雙曲軸發動機的製作方法
2023-09-23 09:46:45 1
專利名稱：雙曲軸發動機的製作方法
技術領域：
本發明屬於車輛發動機技術領域，具體涉及一種新型結構的雙曲軸發動機。
背景技術：
目前摩託車上使用較多的是四衝程發動機，其結構包括四衝程發動機的汽缸體、汽缸頭、曲柄連杆機構、活塞組件、傳動機構和配氣系統等。四衝程發動機的特點是活塞每做四次往復運動，汽缸內點火一次，具有燃料消耗低、經濟性好的優點，但仍然存在諸多不足首先，由於其在活塞的四個行程當中，只有一個行程燃燒做功，即曲軸運轉720°為一個工作循環，做功時曲軸只旋轉180°，其餘3/4的曲軸運轉靠飛輪的慣性來完成，這樣造成發動機的動力輸出不穩定，尤其是在低速時運轉時。
另外，現有的四衝程發動機結構較複雜，動力消耗大，尤其是由凸輪軸、搖臂、氣門、氣門彈簧等組成的配氣系統實行配氣，使發動機的動力在此要損耗15％左右。
發明內容
本發明的目的在於針對現有四衝程發動機存在的上述不足，設計一種雙曲軸發動機，對原有四衝程發動機的汽缸頭部分的結構進行改變，取消原配氣系統，設置一個二衝程發動機，共用二衝程發動機特殊的進、排氣道，以提高發動機功率，增加動力輸出的穩定性。
為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案雙曲軸發動機，包括四衝程發動機的汽缸體、曲柄連杆機構、活塞組件和傳動機構，其特點是去掉了原發動機的汽缸頭內的配氣系統，利用汽缸頭內的空間相對設置一個二衝程發動機，兩發動機的汽缸相通，共用二衝程發動機的設在汽缸壁上的進排氣道，原四衝程發動機的小鏈輪傳動機構的正時鏈輪裝配在二衝程發動機的曲軸上。
上述設置在汽缸頭內的二衝程發動機的結構包括上曲軸、上活塞、上曲軸活塞銷、上曲軸連杆、上曲軸支架和進氣道、排氣道。上曲軸支架與汽缸頭固定，上曲軸裝配在上曲軸支架上，上曲軸上裝配上曲軸連杆，上曲軸連杆通過上曲軸活塞銷連接上活塞，上活塞向下裝配於在汽缸頭中央開出的二衝程汽缸內，該汽缸向下連通原四衝程發動機的汽缸，二衝程發動機的汽缸壁上分別開有進氣道和排氣道，進氣道上設置有單向閥，火花塞設置於二衝程發動機下部，其前端伸向燃燒室。
本發動機的工作原理如下原四衝程發動機上的小鏈輪傳動結構帶動正時鏈輪以2∶1的轉速運轉。我們把四衝程發動機的上止點、二衝程發動機的下止點(工作時刻)定為0°分析發動機點火後，燃氣的壓力推動四衝程發動機活塞從上止點運行到下止點，曲軸從0°轉動到180°，同時二衝程發動機活塞從下止點運行到汽缸行程的1/2處，此時進、排氣口還沒有被打開，工作衝程完畢，參見圖3B；飛輪慣性推動，活塞從下止點上行到上止點，曲軸從180°轉動到360°，同時二衝程發動機的活塞繼續上行到上止點，曲軸從90°轉動到180°，此時排氣口被完全打開，兩汽缸內的廢氣同時從排氣道噴射出去，完成排氣衝程，參見圖3C；四衝程發動機的活塞又從上止點下行到下止點，即曲軸從360°運轉到540°，此時進氣門的單向閥開啟，汽缸內產生較大的真空度，在真空度的作用下，把汽油和空氣的混合氣吸入汽缸，同時二衝程發動機的活塞從上止點向下運行到汽缸的1/2處，關閉進氣口，完成進氣衝程，參見圖3D；四衝程發動機的活塞又從下止點上行到上止點，曲軸從540°運行到720°，完成四個行程，同時二衝程發動機的活塞下繼續下行帶下止點，曲軸運行到360°，完成兩個行程，此時發動機的壓縮衝程也完成了，參見圖3A。以上四個衝程循環往復，就使發動機持續運轉，輸出動力。
本發動機的優點是1、提高發動機功率原有的四衝程發動機，由小鏈條傳動，配氣系統由凸輪軸、搖臂、氣門、氣門彈簧實現配氣，使發動機動力損失15％左右。而本雙曲軸發動機將原發動機的配氣系統改為一個二衝程發動機，配氣由二衝程發動機特殊的氣道來完成，完成配氣後兩發動機同時工作，在沒有動力損耗的情況下又增加了二衝程發動機輸入的功率，因此是發動機功率大大增加，增加可達100％。
2、動力輸出更穩定，低扭更順暢原有的四衝程發動機曲軸運轉720°，為一個工作循環，共四個行程，但做功的只佔其中的一個行程，即曲軸運轉180°，其餘的3/4運轉都是靠飛輪慣性來完成。而本發動機上部增加了一臺二衝程發動機，曲軸旋轉360°為一個工作循環，上下兩發動機同時工作可以形成相互拖動，動力輸出跟穩定，並且在低速時飛輪慣性不大的情況下，發動機運轉也能順暢自如。
圖1是本發動機的結構圖；圖2是本發動機的俯視圖；圖3A、圖3B、圖3C、圖3D是本發動機的壓縮、爆發、排氣和進氣四個衝程的工作原理圖。
具體實施例方式
參見圖1和圖2，本雙曲軸發動機的下部保留了四衝程發動機的汽缸頭以下所有結構形式，包括四衝程發動機的汽缸體4、曲柄連杆1、活塞3和活塞銷2，還包括小鏈條傳動機構等，因汽缸以下部分未做改變，故省略了這部分的詳細結構圖。本發動機去掉了原發動機的汽缸頭內的配氣系統，利用汽缸頭內的空間相對設置一個二衝程發動機，二衝程發動機的結構包括上曲軸17、上活塞14、上曲軸活塞銷13、上曲軸連杆12、上曲軸支架10和進氣道5、排氣道11。上曲軸支架10與汽缸頭16固定，上曲軸17裝配在上曲軸支架10上，上曲軸17上裝配上曲軸連杆12，上曲軸連杆12通過上曲軸活塞銷13連接上活塞14，上活塞14向下裝配於在汽缸頭16中央開出的二衝程汽缸18內，該二衝程汽缸18向下連通原四衝程發動機的汽缸19。進氣道5和排氣道11分別開在二衝程發動機的汽缸壁上，進氣道11上設置有單向閥7，外接進氣管6。火花塞15設置於二衝程發動機下部，其前端伸向燃燒室。原四衝程發動機的小鏈輪傳動機構的正時鏈輪9裝配在二衝程發動機的上曲軸17上，正時鏈條8裝配在正時鏈輪9上。
權利要求
1.雙曲軸發動機，包括四衝程發動機的汽缸體、曲柄連杆機構、活塞組件和傳動機構，其特徵在於去掉了原發動機的汽缸頭內的配氣系統，利用汽缸頭內的空間相對設置一個二衝程發動機，兩發動機的汽缸相通，共用二衝程發動機的設在汽缸壁上的進排氣道，原四衝程發動機的小鏈輪傳動機構的正時鏈輪裝配在二衝程發動機的曲軸上。
2.根據權利要求1所述的雙曲柄發動機，其特徵在於汽缸頭內設置的二衝程發動機的結構包括上曲軸、上活塞、上曲軸活塞銷、上曲軸連杆、上曲軸支架和進氣道、排氣道；上曲軸支架與汽缸頭固定，上曲軸裝配在上曲軸支架上，上曲軸裝配上曲軸連杆，上曲軸連杆通過上曲軸活塞銷連接上活塞，上活塞向下裝配於在汽缸頭中央開出的二衝程汽缸內，該汽缸向下連通原四衝程發動機的汽缸，二衝程發動機的汽缸壁上分別開有進氣道和排氣道，進氣道上設置有單向閥，火花塞設置於二衝程發動機下部，其前端伸向燃燒室。
全文摘要
本發明是一種雙曲軸發動機，包括四衝程發動機的汽缸體、曲柄連杆機構、活塞組件和傳動機構，其特點是去掉了原發動機的汽缸頭內的配氣系統，利用汽缸頭內的空間相對設置一個二衝程發動機，兩發動機的汽缸相通，共用二衝程發動機的設在汽缸壁上的進排氣道，原四衝程發動機的小鏈輪傳動機構的正時鏈輪裝配在二衝程發動機的曲軸上。本發動機在原四衝程發動機的基礎上增加了一個二衝程發動機的動力輸入，顯著地提高了發動機功率，增加動力輸出的穩定性，並且結構簡單、緊湊。
文檔編號F02B75/00GK1414229SQ02134029
公開日2003年4月30日 申請日期2002年11月8日 優先權日2002年11月8日
發明者伍本銀, 宋志平, 劉建平 申請人:伍本銀