CN103867297A - 一种往复式发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复式发动机。该发动机的一个气缸有两个独立的封闭空间，气缸内的活塞在上下往复运动过程中，两个封闭空间可各自独立完成进气、压缩、燃烧、排气四个工作行程；气缸两端均封闭，气缸内的活塞将气缸内部的封闭空间分割为两个独立的封闭空间。本发明的往复式发动机具有低转速输出扭矩大，发动机摩擦损失功少，发动机重量、体积小，噪音低等优点。

Description

一种往复式发动机

技术领域

本发明涉及发动机，特别是一种往复式发动机。

背景技术

传统的往复式发动机结构通常为发动机一个气缸只有一个封闭空间，在活塞上下往复运动过程中，此封闭空间完成进气、压缩、燃烧、排气四个工作行程（发动机做功循环）。传统往复式发动机气缸一端装配一个气缸盖，另一端与曲轴箱连通，气缸内有活塞可上下往复运动，活塞与装配在气缸上的气缸盖在气缸内形成一个封闭空间（现有部分二冲程发动机气缸使用两个活塞，在气缸内两个活塞之间形成一封闭空间，此种结构无气缸盖）。往复式发动机按冲程数可分为二冲程发动机和四冲程发动机，两者相比而言，二冲程发动机结构简单，升功率较大，但经济性较差，排放污染大；四冲程发动机结构较复杂，体积较大，机械损失功较大，但经济性较好，排放污染物少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种往复式发动机，它主要解决现有技术中所存在的技术问题，本发明的往复式发动机具有低转速输出扭矩大，发动机摩擦损失功少，发动机重量、体积小，噪音低等优点。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种往复式发动机，其特征在于：该发动机的一个气缸有两个独立的封闭空间，气缸内的活塞在上下往复运动过程中，两个封闭空间可各自独立完成进气、压缩、燃烧、排气四个工作行程；气缸两端均封闭，气缸内的活塞将气缸内部的封闭空间分割为两个独立的封闭空间。

与传统四冲程往复式发动机相比，本发明的往复式发动机有以下优点：

1、由于本发明的发动机气缸两端各有一个气缸盖，当本发明结构发动机的活塞在气缸内上下往复运动两次时，活塞在上气缸盖的封闭空间完成一次做功循环，同时活塞又在下气缸盖的封闭空间完成一次做功循环。也就是说本发明结构的发动机活塞在气缸内上下往复两次，可完成两次做功循环，发动机做功两次。与现有的传统结构发动机相比，本发明结构发动机的低转速可输出高扭矩、高功率，而发动机低油耗区一般在发动机低转速时，本发明结构发动机的低油耗区可满足整车更多工况，可使整车油耗降低，经济性提高。

2、由于活塞与气缸间的摩擦损失占发动机总摩擦损失功的50%左右，传统结构的发动机要活塞上下往复运动两次才做功一次，本发明中发动机活塞上下往复运动两次做功两次，相当于活塞上下往复运动一次就做功一次，在发动机做相同功的情况下，本发明结构的发动机活塞摩擦损失功大幅减少；同时在相同排量，相同气缸数，相同输出扭矩的情况下，本发明结构发动机的转速大幅减小（新型结构的发动机曲轴转速和凸轮轴转速大约为传统四冲程往复式发动机的一半），曲轴和凸轮轴的摩擦损失功也大幅减少，发动机总摩擦功损失大幅减少。

3、若本发明结构的发动机与传统结构式发动机排量相同，气缸数相同，则本发明结构发动机的气缸直径和气缸行程大幅减小（各减小1/4左右），发动机尺寸减小；若本发明结构的发动机与传统结构的发动机排量相同，气缸直径和气缸行程也相同，则本发明结构发动机的气缸数量为传统结构发动机气缸数量的一半，发动机尺寸和重量大幅减小。

4、本发明结构的发动机更多时候可以在低转速工作，整车噪音也相比减小。

与传统二冲程往复式发动机相比，本发明的往复式发动机也具有低转速输出扭矩大，发动机摩擦损失功少，发动机重量、体积小，噪音低等优点。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明做进一步详细介绍。

实施例1

以新型四冲程往复式发动机的工作为例。见图1，图1为新型四冲程往复式发动机的一种结构方式，为了区别装配在同一气缸上的两个气缸盖，根据气缸盖装配位置的不同，将两个气缸盖称为上气缸盖2和下气缸盖3。气缸1上装配有上气缸盖2和下气缸盖3，上气缸盖2和下气缸盖3上有独立的配气机构。活塞4处于上止点，当发动机开始工作，活塞4从上止点向下运动，上气缸盖2的封闭空间开始进气行程，下气缸盖3的封闭空间同时开始排气行程；当活塞4运行到下止点时，上气缸盖2的封闭空间进气行程结束，同时下气缸盖3的封闭空间排气行程也结束；活塞4运行到下止点后开始向上运动，此时上气缸盖2的封闭空间开始压缩行程，下气缸盖3的封闭空间开始进气行程；当活塞4运行到上止点时，上气缸盖2的封闭空间压缩行程结束，下气缸盖3的封闭空间进气行程结束；活塞4从上止点向下运动，上气缸盖2的封闭空间开始燃烧行程，下气缸盖3的封闭空间开始压缩行程，活塞4运行到下止点时，上气缸盖2的封闭空间燃烧行程结束，下气缸盖3的封闭空间压缩行程结束；活塞4从下止点向上运行，此时上气缸盖2的封闭空间开始排气行程，下气缸盖3的封闭空间开始燃烧行程；当活塞运行到上止点时，上气缸盖2的封闭空间排气行程结束，下气缸盖3的封闭空间燃烧行程结束。至此，活塞4在气缸1内上下往复运动2次，上气缸盖2的封闭空间和下气缸盖3的封闭空间各完成一次做功循环（完成一次进气、压缩、燃烧、排气四个工作行程），发动机总共做功两次。连接杆5与活塞4固定连接，通过连接杆5将发动机上下往复运动的机械功传递给发动机曲柄连杆机构。发动机其余各缸工作方式与上述方式相同。

实施例2

以新型二冲程往复式发动机的工作为例。见图2，图2为新型二冲程往复式发动机的一种结构方式，气缸1的气缸壁上设有进气口6、排气口71、72三个开口。活塞4处于上止点，上排气口71被活塞4关闭，进气口6和下排气口72与下气缸盖3的封闭空间连通。当发动机开始工作，活塞4从上止点向下运动，上气缸盖2的封闭空间开始燃烧行程，下气缸盖3的封闭空间从排气口72排出废气，从进气口6流入新鲜工质（下气缸盖3的封闭空间此时同时进行进气行程和排气行程）；当活塞4向下运动到进气口6与下气缸盖3的封闭空间闭合时，上气缸盖2的封闭空间仍为燃烧行程，下气缸盖3的封闭空间进气行程结束，开始只从排气口72排出废气并开始压缩新鲜工质（下气缸盖3的封闭空间此时同时进行排气行程和压缩行程）；当活塞4向下运动到上排气口71与上气缸盖2的封闭空间连通时，上气缸盖2的封闭空间内废气开始从排气口71流出并继续燃烧行程（上气缸盖2的封闭空间此时同时进行燃烧行程和排气行程）；当活塞4向下运动到下排气口72与下气缸盖3的封闭空间闭合时，下气缸盖3的封闭空间排气行程结束，继续压缩行程；当活塞运动到进气口6与上气缸盖2的封闭空间开启时，上气缸盖2的封闭空间从进气口6流入新鲜工质，从排气口71流出废气（上气缸盖2的封闭空间此时同时进行排气行程和进气行程）；当活塞运动到下止点时，下排气口72被活塞4关闭，进气口6和上排气口71与上气缸盖2的封闭空间连通，下气缸盖3的压缩行程结束，上气缸盖2的封闭空间继续从进气口6流入新鲜工质，从排气口71流出废气（上气缸盖2的封闭空间此时同时进行排气行程和进气行程）。活塞4从下止点向上运动，下气缸盖3的封闭空间开始燃烧行程，上气缸盖2的封闭空间继续从进气口6流入新鲜工质，从排气口71流出废气；当活塞4向上运动到进气口6和上气缸盖2的封闭空间闭合时，下气缸盖3的封闭空间仍为燃烧行程，上气缸盖2的封闭空间进气行程结束，开始只从排气口71排出废气并开始压缩新鲜工质（上气缸盖2的封闭空间此时同时进行排气行程和压缩行程）；当活塞4向上运动到下排气口72与下气缸盖3的封闭空间连通时，下气缸盖3的封闭空间内废气开始从排气口72流出并继续燃烧（下气缸盖3的封闭空间此时同时进行燃烧行程和排气行程）；当活塞4向上运动到上排气口71与上气缸盖2的封闭空间闭合时，上气缸盖2的封闭空间排气行程结束，继续压缩行程；当活塞4运动到进气口6与下气缸盖3的封闭空间开启时，下气缸盖3的封闭空间从进气口6流入新鲜工质，从排气口72继续流出废气（下气缸盖3的封闭空间此时同时进行排气行程和进气行程）；当活塞运动到上止点时，上排气口71被活塞4关闭，进气口6和下排气口72与下气缸盖3的封闭空间连通，上气缸盖2的压缩行程结束，下气缸盖3的封闭空间继续从进气口6流入新鲜工质，从排气口72流出废气。

活塞4在气缸1内上下往复运动一次，发动机上气缸盖2和下气缸盖3的封闭空间各做功一次，发动机总共做功两次，此时发动机完成一个工作循环。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (5)

1.一种往复式发动机，其特征在于：该发动机的一个气缸有两个独立的封闭空间，气缸内的活塞在上下往复运动过程中，两个封闭空间可各自独立完成进气、压缩、燃烧、排气四个工作行程；气缸两端均封闭，气缸内的活塞将气缸内部的封闭空间分割为两个独立的封闭空间。

2.根据权利要求1所述的往复式发动机，其特征在于：该气缸（1）的两端分别设置上气缸盖（2）和下气缸盖（3），气缸（1）内还设置有连接杆（5）连接的活塞（4），该活塞（4）将气缸内部的封闭空间分割为两个独立的封闭空间；其工作过程是：

活塞（4）处于上止点，当发动机开始工作，活塞（4）从上止点向下运动，上气缸盖（2）的封闭空间开始进气行程，下气缸盖（3）的封闭空间同时开始排气行程；当活塞（4）运行到下止点时，上气缸盖（2）的封闭空间进气行程结束，同时下气缸盖（3）的封闭空间排气行程也结束；活塞（4）运行到下止点后开始向上运动，此时上气缸盖（2）的封闭空间开始压缩行程，下气缸盖（3）的封闭空间开始进气行程；当活塞（4）运行到上止点时，上气缸盖（2）的封闭空间压缩行程结束，下气缸盖（3）的封闭空间进气行程结束；活塞（4）从上止点向下运动，上气缸盖（2）的封闭空间开始燃烧行程，下气缸盖（3）的封闭空间开始压缩行程，活塞（4）运行到下止点时，上气缸盖（2）的封闭空间燃烧行程结束，下气缸盖（3）的封闭空间压缩行程结束；活塞（4）从下止点向上运行，此时上气缸盖（2）的封闭空间开始排气行程，下气缸盖（3）的封闭空间开始燃烧行程；当活塞（4）运行到上止点时，上气缸盖（2）的封闭空间排气行程结束，下气缸盖（3）的封闭空间燃烧行程结束。

3.根据权利要求2所述的往复式发动机，其特征在于：该发动机通过连接杆（5）将发动机上下往复运动的机械功传递给发动机曲柄连杆机构。

4.根据权利要求1所述的往复式发动机，其特征在于：该气缸（1）的两端分别设置上气缸盖（2）和下气缸盖（3），气缸（1）内还设置有连接杆（5）连接的活塞（4），该活塞（4）将气缸内部的封闭空间分割为两个独立的封闭空间；该气缸（1）的气缸壁上设有一个进气口（6）和两个排气口（71、72）；其工作过程是：

活塞（4）处于上止点，上排气口（71）被活塞（4）关闭，进气口（6）和下排气口（72）与下气缸盖（3）的封闭空间连通；当发动机开始工作，活塞（4）从上止点向下运动，上气缸盖（2）的封闭空间开始燃烧行程，下气缸盖（3）的封闭空间从下排气口（72）排出废气，从进气口（6）流入新鲜工质，下气缸盖（3）的封闭空间此时同时进行进气行程和排气行程；当活塞（4）向下运动到进气口（6）与下气缸盖（3）的封闭空间闭合时，上气缸盖（2）的封闭空间仍为燃烧行程，下气缸盖（3）的封闭空间进气行程结束，开始只从下排气口（72）排出废气并开始压缩新鲜工质，下气缸盖（3）的封闭空间此时同时进行排气行程和压缩行程；当活塞（4）向下运动到上排气口（71）与上气缸盖（2）的封闭空间连通时，上气缸盖（2）的封闭空间内废气开始从上排气口（71）流出并继续燃烧行程，上气缸盖（2）的封闭空间此时同时进行燃烧行程和排气行程；当活塞（4）向下运动到下排气口（72）与下气缸盖（3）的封闭空间闭合时，下气缸盖（3）的封闭空间排气行程结束，继续压缩行程；当活塞（4）运动到进气口（6）与上气缸盖（2）的封闭空间开启时，上气缸盖（2）的封闭空间从进气口（6）流入新鲜工质，从上排气口（71）流出废气，上气缸盖（2）的封闭空间此时同时进行排气行程和进气行程；当活塞运动到下止点时，下排气口（72）被活塞（4）关闭，进气口（6）和上排气口（71）与上气缸盖（2）的封闭空间连通，下气缸盖（3）的封闭空间压缩行程结束，上气缸盖（2）的封闭空间继续从进气口（6）流入新鲜工质，从上排气口（71）流出废气，上气缸盖（2）的封闭空间此时同时进行排气行程和进气行程；活塞（4）从下止点向上运动，下气缸盖（3）的封闭空间开始燃烧行程，上气缸盖（2）的封闭空间继续从进气口（6）流入新鲜工质，从上排气口（71）流出废气；当活塞（4）向上运动到进气口（6）和上气缸盖（2）的封闭空间闭合时，下气缸盖（3）的封闭空间仍为燃烧行程，上气缸盖（2）的封闭空间进气行程结束，开始只从上排气口（71）排出废气并开始压缩新鲜工质，上气缸盖（2）的封闭空间此时同时进行排气行程和压缩行程；当活塞（4）向上运动到下排气口（72）与下气缸盖（3）的封闭空间连通时，下气缸盖（3）的封闭空间内废气开始从下排气口（72）流出并继续燃烧，下气缸盖（3）的封闭空间此时同时进行燃烧行程和排气行程；当活塞（4）向上运动到上排气口（71）与上气缸盖（2）的封闭空间闭合时，上气缸盖（2）的封闭空间排气行程结束，继续压缩行程；当活塞（4）运动到进气口（6）与下气缸盖（3）的封闭空间开启时，下气缸盖（3）的封闭空间从进气口（6）流入新鲜工质，从下排气口（72）继续流出废气，下气缸盖（3）的封闭空间此时同时进行排气行程和进气行程；当活塞运动到上止点时，上排气口（71）被活塞（4）关闭，进气口（6）和下排气口（72）与下气缸盖（3）的封闭空间连通，上气缸盖（2）的压缩行程结束，下气缸盖（3）的封闭空间继续从进气口（6）流入新鲜工质，从下排气口（72）流出废气。

5.根据权利要求4所述的往复式发动机，其特征在于：该发动机通过连接杆（5）将发动机上下往复运动的机械功传递给发动机曲柄连杆机构。

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