主副缸式發動機的製作方法
2023-05-08 22:49:26 1
專利名稱：主副缸式發動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種主副缸式發動機。
背景技術：
現有的四衝程發動機都是由每個汽缸單獨完成進氣衝程、壓縮衝 程、做功衝程、排氣沖程四個衝程。然而，現有的四衝程發動機在四
個沖程中溫度變化非常大比如對於柴油發動機而言，其在進氣衝程 時溫度在100度左右，在壓縮衝程時溫度為60(TC左右，在做功衝程 時溫度高達2000。C左右，而在排氣衝程中溫度又回落到1000。C左右； 對於汽油發動機而言，其進氣衝程的溫度在100C左右，壓縮沖程在 400。C左右，做功衝程在2500。C左右，排氣沖程在IOOO"C左右。
因為各個衝程的工作溫度相差太大，因此各個衝程相互之間構成 一定影響，特別是排氣衝程緊接著是進氣衝程。排氣衝程的溫度在 1000。C左右，進氣衝程溫度在10(TC左右，而外界的溫度最高也就是
50。c左右。可見排氣衝程對進氣衝程的影響;OL有5ox:左右，嚴重 影響進氣衝程的效果。
此外，現有的四衝程發動機的壓縮比難以提高，因為提高壓縮比 以後溫度也會隨著提高。而溫度太高又不利於發動機穩定工作，工作不穩定容易導致產生爆燃，爆燃將會對氣缸產生嚴重損害，最終縮短發動機的使用壽命。
另外，為了提高空氣的進氣濃度，人們發明了渦輪增壓機，並配製中冷技術，從而在不增加發動機功耗的情況下，可以將發動機的功
率提高30%-40%,但A^動機在非高速運轉勝，渦輪才M艮本不工作，並且在突然加速時有滯後的現象，這就影響了渦輪;bL的使用率。
還有，活塞式發動才幾中的回火情況一直沒有得到徹底解決。因為燃料濃度過稀，在做功衝程中並未燃燒，因此當進氣門打開時，燃燒室內殘留的可燃混合氣體壓強大於進氣岐管11的壓強，從而產生回流並燃燒，最終產生了回火現象。
在四沖程發動機工作時的正時點火是在活塞到達上止點時，這時燃燒產生的能量作用在曲軸旋轉中心點—O上的力臂是零，力矩和扭矩也就是零。這對能量的爆發產生一定的阻礙，降低了利用率。如要增加正時點火時的力臂就會延時一定角度點火，但是這樣會降低壓縮衝程時己完成好的壓縮比，浪費功耗。
而且，現有的四衝程發動機的進氣門、排氣門都是喇叭形結構，這種結構是為了保證在高溫高壓的工作環境下密封好氣釭。但是喇叭形進氣門的結構導致氣門開度不大，嚴重影響了進氣效果。
因而，有必要提供一種改良的四衝程發動機，以便克服現有技術的缺點與不足
發明內容
本發明的目的是提供一種主副缸式發動機，其能夠防止活塞式發動機各衝程之間的溫度影響，提高壓縮比，增大扭矩，降低能耗，改
良進氣，並且防止回火和高溫現象的發生。
為了實現上迷目的，本發明提供一種主副缸式發動機，包括發動機缸體、設置在發動機釭體頂部上用於密封發動機缸體的缸蓋及設置在所述發動機缸體底部且其內有曲軸的曲軸箱，並且進一步包括設置在所述發動機釭體內並且用於完成做功衝程和排氣衝程的主缸和用於完成進氣衝程和壓縮衝程的副缸，所述副缸向主缸輸送高溫高壓空氣，而所述主缸向副缸和外界輸送動力，所述副缸在壓縮衝程末排氣給主缸，而主缸在做功衝程前從副缸進氣，並且在每一個工作循環中，
所述曲軸箱內分別對應於主缸和副缸的曲軸均轉動360度。
本發明的優點在於將普通四衝程發動機的每缸由單獨完成進氣衝程、壓縮沖程、做功沖程、排氣衝程四個衝程改變成由主缸和副缸組合完成四個沖程，有效防止活塞式發動機各衝程之間因為溫度相差太大而帶來的不利影響，從而安全地提高壓縮比，增大扭矩，降低能耗，改良進氣，並且防止了回火和高溫現象的發生。
下面將結合附圖，通過優選實施例詳細描述本發明。
圖1為本發明主副缸式發動機的結構原理圖，展示了主缸和副缸的結構及兩者之間的空間連接關係；
圖2a-圖2b展示了主副缸式發動機的工作過程及主缸曲軸臂與副缸曲軸臂之間的相對位置關係；
圖3a-圖3b展示了主副缸式發動機的工作過程及主缸曲軸臂與副缸曲軸臂之間的相對位置關係；
圖4a-圖4b展示了主副缸式發動機的工作過程及主缸曲軸臂與副缸曲軸臂之間的相對絲置關係；
圖5a-圖5b展示了主副缸式發動機的工作過程及主缸曲軸臂與副缸曲軸臂之間的相對位置關係；
圖6a-圖6b展示了主副缸式發動機的工作過程及主缸曲軸臂與副缸曲軸臂之間的相對位置關係；
圖7a-圖7b展示了主副缸式發動機的工作過程及主缸曲軸臂與副缸曲軸臂之間的相對位置關係；
圖7c-圖7d分別展示了副缸進氣門和排氣門的結構；
圖8展示了主缸曲軸臂與副缸曲軸臂之間的相對位置關係；
圖9展示了主缸工作衝程與副缸工作衝程之間在時間上的對應
關係；
圖IO展示了主缸與副缸之間的排列方式；圖ll展示了本發明主副缸式發動機的散熱系統框圖；和圖12通it^格展示了本發明主副缸式發動機與現有四衝程發動機的結構和性能對比情況。
具體實施例方式
現在參考附圖對本發明進行描述。本發明的目的在於有效防止活塞式發動機各衝程之間因為溫度相差太大而帶來的不利影響，從而安全地提高壓縮比，增大扭矩，降低能耗，改良進氣和散熱，防止回火和高溫現象。本發明的以上目的通過下面詳細描述的實施例實現。
圖l及圖7c-7d展示了本發明主副缸式發動機的主要結構。如圖所示，主副缸式發動機包括發動機缸體、設置在上述發動機缸體內的主缸38和副缸47、設置在發動機缸體頂部上用於密封發動機缸體的缸蓋46及設置在發動機釭體底部的曲軸箱1。所述主缸38和副缸47內分別設置有主缸活塞36和副缸活塞8。此外，所述副缸47具有副缸進氣口 41和進氣岐管11。所述曲軸箱1內具有曲軸3,該曲軸3將主缸活塞36和副缸活塞8連接起來。所述主缸38具有主缸排氣口42和尾氣岐管29。
所述副缸47進一步具有與副缸活塞8連接的副缸曲軸臂2以及其內i殳置有所述副缸活塞8的副缸壓縮室4。副缸壓縮室4對應的缸蓋46上有與所述副缸壓縮室4選擇連通的副缸進氣門9和副缸排氣門5，兩者都設計成旋轉閥式，從而可以使氣門開度更大。所述副缸排氣門5上開設有排氣孔6。
此外，所述副缸47的進氣門9上開設有進氣孔12，副缸進氣門9通過其上套設有彈性元件比如彈簧14的副缸進氣門杆13的一端而彈性地定位在副缸進氣口 41處，副缸進氣門杆13的另一端則頂在缸蓋46外。所述副缸進氣門杆13上裝有副缸進氣門齒輪15和副缸進氣門彈簧14，彈簧14的彈簧力向上。副缸進氣門齒輪15與進氣齒輪軸及齒輪16連接，而副缸進氣齒輪軸16則通過正時皮帶與曲軸外盤39連接。
當副釭進氣齒輪軸16被曲軸外盤39帶動旋轉時，副缸進氣齒輪軸及齒輪16帶動副缸進氣門9轉動，當副缸進氣孔12連接通副缸壓縮室4和副缸進氣口 41，並且副缸活塞8向下止點運動時，副缸47就開始進氣了。副缸排氣門5通過副缸排氣門杆20定位在高溫高壓空氣通道口 21的一端，高溫高壓空氣通道21的另一端則與主缸燃燒室34連接，從而成為主缸38的進氣口 ，副缸排氣門杆20頂在缸蓋46外，所述副缸排氣門杆20上裝有副缸排氣門齒輪18和副缸排氣門5彈簧19，並且所述彈簧19的彈簧力向上。副缸排氣門齒輪18與排氣齒輪軸及齒輪17連接，副缸排氣齒輪軸17通過正時皮帶與曲軸外盤39連接。
當副缸排氣齒輪軸17被曲軸外盤39帶動旋轉時，副缸排氣齒輪軸及齒輪17帶動副缸排氣門5轉動，副缸排氣孔6連接通副缸壓縮室4和高溫高壓空氣通道21,並且副缸活塞8向上止點運動時，副缸47就開始排氣了。
所述主缸38進一步設置有與所述主缸活塞36連接的主缸曲軸臂40及其內設置有所述主缸活塞36的主缸燃燒室34。在所述主缸燃燒室34對應的缸蓋46上設置有所述高溫高壓空氣通道21、主缸排氣口 42、主缸進氣門35、主缸排氣門32、噴油器24及火花塞30 (柴油發動機沒有火花塞，而汽油發動機則有火花塞)。所述主缸燃燒室34與副缸壓縮室4通過高溫高壓空氣通道21互相連通。所述主缸進氣門35安裝在所述高溫高壓空氣通道21處，主缸進氣門杆33上裝有主缸進氣門彈簧45,並且通過主缸進氣門螺絲帽23而擰緊主缸進氣門杆33,並且所述主缸進氣門彈簧45的彈簧力向上。主缸進氣門35靠彈簧45的壓力將高溫高壓空氣通道21 口密封，主缸進氣門杆33的頂部與主缸進氣凸輪軸上的進氣凸輪22緊貼，^缸進氣凸輪22轉動從而壓下主缸進氣門杆33時把主缸進氣門35打開。主缸排氣門32裝在主缸排氣口 42上，主缸排氣門杆28上裝有主缸排氣門彈簧27並且通過主缸排氣門32螺絲帽26擰緊，彈簧27的彈力向上。主缸排氣門32靠彈簧27的壓力將排氣口 42密封，主缸排氣門杆28的頂部與主缸排氣凸輪軸上的凸輪25緊貼，主缸排氣凸輪25轉動壓下主缸排氣門杆28時把主缸排氣門32打開。在主缸進氣門35和主缸排氣門32之間的缸蓋46上裝有噴油器24和火花塞30。
為了保證噴油時間充分和滿足不同的角度，主缸38裝了兩個噴油器24，每個噴油器24與供油系統相連接，火花塞30與點火系統相連接。(柴油發動機沒有火花塞和點火系統，汽油發動機則有火花塞和點火系統，並採用ECU電子單元控制，共軌電直噴技術)
主缸38和副缸47的缸體內分別設有夾壁腔7， 37，並且主缸的夾壁腔37和副缸的夾壁腔7互相分開，夾壁腔7， 37都有出水口和—進水口，主缸的夾壁腔37的出水口通過管道連接高溫節器和水泵，水泵另 一端與高溫散熱網的進水口通過管道連接，高溫散熱網的出水口與主缸的夾壁腔37的進水口通過管道連接，管道分支連接加水水箱。副缸的夾壁腔7的出水口通過管道連接低溫節器和水泵，水泵另一端與低溫散熱網的進水口通過管道連接，低溫散熱網的出水口與副缸的夾
壁腔7的進水口通過管道連接，管道分支連接加水水箱。主缸38和副缸47兩者採用互相獨立的散熱系統。
主缸活塞36和副缸活塞8分別與曲軸3上對應的曲軸臂2, 40連結，曲軸臂2， 40的轉動帶動活塞36， 8作直線往返運動。主缸曲軸臂40與副缸曲軸臂2以曲軸運動中心O點54為交點形成一個銳角夾角a，使主缸活塞36和副缸活塞8作直線往返運動時，主缸活塞36先到達上止點48或下止點49，副缸活塞8後到達。(具體夾角度數根據不同機型的壓縮比和燃燒室結構而定)
如圖1所示，為了防止漏氣，可以在副缸排氣門杆20上和主缸進氣門杆33上裝有密封圈43， 44。
此外，可以對主缸和副缸的直徑和行程距離作適當修改，從而加大壓縮比。因為副釭47的工作強度j氐，因此可以將副缸47的缸壁i殳計成比主缸38的缸壁薄，從而利於散熱。
同時，為了儘量排完廢氣和高溫高壓空氣，可以將燃燒室34和壓縮室4分別i殳置在主缸38和副缸47的缸腔內，活塞上止點48位置時與缸蓋46和氣門5， 9, 35， 32的間隙;f艮小。缸蓋46上的副缸齒輪軸16, 17和主缸凸輪軸22, 25通過正時皮帶與曲軸轉盤39連接，曲軸轉盤39轉動帶動副缸齒輪軸16, 17和主缸凸輪軸22， 25轉動。另外，所述主缸38和副缸47上分別裝有與ECU電控單元連接的感應器10, 31。
概括地講，本發明提供的主副缸式發動機將進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程、排氣衝程四個衝程分別由主缸38和副缸47組合完成。其中，副缸47完成進氣衝程和壓縮衝程，而主缸38則完成做功衝程和排氣衝程。
下面介紹主副缸式發動機的工作過程。
副缸47的壓縮室4通過高溫高壓空氣通道21向主缸38的燃燒室34輸送高溫高壓空氣，主缸38的活塞36通過曲軸3向副缸活塞8和外界輸送動力。副缸47的進氣沖程曲軸轉動半圈(180度)，副缸47在壓縮衝程末端排氣給主缸38，包4舌壓縮和排氣曲軸轉動半圏U80度)；主缸38在做功衝程前端從副缸47進氣，包括進氣和做功曲軸3轉動半圏(180度)，主缸38排氣衝程曲軸3轉動半圈(180度)。每一個工作循環主缸38和副缸47的曲軸臂2， 40分別轉動一圏(360度),—活塞8， 36來回移動一次。
在實際運用中，可以一個副缸47對多個主缸38來供高溫高壓空氣，或多個副缸47對一個主缸38來供高溫高壓空氣，或多個副缸47對多個主缸38供高溫高壓空氣。在缸體的排列中可以一字排列，或增加一條連接的曲軸作二字排列。比如在圖IO所示的結構中，前排是副缸47，而後排則是主缸38。副缸47通過高溫高壓空氣通道21向主缸38輸送高溫高壓空氣，主缸活塞36和副缸活塞88分別連接一條曲軸55, 57，兩條曲軸55, 57分別有一條連接臂56, 58和曲軸連杆59相連。
組合完成進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程的主缸和副缸為一個工作單元，多個工作單元組合併通過曲軸連接輸送動力就成了功率更大的發動^L。
如圖2a-2b所示，副缸活塞8運行到上止點，副缸旋轉閥進氣門關閉，副缸活塞8將高溫高壓空氣通過高溫高壓空氣通道21向主缸燃燒室34輸送完畢，副缸旋轉閥排氣門關閉。主缸燃燒吸收完從副缸壓縮室4輸送來的高溫高壓空氣，關閉主缸進氣門35,主缸排氣門32關閉，開始正時噴油點火。這時燃燒能量產生的力F通過主缸曲軸臂40作用在從曲軸旋轉中心點O開始的力臂L上，這時力矩1V^力F乘以力臂L。副缸曲軸臂位於上止點位置，並且與主缸曲軸臂40以曲軸旋轉中心點O為交點形成交角a。
接下來如圖3a-3b所示，主缸燃燒室34內燃燒產生的能量在推動主缸活塞36朝著下止點運動的過程中，主缸排氣門32和進氣門35關閉。動力讓曲軸3轉動並帶動副缸活塞8從上止點向下止點運動，這時副缸進氣門9打開而副缸排氣門5則關閉，副釭活塞8在向下運動的過程中將空氣從進氣岐管11吸入副缸壓縮室4中。此時，主缸曲軸臂40在前，而副缸曲軸臂在後，兩者以曲軸3的旋轉中心點O為交點形成交角a。
隨後參考圖4a-4b，主缸活塞36在動力推動下到達下jh點，主缸進氣門35關閉而排氣門32打開，高溫高壓廢氣從燃燒室34向尾氣岐管29排出。副缸活塞8在曲軸3的帶動下還在進氣行程中，副缸進氣門9打開而排氣門5則關閉。副缸活塞8向下止點移動的過程中，副缸活塞8的運動導致空氣繼續從進氣岐管11 i^副缸壓縮室4中。此時主缸曲軸臂40在下止點位置，而副缸曲軸臂2在後，並且兩者以曲軸旋轉中心點O為交點形成交角a。
接下來參考圖5a-5b，曲軸3在動力慣性作用下繼續旋轉，從而帶動副缸活塞8到達下止點，進而完成了副缸的進氣行程。此時，關閉副缸進氣門11以及排氣門5。主缸活塞36這時在曲軸3的慣性旋轉帶動下向上止點移動，即處於正在排氣行程中。主缸進氣門35關閉中，而排氣門己打開，主缸活塞36推動廢氣從主缸燃燒室34向尾氣岐管29排出。副缸曲軸臂2處於下止點位置，主缸曲軸臂40在前，並且兩者以曲軸旋轉中心點O為交點形成交角a。
接下來參考圖6a-6b，曲軸3在動力慣性下繼續旋轉，主缸活塞36這時在曲軸慣性旋轉帶動下向上止點移動，即正在排氣行程中，主缸進氣門35關閉中，而排氣門己打開，主缸活塞36推動廢氣從排氣行程燃燒室向尾氣岐管29排出。副缸活塞8這時在曲軸慣性旋轉—帶動下向上止點移動正在壓縮行程中，副缸進氣門9關閉排氣門關閉。主缸曲軸臂40在前，副缸曲軸臂2在後，並且兩者以曲軸旋轉中心點O為交點形成交角a。
參考圖7a-7b所示，曲軸3在動力慣性下繼續旋轉，帶動主缸活塞36到達上止點，主缸的排氣行程完成，副缸活塞8在曲軸慣性旋轉帶動下己將空氣壓縮到規定的溫度和壓縮比，高溫高壓空氣己經形成，副缸進氣門9關閉，而排氣門5打開，準備好向主缸推送高溫高壓空氣。這時主缸排氣門32關閉，打開進氣門，準備好吸收從副缸輸送過來的高溫高壓空氣。這時主缸曲軸臂40在上止點位置，而副缸曲軸臂2在後，兩者之間以曲軸旋轉中心點O為交點形成交角a。隨後如圖2a-2b所示所示，曲軸3在動力慣性下繼續旋轉，帶動 副缸活塞8運行到上止點，副缸旋轉閥進氣門11關閉，副缸活塞8 將高溫高壓空氣通過高溫高壓空氣通道21向主缸燃燒室34輸送完 畢，副缸關閉排氣門5。主缸燃燒吸收完從副缸壓縮室4輸送來的高 溫高壓空氣，關閉主缸進氣門35,主缸排氣門32關閉，開始正時噴 油點火。從而開始下一個工作循環。
從圖8可以看出主缸曲軸臂與副缸曲軸臂在圍繞曲軸旋轉中心 點O旋轉時的關係為當副缸曲軸臂到達上止點48時，主缸曲軸臂 到達點50，並點火做功產生力F作用在從曲軸旋轉中心點O開始的 力臂L上，這時的力矩M-力F乘以力臂L;當主缸曲軸臂到達下止 點49時，副缸曲軸臂到達點51;當副缸曲軸臂到達下止點49時， 主缸曲軸臂到達點52;而當主缸曲軸臂到達上止點48時，副缸曲軸 臂則到達點53。在整個循環過程中，主缸和副缸曲軸臂在圍繞曲軸 旋轉中心點O旋轉的過程中，主缸曲軸臂始終在前，而副缸曲軸臂 則始終在後，並且兩者之間形成固定的交角a。
圖9反映了主缸和副缸各自行程之間的對應關係。如圖所示，當 副缸在排氣時，主缸在進氣，當主缸做功時副缸在進氣，當副缸在壓 縮時主缸己經在排氣，當副缸排氣時主缸在進氣，下一個工作循環又 開始了。
圖ll展示了主缸和副缸散熱系統的結構及工作情況。當副缸夾 壁腔內的散熱液溫度升高時，散熱液衝開副缸節溫器(副缸節溫器的 溫度啟動點低)，水泵開始工作，將散熱液泵向副釭散熱網熱，溫度太高時，啟動風扇加強散熱，降溫後的散熱液又重新流回副缸夾壁內， 吸收熱量，再度循環，直到溫度降低。
主缸夾壁腔內的散熱液溫度升高時，散熱液沖開主缸節溫器(主 缸節溫器的溫度啟動點高)，水泵開始工作，將散熱液泵向主缸散熱 網熱，溫度太高時，啟動風扇加強散，降溫後的散熱液又重新流回主 缸夾壁內，吸收熱量，再度循環，直到溫度降j氐。
圖12將現有技術發動機與本發明改良後的發動機在結構及性能 方面進行了相比，可以看出本發明具有如下顯著有益效果
一、 進氣效果好。由上面本發明的工作循環過程可以看出，從 外面進氣的是副缸，向外面排氣的則是主缸，換句話說，進氣和排 氣是由不同的汽缸進行的，因此進氣不會受到排氣的殘餘高溫影響， 副缸的工作溫度最高出現在壓縮行程中，低於排氣行程中的400度
600度左右，從而降低了溫度對副缸進氣行程的影響。此外， 由於副缸沒有安裝點火器和噴油器，排氣是以高壓方式排氣，排氣 口小，留給進氣門的面積增多，並採用旋轉閥式進氣門，進氣孔的 開度更大，所以進氣效果好。
二、 空氣壓縮比更高。由於副缸47不受廢氣高溫的影響，吸進 壓縮室的空氣溫度比現有發動機吸進的溫度低；由於副釭47壁薄， 因此散熱速度比現有發動機散熱速度更快;同時，由於副缸47具有 獨立低溫散熱系統，使得副缸活塞8壓縮空氣時產生的高溫能夠得 到迅速擴散，所以在相同的壓縮空氣溫度下，本發明的壓縮比可以 達到更高程度。三、力臂的利用率更高。本^發明主缸正時點火點在點50獲得力 臂L，而現有四沖程發動機的正時點火點在上止點48,獲得力臂為 零，如果現有四衝程發動機要獲得相同的力臂，就會延時一定角度 點火，但是這樣會降低壓縮衝程時己完成好的壓縮比，浪費功耗。 相比之下本發明獲得了更好的力矩性能。—
四、 現有發動機的廢氣餘熱阻礙了下一個工作循環，而本發明復 式發動機正常運轉時，副缸將高溫高壓空氣輸送到主缸，這時空氣溫 度相對主缸壁的IOOO度左右刻氐許多，這部份高溫高壓空氣吸收主 缸餘熱，溫度會再度升高100—_300度。再度升溫的空氣更加適合 燃燒，也就是燃燒更充分更迅速。
當發動機主缸內具有高溫時，ECU電控單元收到感應器傳來的 信息，立即控制噴油器減少噴油或者停止噴油。副缸47的高溫高壓 空氣進到主缸38，吸收主缸38壁內的餘熱，高壓空氣迅速膨脹，在 產生的壓力和勢能作用下推動主缸活塞36運動並做功，高壓空氣未 經燃燒在主缸38排氣沖程中^皮排出，帶走大量熱量，溫度得以iS^ 降低。每一次燃燒前都吸收上次工作循環的餘熱，從而減少了能量浪 費，也就是減少了油耗。
五、 回火情況得到較好解決，副缸47向主缸38輸送高溫高壓空 氣是以高壓方式推進的，而不像現有發動機那樣是以自然方式吸進， 副缸47的氣壓遠遠大於主缸38，所以有效地防止回火現象。
六、 主缸燃燒室34安裝兩個噴油器24可以更多選擇控制噴油， 除了時間上可以加長或縮短之外，還可以控制一個噴油器24工作或兩個噴油器24同時工作，進而促使噴油時間更加充分。
以上所揭露的僅為本發明的優選實施例而已，當然不能以此來限 定本發明之淑利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化， 仍屬本發明所涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種主副缸式發動機，將普通四衝程發動機的每缸由單獨完成進氣衝程、壓縮衝程、做功衝程、排氣衝程四個衝程改變成由主缸和副缸組合完成四個衝程，包括發動機缸體、設置在發動機缸體頂部上用於密封發動機缸體的缸蓋及設置在所述發動機缸體底部且其內有曲軸的曲軸箱，其特徵在於進一步包括設置在所述發動機缸體內並且用於完成做功衝程和排氣衝程的主缸和用於完成進氣衝程和壓縮衝程的副缸，所述副缸向主缸輸送高溫高壓空氣，而所述主缸向副缸和外界輸送動力，所述副缸在壓縮衝程末排氣給主缸，而主缸在做功衝程前從副缸進氣，並且在每一個工作循環中，所述曲軸箱內分別對應的主缸和副缸的曲軸均轉動360度。
2. 根據權利要求1所述的主副缸式發動機，其特徵在於所述 發動機可以由多個所述的主缸和副缸組成的工作單元組合而成並通 過曲軸連接輸送動力。
3. 根據權利要求1或2所述的主副缸式發動機，其特徵在於 所述主缸和副缸內分別設置有主缸活塞和副缸活塞；所述副缸具有進 氣岐管，主缸具有尾氣岐管，主缸與副缸通過高溫高壓空氣通道連通； 所述曲軸箱內的曲軸將主缸活塞和副缸活塞連接起來。
4.根據權利要求3所述的主副缸式發動機，其特徵在於所述 副缸進一 步具有與副缸活塞連接的副缸曲軸臂以及其內設置有所述 副缸活塞的副缸壓縮室，所述副缸壓縮室對應的缸蓋上^殳有與所述副缸壓縮室連通並且設計成旋轉閥式的副缸進氣門和副缸排氣門，所述 副缸的排氣門上開i殳有排氣孔，副缸排氣門通過其上套i殳有彈簧的副 缸排氣門杆的一端而彈性地定位在副缸排氣口處，副缸排氣門杆的另一端則頂在缸蓋外；所述副缸排氣門杆上裝有副缸排氣門齒輪和副缸 排氣門彈簧，所述彈簧的彈簧》向上；所述副缸排氣門齒輪與排氣齒 輪軸及齒輪連接，而副缸排氣齒輪軸則通過正時皮帶與曲軸外盤連 接；所述副缸的進氣門上開設有進氣孔，副缸進氣門通過其上套設有 彈簧的副缸進氣門杆的 一端而彈性地定位在副缸進氣口處，副缸進氣門杆的另一端則頂在缸蓋夕卜；所述副缸進氣門杆上裝有副缸進氣門齒 輪和副缸進氣門彈簧，所述彈簧的彈簧力向上；所述副缸進氣門齒輪 與進氣齒輪軸及齒輪連接，而副缸進氣齒輪軸則通過正時皮帶與曲軸 外盤連接。
5.根據權利要求4所述的主副缸式發動機，其特徵在於所述 主缸進一步設置有與所述主缸活塞連接的主缸曲軸臂及其內設置有 所述主缸活塞的主缸燃燒室；在所述主缸燃燒室對應的缸蓋上設置有 所述高溫高壓空氣通道、主缸排氣口、主缸進氣門、主缸排氣門、噴 油器及火花塞；所述主缸燃燒室與副缸壓縮室通過所述高溫高壓空氣 通道互相連通；所述主缸進氣門安裝在所述高溫高壓空氣通道處，主 缸進氣門杆上裝有主缸進氣門彈簧，並且通過主缸進氣門螺絲帽而擰 緊主缸進氣門杆，並且所述主缸進氣門彈簧的彈簧力向上；主缸進氣 門靠主缸進氣門彈簧壓力將高溫高壓空氣通道密封，主缸進氣門杆的 頂部與主缸進氣凸輪軸上的進氣凸輪緊貼，主缸進氣凸輪轉動從而壓下主缸進氣門杆時把主缸進氣門打開；主缸排氣門裝在主缸排氣口 上，主缸排氣門杆上裝有主缸排氣門彈簧並且通過主缸排氣門螺絲帽 擰緊，主缸排氣門彈簧的彈力向上；主缸排氣門靠主缸排氣門彈簧的 壓力將排氣口密封，主缸排氣門杆的頂部與主缸排氣凸4侖軸上的凸輪 緊貼，主缸排氣凸輪轉動壓下主缸摔氣門杆時把主缸排氣門打開。
6. 根據權利要求5所述的主副缸式發動機，其特徵在於所述 主缸和副缸的缸體內分別設有夾壁腔，並且主缸的夾壁腔和副缸的夾 壁腔互相分開，夾壁腔內裝有冷卻液，所述主缸的夾壁腔和副缸的夾 壁腔都有出水口和進水口 ，主缸夾壁腔的出水口通過管道連接高溫節 器和水泵，而水泵的另一端與高溫散熱網的進水口通過管道連接，高 溫散熱網的出水口與主缸的夾壁腔的進水口通過管道連接，管道分支 連接加水水箱。
7. 根據權利要求6所述的主副缸式發動機，其特徵在於所述 副缸夾壁腔的出水口通過管道連接低溫節器和水泵，水泵另一端與低 溫散熱網的進水口通過管道連接，低溫散熱網的出水口與副缸的夾壁 腔的進水口通過管道連接，管道分支連接加水水箱；主缸和副缸兩者 採用互相獨立的散熱系統；所述主缸活塞和副缸活塞分別與曲軸上對 應的曲軸臂連結。
8. 根據權利要求7所述的主副缸式發動機，其特徵在於所述燃 燒室和壓縮室分別設置在主缸和副缸的缸腔內；所述缸蓋上的副缸齒 輪軸和主缸凸輪軸通過正時皮帶與曲軸轉盤連接，曲軸轉盤轉動帶動 副缸齒輪軸和主缸凸輪軸轉動；並且所述主釭和副缸上分別裝有感應器。
9.才艮據權利要求8所述的主副缸式發動才幾，其特徵在於所述主 缸進氣門和排氣門採用喇p八式結構。
全文摘要
主副缸式發動機包括發動機缸體、設置在發動機缸體頂部上用於密封發動機缸體的缸蓋及設置在發動機缸體底部且其內有曲軸的曲軸箱，進一步包括設置在發動機缸體內且用於完成做功衝程和排氣衝程的主缸和用於完成進氣衝程和壓縮衝程的副缸，副缸向主缸輸送高溫高壓空氣，主缸向副缸和外界輸送動力，副缸在壓縮衝程末排氣給主缸，而主缸在做功衝程前從副缸進氣，在每個工作循環中，主缸和副缸的曲軸均轉動360度。本發明能防止活塞式發動機各衝程之間的溫度影響，提高壓縮比，增大扭矩，降低能耗，改良進氣和散熱，並且防止回火和高溫現象的發生。
文檔編號F02B75/32GK101566095SQ20091014136
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月23日 優先權日2009年5月23日
發明者勇 王 申請人:勇 王