隨著云梯車對動力系統(tǒng)的經(jīng)濟性,、排放性、緊湊性和柔性布置要求不斷提高,, 一方面積極對傳統(tǒng)發(fā)動機進行優(yōu)化改進,,另一方面不斷探索新技術(shù)、新原理,,開發(fā)新型動力裝置,,以適應(yīng)能源消費結(jié)構(gòu)的變化以及云梯車對動力系統(tǒng)的性能要求。在能源與環(huán)保的雙重壓力下,,各種新型動力,,如燃料電池,、斯特林發(fā)動機、天然氣發(fā)動機,、氫發(fā)動機、燃氣輪機,、混合動力和電動動力裝置也應(yīng)運而生,。對置活塞發(fā)動機因其特定的功率輸出和優(yōu)良的功率重量比也受到人們的廣泛關(guān)注。然而,,傳統(tǒng)的對置活塞發(fā)動機因采用掃氣口和排氣口換氣,,限制其只能應(yīng)用于二沖程發(fā)動機上,并由于掃氣引起的排放問題使其應(yīng)用受到限制,。目前,,一些新的研究進展表明對置活塞柴油機可解決未來動力傳動難題。
新型對置活塞柴油機因兩個活塞共用一個燃燒室,,能產(chǎn)生有利的燃燒室面容比,,故可獲得較高的燃燒熱效率。盡管如此,,現(xiàn)在大多數(shù)對置活塞柴油機的掃氣過程仍然受控于活塞,,因而所引起的污染排放問題依舊不能良好的解決。為此,,本文介紹一種基于液壓驅(qū)動缸套配氣系統(tǒng)的新型四沖程對置活塞柴油機,。傳統(tǒng)的往復(fù)式活塞柴油機,活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)直線運動,,經(jīng)過連桿與曲柄機構(gòu),,將往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)轱w輪的旋轉(zhuǎn)運動。這種發(fā)動機的連桿長度與曲柄半徑比較大,,一般為3.5?4.0左右,,結(jié)構(gòu)比較龐大,且燃燒室面容比較大,,散熱損失較大,。新型對置活塞柴油機則繼續(xù)沿用傳統(tǒng)柴油機的曲柄連桿結(jié)構(gòu),而將其分配為兩套活塞連桿機構(gòu),。
新型對置活塞柴油機的工作過程是在進氣凸輪驅(qū)動下,,左側(cè)液壓活塞驅(qū)動進氣缸套打開,新鮮充量向缸內(nèi)進氣,,活塞向氣缸兩側(cè)移動,,此時氣缸處于進氣過程。當(dāng)活塞處于進氣下止點時,,進氣缸套則會在回位彈簧力的作用下迫使其關(guān)閉,,活塞向氣缸中心移動,,缸內(nèi)充量被壓縮,此時氣缸進入壓縮過程,。當(dāng)活塞處于壓縮上止點附近,,噴油器在噴油凸輪的驅(qū)動下向氣缸內(nèi)噴油,并與缸內(nèi)空氣混合進行燃燒,,活塞在氣體壓力的作用下向氣缸兩側(cè)移動,,此時氣缸進入膨脹過程。在膨脹下止點附近,,在排氣凸輪的驅(qū)動下,,右側(cè)液壓活塞驅(qū)動排氣缸套打開,活塞向氣缸中心移動,,迫使缸內(nèi)燃燒廢氣排出機外,,此時氣缸處于排氣過程。當(dāng)活塞處于排氣上止點時,,排氣缸套則會在回位彈簧的作用下迫使其關(guān)閉,,從而進入下一次工作循環(huán)。
相比而言,,在輸出相同動力時,,新型對置活塞柴油機的連桿長度、曲軸半徑和活塞行程只須傳統(tǒng)柴油機零件參數(shù)的一半,,結(jié)構(gòu)更為緊湊,。氣缸左右兩側(cè)的活塞呈中心水平對稱布置,兩個活塞共用同一燃燒室,,燃燒室面容比較小,,散熱面積小,能量空間利用率較高,。相比于傳統(tǒng)的二沖程柴油機,,新型中心對置活塞柴油機將廢除傳統(tǒng)的掃氣口式進排氣系統(tǒng),而采用簡單的液壓驅(qū)動方式驅(qū)動進排氣缸套來實現(xiàn)配氣過程,,實現(xiàn)了對置活塞柴油機的四沖程工作運轉(zhuǎn)方式,,消除了二沖程柴油機的排放污染問題。液壓系統(tǒng)與柴油機的潤滑系統(tǒng)共用潤滑油,,這樣就避免出現(xiàn)潤滑油泄漏問題,,并可形成一個簡易的潤滑油路。所有氣體壓力都被傳遞至整個柴油機的貫穿螺栓上,,所有零部件之間的應(yīng)力可以充分釋放,。
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