CN105756780A - 一种往复式独立润滑二冲程发动机及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种往复式独立润滑二冲程发动机及其运行方法，包括气缸套、活塞、气缸上盖、连杆、曲轴、进气口、喷油器、火花塞、排气门、曲轴箱，还包括气缸下盖、活塞臂、贮气箱、油泵柱塞杆、单向进气阀门、单向出气阀门、单向吸油阀门、单向出油阀门。本发明改变了现有二冲程发动机的进气口、吸气口、排气门设计在气缸侧壁，无法直接用润滑油润滑气缸壁的传统结构，采用进气口、吸气口、排气门设计在汽缸两端，并增加了泵气泵油结构，到达良好润滑效果。有效克服二冲程发动机排放差、经济性差、润滑不良、寿命短的缺点，同时保留了二冲程发动机功率密度高、结构紧凑、结构简单等优点。

Description

一种往复式独立润滑二冲程发动机及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种机械领域，特别涉及一种往复式发动机及其运行方法。
背景技术
二冲程发动机具有结构简单，功率密度高，平衡性好，应用范围广，放置灵活，尤其具该结构的发动机省去了传统发动机的气缸盖，配气机购等复杂零部件，大大减化了制造和维修成本。
但是，长期以来由于汽油发动机混合气的形成方式，导致二冲程发动机的排放和油耗较四冲程发动机要高，且发动机活动部分润滑不良，造成磨损大，使用寿命短，尤其当前的能源危机和环境恶化大背景下，该结构的汽油发动机遇到了发展瓶颈难题，市面上的二冲程发动机只应用在四冲程发动机无法到达的领域，其应用量非常少。
四冲程发动机，结构较复杂，震动较大，较笨重，比功率较低；汽油四冲发动机压缩比较低，易发生爆震。由于四冲程发动机的工作特性和燃烧特性，导致其无法做成小缸径小功率的发动机，亦无法大幅提高压缩比和提高比功率，另外，柴油发动机排放也很难满足日益严格的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的技术缺点和不足，提供一种往复式独立润滑二冲程发动机，能够实现二冲程发动机的高效、洁净循环、润滑良好、使用寿命长的特点，有效克服二冲程发动机排放差、经济性差、润滑不良、寿命短的缺点，同时保留二冲程发动机功率密度高、结构紧凑、结构简单等优点。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是：一种往复式独立润滑二冲程发动机，包括气缸套、活塞、活塞臂、气缸上盖、气缸下盖、连杆、曲轴、贮气箱、油泵柱塞杆、进气口、喷油器、火花塞、排气门、单向进气阀门、单向出气阀门、单向吸油阀门、单向出油阀门、曲轴箱，所述气缸套为管形设计，活塞内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套的内部，可上下滑动，气缸上盖固定连接在气缸套上端，气缸下盖固定连接在气缸套下端，活塞上面和气缸上盖之间形成燃烧作功室，活塞下面与气缸下盖之间形成泵气室，活塞臂为管形，活塞臂一端固定连接在活塞底面中心，在活塞臂与活塞连接处还固定有单向出油阀门，活塞臂的另一端穿过气缸下盖的中心，与连杆活动连接，连杆的另一端与曲轴上的曲拐活动连接，所述活动连接为轴销连接，曲轴的另一端通过轴承连接在曲轴箱侧面，气缸下盖上分別固定有单向进气阀门、单向出气阀门，油泵柱塞杆为管形，一端套接于活塞臂内部，油泵柱塞杆与活塞臂之间形成泵油室，油泵柱塞杆顶端还固定有单向吸油阀门，油泵柱塞杆另一端固定连接在曲轴箱底部，气缸上盖的上部分别装有火花塞、喷油器、进气口、排气门。
本发明另一种技术方案是，所述一种往复式独立润滑二冲程发动机，包括气缸套、活塞、活塞臂、气缸上盖、气缸下盖、连杆、曲轴、贮气箱、油泵柱塞杆、进气口、喷油器、火花塞、排气门、单向进气阀门、单向出气阀门、单向吸油阀门、单向出油阀门、曲轴箱、第二活塞，火花塞、喷油器、进气口、排气门固定在气缸上盖的上部，气缸套为管形设计，活塞内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套的内部，可上下滑动，气缸上盖固定连接在气缸套上端，气缸下盖固定连接在气缸套下端，活塞上面和气缸上盖之间形成燃烧作功室，活塞下面与气缸下盖之间形成泵气室，活塞臂为管形，活塞臂一端固定连接在活塞底面中心，在活塞臂与活塞连接处还固定有单向出油阀门，活塞臂的另一端穿过气缸下盖的中心，与连杆活动连接，同时与第二活塞固定连接，第二活塞上面与气缸下盖之间形成第二泵气室，连杆的另一端与曲轴上的曲拐活动连接，所述活动连接为轴销连接，曲轴的另一端通过轴承连接在曲轴箱侧面，气缸下盖上分別固定有单向进气阀门、单向出气阀门，油泵柱塞杆为管形，一端套接于活塞臂内部，油泵柱塞杆与活塞臂之间形成泵油室，油泵柱塞杆顶端还固定有单向吸油阀门，油泵柱塞杆另一端固定连接在曲轴箱底部。
所述曲轴箱内装有润滑油。
所述油泵柱塞杆还可以设计在活塞的上面，一端从上面穿过活塞中心套接于活塞臂内部，与活塞臂之间形成泵油室，另一端固定连接在气缸上盖中心，并穿过气缸上盖中心通过管道固定连接在曲轴箱底部。
所述进气口或排气门还可以设计在活塞上，以利燃烧作功室扫气更充分。
上述的一种独立润滑式二冲程发动机，为1—30台，呈一字形，或多台并列形，或Y字形，或w字形，或十字形，或环形，或星形，或水平对置形，通过摇臂，或多拐曲轴，或环形曲轴，或链条或自由活塞式组合，达到适应各种场合和各种动力大小需求。
所述一种往复式独立润滑式二冲程发动机的运行方法，包括以下步骤：
1、活塞从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室内燃烧废气从排气门排出燃烧作功室，燃烧作功室内压力下降，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室，扫除废气；
2、当活塞从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门关闭，控制排气门关闭时间，调节压缩比；
3、排气门关闭，活塞继续上行，压缩空气，同时，喷油器阀门打开将燃料喷入燃烧作功室，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节；
4、活塞上行接近上止点时，火花塞跳火点燃燃烧作功室油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞从上止点向下运行，活塞通过活塞臂推动连杆将直线运动转化为曲轴的旋转运动，并通过曲轴输出动力；
5、活塞下行接近下止点时，排气门打开，燃烧作功室燃烧过的废气排出，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室；
6、活塞从下止点向上运动时，单向进气阀打开，单向出气阀关闭，泵气室吸入新鲜空气，活塞从上止点向下运动时，单向进气阀关闭，单向出气阀打开，泵气室将新鲜空气泵入贮气箱；
7、活塞从下止点向上运动时，油泵柱塞杆固定，活塞臂上行运动，活塞中心的单向出油阀门关闭，油泵柱塞杆顶端单向吸油阀门开放，润滑油通过油泵柱塞杆吸入泵油室，活塞从上止点向下运动时，油泵柱塞杆固定，活塞臂下行运动，活塞中心的单向出油阀门开放，油泵、柱塞杆顶端单向吸油阀门关闭，润滑油经活塞内润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套内壁，活塞接触区，减小活塞、缸套间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂，回流至曲轴箱，同时，曲轴箱还有飞溅式润滑系。润滑油的高速流动还可带走、部分热量，利于活塞降温，并且利于润滑油过滤和散热。
优选的，所述一种往复式独立润滑式二冲程发动机的运行方法，包括以下步骤：
1、活塞从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室内燃烧废气从排气门排出燃烧作功室，燃烧作功室内压力下降，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室，扫除废气；
2、当活塞从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门关闭，控制排气门关闭时间，调节压缩比；
3、排气门关闭，活塞继续上行，压缩空气，同时，喷油器阀门打开将燃料喷入燃烧作功室，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节；
4、活塞上行接近上止点时，火花塞跳火点燃燃烧作功室油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞从上止点向下运行，活塞通过活塞臂推动连杆将直线运动转化为曲轴的旋转运动，并通过曲轴输出动力；
5、活塞下行接近下止点时，排气门打开，燃烧作功室燃烧过的废气排出，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室；
6、活塞从下止点向上运动时，单向进气阀打开，单向排气阀关闭，泵气室吸入新鲜空气，活塞从上止点向下运动时，单向进气阀关闭，单向排气阀打开，泵气室将新鲜空气泵入贮气箱；
7、活塞从下止点向上运动时，油泵柱塞杆固定，活塞臂上行运动，活塞中心的单向出油阀门关闭，油泵柱塞杆顶端单向吸油阀门开放，润滑油通过油泵柱塞杆吸入泵油室，活塞从上止点向下运动时，油泵柱塞杆固定，活塞臂下行运动，活塞中心的单向出油阀门开放，油泵柱塞杆顶端单向吸油阀门关闭，润滑油经活塞内润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套内壁，活塞接触区，减小活塞、缸套间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂，回流至曲轴箱，同时，曲轴箱还有飞溅式润滑系。润滑油的高速流动还可带走、部分热量，利于活塞降温，并且利于润滑油过滤和散热。
8、活塞从上止点向下运动时，第二活塞向下运动，第二泵气室吸入新鲜空气，活塞从下止点向上运动时，第二活塞向上运动，第二泵气室将新鲜空气泵入燃烧作功室。
优选的，上述的一种往复式独立润滑式二冲程发动机的运行方法，还包括以下步骤：活塞从上止点向下运动时，油泵柱塞杆固定，活塞臂向下行运动，泵油室吸入润滑油，活塞从下止点向上运动时，活塞臂向上行运动，润滑油经活塞润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套内壁，活塞接触区，减小活塞、缸套间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂，回流至曲轴箱。
本发明燃料可为汽油，甲醇、乙醇、天燃气、甲烷、沼气、氢气、柴油及一些可燃的较清洁能源燃料。
本发明改变了现有二冲程发动机的进气口、吸气口、排气门设计在气缸侧壁，无法直接用润滑油润滑气缸壁的传统结构，本发明采用进气口、吸气口、排气门设计在气缸两端，并增加了泵气，泵油结构，到达良好润滑效果。
本发明的燃烧作功室燃烧作功、泵气室压气、泵油室泵油三个过程是同时进行。
本发明有双泵气室结构的发动机，还可使用虹吸雾化喷油器。
本发明还可另加压气机构进行燃烧作功室扫气，减去发动机本身的压气机构。
本发明排气压力较高，可配合废气涡轮增压器使用。
本发明可利用热能产生蒸汽，配合蒸汽涡轮机使用，
与现有技术相比的有益效果是：
1、本发明吸取直喷供油，二冲程发动机，四冲程发动机的优点，
采取高压直喷供油，结构简单，量精准，各个缸分配均匀，可靠性高，利于节油。
2、本发明具有重量轻，比功率高，放置灵活，结构简单，各种形式的多缸发动机，自由活塞式发动机等都可应用的优点。
3、让汽油发动机的压缩比可提高到20:1，有效提高发动机效率，改善燃油经济性，喷油，点火可调节，使燃料达到最佳燃烧时间，且可使用低辛烷值汽油，不易发生爆震，有效提高热能利用率，降低燃料消耗。
4、利用活塞在作功的同时泵油主动润滑，和飞溅润滑，使润滑更均匀，更急時有效，且润滑油高速流动，可带走燃烧作功室部分热量，利于活塞降温，利于润滑油过滤和散热，比现有的单独飞溅式润滑更优异，且结构简单，克服了现有二冲程发动机润滑不良的的缺点。
5、在作功冲程未，排气门开放，同时配合新鲜空气扫气，排气门关闭，再直喷燃油，点燃，作功，达到二个冲程一个工作循环，高压缩比，燃油经济性超过四冲程机，且功率翻倍，提高了压缩比，不易发生爆震，克服了现有二冲程发动机排放差的缺点。
6、改变了现有二冲程发动机的进气口、吸气口、排气门设计在气缸侧壁，无法直接用润滑油润滑气缸壁的传统结构，本发明采用进气口、吸气口、排气门设计在汽缸两端，并增加了泵气泵油结构，到达良好润滑效果。
7、本发明可替代现有二冲，四冲程发动机，应用于使用电力不便的所有领域。
8、本发明为纯机械结构，故障率极低，结构简单，成本低廉，适于大面积推广。
9、本发明排气压力较高，可配废气涡轮机使用，进一步提高能量利用率，更节能。
10、本发明压缩比可调，增加了发动机应对各种负荷的能力。
11、本发明可利用热能，配合蒸汽发生器，蒸汽涡轮机使用，进一步提高能量利用率。
12、本发明亦可用于四冲程发动机，提高润滑效果，提高吸气压力。
13、本发明的气缸活塞部分还可用于液压机领域，气压机领域，真空泵领域，提高润滑效果和密封性，减小摩擦。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明有双泵气室的结构示意图；
图3为本发明Y字形二缸结构示意图；
图4为本发明并列形二缸结构示意图；
图5为本发明共用配气机构的一字形二缸结构示意图；
图6为本发明另配压气机构的Y字形二缸结构示意图；
图7为本发明有自由活塞的结构示意图；
图8为本发明有环形二缸自由活塞的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，为本发明的一种单缸结构，包括气缸套1、活塞2、活塞臂3、气缸上盖4、气缸下盖5、连杆6、曲轴7、贮气箱8、油泵柱塞杆9、进气口10、喷油器11、火花塞12、排气门13、单向进气阀门14、单向出气阀门15、单向吸油阀门16、单向出油阀门17、曲轴箱21，所述气缸套1为管形设计，活塞2内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套1的内部，可上下滑动，气缸上盖4固定连接在气缸套1上端，气缸下盖5固定连接在气缸套1下端，活塞2上面和气缸上盖4之间形成燃烧作功室18，活塞2下面与气缸下盖5之间形成泵气室19。活塞臂3为管形，活塞臂3一端固定连接在活塞2底面中心，在活塞臂3与活塞2连接处还固定有单向出油阀门17，活塞臂3的另一端穿过气缸下盖5的中心，与连杆6活动连接，连杆6的另一端与曲轴7上的曲拐活动连接，所述活动连接为轴销连接，曲轴7的另一端通过轴承连接在曲轴箱21侧面。气缸下盖5上分別固定有单向进气阀门14、单向出气阀门15，油泵柱塞杆9为管形，一端套接于活塞臂3内部，油泵柱塞杆9与活塞臂3之间形成泵油室20，油泵柱塞杆9顶端还固定有单向吸油阀门16，油泵柱塞杆9另一端固定连接在曲轴箱21底部。气缸上盖4的上部分别装有火花塞12、喷油器11、进气口10、排气门13。
所述曲轴箱21内装有润滑油。
所述本发明的运行方法，包括以下步骤：
1、活塞2从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室18内燃烧废气从排气门13排出燃烧作功室18，燃烧作功室18内压力下降，贮气箱21的新鲜空气通过进气口10进入燃烧作功室18，进一步扫除燃烧作功室18残余废气；
2、当活塞2从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门13关闭，根据需要控制排气门13的关闭时间，可调节压缩比；
3、排气门13关闭，活塞2继续上行，压缩空气，同时，喷油器11阀门打开将燃料喷入燃烧作功室18，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节，使燃料达到最佳燃烧时间，且可使用低辛烷值汽油，不发生爆震，有效提高了热能利用率，降低了燃料消耗；
4、活塞2上行接近上止点时，火花塞12跳火点燃燃烧作功室18油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞2从上止点向下运行，活塞2通过活塞臂3推动连杆6将直线运动转化为曲轴7的旋转运动，并通过曲轴7输出动力；
5、活塞2下行接近下止点时，排气门13打开，燃烧作功室18燃烧过的废气排出，贮气箱21的新鲜空气通过进气口10进人燃烧作功室18；
6、活塞2从下止点向上运动时，单向进气阀14打开，单向排气阀15关闭，泵气室19吸入新鲜空气，活塞2从上止点向下运动时，单向进气阀14关闭，单向排气阀15打开，泵气室19将新鲜空气泵入贮气箱21；
7、活塞2从下止点向上运动时，油泵活塞杆9固定，活塞臂3上行运动，活塞2中心的单向出油阀门17关闭，油泵活塞杆9顶端单向吸油阀门16开放，润滑油通过油泵活塞杆9吸入泵油室20，活塞2从上止点向下运动时，油泵活塞杆9固定，活塞臂3下行运动，活塞2中心的单向出油阀门17开放，油泵活塞杆9顶端单向吸油阀门16关闭，润滑油经活塞2内润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套1的内壁、活塞2接触区，减小活塞2与气缸套1间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔，活塞臂3回流至曲轴箱21，同时，曲轴箱31还有飞溅式润滑系，润滑油的高速流动还可带走、部分热量，利于活塞降温，并且利于润滑油过滤和散热。
所述燃料为汽油，甲醇、乙醇、天燃气、甲烷、沼气、氢气、柴油及一些可燃的较清洁能源燃料。
实施例二：
如图2所示，本发明有双泵气室的单缸结构发动机，包括气缸套1、活塞2、活塞臂3、气缸上盖4、气缸下盖5、连杆6、曲轴7、贮气箱8、油泵柱塞杆9、进气口10、喷油器11、火花塞12、排气门13、单向进气阀门14、单向出气阀门15、单向吸油阀门16、单向出油阀门17、曲轴箱21、第二活塞24，所述气缸套1为管形设计，活塞2内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套1的内部，可上下滑动，气缸上盖4固定连接在气缸套1上端，气缸下盖5固定连接在气缸套1下端，活塞2上面和气缸上盖4之间形成燃烧作功室18，活塞2下面与气缸下盖5之间形成泵气室19。活塞臂3为管形，活塞臂3一端固定连接在活塞2底面中心，活塞臂3的另一端穿过气缸下盖5的中心，与连杆6活动连接，同时与第二活塞24固定连接，第二活塞24上面与气缸下盖之间形成第二泵气室25，以加强燃烧作功室18的进气，在活塞臂3与第二活塞24连接处还固定有单向出油阀门17。连杆6的另一端与曲轴7上的曲拐活动连接，所述活动连接为轴销连接，曲轴7的另一端通过轴承连接在曲轴箱21侧面。气缸下盖5上分別固定有单向进气阀门14、单向出气阀门15，油泵柱塞杆9为管形，油泵柱塞杆9设计在活塞2上面，一端从上面穿过活塞2中心套接于活塞臂3内部，与活塞臂之间形成泵油室20，另一端固定连接在气缸上盖4中心，并穿过气缸上盖4中心通过管道固定连接在曲轴箱21底部，气缸上盖4上部分别装有火花塞12、喷油器11、进气口10、。排气门13设计在活塞2上，以利燃烧作功室18扫气更充分。
所述曲轴箱21内装有润滑油。
所述一种往复式独立润滑二冲程发动机具有双泵气室结构的发动机运行方法，包括以下步骤：
1、活塞2从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室18内燃烧废气从排气门13排出燃烧作功室18，燃烧作功室18内压力下降，贮气箱21的新鲜空气通过进气口10进入燃烧作功室18，进一步扫除燃烧作功室18残余废气；
2、当活塞2从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门13关闭，根据需要控制排气门13的关闭时间，可调节压缩比；
3、排气门13关闭，活塞2继续上行，压缩空气，同时，喷油器11阀门打开将燃料喷入燃烧作功室18，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节，使燃料达到最佳燃烧时间，且可使用低辛烷值汽油，不发生爆震，有效提高了热能利用率，降低了燃料消耗；
4、活塞2上行接近上止点时，火花塞12跳火点燃燃烧作功室18油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞2从上止点向下运行，活塞2通过活塞臂3推动连杆6将直线运动转化为曲轴7的旋转运动，并通过曲轴7输出动力；
5、活塞2下行接近下止点时，排气门13打开，燃烧作功室18燃烧过的废气排出，贮气箱21的新鲜空气通过进气口10进人燃烧作功室18；
6、活塞2从下止点向上运动时，单向进气阀14打开，单向排气阀15关闭，泵气室19吸入新鲜空气，活塞2从上止点向下运动时，单向进气阀14关闭，单向排气阀15打开，新鲜空气被泵气室19泵入贮气箱21；
7、活塞2从上止点向下运动时，油泵柱塞杆9固定，活塞臂3向下行运动，泵油室20吸入润滑油，活塞2从下止点向上运动时，活塞臂3向上行运动，润滑油经润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套1的内壁、活塞2接触区，减小活塞2与气缸套1间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂3，回流至曲轴箱21，同时，曲轴箱21还有飞溅式润滑系，润滑油的高速流动还可带走、部分热量，利于活塞降温，并且利于润滑油过滤和散热；
8、活塞2从上止点向下运动时，第二活塞24向下运动，第二泵气25吸入新鲜空气，活塞2从下止点向上运动时，第二活塞24向上运动，将新鲜空气通过进气口10泵入燃烧作功室18，可加强虹吸雾,化燃料作用，使油气混合更充分，还可提高压缩比。
所述燃料为汽油，甲醇、乙醇、天燃气、甲烷、沼气、氢气、柴油及一些可燃的较清洁能源燃料。
所述还可使用虹吸雾化喷油器。
实施例三：
如图3、4、5所示，本实施例中的二缸Y字形，并列形，一字形组合排列，包括气缸套1、活塞2、活塞臂3、气缸上盖4、气缸下盖5、连杆6、曲轴7、贮气箱8、油泵柱塞杆9、进气口10、喷油器11、火花塞12、排气门13、单向进气阀门14、单向出气阀门15、单向吸油阀门16、单向出油阀门17、曲轴箱21、摇臂23，所述气缸套1为管形设计，活塞2内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套1的内部，可上下滑动，气缸上盖4固定连接在气缸套1上端，气缸下盖5固定连接在气缸套1下端，活塞2上面和气缸上盖4之间形成燃烧作功室18，活塞2下面与气缸下盖5之间形成泵气室19。活塞臂3为管形，活塞臂3一端固定连接在活塞2底面中心，在活塞臂3与活塞2连接处还固定有单向出油阀门17，活塞臂3的另一端穿过气缸下盖5的中心，与连杆6活动连接，两个缸的连杆6的另一端分别活动连接在曲轴的两个对称的曲拐上，所述图3所示，两缸并列，其中一缸省去了连杆6和曲轴，7用摇臂23传递动力，摇臂23的一端与一缸活塞臂3滑动连接，中点通过轴承连接在曲轴箱21侧面，另一端与另一缸的活塞臂3滑动连接，所述图4所示，两缸一字形对置，省去了一缸上缸盖4的配气机构，和曲轴7，用两个摇臂23传递动力，摇臂23的一端与活塞臂3滑动连接，中点通过轴承连接在曲轴箱21侧面，两缸的连杆6另一端分别活动连接在曲轴7两个对称的曲拐上，两缸气缸套上端水平连接，共用一套配气机构。所述活动连接为轴销连接，曲轴7的另一端通过轴承连接在曲轴箱21侧面。气缸下盖5上分別固定有单向进气阀门14、单向出气阀门15，油泵柱塞杆9为管形，一端套接于活塞臂3内部，油泵柱塞杆9与活塞臂3之间形成泵油室20，油泵柱塞杆9顶端还固定有单向吸油阀门16，油泵柱塞杆9另一端固定连接在曲轴箱21底部。气缸上盖4上部分别装有火花塞12、喷油器11、进气口10、排气门13。
所述曲轴箱21内装有润滑油。
所述燃料为汽油，甲醇、乙醇、天燃气、甲烷、沼气、氢气、柴油及一些可燃的较清洁能源燃料。
运行方法同实施例一。
实施例四：
如图6所示，本实施例中的一种另配压气机构的Y字形二缸结构，包括气缸套1、活塞2、气缸上盖4、连杆6、曲轴7，进气口10、喷油器11、火花塞12、排气门13、燃烧作功室18、曲轴箱21，压气机22所述气缸套1为管形设计，活塞2内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套1的内部，可上下滑动，连杆6一端活动连接在活塞2的中心，另一端活动连接在曲轴7的曲拐上，曲轴7的另一端通过轴承连接在曲轴箱21侧面，上缸盖4国定在气缸套上端。其上分别有有火花塞12、喷油器11、进气口10、排气门13。
所述曲轴箱21内装有润滑油。
本实施例中的运行方法包括以下步骤：
1、活塞2从下止点向上运动时，排气门13在开放状态，燃烧作功室18内燃烧废气从排气门排出燃烧作功室18，燃烧作功室18内压力下降，压气机22的新鲜空气通过进气口10进入燃烧作功室18，进一步扫除燃烧作功室18残余废气；
2、当活塞2从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门13关闭，对排气门13关闭时间的控制，可调节压缩比；
3、排气门13关闭，活塞2继续上行，压缩空气，同时，喷油器11阀门打开将燃料喷入燃烧作功室18，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节，可减低爆震发生；
4、活塞2上行接近上止点时，火花塞12跳火点燃燃烧作功室18，油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞2从上止点向下运行，活塞2通过连杆6将直线运动转化为曲轴7的旋转运动，并通过曲轴7输出动力。
所述燃料为汽油，甲醇、乙醇、天燃气、甲烷、沼气、氢气、柴油及一些可燃的较清洁能源燃料。
实施例五
如图7，图8所示，本发明一种有自由活塞的发动机结构，包括气缸套1、活塞2、活塞臂3、气缸上盖4、气缸下盖5，贮气箱8、油泵柱塞杆9、进气口10、喷油器11、火花塞12、排气门13、单向进气阀门14、单向出气阀门15、单向吸油阀门16、单向出油阀门17、第二活塞24，第二泵气室25，缓冲气缸26，机油箱27，所述气缸套1为管形设计，活塞2内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套1的内部，可上下滑动，气缸上盖4固定连接在气缸套1上端，气缸下盖5固定连接在气缸套1下端，活塞2上面和气缸上盖4之间形成燃烧作功室18，活塞2下面与气缸下盖5之间形成泵气室19。活塞臂3为管形，活塞臂3一端固定连接在活塞2底面中心，在活塞臂3与活塞2连接处还固定有单向出油阀门17，活塞臂3的另一端穿过气缸下盖5的中心，与第二活塞24固定连接，气缸下盖5上分別固定有单向进气阀门14、单向出气阀门15，油泵柱塞杆9为管形，一端套接于活塞臂3内部，油泵柱塞杆9与活塞臂3之间形成泵油室20，油泵柱塞杆9顶端还固定有单向吸油阀门16，油泵柱塞杆9另一端固定连接在机油箱27底部。气缸上盖4上部分别装有火花塞12、喷油器11、进气口10、排气门13。
本实施例运行方法包括以下步骤：
1、活塞2从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室18内燃烧废气从排气门13排出燃烧作功室18，燃烧作功室18内压力下降，贮气箱21的新鲜空气通过进气口10进入燃烧作功室18，进一步扫除燃烧作功室18残余废气；
2、当活塞2从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门13关闭，根据需要控制排气门13的关闭时间，可调节压缩比；
3、排气门13关闭，活塞2继续上行，压缩空气，同时，喷油器11阀门打开将燃料喷入燃烧作功室18，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节，使燃料达到最佳燃烧时间，且可使用低辛烷值汽油，不发生爆震，有效提高了热能利用率，降低了燃料消耗；
4、活塞2上行接近上止点时，火花塞12跳火点燃燃烧作功室18油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞2从上止点向下运行，活塞2通过活塞臂3，第二活塞24，压缩缓冲气缸26并输出动力；
5、活塞2下行接近下止点时，排气门13打开，燃烧作功室18燃烧过的废气排出，贮气箱21的新鲜空气通过进气口10进人燃烧作功室18；
6、活塞2从下止点向上运动时，单向进气阀14打开，单向排气阀15关闭，泵气室19吸入新鲜空气，活塞2从上止点向下运动时，单向进气阀14关闭，单向排气阀15打开，泵气室19将新鲜空气泵入贮气箱21；
7、活塞2从上止点向下运动时，油泵柱塞杆9固定，活塞臂3向下行运动，泵油室20吸入润滑油，活塞2从下止点向上运动时，活塞臂3向上行运动，润滑油经润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套1的内壁、活塞2接触区，减小活塞2与气缸套1间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂3，回流至曲轴箱21，同时，曲轴箱21还有飞溅式润滑系，润滑油的高速流动还可带走、部分热量，利于活塞降温，并且利于润滑油过滤和散热；
8、活塞2从上止点向下运动时，第二活塞24向下运动，第二泵气25吸入新鲜空气，活塞2从下止点向上运动时，第二活塞24向上运动，将新鲜空气通过进气口10泵入燃烧作功室18，可加强虹吸雾,化燃料作用，使油气混合更充分，还可提高压缩比。
所述燃料为汽油，甲醇、乙醇、天燃气、甲烷、沼气、氢气、柴油及一些可燃的较清洁能源燃料。
所述还可使用虹吸雾化喷油器。

Claims (9)

1.一种往复式独立润滑二冲程发动机，包括气缸套、活塞、气缸上盖、连杆、曲轴、进气口、喷油器、火花塞、排气门、曲轴箱，火花塞、喷油器、进气口、排气门固定在气缸上盖的上部，气缸套为管形设计，其特征在于：还包括气缸下盖、活塞臂、贮气箱、油泵柱塞杆、单向进气阀门、单向出气阀门、单向吸油阀门、单向出油阀门，活塞内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套的内部，可上下滑动，气缸上盖固定连接在气缸套上端，气缸下盖固定连接在气缸套下端，活塞上面和气缸上盖之间形成燃烧作功室，活塞下面与气缸下盖之间形成泵气室，活塞臂为管形，活塞臂一端固定连接在活塞底面中心，在活塞臂与活塞连接处还固定有单向出油阀门，活塞臂的另一端穿过气缸下盖的中心，与连杆活动连接，连杆的另一端与曲轴上的曲拐活动连接，所述活动连接为轴销连接，曲轴的另一端通过轴承连接在曲轴箱侧面，气缸下盖上分別固定有单向进气阀门、单向出气阀门，油泵柱塞杆为管形，一端套接于活塞臂内部，油泵柱塞杆与活塞臂之间形成泵油室，油泵柱塞杆顶端还固定有单向吸油阀门，油泵柱塞杆另一端固定连接在曲轴箱底部。
2.一种往复式独立润滑二冲程发动机，包括气缸套、活塞、气缸上盖、连杆、曲轴、进气口、喷油器、火花塞、排气门、曲轴箱，火花塞、喷油器、进气口、排气门固定在气缸上盖的上部，气缸套为管形设计，其特征在于：还包括气缸下盖、活塞臂、贮气箱、油泵柱塞杆、单向进气阀门、单向出气阀门、单向吸油阀门、单向出油阀门、第二活塞，活塞内部设计有润滑油孔，边缘设计有活塞环槽和润滑油槽，并套接在气缸套的内部，可上下滑动，气缸上盖固定连接在气缸套上端，气缸下盖固定连接在气缸套下端，活塞上面和气缸上盖之间形成燃烧作功室，活塞下面与气缸下盖之间形成泵气室，活塞臂为管形，活塞臂一端固定连接在活塞底面中心，在活塞臂与活塞连接处还固定有单向出油阀门，活塞臂的另一端穿过气缸下盖的中心，与连杆活动连接，同时与第二活塞固定连接，第二活塞上面与气缸下盖之间形成第二泵气室，连杆的另一端与曲轴上的曲拐活动连接，所述活动连接为轴销连接，曲轴的另一端通过轴承连接在曲轴箱侧面，气缸下盖上分別固定有单向进气阀门、单向出气阀门，油泵柱塞杆为管形，一端套接于活塞臂内部，油泵柱塞杆与活塞臂之间形成泵油室，油泵柱塞杆顶端还固定有单向吸油阀门，油泵柱塞杆另一端固定连接在曲轴箱底部。
3.根据权利要求1或2所述的一种往复式独立润滑二冲程发动机，其特征在于：所述曲轴箱内装有润滑油。
4.根据权利要求1或2所述的一种往复式独立润滑二冲程发动机，其特征在于：油泵柱塞杆还可设计在活塞上面，一端从上面穿过活塞中心套接于活塞臂内部，与活塞臂之间形成泵油室，另一端固定连接在气缸上盖中心，并穿过气缸上盖中心通过管道固定连接在曲轴箱底部。
5.根据权利要求1或2所述的一种往复式独立润滑二冲程发动机，其特征在于：所述进气口或排气门还可以设计在活塞上。
6.根据权利要求1或2所述的一种往复式独立润滑二冲程发动机，其特征在于：所述往复式独立润滑二冲程发动机，为1—30台，呈一字形，或多台并列形，或Y字形，或w字形，或十字形，或环形，或星形，或水平对置形，通过摇臂，或多拐曲轴，或环形曲轴，或链条或自由活塞式组合。
7.根据权利要求1所述一种往复式独立润滑二冲程发动机的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
活塞从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室内燃烧废气从排气门排出燃烧作功室，燃烧作功室内压力下降，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室，扫除废气；
当活塞从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门关闭，控制排气门关闭时间，调节压缩比；
排气门关闭，活塞继续上行，压缩空气，同时，喷油器阀门打开将燃料喷入燃烧作功室，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节；
活塞上行接近上止点时，火花塞跳火点燃燃烧作功室油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞从上止点向下运行，活塞通过活塞臂推动连杆将直线运动转化为曲轴的旋转运动，并通过曲轴输出动力；
活塞下行接近下止点时，排气门打开，燃烧作功室燃烧过的废气排出，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室；
活塞从下止点向上运动时，单向进气阀打开，单向排气阀关闭，泵气室吸入新鲜空气，活塞从上止点向下运动时，单向进气阀关闭，单向排气阀打开，泵气室将新鲜空气泵入贮气箱；
活塞从下止点向上运动时，油泵活塞杆固定，活塞臂上行运动，活塞中心的单向出油阀门关闭，油泵活塞杆顶端单向吸油阀门开放，润滑油通过油泵活塞杆吸入泵油室，活塞从上止点向下运动时，油泵活塞杆固定，活塞臂下行运动，活塞中心的单向出油阀门开放，油泵活塞杆顶端单向吸油阀门关闭，润滑油经活塞内润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套内壁，活塞接触区，减小活塞、缸套间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂，回流至曲轴箱，同时，曲轴箱还有飞溅式润滑系。
8.根据权利要求2所述一种往复式独立润滑二冲程发动机的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
活塞从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室内燃烧废气从排气门排出燃烧作功室，燃烧作功室内压力下降，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室，扫除废气；
当活塞从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门关闭，控制排气门关闭时间，调节压缩比；
排气门关闭，活塞继续上行，压缩空气，同时，喷油器阀门打开将燃料喷入燃烧作功室，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节；
活塞上行接近上止点时，火花塞跳火点燃燃烧作功室油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞从上止点向下运行，活塞通过活塞臂推动连杆将直线运动转化为曲轴的旋转运动，并通过曲轴输出动力；
活塞下行接近下止点时，排气门打开，燃烧作功室燃烧过的废气排出，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室；
活塞从下止点向上运动时，单向进气阀打开，单向排气阀关闭，泵气室吸入新鲜空气，活塞从上止点向下运动时，单向进气阀关闭，单向排气阀打开，泵气室将新鲜空气泵入贮气箱；
活塞从下止点向上运动时，油泵活塞杆固定，活塞臂上行运动，活塞中心的单向出油阀门关闭，油泵活塞杆顶端单向吸油阀门开放，润滑油通过油泵活塞杆吸入泵油室，活塞从上止点向下运动时，油泵活塞杆固定，活塞臂下行运动，活塞中心的单向出油阀门开放，油泵活塞杆顶端单向吸油阀门关闭，润滑油经活塞内润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套内壁，活塞接触区，减小活塞、缸套间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂，回流至曲轴箱，同时，曲轴箱还有飞溅式润滑系；
活塞从上止点向下运动时，第二活塞向下运动，第二泵气吸入新鲜空气，活塞从下止点向上运动时，第二活塞向上运动，第二泵气室将新鲜空气泵入燃烧作功室。
9.根据权利要求4所述一种往复式独立润滑二冲程发动机的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
活塞从下止点向上运动时，排气门在开放状态，燃烧作功室内燃烧废气从排气门排出燃烧作功室，燃烧作功室内压力下降，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室，扫除废气；
当活塞从下止点向上行，行至离上止点4/5—1/2，排气门关闭，控制排气门关闭时间，调节压缩比；
排气门关闭，活塞继续上行，压缩空气，同时，喷油器阀门打开将燃料喷入燃烧作功室，进行油气混合，喷油堤前角和混油時间可调节；
活塞上行接近上止点时，火花塞跳火点燃燃烧作功室油气混合气，产生高温高压气体，推动活塞从上止点向下运行，活塞通过活塞臂推动连杆将直线运动转化为曲轴的旋转运动，并通过曲轴输出动力；
活塞下行接近下止点时，排气门打开，燃烧作功室燃烧过的废气排出，贮气箱的新鲜空气通过进气口进入燃烧作功室；
活塞从下止点向上运动时，单向进气阀打开，单向排气阀关闭，泵气室吸入新鲜空气，活塞从上止点向下运动时，单向进气阀关闭，单向排气阀打开，泵气室将新鲜空气泵入贮气箱；
活塞从上止点向下运动时，油泵柱塞杆固定，活塞臂向下行运动，泵油室吸入润滑油，活塞从下止点向上运动时，活塞臂向上行运动，润滑油经润滑油孔，泵入活塞边缘润滑油槽，润滑气缸套内壁，活塞接触区，减小活塞、缸套间的摩擦，润滑油再经过活塞润滑油孔、活塞臂，回流至曲轴箱。
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