气座口处设外开气动阀体，所述外开气动阀体与所述气动导气座口相配合，所述外开气动阀体受所述活塞控制将所述气动导气座口打开和关闭，所述内外开组合阀体经所述外开气动阀体受所述活塞控制将所述内外开组合座口打开和关闭。在所述活塞上设气垫凹陷结构，所述气垫凹陷结构与设在所述阀体上的柱塞结构相配合当所述活塞与所述阀体将要接触时在所述活塞与所述阀体的所述柱塞结构之间形成气垫以减少所述活塞与所述阀体之间的撞击。所述管道设为设为所述气缸的排气道，所述座口设为内开座口，在所述阀体上设开启弹性体，在所述气缸的下端设下方杠杆，在所述缸盖的上方设上方杠杆，所述上方杠杆的一端设在能控制所述阀体的位置处，所述下方杠杆的一端设在所述活塞的下端下止点所对应的所述气缸的下端下止点的上方并受所述活塞的下行作用，所述下方杠杆和所述上方杠杆经作用件相互作用，当所述活塞达到下止点附近时在所述活塞的作用下所述下方杠杆下转并经所述作用件使所述上方杠杆下转迫使所述阀体下行将所述内开座口打开开始排气，在所述开启弹性体的作用下所述内开座口维持开启状态，当排气冲程接近完了所述活塞上行至上止点附近时在所述活塞的作用下所述阀体上行将所述内开座口关闭，在排气冲程完了后，所述气缸内被充入高压气体，在所述气缸内的所述高压气体压力的作用下，所述内开座口维持关闭状态直至所述活塞再次下行至下止点附近开始下一个工作循环。本发明的原理是在不使用凸轮机构的前提下，利用发动机的活塞直接或间接控制阀体实现对流入流出燃烧室的流体的正时控制满足发动机正常工作的要求。本发明所公开的直动阀发动机中的直动阀可以用作原工质充入气缸的阀体使用，可以用作高压工质(所谓高压工质是指进入气缸后不进行燃烧就进行膨胀作功的工质)充入气缸的阀体使用，可以用作排气阀体使用，还可以用于燃料充入气缸的阀体使用。本发明所谓的正时关系是指为满足发动机正常工作需要按发动机循环逻辑关系打开或关闭所述座口的时间关系。本发明所谓的原工质是指进入燃烧室的氧化剂、还原剂和膨胀剂中的一种、多种或所有流体，以及其各种相变物，也就是在燃烧室内即将发生燃烧反应前的工质，所谓相变物是指处于不同状态的原工质，即气态、液态、固态、临界态、超临界态、超超临界态或温度压力更高状态的流体。所谓膨胀剂是指不参与燃烧化学反应起升温或降温以及调整作功工质摩尔数的作用的工质。所谓直动阀发动机中的直动阀是指由所述阀体和所述座口所构成的由所述活塞的推进作用或牵拉作用迫使所述阀体位移或偏转从而实现所述座口打开或关闭的机构，所述座口连通所述气缸和所述管道。本发明所谓活塞的下端下止点是指活塞处于下止点位置时，活塞的最下端所处的位置；所谓气缸的下端下止点是指所述活塞下端下止点在所述气缸上所对应的位置。本发明中所谓的阀体受活塞控制是指由活塞的推进作用或牵拉作用迫使所述阀体位移或偏转的过程；所谓推进作用是指所述活塞上行作用，包括直接撞击、经构造件撞击、经弹性体撞击和经动作结构(所谓动作结构是指由两个或两个以上部件构成的可以将所述活塞的推进作用作用于所述阀体的机构)撞击等一切由所述活塞推进及上行撞击过程使所述阀体发生位移或偏转的作用形式；所谓牵拉作用是指所述活塞下行作用，包括下行撞击过程、通过设在所述活塞和所述阀体之间的柔性连接件或可伸缩连接件拉动所述阀体使阀体发生位移或偏转的作用形式。在推进作用和牵拉作用中为减少撞击带来的噪声和磨损，可以在活塞上、阀体上或两者之间设弹性体。本发明中所谓的开启弹性体是指弹性力趋于使所述阀体将所述座口打开的弹性体；所谓关闭弹性体是指弹性力趋于使所述阀体将所述座口关闭的弹性体；所述弹性体可以是弹簧(包括气体弹簧)、磁力作用机构等。本发明所谓的气动导气座口是指设置在贯通所述阀体的通道上的座口，其目的是通过这一座口向所述气缸内导入部分高压气体，以形成气垫作用并减少所述阀体的开启压力，最终达到减少所述活塞与所述阀体之间的作用力；所谓的外开气动阀体是指当所述阀体向远离所述气缸方向位移时会使所述气动导气座口打开的阀体；所谓的气垫凹陷结构是指设置在所述活塞或所述阀体上的凹陷结构(相当于与柱塞相配合的气缸)，当所述活塞和所述阀体相互作用时，会有结构体(相当于柱塞)进入凹陷结构，在凹陷结构内的气体被压缩，从而减少所述活塞和所述阀体之间的撞击力的结构；所谓的气垫凸起结构是指设置在所述活塞或所述阀体上的凸起结构，所述凸起结构相当于设置在所述活塞或所述阀体上的挺杆；所谓的集气环是指能够防止通过所述气动导气座口被导入所述气缸内的气体快速扩散的环状结构，其目的通过防止气体的快速扩散建立起压力较高的气垫，从而减少所述活塞与所述阀体之间的撞击力。本发明所公开的直动阀发动机中所谓的“所述阀体受所述活塞控制按正时关系将所述座口打开和关闭”是指在所述活塞的作用下，所述阀体按照发动机工作的逻辑关系将所述座口打开和/或关闭。在所述活塞对所述阀体实施关闭动作的结构中，所述阀体的打开动作可以由所述活塞来实现，也可以由其他控制机构来实现(如电磁机构或液压机构等)；在所述活塞对所述阀体实施打开动作的结构中，所述阀体的关闭动作可以由所述活塞来实现，也可以由其他控制机构来实现(如电磁机构或液压机构等)。本发明中所述活塞直接或间接控制所述阀体，这一过程虽然会产生一定的撞击力，但是由于所述活塞均是处于上止点附近或下止点附近时才发生撞击，这时所述活塞的运动速度已经很低。所以，只要采取一些措施(如气垫、弹性接触件或高强撞击材料等方式)是可以使撞击不影响发动机的正常工作和寿命。不仅如此，可以在发生撞击的界面处设置易更换撞击件，当车辆进行维修保养时，及时更换这些撞击件就可以保证发动机在设定的状态下工作。本发明所谓的上方杠杆是指设在缸盖上方的杠杆，它的支点可以设在一端，也开始设在两端中间；所谓下方杠杆是指设在所述气缸下端的杠杆，它的支点可以设在一端，也开始设在两端中间；所谓作用件是指构成所谓上方杠杆和所谓下方杠杆之间相互作用的部件，所谓作用件可以是挺杆、柔性连接件(如绳、索、钢丝)等。本发明所公开的直动阀发动机中可以在所述阀体和所述活塞相互作用的受力链上设弹性体，此弹性体的主要作用是减少撞击。当所述阀体设为外开阀体时，此弹性体不仅具有减少撞击的作用，还具有使阀体滞后打开和滞后关闭的作用，这一作用能减少活塞处于上止点前的充气阻力，有利于提高发动机的效率；当所述阀体设为内开阀体时，此弹性体不仅具有减少撞击的作用，还具有使阀体滞后关闭的作用，这一作用能促使所述气缸内废气的彻底排出，有利于提高发动机的效率。本发明所公开的直动阀发动机，可根据热能与动力领域的公知技术和原理在适当的地方设置控制阀、泵、传感器、控制单元、燃料喷射器、火花塞等部件、单元或系统。本发明的有益效果如下1、本发明结构简单、制造成本低、可靠性高。2、本发明简化了发动机的配气系统，提高了发动机的配气效率。3、本发明可以解决高压气体(包括高压工质和高压原工质)对气缸充气时阀体所造成的工质外泄问题，同样也适用于以高压水蒸汽作为工质的活塞式动力机械包括自由活塞和活塞式外燃机。
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
图2所示的是本发明实施例2的结构示意 图3所示的是本发明实施例3的结构示意 图4所示的是本发明实施例4的结构示意 图5所示的是本发明实施例5的结构示意 图6所示的是本发明实施例6的结构示意 图7所示的是本发明实施例7的结构示意 图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；
图9所示的是本发明实施例9的结构示意 图10所示的是本发明实施例10的结构示意图
图11所示的是本发明实施例11的结构示意图
图12所示的是本发明实施例12的结构示意图
图13所示的是本发明实施例13的结构示意图
图14所示的是本发明实施例14的结构示意图
图15所示的是本发明实施例15的结构示意图
图16所示的是本发明实施例16的结构示意图
图17所示的是本发明实施例17的结构示意图；图18所示的是本发明实施例18的结构示意图；图19所示的是本发明实施例19的结构示意图；图20所示的是本发明实施例20的结构示意图；图21所示的是本发明实施例21的结构示意图；图22所示的是本发明实施例22的结构示意图；图23所示的是本发明实施例23的结构示意图；图M所示的是本发明实施例M的结构示意图；图25所示的是本发明实施例25的结构示意图。
具体实施例方式实施例1如图1所示的直动阀发动机，包括气缸1、缸盖2、活塞3和管道4，所述气缸1和所述缸盖2连接，所述活塞3设置在所述气缸1内，所述管道4与所述缸盖2连接，在所述管道4与所述缸盖2的连接处于所述缸盖2上设连通所述管道4和所述气缸1的座口 6，在所述座口 6处设阀体7，所述阀体7与所述座口 6相配合，所述阀体7受所述活塞3控制按正时关系将所述座口 6打开和关闭。实施例2如图2所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述直动阀发动机还包括高压工质源8，所述座口 6设为外开座口 601，所述高压工质源8与所述管道4连通，所述高压工质源8内的高压工质经所述外开座口 601按正时关系被定量导入所述气缸1内不再进行燃烧化学反应直接膨胀推动所述活塞3对外作功。实施例3如图3所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述直动阀发动机还包括高压原工质源9，所述座口 6设为外开座口 601，在所述阀体7上设关闭弹性体701，所述高压原工质源9与所述管道4连通，所述高压原工质源9内的高压原工质经所述外开座口 601按正时关系被定量导入所述气缸1内在进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞3对外作功。实施例4如图4所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述管道4设为所述气缸 1的排气道401，所述座口 6设为内开座口 602，在所述阀体7上设开启弹性体702，当所述活塞3下行至下止点附近时，所述气缸1内的压力下降，所述阀体7在所述开启弹性体702的作用下将所述内开座口 602打开开始排气，当进行排气冲程的所述活塞3上行至上止点附近时所述活塞3推动所述阀体7上行使所述内开座口 602关闭，在排气冲程完了后，所述气缸1内被充入高压气体，在所述气缸1内的所述高压气体压力的作用下，所述内开座口 602 维持关闭状态直至所述活塞3再次下行至下止点附近时，所述气缸1内的压力下降，所述阀体7在所述开启弹性体702的作用下将所述内开座口 602打开，进入下一工作循环。实施例5如图5所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述直动阀发动机还包括
8高压原工质源9，所述座口 6设为外开座口 601，所述高压原工质源9与所述管道4连通，所述高压原工质源9内的高压原工质经所述外开座口 601按正时关系被定量导入所述气缸1 内，所述阀体7的上截面7011和下截面7012的面积比大于或等于由燃烧化学反应在所述气缸1内建立的最高压力和所述高压原工质源9内的高压原工质的压力之比实现所述高压原工质在所述气缸1内发生燃烧化学反应时所述外开座口 601仍保持关闭的状态，所述高压原工质在所述气缸1内进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞3对外作功。实施例6如图6所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述直动阀发动机还包括高压原工质源9，所述高压原工质源9与所述管道4连通，所述座口 6设为由外开座口 601 和内开座口 602构成的内外开组合座口 603，所述阀体7设为内外开组合阀体702，所述内外开组合阀体702和所述内外开组合座口 603相配合在充入高压原工质过程中将所述内外开组合座口 603打开，在完成充入高压原工质过程时将所述内外开组合座口 603的所述外开座口 601关闭，在所述高压原工质于所述气缸1内进行燃烧化学反应时在高压作用下所述内外开组合阀体702外移使所述内外开组合座口 603的所述内开座口 602关闭，所述高压原工质在所述气缸1内进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞3对外作功。实施例7如图7所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述座口 6设为外开座口 601，在所述阀体7上设气动导气座口 770，所述气动导气座口 770在连通所述管道4和所述气缸1的方向上贯通所述阀体7，在所述气动导气座口 770处设外开气动阀体771，所述外开气动阀体771与所述气动导气座口 770相配合，所述外开气动阀体771受所述活塞3控制将所述气动导气座口 770打开和关闭，所述阀体7经所述外开气动阀体771受所述活塞 3控制将所述外开座口 601打开和关闭。实施例8如图8所示的直动阀发动机，其与实施例6的区别在于在所述内外开组合阀体 702上设气动导气座口 770，所述气动导气座口 770在连通所述管道4和所述气缸1的方向上贯通所述内外开组合阀体702，在所述气动导气座口 770处设外开气动阀体771，所述外开气动阀体771与所述气动导气座口 770相配合，所述外开气动阀体771受所述活塞3控制将所述气动导气座口 770打开和关闭，所述内外开组合阀体702经所述外开气动阀体771 受所述活塞3控制将所述内外开组合座口 603打开和关闭。实施例9如图9所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于在所述活塞3上设气垫凹陷结构220，所述气垫凹陷结构220与设在所述阀体7上的柱塞结构800相配合当所述活塞 3与所述阀体7将要接触时在所述活塞3与所述阀体7的所述柱塞结构800之间形成气垫以减少所述活塞3与所述阀体7之间的撞击。实施例10如图10所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述管道4设为设为所述气缸1的排气道401，所述座口 6设为内开座口 602，在所述阀体7上设开启弹性体702， 在所述气缸1的下端设下方杠杆2001，在所述缸盖2的上方设上方杠杆2002，所述上方杠杆2002的一端设在能控制所述阀体7的位置处，所述下方杠杆2001的一端设在所述活塞3的下端下止点所对应的所述气缸1的下端下止点的上方并受所述活塞3的下行作用，所述下方杠杆2001和所述上方杠杆2002经作用件2003相互作用，当所述活塞3达到下止点附近时在所述活塞3的作用下所述下方杠杆2001下转并经所述作用件2003使所述上方杠杆 2002下转迫使所述阀体7下行将所述内开座口 602打开开始排气，在所述开启弹性体702 的作用下所述内开座口 602维持开启状态，当排气冲程接近完了所述活塞3上行至上止点附近时在所述活塞3的作用下所述阀体7上行将所述内开座口 602关闭，在排气冲程完了后，所述气缸1内被充入高压气体，在所述气缸1内的所述高压气体压力的作用下，所述内开座口 602维持关闭状态直至所述活塞3再次下行至下止点附近开始下一个工作循环。实施例11如图11所示的直动阀发动机，其与实施例7的区别在于所述直动阀发动机还包括高压工质源8，所述高压工质源8与所述管道4连通，在所述阀体7上设包围所述外开气动阀体771的集气环560，当所述外开气动阀体771将所述气动导气座口 770打开时所述集气环560会在所述活塞3与所述阀体7之间产生集气作用以减少所述活塞3与所述阀体7 之间的撞击。实施例12如图12所示的直动阀发动机，其与实施例11的区别在于在所述活塞3上设气垫凸起结构230，所述气垫凸起结构230与所述集气环560配合当所述外开气动阀体771将所述气动导气座口 770打开时会在所述活塞3与所述阀体7之间产生集气作用以减少所述活塞3与所述阀体7之间的撞击。实施例13如图13所示的直动阀发动机，其与实施例11的区别在于在所述活塞3上设气垫凹陷结构220，所述气垫凹陷结构220与设在所述阀体7上的柱塞结构800相配合当所述外开气动阀体771将所述气动导气座口 770打开时会在所述活塞3与所述阀体7之间产生集气作用以减少所述活塞3与所述阀体7之间的撞击。实施例14如图14所示的直动阀发动机，其与实施例11的区别在于在所述活塞3上设气垫凹陷结构220，所述气垫凹陷结构220与设在所述阀体7上的所述集气环560相配合当所述外开气动阀体771将所述气动导气座口 770打开时会在所述活塞3与所述阀体7之间产生集气作用以减少所述活塞3与所述阀体7之间的撞击。实施例15如图15所示的直动阀发动机，其与实施例7的区别在于在所述活塞3上设硬质耐磨结构15，所述硬质耐磨结构15与所述活塞3连接。实施例16如图16所示的直动阀发动机，其与实施例6的区别在于设置独立弹性体200，所述内外开组合阀体702与所述独立弹性体200组合使用，以减小所述内外开组合阀体702 与所述活塞3之间的刚性冲击。实施例17如图17所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述管道4设置在所述气缸1的侧壁上。
实施例18如图18所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于所述座口 6设为倾斜座口 608，所述阀体7设为外开倾斜阀体708，所述外开倾斜阀体708受所述活塞3控制按正时关系将所述倾斜座口 608打开和关闭。实施例19如图19所示的直动阀发动机，其与实施例1的区别在于在所述缸盖2上设置多个充气座口 77和多个排气座口 78，以提高所述直动阀发动机的进气效率和排气效率。实施例20如图20所示的直动阀发动机，其与实施例4的区别在于所述直动阀发动机还包括高压原工质源9，所述高压原工质源9与所述管道4连通，所述座口 6设为外开座口 601， 在所述阀体7远离所述活塞3的方向上设关闭弹性体701，所述关闭弹性体701对所述阀体 7施加弹性压力，所述关闭弹性体701和所述高压原工质源602的原工质对所述阀体7的压力之和大于或等于所述气缸1内燃烧爆炸时对所述阀体7的压力使所述阀体7在所述气缸 1燃烧爆炸时仍经阀体7维持所述外开座口 601处于关闭状态。实施例21如图21所示的直动阀发动机，其与实施例4的区别在于所述阀体7内部设有弹性体四9，以减小所述阀体7与所述活塞3之间的刚性冲击。实施例22如图22所示的直动阀发动机，其与实施例3的区别在于所述阀体7内部设有弹性体四9，以减小所述阀体7与所述活塞3之间的刚性冲击。实施例23如图23所示的直动阀发动机，其与实施例10的区别在于所述作用件2003设为柔性作用件。实施例M如图M所示的直动阀发动机，其与实施例4的区别在于所述阀体7受液压式控制机构/电磁式控制机构99和正时控制系统991控制按正时关系打开。实施例25如图25所示的直动阀发动机，其与实施例4的区别在于在所述阀体7和所述活塞3之间设牵拉绳919，所述活塞3通过所述牵拉绳919将所述阀体7打开。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员，能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种直动阀发动机，包括气缸(1)、缸盖( 、活塞C3)和管道，其特征在于所述气缸(1)和所述缸盖( 连接，所述活塞C3)设置在所述气缸(1)内，所述管道(4)与所述缸盖( 连接，在所述管道(4)与所述缸盖O)的连接处于所述缸盖( 上设连通所述管道⑷和所述气缸⑴的座口(6)，在所述座口(6)处设阀体(7)，所述阀体(7)与所述座口(6)相配合，所述阀体(7)受所述活塞(3)控制按正时关系将所述座口(6)打开和关闭。
2.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于所述直动阀发动机还包括高压工质源(8)，所述座口(6)设为外开座口(601)，所述高压工质源(8)与所述管道(4)连通，所述高压工质源(8)内的高压工质经所述外开座口(601)按正时关系被定量导入所述气缸 (1)内不再进行燃烧化学反应直接膨胀推动所述活塞(3)对外作功。
3.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于所述直动阀发动机还包括高压原工质源(9)，所述座口(6)设为外开座口(601)，在所述阀体(7)上设关闭弹性体(701)，所述高压原工质源(9)与所述管道(4)连通，所述高压原工质源(9)内的高压原工质经所述外开座口(601)按正时关系被定量导入所述气缸(1)内在进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞(3)对外作功。
4.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于所述管道(4)设为所述气缸(1)的排气道G01)，所述座口(6)设为内开座口(602)，在所述阀体(7)上设开启弹性体(702)， 当所述活塞C3)下行至下止点附近时，所述气缸(1)内的压力下降，所述阀体(7)在所述开启弹性体(702)的作用下将所述内开座口(602)打开开始排气，当进行排气冲程的所述活塞⑶上行至上止点附近时所述活塞⑶推动所述阀体(7)上行使所述内开座口(602)关闭，在排气冲程完了后，所述气缸(1)内被充入高压气体，在所述气缸(1)内的所述高压气体压力的作用下，所述内开座口(60 维持关闭状态直至所述活塞C3)再次下行至下止点附近时，所述气缸(1)内的压力下降，所述阀体(7)在所述开启弹性体(702)的作用下将所述内开座口(602)打开，进入下一工作循环。
5.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于所述直动阀发动机还包括高压原工质源(9)，所述座口(6)设为外开座口(601)，所述高压原工质源(9)与所述管道(4)连通，所述高压原工质源(9)内的高压原工质经所述外开座口(601)按正时关系被定量导入所述气缸(1)内，所述阀体(7)的上截面(7011)和下截面(7012)的面积比大于或等于由燃烧化学反应在所述气缸(1)内建立的最高压力和所述高压原工质源(9)内的高压原工质的压力之比实现所述高压原工质在所述气缸(1)内发生燃烧化学反应时所述外开座口(601) 仍保持关闭的状态，所述高压原工质在所述气缸(1)内进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞(3)对外作功。
6.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于所述直动阀发动机还包括高压原工质源(9)，所述高压原工质源(9)与所述管道⑷连通，所述座口(6)设为由外开座口 (601)和内开座口(602)构成的内外开组合座口(603)，所述阀体(7)设为内外开组合阀体 (702)，所述内外开组合阀体(70 和所述内外开组合座口(60 相配合在充入高压原工质过程中将所述内外开组合座口(603)打开，在完成充入高压原工质过程时将所述内外开组合座口(60 的所述外开座口(601)关闭，在所述高压原工质于所述气缸(1)内进行燃烧化学反应时在高压作用下所述内外开组合阀体(702)外移使所述内外开组合座口(603)的所述内开座口(60 关闭，所述高压原工质在所述气缸(1)内进行燃烧化学反应后膨胀推动所述活塞(3)对外作功。
7.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于所述座口(6)设为外开座口(601)，在所述阀体(7)上设气动导气座口(770)，所述气动导气座口(770)在连通所述管道 (4)和所述气缸(1)的方向上贯通所述阀体(7)，在所述气动导气座口(770)处设外开气动阀体(771)，所述外开气动阀体(771)与所述气动导气座口(770)相配合，所述外开气动阀体(771)受所述活塞C3)控制将所述气动导气座口(770)打开和关闭，所述阀体(7)经所述外开气动阀体(771)受所述活塞(3)控制将所述外开座口(601)打开和关闭。
8.根据权利要求6所述直动阀发动机，其特征在于在所述内外开组合阀体(702)上设气动导气座口(770)，所述气动导气座口(770)在连通所述管道(4)和所述气缸(1)的方向上贯通所述内外开组合阀体(702)，在所述气动导气座口(770)处设外开气动阀体 (771)，所述外开气动阀体(771)与所述气动导气座口(770)相配合，所述外开气动阀体 (771)受所述活塞C3)控制将所述气动导气座口(770)打开和关闭，所述内外开组合阀体 (702)经所述外开气动阀体(771)受所述活塞(3)控制将所述内外开组合座口(603)打开和关闭。
9.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于在所述活塞(3)上设气垫凹陷结构020)，所述气垫凹陷结构(220)与设在所述阀体(7)上的柱塞结构(800)相配合当所述活塞(3)与所述阀体(7)将要接触时在所述活塞(3)与所述阀体(7)的所述柱塞结构 (800)之间形成气垫以减少所述活塞(3)与所述阀体(7)之间的撞击。
10.根据权利要求1所述直动阀发动机，其特征在于所述管道(4)设为设为所述气缸(1)的排气道G01)，所述座口(6)设为内开座口(602)，在所述阀体(7)上设开启弹性体(702)，在所述气缸(1)的下端设下方杠杆(2001)，在所述缸盖O)的上方设上方杠杆(2002)，所述上方杠杆000 的一端设在能控制所述阀体(7)的位置处，所述下方杠杆(2001)的一端设在所述活塞(3)的下端下止点所对应的所述气缸(1)的下端下止点的上方并受所述活塞(3)的下行作用，所述下方杠杆O001)和所述上方杠杆000 经作用件(200 相互作用，当所述活塞C3)达到下止点附近时在所述活塞(3)的作用下所述下方杠杆Q001)下转并经所述作用件使所述上方杠杆000 下转迫使所述阀体(7) 下行将所述内开座口(602)打开开始排气，在所述开启弹性体(702)的作用下所述内开座口(60 维持开启状态，当排气冲程接近完了所述活塞C3)上行至上止点附近时在所述活塞(3)的作用下所述阀体(7)上行将所述内开座口(60 关闭，在排气冲程完了后，所述气缸(1)内被充入高压气体，在所述气缸(1)内的所述高压气体压力的作用下，所述内开座口(602)维持关闭状态直至所述活塞( 再次下行至下止点附近开始下一个工作循环。
全文摘要
本发明公开了一种直动阀发动机，包括气缸、缸盖、活塞和管道，所述气缸和所述缸盖连接，所述活塞设置在所述气缸内，所述管道与所述缸盖连接，在所述管道与所述缸盖的连接处于所述缸盖上设连通所述管道和所述气缸的座口，在所述座口处设阀体，所述阀体与所述座口相配合，所述阀体受所述活塞控制按正时关系将所述座口打开和关闭。本发明简化了发动机的配气系统，提高了发动机的配气效率。
文档编号F02B75/40GK102155296SQ20111003959
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月17日 优先权日2010年6月2日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪