一種汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機的製作方法

2023-06-01 20:00:16 4

專利名稱：一種汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及內燃機技術，特別提供了一種汽柴往復活塞雙作用式四衝程內燃發動機。
內燃機是使燃料在機器內部燃燒，將放出的熱能直接轉換為動力的動力機械，以往復活塞式發動機最為普遍。它熱效率高、功率和轉速範圍寬、配套方便、機動性能好。但是自19世紀60年代問世以來，雖然經過不斷的改進和完善，性能的提高並不是很大，特別是有效熱效率最大僅達到0.46。汽車主要用於運輸，要求有重量少、體積小、節省燃料、適應性好且可靠耐用的動力裝置。目前用作汽車動力的發動機絕大多數是採用汽油或輕質柴油為燃料的四衝程往復活塞式內燃機，汽油機排量小於2.5升的常用直列四缸、臥式對置汽缸，少數有V型6缸或8缸，柴油機多數為直列6缸，180千瓦以上則用V型。
本發明的目的在於提供一種汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，其結構緊湊，單位重量輸出功率高，耗油量低，特別適合於用作汽車動力機械。
本發明提供了一種汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，由曲柄連杆機構、機體、配氣機構、供油系統、潤滑系統、冷卻系統、起動裝置組成，曲柄連杆機構由活塞組、連杆組、曲軸和飛輪構成，裝有汽缸套的汽缸安裝在機體中，其特徵在於該內燃發動機具有兩套曲柄連杆機構，兩套曲柄連杆機構通過3、5或7個傳動齒輪(5)連接；每單個汽缸(3)的缸中裝設兩個對置的活塞(4)，兩個活塞(4)具有相同的相位；配氣機構的進排氣門(6)設置於汽缸(3)中部的側壁，採用四衝程的進排氣方式。
本發明中所述活塞(4)的頂面可以為下陷的凹面結構；所述配氣機構的進氣門和排氣門(6)對稱地分置於汽缸(3)的兩側，形成相互連通的雙燃燒室，雙燃燒室內分別裝設有由一根單線控制的兩個火花塞。
為了更進一步地提高熱效率，可以將進氣門和排氣門(6)部分地凸入汽缸(3)中，活塞(4)的相應部位設置有對應的下陷臺階。
本發明所提供的汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機汽缸(3)的個數可以是2、4、6或8個。本發明中所述的氣門(6)可以是立式的也可以是橫式的。
本發明提供的汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機具有下述優點1、結構設計緊湊，與直列式或V型汽缸發動機相比較，輸出功率相同時，其自身的重量最輕，即單位重量的輸出功率高；2、增加了一個可用於輸出的曲軸，每一個傳動齒輪的軸也可以被用作輸出軸，因而增加了輸出軸的可選擇性；同時又由於其體積小，易於擺放，提高了汽車的布局設計合理性。
3、由於增加了一些傳動齒輪，因而提高了發動機的平衡性，同時使發動機具有較大的扭矩和勢能儲備係數，即提高了發動機的最大輸出功率。
4、與直列式或V型汽缸發動機相比，在相同的汽缸容積條件下，減少了氣門的個數，使燃燒室的有效利用率提高，從而提高了熱效率。
5、由於採用雙火花塞點火，使得燃料在燃燒室中均勻快速充分的燃燒，在提高燃料燃燒效率的同時，還可以防止斷缸現象的發生。
6、活塞的頂面採用凹面的設計方式，可以在進氣和壓縮時，產生強制性渦流，使氣體充分混合，充分燃燒，在提高燃料經濟性的同時，也減少了廢氣的排放。
總之本發明體積小重量輕，與現有的汽車發動機相比提高了機械效率，改進了燃燒過程，減少了散熱損失，降低了燃油消耗。下面通過實施例詳述本發明。
附

圖1為四缸汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機結構示意；附圖2為汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機之第一種配氣機構原理示意；附圖3為汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機之第二種配氣機構原理示意；附圖4為汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機之第三種配氣機構原理示意；附圖5為第三種配氣機構氣門與汽缸活塞間橫斷面示意。
附圖6為汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機之第四種配氣機構原理示意；附圖7為汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機之第五種配氣機構原理示意；
實施例1如圖1所示汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，具有兩個汽缸(3)，四個活塞(4)；每兩個活塞(4)與其連杆(2)、曲軸(1)構成一套曲柄連杆機構，兩套曲柄連杆機構由5個傳動齒輪(5)相接，兩套曲柄連杆機構相對放置於兩個汽缸(3)的兩側，每個汽缸(3)中分別屬於兩個曲柄連杆機構中的活塞(4)對頂放置，具有相同的相位。配氣機構見附圖1，氣門(6)設置於汽缸(3)的中部側壁上，其配氣過程普通的四衝程內燃機是一樣的。即進、排氣門不是在上下止點位置時開啟和關閉，而是適當地提前開啟和關閉。進氣門是在上止點前即開啟，以保證活塞下行時進氣門有較大的開度，這樣可在進氣過程開始時減小流動阻力，減少吸氣所消耗的功，同時也可以衝入較多的新鮮衝量。當活塞在進氣過程中運行到下止點時，由於氣流慣性，新鮮衝量可以繼續充入汽缸，故使進氣門在下止點後延遲關閉。排氣門也在下止點前提前打開，即在膨脹行程後部分就開始排氣，這是為了利用汽缸內較高的燃氣壓力使廢氣自動流出汽缸，從而使活塞從下止點向上止點運動時汽缸內氣體壓力低一些，以減少活塞將廢氣排擠出汽缸所消耗的功。排氣門在上止點後關閉的目的是利用排氣流動的慣性，使汽缸內的殘餘廢氣排除的更加乾淨。因為排氣門延遲關閉而進氣門提前開啟，在上止點附近就有一端時間進、排氣門同時開啟，有一少部分新鮮衝量由進氣門充入，由排氣門排出，對汽缸進行了掃氣。
實施例2如附圖3所示，與實施例1不同之處在於，進排氣門(6)分置於汽缸(3)的兩側，設置有兩個火花塞，活塞的頂面設計成凹面的結構。
實施例3如附圖4所示，與實施例2不同之處在於，氣門(6)部分地嵌入汽缸(3)中，為了防止活塞(4)與汽缸(3)的碰撞，活塞(4)的頂面設置一相下凹陷的臺階，見附圖5。
實施例4與實施例3不同之處在於，氣門(6)為立式結構，見附圖6、7。
權利要求
1.一種汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，由曲柄連杆機構、機體、配氣機構、供油系統、潤滑系統、冷卻系統、起動裝置組成，曲柄連杆機構由活塞組、連杆組、曲軸和飛輪構成，裝有汽缸套的汽缸安裝在機體中，其特徵在於該內燃發動機具有兩套曲柄連杆機構，兩套曲柄連杆機構通過3、5或7個傳動齒輪(5)連接；每單個汽缸(3)的缸中裝設兩個對置的活塞(4)，兩個活塞(4)具有相同的相位；配氣機構的進排氣門(6)設置於汽缸(3)中部的側壁，採用四衝程的進排氣方式。
2.按照權利要求1所述的汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，其特徵在於所述活塞(4)的頂面為下陷的凹面結構。
3.按照權利要求1或2所述汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，其特徵在於所述配氣機構的進氣門和排氣門(6)對稱地分置於汽缸(3)的兩側，形成相互連通的雙燃燒室，雙燃燒室內分別裝設有由一根單線控制的兩個火花塞。
4.按照權利要求4所述汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，其特徵在於所述進氣門和排氣門(6)部分地凸入汽缸(3)中，活塞(4)的相應部位設置有對應的下陷臺階。
5.按照權利要求1所述汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，其特徵在於所述汽缸(3)的個數是2、4、6或8個。
6.按照權利要求4所述汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機，其特徵在於所述的氣門(6)是立式的，或者是橫式的。
全文摘要
一種汽柴兩用雙作用式四衝程內燃發動機,由曲柄連杆機構、機體、配氣機構、供油系統、潤滑系統、冷卻系統、起動裝置組成,曲柄連杆機構由活塞組、連杆組、曲軸和飛輪構成,裝有汽缸套的汽缸安裝在機體中,其特徵在於:該內燃發動機具有兩套曲柄連杆機構,兩套曲柄連杆機構通過3、5或7個傳動齒輪連接;每單個汽缸的缸中裝設兩個對置的活塞,兩個活塞具有相同的相位;配氣機構的進排氣門設置於汽缸中部的側壁,採用四衝程的進排氣方式。本發明結構緊湊,單位重量輸出功率高,耗油量低,特別適合於用作汽車動力機械。
文檔編號F02B75/32GK1374443SQ0110629
公開日2002年10月16日 申請日期2001年3月12日 優先權日2001年3月12日
發明者孫繼紅, 李萬順, 荘民華 申請人:孫繼紅