CN103089424A

CN103089424A - 双活塞式直立四冲程发动机

Info

Publication number: CN103089424A
Application number: CN2013100206705A
Authority: CN
Inventors: 洪子鑫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-05-08

Abstract

一种双活塞式直立四冲程发动机，所述缸体（10）的中部设有中隔体（11），缸体（10）底部设有底板（12），所述活塞（20）包括置于所述上工作区（13）内的上活塞（21）以及置于所述下工作区（14）内的下活塞（22），该上活塞（21）与下活塞（22）通过活塞杆（23）结为一体，本发明采用单缸四冲程的结构设计，可以在单缸体内曲轴每旋转一周完成两个工作循环，极大提高了工作效率，同时，可以大量节约发动机的制造成本，减少无用功，提高能源的利用。

Description

双活塞式直立四冲程发动机

技术领域

本发明涉及发动机，特别涉及直立式发动机的结构设计。

背景技术

现有技术中的直立四冲程发动机都是一个工作室的，这种发动机需要四个行程才能完成一个工作循环，而如果需要每个行程都有汽缸工作的话，则至少需要四个缸的发动机，这样不但体积增大，材料增多，造成浪费，而且，由于部件增多，控制系统以及配气机构也比较复杂，故障也相应增多。

发明内容

本发明提供一种双活塞直立四冲程发动机，采用单缸双工作室配合串联式双活塞结构，解决现有技术中多缸发动机结构复杂、成本高以及故障率多的技术问题。

本发明为解决上述技术问题而提供的这种双活塞式直立四冲程发动机包括缸体、置于该缸体内的活塞、连接活塞的连杆、输出动力的曲轴、配气机构以及供油系统，所述缸体的中部设有中隔体，缸体底部设有底板，该中隔体与底板将缸体分为上工作区以及下工作区，所述活塞包括置于所述上工作区内的上活塞以及置于所述下工作区内的下活塞，该上活塞与下活塞通过活塞杆结为一体，所述连杆铰接于所述活塞杆，所述配气机构包括第一进气机构和第一排气机构、第二进气机构和第二排气机构、第三进气机构和第三排气机构以及第四进气机构和第四排气机构，所述供油系统包括第一喷油嘴、第二喷油嘴、第三喷油嘴以及第四喷油嘴，所述第一进气机构、第一排气机构以及第一喷油嘴设置于所述缸体的上端附近，所述第二进气机构、第二排气机构以及第二喷油嘴设置于缸体中部的中隔体上方，所述第三进气机构、第三排气机构以及第三喷油嘴设置于缸体中部的中隔体下方，所述第四进气机构、第四排气机构以及第四喷油嘴设置于缸体底端附近。该直立发动机还包括点火系统，该点火系统包括第一火花塞、第二火花塞、第三火花塞以及第四火花塞，所述第一火花塞设置于所述缸体的上端附近，所述第二火花塞和第三火花塞分别设置于缸体中部的中隔体上方和下方，所述第四火花塞设置于缸体底端附近，所述上活塞和下活塞的顶面和底面均设有凹陷的第一涡流坑。

本发明采用单缸四冲程的结构设计，可以在单缸体内曲轴每旋转一周完成两个工作循环，极大提高了工作效率，同时，可以大量节约发动机的制造成本，减少无用功，提高能源的利用。

附图说明

图1是本发明双活塞四冲程直立发动机缸体部分的剖视示意图。 具体实施方式

结合上述附图说明本发明的具体实施例。

由图1中可知，这种包括缸体10、置于该缸体内的活塞20、连接活塞20的连杆30、输出动力的曲轴40、配气机构50以及供油系统60，所述缸体10的中部设有中隔体11，缸体10底部设有底板12，该中隔体11与底板12将缸体分为上工作区13以及下工作区14，所述活塞20包括置于所述上工作区13内的上活塞21以及置于所述下工作区14内的下活塞22，该上活塞21与下活塞22通过活塞杆23结为一体，所述连杆30铰接于所述活塞杆23，所述配气机构50包括第一进气机构51和第一排气机构52、第二进气机构53和第二排气机构54、第三进气机构55和第三排气机构56以及第四进气机构57和第四排气机构58，所述供油系统60包括第一喷油嘴61、第二喷油嘴62、第三喷油嘴63以及第四喷油嘴64，所述第一进气机构51、第一排气机构52以及第一喷油嘴61设置于所述缸体10的上端附近，所述第二进气机构53、第二排气机构54以及第二喷油嘴62设置于缸体10中部的中隔体11上方，所述第三进气机构55、第三排气机构56以及第三喷油嘴63设置于缸体10中部的中隔体11下方，所述第四进气机构57、第四排气机构58以及第四喷油嘴64设置于缸体10底端附近。本发明的发动机工作原理是，中隔体将整个汽缸分隔成上下工作区，而上下活塞又将两个工作区分隔成四个小工作室，当第一小工作区100处于压缩冲程的阶段，第二小工作区200则处于进气冲程阶段，第三小工作区300则处于排气冲程阶段，第四小工作区400则处于燃烧做功冲程阶段。当上下活塞行至上止点时，第一小工作区100压缩结束，转入燃烧冲程阶段，第二小工作区200则进气结束，转入压缩冲程阶段，第三小工作区300则废气排除干净，转入吸气冲程阶段，第四小工作区400则做功结束，转入排气冲程阶段。当上下活塞行至下止点时，第一小工作区100燃烧做功结束，转入排气冲程阶段，第二小工作区200则也完成压缩冲程阶段，转而进入燃烧做功冲程阶段，第三小工作区300则完成吸气冲程阶段，转而进入压缩冲程阶段，第四小工作区400则排气冲程结束，转入吸气冲程阶段。当上下活塞再次上行时，第一小工作区100排气结束，转入吸气冲程阶段，第二小工作区200则燃烧做功冲程阶段结束，转入排气冲程阶段，第三小工作区300则压缩结束，转入燃烧做功冲程阶段，第四小工作区400则完成吸气，转入压缩冲程阶段。如此反复循环，实现单缸四冲程的工作循环。

由图1中可知，本发明直立发动机还包括点火系统70，该点火系统70包括第一火花塞71、第二火花塞72、第三火花塞73以及第四火花塞74，所述第一火花塞71设置于所述缸体10的上端附近，所述第二火花塞72和第三火花塞73分别设置于缸体10中部的中隔体11上方和下方，所述第四火花塞74设置于缸体10底端附近。前面的方案是针对压燃式发动机设计的，而本方案则针对点火式发动机而设计的，由点火系统控制各火花塞，当完成压缩后，对混合燃气进行点火，进行燃烧做功。为保证混合气的混合均匀，在所述上活塞21和下活塞22的顶面和底面均设有凹陷的第一涡流坑24，当新鲜空气进入后，在工作区内产生涡流现象，与燃油充分进行混合，从而保证燃气混合充分，提高燃烧质量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种双活塞式直立四冲程发动机，包括缸体（10）、置于该缸体内的活塞（20）、连接活塞（20）的连杆（30）、输出动力的曲轴（40）、配气机构（50）以及供油系统（60），其特征在于：所述缸体（10）的中部设有中隔体（11），缸体（10）底部设有底板（12），该中隔体（11）与底板（12）将缸体分为上工作区（13）以及下工作区（14），所述活塞（20）包括置于所述上工作区（13）内的上活塞（21）以及置于所述下工作区（14）内的下活塞（22），该上活塞（21）与下活塞（22）通过活塞杆（23）结为一体，所述连杆（30）铰接于所述活塞杆（23），所述配气机构（50）包括第一进气机构（51）和第一排气机构（52）、第二进气机构（53）和第二排气机构（54）、第三进气机构（55）和第三排气机构（56）以及第四进气机构（57）和第四排气机构（58），所述供油系统（60）包括第一喷油嘴（61）、第二喷油嘴（62）、第三喷油嘴（63）以及第四喷油嘴（64），所述第一进气机构（51）、第一排气机构（52）以及第一喷油嘴（61）设置于所述缸体（10）的上端附近，所述第二进气机构（53）、第二排气机构（54）以及第二喷油嘴（62）设置于缸体（10）中部的中隔体（11）上方，所述第三进气机构（55）、第三排气机构（56）以及第三喷油嘴（63）设置于缸体（10）中部的中隔体（11）下方，所述第四进气机构（57）、第四排气机构（58）以及第四喷油嘴（64）设置于缸体（10）底端附近。

2.根据权利要求1所述的双活塞式直立四冲程发动机，其特征在于：该直立发动机还包括点火系统（70），该点火系统（70）包括第一火花塞（71）、第二火花塞（72）、第三火花塞（73）以及第四火花塞（74），所述第一火花塞（71）设置于所述缸体（10）的上端附近，所述第二火花塞（72）和第三火花塞（73）分别设置于缸体（10）中部的中隔体（11）上方和下方，所述第四火花塞（74）设置于缸体（10）底端附近。

3.根据权利要求1或2所述的双活塞式直立四冲程发动机，其特征在于：所述上活塞（21）和下活塞（22）的顶面和底面均设有凹陷的第一涡流坑（24）。