本發(fā)明涉及熱能與動力領域，尤其涉及一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機。

背景技術：

利用工質源對氣缸活塞機構進行充氣，氣體推動活塞膨脹做功的技術方案已被提出很多年，但是由于充氣時間短，用凸輪難以控制。因此需要發(fā)明一種新型氣缸活塞過程發(fā)動機。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下：

本發(fā)明的一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，包括工質源和氣缸活塞機構，在所述氣缸活塞機構的氣缸上設置外開充氣座口，在所述外開充氣座口處設置外開充氣門，所述氣缸活塞機構的活塞在所述氣缸內部控制所述外開充氣門實現所述外開充氣座口的開啟和關閉，所述氣缸上設有排氣座口和排氣門，所述排氣門受缸外控制機構控制實現所述排氣座口的開啟或關閉，所述工質源與所述外開充氣座口連通，所述外開充氣門和所述排氣門非組合獨立設置。

進一步選擇性地，在所述外開充氣門的所述氣缸方向上設置缸內控制結構體，所述活塞經所述缸內控制結構體控制所述外開充氣門實現所述外開充氣座口的開啟和關閉；或在所述活塞上設置缸內控制結構體，所述活塞經所述缸內控制結構體控制所述外開充氣門實現所述外開充氣座口的開啟和關閉；或在所述外開充氣門的所述氣缸方向上設置氣門缸內控制結構體，在所述活塞上設置活塞缸內控制結構體，所述活塞經所述活塞缸內控制結構體和所述氣門缸內控制結構體控制所述外開充氣門實現所述外開充氣座口的開啟和關閉。

進一步選擇性地，使所述缸外控制機構設為凸輪機構。

進一步選擇性地，在所述外開充氣門和機體之間設置外開充氣門復位彈簧。

進一步選擇性地，在所述外開充氣門和機體之間設置外開充氣門復位氣缸活塞機構；或在所述外開充氣門和機體之間設置外開充氣門復位氣缸活塞機構，所述外開充氣門復位氣缸活塞機構的復位氣缸與所述工質源連通。

進一步選擇性地，在所述外開充氣門內設置冷卻流道。

進一步選擇性地，使所述活塞控制所述外開充氣門的相位設為可調。

進一步選擇性地，使所述排氣門設為外開氣門。

進一步選擇性地，使所述工質源設為壓縮氣體源或設為液化氣體源。

進一步選擇性地，使所述壓縮氣體源設為含氧壓縮氣體。

進一步選擇性地，使所述液化氣體源設為含氧氣體液化物。

進一步選擇性地，使所述含氧壓縮氣體設為壓縮空氣或設為壓縮氧氣。

進一步選擇性地，使所述含氧氣體液化物設為液化空氣或設為液化氧氣。

進一步選擇性地，使所述外開充氣座口設置在所述氣缸的氣缸蓋上。

進一步選擇性地，使所述工質源經加熱器或經燃燒室與所述外開充氣座口連通。

進一步選擇性地，在設有燃燒室的結構中，所述燃燒室設為非正時燃燒室。

進一步選擇性地，在設有燃燒室的結構中，所述燃燒室設為斷續(xù)式燃燒室，所述斷續(xù)式燃燒室的燃燒時長和非燃燒時長受控制機構控制。

本發(fā)明的一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，包括工質源、燃燒室和膨脹做功機構，所述工質源經所述燃燒室與所述膨脹做功機構連通，所述燃燒室設為斷續(xù)式燃燒室。

進一步選擇性地，使所述斷續(xù)式燃燒室的燃燒時長和非燃燒時長受控制機構控制。

本發(fā)明中，所謂的“所述外開充氣門和所述排氣門非組合獨立設置”是指所述外開充氣門和所述排氣門設置在所述氣缸活塞機構的氣缸蓋的不同區(qū)域內。

本發(fā)明中，所謂的“非正時燃燒室”是指燃燒時長大于充氣時長的燃燒室，包括連續(xù)燃燒室。

本發(fā)明中，所述氣缸包括氣缸蓋。

本發(fā)明中，應根據熱能和動力領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統等。

附圖說明

圖1：本發(fā)明實施例1的結構示意圖；

圖2：本發(fā)明實施例2的結構示意圖；

圖3：本發(fā)明實施例3的結構示意圖；

圖4：本發(fā)明實施例4的結構示意圖；

圖5：本發(fā)明實施例5的結構示意圖；

圖6：本發(fā)明實施例6的結構示意圖；

圖7：本發(fā)明實施例7的結構示意圖；

圖8：本發(fā)明實施例8的結構示意圖；

圖9：本發(fā)明實施例9的結構示意圖；

圖10：本發(fā)明實施例10的結構示意圖；

本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明所述直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機既利用活塞在汽缸內部對外開充氣門進行控制，滿足了充氣時間短和實現足夠膨脹比的要求，也利用了現有的凸輪控制排氣門的成熟技術，因此，本發(fā)明所公開的技術方案可靠、實用，為新能源發(fā)動機和降低發(fā)動機污染排放提供了技術基礎。

具體實施方式

實施例1

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖1所示，包括工質源1和氣缸活塞機構，在所述氣缸活塞機構的氣缸上設置外開充氣座口2，在所述外開充氣座口2處設置外開充氣門3，所述氣缸活塞機構的活塞在所述氣缸內部控制所述外開充氣門3實現所述外開充氣座口2的開啟和關閉，所述氣缸上設有排氣座口4和排氣門5，所述排氣門5受缸外控制機構6控制實現所述排氣座口4的開啟或關閉，所述工質源1與所述外開充氣座口2連通，所述外開充氣門3和所述排氣門5非組合獨立設置。

實施例2

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖2所示，在實施例1的基礎上，進一步在所述外開充氣門3的所述氣缸方向上設置缸內控制結構體7，所述活塞經所述缸內控制結構體7控制所述外開充氣門3實現所述外開充氣座口2的開啟和關閉。

實施例3

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖3所示，在實施例1的基礎上，進一步在所述活塞上設置缸內控制結構體7，所述活塞經所述缸內控制結構體7控制所述外開充氣門3實現所述外開充氣座口2的開啟和關閉。

實施例4

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖4所示，在實施例1的基礎上，進一步在所述外開充氣門3的所述氣缸方向上設置氣門缸內控制結構體81，在所述活塞上設置活塞缸內控制結構體82，所述活塞經所述活塞缸內控制結構體82和所述氣門缸內控制結構體81控制所述外開充氣門3實現所述外開充氣座口2的開啟和關閉。

實施例5

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖5所示，在實施例1的基礎上，進一步使所述缸外控制機構6設為凸輪機構61。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明實施例2至實施例4均可進一步使所述缸外控制機構6設為凸輪機構61。

實施例6

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖6所示，在實施例1的基礎上，進一步在所述外開充氣門3和機體9之間設置外開充氣門復位彈簧10。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明實施例2至實施例5及其可變化的實施方式以及實施例1的可變換的實施方式均可進一步在所述外開充氣門3和機體9之間設置外開充氣門復位彈簧10。

實施例7

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖7所示，在實施例1的基礎上，進一步在所述外開充氣門3和機體9之間設置外開充氣門復位氣缸活塞機構11。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明實施例2至實施例6及其可變換的實施方式以及實施例1的可變換的實施方式均可進一步在所述外開充氣門3和機體9之間設置外開充氣門復位氣缸活塞機構11，并可再進一步使所述外開充氣門復位氣缸活塞機構11的復位氣缸與所述工質源1連通。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明所有實施方式均可進一步使所述活塞控制所述外開充氣門3的相位設為可調。進而控制所述外開充氣門3的開閉時間，調整所述直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機的壓比。

實施例8

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖8所示，在實施例1的基礎上，進一步使所述外開充氣座口2設置在所述氣缸的氣缸蓋13上。

作為可變換的實施方式，實施例2至實施例9及其可變換的實施方式以及實施例1的可變換的實施方式均可進一步使所述外開充氣座口2設置在所述氣缸的氣缸蓋13上。

實施例9

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖9所示，在實施例1的基礎上，進一步使所述工質源1經加熱器14與所述外開充氣座口2連通。

實施例10

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，如圖10所示，在實施例1的基礎上，進一步使所述工質源1經燃燒室15與所述外開充氣座口2連通。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明所有實施方式均可進一步選擇性地選擇使所述工質源1經加熱器14或經燃燒室15與所述外開充氣座口2連通。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明所有含有燃燒室15的實施方式均可進一步選擇性地選擇使所述燃燒室15設為非正時燃燒室；或使所述燃燒室15設為斷續(xù)式燃燒室，所述斷續(xù)式燃燒室的燃燒時長和非燃燒時長受控制機構控制。

實施例11

一種直動閥氣缸活塞過程發(fā)動機，包括工質源1、燃燒室15和膨脹做功機構，所述工質源1經所述燃燒室15與所述膨脹做功機構連通，所述燃燒室15設為斷續(xù)式燃燒室。

作為可變換的實施方式，實施例11可進一步使所述斷續(xù)式燃燒室的燃燒時長和非燃燒時長受控制機構控制。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明上述所有實施方式均可進一步選擇性地選擇使所述工質源1設為壓縮氣體源或設為液化氣體源；并可再進一步使所述壓縮氣體源設為含氧壓縮氣體，使所述液化氣體源設為含氧氣體液化物；還可更進一步地使所述含氧壓縮氣體設為壓縮空氣或設為壓縮氧氣，使所述含氧氣體液化物設為液化空氣或設為液化氧氣。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明所有實施方式均可進一步在所述外開充氣門3內設置冷卻流道。

作為可變換的實施方式，本發(fā)明所述排氣門5可選擇性地選擇設為內開氣門(如圖1所示)或設為外開氣門(如圖2所示)。

顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，根據本領域的公知技術和本發(fā)明所公開的技術方案，可以推導出或聯想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發(fā)明的保護范圍。