液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)

液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)把傳統(tǒng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)用剛性連接代替，從結(jié)構(gòu)上可看成由內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(gè)動(dòng)力室和一個(gè)液壓 柱塞組件，只能產(chǎn)生一個(gè)作用（single acting ）。（2） 雙活塞式（dual piston）見圖2（ d、e）是指HFPE擁有兩個(gè)動(dòng)力室和一個(gè)液壓柱塞 組件，能產(chǎn)生兩個(gè)作用（double acti ng ）。（3） 對(duì)置活塞式（oppose piston）見圖2（f、g）是指HFPE擁有一個(gè)動(dòng)力室和兩個(gè)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(outward3，（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?；驹砘钊鐾鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，其工作原理見圖往復(fù)循環(huán)開始時(shí)，內(nèi)燃機(jī)活塞處于最右端即底部下止點(diǎn)，的高壓油流入回復(fù)腔， 推動(dòng)活塞和柱塞往左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)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(jī)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，燃油噴射并點(diǎn)燃，高壓氣體推動(dòng)活塞往右運(yùn)動(dòng)，柱塞將高壓油通過單向閥壓入高壓側(cè)，同時(shí)燃燒廢氣被掃出缸體，活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)， 等待電 磁閥打開進(jìn)入下一循環(huán)，如此反復(fù)。圖3基本特點(diǎn) 大的內(nèi)燃機(jī)活塞和小的液壓柱塞是剛性連接的，省去了曲柄連桿機(jī)構(gòu)和液壓柱塞泵中的斜盤機(jī)構(gòu)，故而得名“自由活塞”。與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比有許多新特點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)目少、質(zhì)量輕；沒有飛輪，選用2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；單組元功率可為15KW- 30KW。(2) 活塞與缸體間無側(cè)向力作用，磨損小；壓縮比可變；活塞只做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng) 機(jī)起停較容易；控制系統(tǒng)復(fù)雜。(3) 經(jīng)濟(jì)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(dá)40% (能 量鏈短)；排放低。在對(duì)壓縮比精確控制(誤差為土 2%)時(shí)，NOx排放為78gr/KWh； 煤煙排放FSN(filter soot number)為0.51.0 ;沒有飛輪作用，熄火現(xiàn)象較嚴(yán)重； 為使效率最大和控制更簡(jiǎn)單，最適合常壓變流量液壓系統(tǒng)。