一种自由活塞发动机的制作方法

1.本实用新型涉及热能与动力领域，尤其涉及一种自由活塞发动机。


背景技术：

2.自由活塞发动机因其效率高等原因具有广泛的应用前景，但由于其活塞趋近于上止点时难以控制，所以严重影响自由活塞发动机的应用。如果能够发明一种能够防止活塞与气缸盖撞击的自由活塞发动机将具有重要意义，因此需要发明一种新型自由活塞发动机。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提出的技术方案如下：
4.方案1：一种自由活塞发动机，包括动子，在所述动子上设置活塞，所述活塞设置在气缸内，所述动子经设置其上的传动齿与传动齿轮啮合传动设置，在所述传动齿轮的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置。
5.方案2：一种自由活塞发动机，包括动子，在所述动子的一端上设置活塞a1，在所述动子的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，所述动子经设置其上的传动齿与传动齿轮啮合传动设置，在所述传动齿轮的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置。
6.方案3：一种自由活塞发动机，包括动子a和动子b，在所述动子a上设置活塞a，所述活塞a设置在气缸a内，在所述动子b上设置活塞b，所述活塞b设置在气缸b内，所述动子a经设置其上的传动齿与传动齿轮啮合传动设置，所述动子b经设置其上的传动齿与所述传动齿轮啮合传动设置，所述动子a和所述动子b反向联动设置，在所述传动齿轮的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置。
7.方案4：一种自由活塞发动机，包括动子a和动子b，在所述动子a的一端上设置活塞a1，在所述动子a的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，在所述动子b的一端上设置活塞b1，在所述动子b的另一端上设置活塞b2，所述活塞b1设置在气缸b1内，所述活塞b2设置在气缸b2内，所述动子a经设置其上的传动齿与传动齿
轮啮合传动设置，所述动子b经设置其上的传动齿与所述传动齿轮啮合传动设置，所述动子a和所述动子b反向联动设置，在所述传动齿轮的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置。
8.方案5：一种自由活塞发动机，包括动子a、动子b、动子c和动子d，在所述动子a上设置活塞a，所述活塞a设置在气缸a内，在所述动子b上设置活塞b，所述活塞b设置在气缸b内，在所述动子c上设置活塞c，所述活塞c设置在气缸c内，在所述动子d上设置活塞d，所述活塞d设置在气缸d内，所述动子a经设置其上的传动齿与传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子b经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子a和所述动子b反向联动设置，所述动子c经设置其上的传动齿与传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子d经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子c和所述动子d反向联动设置，所述动子b和所述动子c同向联动设置，在所述传动齿轮ab的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置，在所述传动齿轮cd的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄b，在所述曲柄b上设置连杆轴颈b，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴y，在所述转轴y上设置曲柄y，在所述曲柄y上设置连杆轴颈y，所述曲柄b的长度大于所述曲柄y的长度，所述连杆轴颈b和所述连杆轴颈y经连接件连接设置。
9.方案6：一种自由活塞发动机，包括动子a、动子b、动子c和动子d，在所述动子a的一端上设置活塞a1，在所述动子a的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，在所述动子b的一端上设置活塞b1，在所述动子b的另一端上设置活塞b2，所述活塞b1设置在气缸b1内，所述活塞b2设置在气缸b2内，在所述动子c的一端上设置活塞c1，在所述动子c的另一端上设置活塞c2，所述活塞c1设置在气缸c1内，所述活塞c2设置在气缸c2内，在所述动子d的一端上设置活塞d1，在所述动子d的另一端上设置活塞d2，所述活塞d1设置在气缸d1内，所述活塞d2设置在气缸d2内，所述动子a经设置其上的传动齿与传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子b经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子a和所述动子b反向联动设置，所述动子c经设置其上的传动齿与传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子c经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子c和所述动子d反向联动设置，所述动子b和所述动子c同向联动设置，在所述传动齿轮ab的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置，在所述传动齿轮cd的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄b，在所述曲柄b上设置连杆轴颈b，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴y，在所述转轴y上设置曲柄y，在所述曲柄y上设置连杆轴颈y，所述曲柄b的长度大于所述曲柄y的长度，所述连杆轴颈b和所述连杆轴颈y经连接件连接设置。
10.方案7：一种自由活塞发动机，包括动子a、动子b、动子c和动子d，在所述动子a上设
置活塞a，所述活塞a设置在气缸a内，在所述动子b上设置活塞b，所述活塞b设置在气缸b内，在所述动子c上设置活塞c，所述活塞c设置在气缸c内，在所述动子d上设置活塞d，所述活塞d设置在气缸d内，所述动子a经设置其上的传动齿与传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子b经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子a和所述动子b反向联动设置，所述动子c经设置其上的传动齿与传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子d经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子c和所述动子d反向联动设置，所述动子b和所述动子c同向联动设置，在所述传动齿轮ab的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置。
11.方案8：一种自由活塞发动机，包括动子a、动子b、动子c和动子d，在所述动子a的一端上设置活塞a1，在所述动子a的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，在所述动子b的一端上设置活塞b1，在所述动子b的另一端上设置活塞b2，所述活塞b1设置在气缸b1内，所述活塞b2设置在气缸b2内，在所述动子c的一端上设置活塞c1，在所述动子c的另一端上设置活塞c2，所述活塞c1设置在气缸c1内，所述活塞c2设置在气缸c2内，在所述动子d的一端上设置活塞d1，在所述动子d的另一端上设置活塞d2，所述活塞d1设置在气缸d1内，所述活塞d2设置在气缸d2内，所述动子a经设置其上的传动齿与传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子b经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab啮合传动设置，所述动子a和所述动子b反向联动设置，所述动子c经设置其上的传动齿与传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子c经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd啮合传动设置，所述动子c和所述动子d反向联动设置，所述动子b和所述动子c同向联动设置，在所述传动齿轮ab的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a，在所述曲柄a上设置连杆轴颈a，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x，在所述转轴x上设置曲柄x，在所述曲柄x上设置连杆轴颈x，所述曲柄a的长度大于所述曲柄x的长度，所述连杆轴颈a和所述连杆轴颈x经连接件连接设置。
12.方案9：在方案1至8中任一方案的基础上，进一步选择性地选择使所述连接件的长度可调设置。
13.方案10：在方案1至8中任一方案的基础上，进一步选择性地选择使所述连接件设为柔性连接件。
14.方案11：在方案9的基础上，进一步选择性地选择使所述连接件设为柔性连接件。
15.本实用新型前述所有方案均可进一步选择性地选择使所述自由活塞发动机按二冲程工作模式工作或所述自由活塞发动机按四冲程工作模式工作。
16.本实用新型中，所谓的“转动惯量体”是指以增加转动惯量为目的增加的物体。
17.本实用新型中，在某一部件名称后加所谓的“a”、“b”等字母仅是为了区分两个或几个名称相同的部件。
18.本实用新型中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
19.本实用新型的有益效果如下:本实用新型所公开的所述自由活塞发动机能够克服活塞趋近于上止点时难以控制的缺陷，对自由活塞发动机的大规模应用意义重大。
附图说明
20.图1：本实用新型实施例1的结构示意图；
21.图2：本实用新型实施例1的结构示意图；
22.其中：1动子，2传动齿轮，3齿轮轴，4曲柄a，5连杆轴颈a，6转轴x，7曲柄x，8连杆轴颈x，9连接件，10动子a，11动子b，12动子c，13动子d，传动齿轮ab 14，15传动齿轮cd，16齿轮。。
具体实施方式
23.实施例1
24.一种自由活塞发动机，包括动子1，在所述动子1上设置活塞，所述活塞设置在气缸内，所述动子1经设置其上的传动齿与传动齿轮2啮合传动设置，在所述传动齿轮2的齿轮轴3上或在与所述传动齿轮2啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置。
25.实施例2
26.一种自由活塞发动机，包括动子1，在所述动子1的一端上设置活塞a1，在所述动子1的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，所述动子1经设置其上的传动齿与传动齿轮2啮合传动设置，在所述传动齿轮2的齿轮轴3上或在与所述传动齿轮2啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置。
27.实施例3
28.一种自由活塞发动机，包括动子a 10和动子b 11，在所述动子a 10上设置活塞a，所述活塞a设置在气缸a内，在所述动子b 11上设置活塞b，所述活塞b设置在气缸b内，所述动子a 10经设置其上的传动齿与传动齿轮2啮合传动设置，所述动子b 11经设置其上的传动齿与所述传动齿轮2啮合传动设置，所述动子a 10和所述动子b 11反向联动设置，在所述传动齿轮2的齿轮轴3上或在与所述传动齿轮2啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置。
29.实施例4
30.一种自由活塞发动机，包括动子a 10和动子b 11，在所述动子a 10的一端上设置活塞a1，在所述动子a 10的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，在所述动子b 11的一端上设置活塞b1，在所述动子b 11的另一端上设置活塞b2，所述活塞b1设置在气缸b1内，所述活塞b2设置在气缸b2内，所述动子a 10经设置其上的传动齿与传动齿轮2啮合传动设置，所述动子b 11经设置其上的传动齿与所述传动齿轮2啮合传动设置，所述动子a 10和所述动子b 11反向联动设置，在所述传动齿轮2的齿轮轴3上或
在与所述传动齿轮2啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置。
31.实施例5
32.一种自由活塞发动机，包括动子a 10、动子b 11、动子c 12和动子d 13，在所述动子a 10上设置活塞a，所述活塞a设置在气缸a内，在所述动子b 11上设置活塞b，所述活塞b设置在气缸b内，在所述动子c 12上设置活塞c，所述活塞c设置在气缸c内，在所述动子d 13上设置活塞d，所述活塞d设置在气缸d内，所述动子a 10经设置其上的传动齿与传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子b 11经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子a 10和所述动子b 11反向联动设置，所述动子c 12经设置其上的传动齿与传动齿轮cd 15 15啮合传动设置，所述动子d 13经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd 15啮合传动设置，所述动子c 12和所述动子d 13反向联动设置，所述动子b 11和所述动子c 12同向联动设置，在所述传动齿轮ab 14的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置，在所述传动齿轮cd 15的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄b，在所述曲柄b上设置连杆轴颈b，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴y，在所述转轴y上设置曲柄y，在所述曲柄y上设置连杆轴颈y，所述曲柄b的长度大于所述曲柄y的长度，所述连杆轴颈b和所述连杆轴颈y经连接件9连接设置。
33.实施例6
34.一种自由活塞发动机，包括动子a 10、动子b 11、动子c 12和动子d 13，在所述动子a 10的一端上设置活塞a1，在所述动子a 10的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，在所述动子b11的一端上设置活塞b1，在所述动子b11的另一端上设置活塞b2，所述活塞b1设置在气缸b1内，所述活塞b2设置在气缸b2内，在所述动子c 12的一端上设置活塞c1，在所述动子c12的另一端上设置活塞c2，所述活塞c1设置在气缸c1内，所述活塞c2设置在气缸c2内，在所述动子d13的一端上设置活塞d1，在所述动子d13的另一端上设置活塞d2，所述活塞d1设置在气缸d1内，所述活塞d2设置在气缸d2内，所述动子a 10经设置其上的传动齿与传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子b 11经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子a 10和所述动子b 11反向联动设置，所述动子c 12经设置其上的传动齿与传动齿轮cd 15啮合传动设置，所述动子c 12经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd 15啮合传动设置，所述动子c 12和所述动子d 13反向联动设置，所述动子b 11和所述动子c 12同向联动设置，在所述传动齿轮ab 14的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置，在所述传动齿轮cd 15的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮的齿轮轴上设置曲柄b，在所述曲柄b上设置连杆轴颈b，在所述自由
活塞发动机的机体上设置转轴y，在所述转轴y上设置曲柄y，在所述曲柄y上设置连杆轴颈y，所述曲柄b的长度大于所述曲柄y的长度，所述连杆轴颈b和所述连杆轴颈y经连接件9连接设置。
35.实施例7
36.一种自由活塞发动机，包括动子a 10、动子b 11、动子c 12和动子d 13，在所述动子a 10上设置活塞a，所述活塞a设置在气缸a内，在所述动子b 11上设置活塞b，所述活塞b设置在气缸b内，在所述动子c 12上设置活塞c，所述活塞c设置在气缸c内，在所述动子d 13上设置活塞d，所述活塞d设置在气缸d内，所述动子a 10经设置其上的传动齿与传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子b 11经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子a 10和所述动子b 11反向联动设置，所述动子c 12经设置其上的传动齿与传动齿轮cd 15啮合传动设置，所述动子d 13经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd 15啮合传动设置，所述动子c 12和所述动子d 13反向联动设置，所述动子b 11和所述动子c 12同向联动设置，在所述传动齿轮ab 14的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置。
37.实施例8
38.一种自由活塞发动机，包括动子a 10、动子b 11、动子c 12和动子d 13，在所述动子a 10的一端上设置活塞a1，在所述动子a 10的另一端上设置活塞a2，所述活塞a1设置在气缸a1内，所述活塞a2设置在气缸a2内，在所述动子b11的一端上设置活塞b1，在所述动子b11的另一端上设置活塞b2，所述活塞b1设置在气缸b1内，所述活塞b2设置在气缸b2内，在所述动子c 12的一端上设置活塞c1，在所述动子c 12的另一端上设置活塞c2，所述活塞c1设置在气缸c1内，所述活塞c2设置在气缸c2内，在所述动子d 13的一端上设置活塞d1，在所述动子d 13的另一端上设置活塞d2，所述活塞d1设置在气缸d1内，所述活塞d2设置在气缸d2内，所述动子a 10经设置其上的传动齿与传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子b 11经设置其上的传动齿与所述传动齿轮ab 14啮合传动设置，所述动子a 10和所述动子b 11反向联动设置，所述动子c 12经设置其上的传动齿与传动齿轮cd 15啮合传动设置，所述动子c 12经设置其上的传动齿与所述传动齿轮cd 15啮合传动设置，所述动子c 12和所述动子d 13反向联动设置，所述动子b 11和所述动子c 12同向联动设置，在所述传动齿轮ab 14的齿轮轴上或在与所述传动齿轮啮合传动的齿轮16的齿轮轴上设置曲柄a 4，在所述曲柄a 4上设置连杆轴颈a 5，在所述自由活塞发动机的机体上设置转轴x 6，在所述转轴x 6上设置曲柄x 7，在所述曲柄x 7上设置连杆轴颈x 8，所述曲柄a 4的长度大于所述曲柄x 7的长度，所述连杆轴颈a 5和所述连杆轴颈x 8经连接件9连接设置。
39.作为可变换的实施方式，本实用新型实施例1至实施例8均可进一步选择性地选择使所述连接件9的长度可调设置。
40.作为可变换的实施方式，本实用新型前述所有实施方式均可进一步选择性地选择使所述连接件9设为柔性连接件。
41.作为可变换的实施方式，本实用新型前述所有实施方式均可进一步选择性地选择
使所述自由活塞发动机按二冲程工作模式工作或所述自由活塞发动机按四冲程工作模式工作。
42.显然，本实用新型不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本实用新型所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本实用新型的保护范围。