復功內燃機的製作方法

2023-06-03 03:42:46

專利名稱：復功內燃機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種活塞式內燃機，特別是一種利用廢氣進行二次做功的復功內燃機。
背景技術：
現有四衝程的內燃機，雖然進行了各種技術的改進，但在總體上廢氣仍然帶走很多能量， 致使內燃機效率低，而且高溫高壓廢氣的排放，伴有大量噪音，產生空氣汙染和噪音汙染， 中國專利申請號CN03269767. 8公開二次膨脹活塞式內燃機發動機的技術，它單純以增大副缸 面容積來實現廢氣重新做功的目的，從而使機體體積增大，也不利於廢氣重新做功。中國專 利申請號CN200310104501. 6公開二次膨脹活塞式內燃機的技術，也是一種兩個主缸和一個副 缸構成的三缸內燃機，單純以兩個主缸做功為主， 一個副缸的排氣做功為輔對外做功，動力 性能受到限制，不適合於大功率的內燃機使用。 發明內容
本實用新型是利用四個主缸為主做功後的廢氣分別排進兩個副缸交替驅動副缸活塞做功 的復功內燃機。
本實用新型是用如下方式完成的。
復功內燃機有由兩個主氣缸和一個副氣缸構成的三缸內燃機，包括氣缸體、缸蓋、曲軸 連杆機構和進氣道、排氣道，三缸內燃機的兩個主氣缸之間連接有副氣缸，主氣缸與副氣缸 經廢氣通道連通，由兩組並列的三缸內燃機連接構成六缸的復功內燃機，六個缸的活塞分別 經連杆連接在主軸上，兩組並列三缸內燃機的橫向並排的兩個主氣缸或兩個副氣缸連接在同 一軸頸上，兩組並列的三缸內燃機的主缸連杆和副缸連杆分別連接主缸活塞和副缸活塞，兩 組並列的三缸內燃機呈V字形布置連成整體，兩組三缸內燃機的兩排氣缸中心線平面夾角a 為90° 。
本實用新型還可以用如下方式實現。
如前述的復功內燃機，同一組三缸內燃機的四個主缸活塞分別經四根主缸連杆連接主軸 的主缸連杆軸頸，兩個副缸的副缸活塞分別經兩根副缸連杆連接主軸的副缸連杆軸頸，兩組 三缸內燃機橫向並排有兩組橫向並排的主缸連杆組合，各組合的兩根主缸連杆分別連接在主 軸的兩段主缸連杆軸頸上。
如前述的復功內燃機，同一段主缸連杆軸頸的兩個主氣缸工作循環互為135°角，兩個 主氣缸呈V字形布置。如前述的復功內燃機，主缸連杆軸頸中心線與主軸承頸中心線之向連線和副缸連杆軸頸 中心線與主軸承頸中心線之間連線成夾角P為140°至160° 。
如前述的復功內燃機，副缸活塞的面積大於主缸活塞的面積。
如前述的復功內燃機，主缸連杆軸頸和副缸連杆軸頸分別在主軸承頸的兩側，主缸連杆 軸頸中心線與主軸承頸中心線的距離尺寸比副缸連杆軸頸中心線與主軸承頸中心線的距離尺 寸小。
本實用新型的四個主氣缸以吸氣、壓縮、膨脹、排氣四衝程方式進行做功，它們做功後 的廢氣分別經廢氣道排進兩個副氣缸，兩個副氣缸以兩個衝程(膨脹、排氣)方式進行二次 做功，帶動主軸旋轉對外做功，本復功內燃機結構緊湊，能源利用率提高較大，提高了內燃 機動力性能，能更好的控制尾氣排放，達到高效率、節能、環保的積極效果。適宜用於活塞 式內燃機。

圖1是復功內燃機的俯視示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視示意圖。
圖3為圖1的B-B剖視示意圖。
圖4為圖1的C-C剖視示意圖。
圖5配氣機構局部結構示意圖。
圖中1、氣缸體，2、氣缸蓋，3、主軸，4、主缸活塞，5、副缸活塞，6、主缸活塞，7、 主缸連杆，8、副缸連杆，9、主缸連杆，10、主缸連杆，11、副缸連杆，12、主缸連杆，13、 主缸進氣門，14、主缸排氣門，15、副缸排氣門，16、主缸排氣門，17，主缸進氣門，18、 缸蓋螺栓，19、彈簧，20、主軸齒，21、凸輪軸齒，22、凸輪軸，23、挺杆，24、搖臂座， 25、搖臂，26、搖臂軸，27、挺杆，28、廢氣道，29，主缸連杆軸頸，30、副缸連杆軸頸， 31、主軸承頸。
具體實施方式

本實用新型的復功內燃機包括四衝程內燃機的各個系統，如曲柄連杆機構、配氣機構、 潤滑系統、冷卻系統、燃料供給系統、起動點火系統等。概括地介紹，本復功內燃機是由兩 組並列的三缸內燃機連接構成，具有四個主氣缸和兩個副氣缸的六缸內燃機。此處所述的三 缸內燃機是指在兩個主氣缸之間連接有一個副氣缸，兩個主氣缸與副氣缸之間均經各自的廢 氣道28連通的一組機構。兩組並列三缸內燃機構成呈V字形的六缸內燃機。
本復功內燃機有四個主氣缸和兩個副氣缸。每個氣缸的活塞經連杆分別連接主軸3。兩200820211046.8
個主缸活塞4、兩個主缸活塞6、兩個副缸活塞5分別經主缸連杆7和主缸連杆10、主缸連 杆9和主缸連杆12、副缸連杆8和副缸連杆11分別連接在主軸3上。亦即兩根主缸連杆7 和主缸連杆10 —端各連接一個主缸活塞4，另一端各連接在主軸3的同一段主缸連杆軸頸29 處；兩根主缸連杆9和主缸連杆12—端各連接一個主缸活塞6，另一端各連接在主軸3的另 一段主缸連杆軸頸29處；兩根副缸連杆8和副缸連杆11 一端各連接一個副缸活塞5，另一 端各連接在主軸3的同一段副缸連杆軸頸30處。兩組並列的主缸內燃機呈V字形布置連成整 體，兩組三缸內燃機的兩排氣缸中心線平面夾角a為90° 。同一段主缸連杆軸頸29的兩個 主氣缸工作循環互為135°角。兩個主氣缸呈V字形布置。主缸連杆軸頸29中心線與主軸承
頸3i中心線之間連線和副缸連杆軸頸30中心線與主軸承頸3i中心線之間連線成夾角e為
140°至160° 。主缸連杆軸頸29和副缸連杆軸頸30分別在主軸承頸31的兩側，本實用新 型有兩段主軸承頸31。主缸連杆軸頸29中心線與主軸承頸31中心線的距離尺寸比副缸連杆 軸頸30中心線與主軸承頸31中心線的距離尺寸小。副缸活塞5的面積大於主缸活塞4或主 缸活塞6的面積。
主軸3安裝在氣缸體1上，主缸活塞4、主缸活塞6分別通過主缸連杆7、主缸連杆9連 接在主軸3上，和氣缸體1、氣缸蓋2組成兩個主氣缸。氣缸體1和氣缸蓋2由缸蓋螺栓18 緊固連接。有兩組如前述結構的主氣缸體，即主氣缸體有兩組，每組有兩個主氣缸體構成。 副缸活塞5通過副缸連杆8連接在主軸3上，和氣缸體l、氣缸蓋2組成副氣缸，副氣缸有 一組共兩個副氣缸。
主軸齒20安裝在主軸3前端。凸輪軸22安裝在氣缸體1上。凸輪軸齒21安裝在凸輪軸 22前端由主軸齒20帶動。各氣門被氣門彈簧19壓在氣缸蓋2上。搖臂25通過搖臂軸26安 裝在搖臂座24上。凸輪軸22通過挺柱27和挺杆23帶動搖臂25偏轉控制各氣門開閉。
內燃機中主氣缸工作循環是常規的四衝程工作循環。在每組並列三缸內燃機的兩個主氣 缸工作循環互為180° 。眾所周知，主氣缸在四衝程工作循環中，只有膨脹衝程是做功衝程。 而副氣缸則以兩衝程工作循環運轉，即只有膨脹衝程(又稱做功衝程)和排氣衝程。
下面以一組三缸內燃機的兩個主氣缸和一個副氣缸工作衝程關係作如下陳述
當主軸3通過主缸連杆7帶動主缸活塞4向下運動時，主缸進氣門13打開，主缸排氣門 14關閉，此主氣缸進行吸氣衝程，而副氣缸在主軸3帶動下通過副氣缸連杆8使活塞5向上 運動，此時副缸排氣門15打開，副缸進行排氣衝程。在主缸進氣門17、主缸排氣門16同時 關閉時，主缸活塞6在高溫燃氣作用下，推動主缸連杆9帶動主軸3旋轉，實現做功衝程。
當主軸3通過主缸連杆7帶動主缸活塞4向上運動時，主缸進氣門13、主缸排氣門14均關閉，實現壓縮衝程，當主缸活塞6向上運動時，主缸排氣門16打開，實現排氣衝程，而 廢氣通過廢氣道28到達副氣缸，此時副缸排氣門15關閉，而推動副缸活塞5向下運動而做 功，此副缸實現做功衝程。
當在主缸進氣門13、主缸排氣門14均關閉情況下，高溫燃氣推動活塞4通過主缸連杆7 帶動主軸3運轉，副缸活塞5在主軸3通過副缸連杆8帶動下向上運動，而副缸排氣門15打 開，實現該副缸排氣衝程，而此時主缸進氣門打開，主缸活塞6在主軸3通過主缸連杆9帶 動下向下運動，實現吸氣衝程。
當做功衝程完成後，主缸活塞4在主軸3通過主缸連杆7帶動下向上運動，此時主缸排 氣門14打開，實現排氣衝程，在主缸排氣門14打開的同時，高溫燃氣通過廢氣道28流到副 氣缸，此時副缸排氣門15關閉，廢氣推動主缸活塞5通過副缸連杆8帶動主軸3旋轉，實現 副氣缸做功衝程，而主缸活塞6在主軸3通過主缸連杆9作用下向上運動，同時主缸進氣門 17、主缸排氣門16關閉，實現該主氣缸壓縮衝程。
兩組相連的三缸內燃機的四個氣缸工作衝程均是四衝程，只是有不同位差工作循環，以 確保主軸3在主氣缸的四個衝程內有兩次經副氣缸做功衝程作用做功。四個主氣缸周而往復 工作，並交替將廢氣排入兩個副氣缸，使廢氣推動副缸活塞5帶動主軸3旋轉，副氣缸以兩 衝程方式運轉。
權利要求1、一種復功內燃機，有由兩個主氣缸和一個副氣缸構成的三缸內燃機，包括氣缸體、氣缸蓋、曲軸連杆機構和進氣道、排氣道，兩個主氣缸與副氣缸經廢氣道連通，其特徵在於由兩組並列的三缸內燃機連接構成六氣缸的復功內燃機，六個氣缸的活塞分別經連杆連接在主軸(3)上，橫向並排的兩個主氣缸(有兩組)和兩個副氣缸分別連接在主軸的同一段軸頸處，所述的連接是主缸連杆(7)、主缸連杆(9)和副缸連杆(8)分別連接主缸活塞(4)、主缸活塞(6)和副缸活塞(5)；主缸連杆(10)、主缸連杆(12)和副缸連杆(11)分別連接主缸活塞(4)、主缸活塞(6)和副缸活塞(5)；兩組並列的主缸內燃機呈V字形布置連成整體；兩組三缸內燃機的兩排氣缸中心線平面夾角(α)為90°。
2、 根據權利要求1所述的復功內燃機，其特徵在於兩個主缸活塞(4)和兩個主缸活塞 (6)分別經主缸連杆(7)、主缸連杆(10)和主缸連杆(9)、主缸連杆(12)分別連接在主軸(3)的主缸連杆軸頸(29)上，兩個副缸活塞(5)分別經副缸連杆(8)和副缸連杆(11) 連接在主軸(3)的同一段副缸連杆軸頸(30)上，主缸連杆(7)和主缸連杆(10)連接在 主軸(3)的同一段主缸連杆軸頸(29)上，主缸連杆(9)和主缸連杆(12)連接在主軸(3) 的另一段主缸連杆軸頸(29)上。
3、 根據權利要求1和2所述的復功內燃機，其特徵在於同一段主缸連杆軸頸(29)的兩 個主氣缸工作循環互為135° ，兩個主氣缸呈V字形布置。
4、 根據權利要求1和2所述的復功內燃機，其特徵在於主缸連杆軸頸(29)中心線與主 軸承頸(31)中心線之間連線和副缸連杆軸頸(30)中心線與主軸承頸(31)中心線之間連 線成夾角(e )為140°至160° 。
5、 根據權利要求1所述的復功內燃機，其特徵在於副缸活塞(5)的面積大於主缸活塞 (4)或主缸活塞(6)的面積。
6、 根據權利要求2所述的復功內燃機，其特徵在於主缸連杆軸頸(29)和副缸連杆軸頸 (30)位置分別在主軸承頸(31)的兩側，主缸連杆軸頸(29)中心線與主軸承頸(31)中心線的距離尺寸比副缸連杆軸頸(30)中心線與主軸承頸(31)中心線的距離尺寸小。
專利摘要本實用新型涉及一種活塞式內燃機，特別是一種利用廢氣進行二次做功的復功內燃機。它由兩組並列的三缸內燃機連接構成六氣缸的復功內燃機。六個氣缸的活塞分別經連杆連接在主軸上，橫向並排的兩個主氣缸(有兩組)和兩個副氣缸分別連接在主軸的同一段軸頸處，兩組並列的三缸內燃機呈V字形布置連成整體，兩組三缸內燃機的兩排氣缸中心線平面夾角(α)為90°。主氣缸以四衝程方式循環運動，副氣缸以兩衝程(膨脹、排氣)方式循環運動。本復功內燃機結構緊湊，能源利用率提高較大，提高了內燃機動力性能，能更好的控制尾氣排放，達到高效率、節能、環保的積極效果。適宜用於活塞式內燃機。
文檔編號F02B41/02GK201318210SQ20082021104
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月22日 優先權日2008年12月22日
發明者李秋前 申請人:李秋前