本发明属于活塞式发动机和泵。 自1892年狄塞尔提出在内燃机中燃烧煤粉的设想以来，虽经后继者多年的研究，但一直未获成功。1987年第17届国际内燃机会议上发表的《煤粉绝热发动机的燃烧特性》一文中，对燃用燃烧的内燃机的现状作了如下介绍：“用煤粉作燃料的柴油机曾是许多研究者，包括发明柴油机的鲁道夫·狄塞尔所追求的。早期研究者遇到了许多问题，如燃料的处理、灰份的沉积、磨损等。随着近年来抗高温和磨损的陶瓷材料的发展，煤粉内燃机可望得以实现了。”对煤粉内燃机的研制成功，提出了新的希望。
在内燃机上燃用煤粉的试验，都是在柴油机上进行的。在试验中燃用煤粉的方法有两种，一种方法是把煤粉混入柴油或水内，使之成为油煤浆或水煤浆，然后由燃油系统供入发动机内，如1979年瑞士苏尔寿有限公司在低速柴油机上所进行的试验。另一种方法是把干煤粉在进气过程中随同进气一道供入发动机内，如美国印地安那洲在“卡特皮勒”柴油机上的试验。但是由于柴油机本身结构上的局限性，在过去的试验中都未能解决燃用煤粉时所产生的磨损，这一关键问题。
本发明的目的，是从结构上来成功地解决煤粉内燃机的磨损问题。在新地技术方案中，采用液压密封取代了内燃机上传统的以活塞环密封的方式，并把活塞和气缸置于曲轴箱之外保证润滑油不受污染，从而极大地提高了煤粉内燃机耐磨性。
本发明的要点。本机由摇臂活塞、机体、连杆和曲轴等零件组成。其中摇臂活塞是一个从摇臂轴心位置被曲轴箱侧壁开的摇臂，其一端在曲轴箱外形成以摇臂轴心为园心的园弧状活塞;其另一端在曲轴箱内有销孔通过销子连接到连杆上，再由连杆连接于曲轴，把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。气缸形状为与活塞相适合的园弧形。活塞的外表面上有一与活塞环槽相类似的环槽，称贮液槽。
发动机工作时，由低压液泵定时地经气缸壁上的孔将悬浮液充入贮液槽内。高压水泵把水定时定量地从摇臂轴心处供入并经摇臂和活塞的内部，到达于活塞外表面的贮液槽内。由此处，水和已贮存在贮液槽内的悬浮液一起流向活塞与气缸壁之间的间隙处。因此间隙较狭，液体流动受阻而使贮液槽内的液压升高，形成一个环带状的高压区。当此区内压力升高到高于燃烧室内的气体压力时，则对燃烧室内的气体起到密封作用而取代了用活塞环密封。
摇臂活塞运动的导向，由摇臂轴控制，摇臂活塞与气缸壁不接触，不起导向作用，对气缸壁无侧压力。因此摇臂活塞和气缸壁之间的磨损，被降到很小程度。
煤粉供给装置是按空吸作用原理设计的，煤粉经此装置内的喉口处，由扫气气流带入发动机内。
本发明为燃用煤粉的、由柴油点火的二冲程或四冲程内燃机，大部分零部件和辅系可与柴油机通用;以燃用煤粉等可燃性粉尘为主，也可以燃用液体和气体燃料。此外还可供作输送不同流体的泵使用。
以下结合本发明的实施例，二冲程回流扫气式煤粉内燃机，进一步说明本发明的要点。
图1，摇臂活塞图;
图2，二冲程回流扫气式煤粉内燃机的横剖面图;
图3，柱塞泵组工作示意图;
图4，煤粉供给装置图。
在图1上示出，摇臂2的一端构成以摇臂轴3的轴心为园心的园弧状活塞1，其另一端有用来连接连杆的销孔4。活塞1的内部有冷却水的进水管5和出水管6及高压水管7。摇臂轴3的一端，有进水管5的进口8，出水管6的出口9和高压水管7的进口10。高压水管7的出口11在贮液槽12内。
图2示出，摇臂2被曲轴箱的一个侧壁13通过摇臂轴3的轴心位置隔为两段。它的一端活塞1，在曲轴箱侧壁13外面的园弧状气缸14内往复运动;它的另一端在曲轴箱侧壁13之内，以销孔4连接连杆15的小头端。连杆15的大头端连在曲轴16上。曲轴16通过凸轮轴17驱动柱塞泵组18。柱塞泵组18的上部有柴油箱19和水箱一悬浮液箱20。气缸14的上部有煤粉箱21，煤粉供给装置22，罗茨式扫气泵23和排气口24，气缸14的一端为气缸盖25和燃烧室27，在气缸盖25的上面装有喷咀26。若本机供作输送各种流体的泵使用时，可将喷咀26换装成输出阀来完成。
图3所示，为气缸14和活塞1的简图及柱塞泵组18的组成和工作示意图。柱塞泵组18之内包括有，高压油泵36、高压水泵30和输送悬浮液的低压液泵33。发动机在工作时，当活塞1行抵下止点附近时，贮液槽12与气缸14上的出液孔28和进液孔29三者相通。此时低压液泵33以较低的压力，将悬浮液经管路34，从气缸壁上的进液孔29充入贮液槽12内，并将前一循环的残余物冲刷掉经管35排出。当活塞1上行时，由凸轮轴17驱动的高压水泵30经摇臂2和活塞1内部穿过的管路32，把水定时定量地输送到贮液槽12内，并同已贮存在槽内的悬浮液一起流向活塞1与气缸14的间隙31处。因这一间隙较狭，液体的流动受阻而使贮液槽12内的液压升高，形成一个环带状的高压区。当此区内的压力升高到超过燃烧室27内的气体压力时，则燃烧室27内的气体，便不能经活塞1与气缸14间的间隙31逸出。此环带状高压区对燃烧室27起到良好的密封作用，取代了用活塞环密封。残留在气缸壁上的少量水份，可使最高燃烧温度降低、改善排放。另有少量液体可从间隙31与燃烧室27相反的一端的气缸开口处浅出。
摇臂活塞1和气缸14不接触，保有一定的间隙31。摇臂活塞1运动的导向，由摇臂轴3与机体间的轴向间隙和与轴承间的径向间隙控制。摇臂活塞1本身不起导向作用，对气缸14的壁面无侧压力，因此摇臂活塞1对气缸14的磨损被降低到很小程度。
摇臂活塞1与气缸14间的间隙31，其值的大小可按发动机的缸径选取，缸径较大者可选取较大值。若缸径在100毫米以下时，此间隙应小于0.2毫米。
图4所示，为带有喉口的空吸式煤粉供给装置22的构造图。本机所用的煤粉粒度，应在200目（74微米）以上。煤粉装在煤粉箱21内，煤粉供给装置22上的法兰37与煤粉箱21连接。法兰37的下部和管44相连。管44的上部直管处有节门38，其下部弯管的出口置于扫气管39和41之间的喉口40处。
工作时借助于发动机的振动和扫气气流在喉口40处的空吸作用，使已准备好的、无结块的干煤粉自煤粉箱21落下，并经法兰37、管44、节门38和喉口40进入扫气管41，随同扫气气流一起进入发动机内。若所用的燃料为液体或气体燃料，则另设专管通至喉口40处。
扫气和排气的相位，可按缸径和冲程相近的一般二冲程回流扫气式发动机选取，再经试验后修正确定。
本实施例的煤粉内燃机上，除上述的煤粉供给装置外，还设置有柴油供给装置。供给柴油的高压油泵36，其最大供油量限制为稍大于怠速供油量。摘掉高压油泵36上的齿杆与调速器间的连接，把调速器通过拉杆42和杠杆43接于煤粉供给装置的节门38上。
本机用柴油起动，正常工作时煤粉和空气的混合气由少量柴油引燃。
本发明的优点是，用液压密封取代了活塞环密封，活塞对气缸壁无侧压力，活塞和气缸在曲轴箱的外面机油不受污染，有效地解决了煤粉内燃机的磨损问题;可燃用煤粉等可燃性粉尘、液体和气体三种燃料，并可供作输送各种流体的泵使用。