[发明专利]一种无级调速单活塞式液压自由活塞发动机

权利要求书

1.一种无级调速单活塞式液压自由活塞发动机，其特征在于，包括：高压蓄能器(1)、低压蓄能器(16)、恒功率变压器(2)、气缸体(6)、喷油器(9)和活塞组件；所述活塞组件包括依次相连的气缸活塞(10)、活塞连杆(12)和泵活塞(14)；所述恒功率变压器(2)具有三个端口，分别为端口A、端口B和端口C；

其连接关系为：所述活塞组件位于气缸体(6)腔体内；所述气缸体(6)依据内腔直径的不同，沿轴向分为三段，分别柱形段A、柱形段B和柱形段C；其中柱形段B的直径大于柱形段A的直径；所述泵活塞(14)为与所述柱形段C的内径匹配的圆盘形结构；所述气缸活塞(10)为与所述柱形段A的内径匹配的圆盘形结构；所述柱形段C的内腔通过仅供活塞连杆(12)穿过的隔板分为腔室A和腔室B，所述泵活塞(14)位于腔室B内，将腔室B分隔为活塞油腔(15)和启动油腔(4)，其中所述启动油腔(4)为所述隔板与泵活塞(14)之间的腔室；所述柱形段A的内腔为扫气室(7)，在扫气室(7)所对应的内底面上设置有喷油器(9)和气门(8)；在所述腔室A的圆周面设置有进气单向阀(5)；

所述恒功率变压器(2)的端口A通过油路与高压蓄能器(1)相连，端口C通过油路与低压蓄能器(16)相连，端口B通过油路与所述活塞油腔(15)连通；

此外，通过设置控制阀使该液压自由活塞发动机在启动工况时，所述高压蓄能器(1)与启动油腔(4)连通；在第一行程和第二行程时，所述低压蓄能器(16)与启动油腔(4)连通；所述启动工况指气缸活塞(10)由初始位置移动至其下止点位置的过程；所述第一行程指气缸活塞(10)由下止点位置移动至其上止点位置的过程，所述第二行程指气缸活塞(10)由上止点位置移动至其下止点位置的过程；所述下止点位置指活塞组件向右运动至其最大行程时的位置，所述上止点位置指活塞组件向左运动至其最大行程时的位置。

2.如权利要求1所述的无级调速单活塞式液压自由活塞发动机，其特征在于，通过设置控制阀A(3)和控制阀B(13)使该液压自由活塞发动机在启动工况时，高压蓄能器(1)与启动油腔(4)连通；在第一行程和第二行程时，所述低压蓄能器(16)与启动油腔(4)连通；具体为：

所述高压蓄能器(1)通过设置有控制阀A(3)的油路与启动油腔(4)相连；所述控制阀A(3)为两位一通电磁阀，当其位于左位时，所述高压蓄能器(1)与启动油腔(4)连通，当其位于右位时，该油路截止；所述控制阀B(13)为两位两通电磁阀，当其位于上位时，所述低压蓄能器(16)与启动油腔(4)连通；当其位于下位时，所述低压蓄能器(16)与所述活塞油腔(15)连通。

3.如权利要求1所述的无级调速单活塞式液压自由活塞发动机，其特征在于，通过设置控制阀C(18)使该液压自由活塞发动机在启动工况时，高压蓄能器(1)与启动油腔(4)连通；在第一行程和第二行程时，所述低压蓄能器(16)与启动油腔(4)连通；具体为：

所述高压蓄能器(1)通过设置有控制阀C(18)的油路与启动油腔(4)相连；所述控制阀C(18)为两位两通电磁阀，当其位于左位时，所述高压蓄能器(1)与启动油腔(4)连通，当其位于右位时，所述低压蓄能器(16)与启动油腔(4)连通。

4.如权利要求1、2或3所述的无级调速单活塞式液压自由活塞发动机，其特征在于，在所述柱形段B内沿其轴向设置有用于对气缸活塞(10)的移动起导向作用导向壁(11)；在所述导向壁(11)的圆周面上设置有两个以上透气孔。