CN110107399A - 气压回位式发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气压回位式发动机，包括第一电磁线圈和第二电磁线圈，第一电磁线圈内穿设有第一回位气压缸连杆，该第一回位气压缸连杆的一端铰接有第一推臂轴，另一端连接有第一回位气压缸活塞，第一推臂轴上铰接有两个第一活塞连杆，第一活塞连杆的上端分别连接有第一气缸，第一回位气压缸的内腔具有第一回位气压室；第二电磁线圈内穿设有第二回位气压缸连杆，该第二回位气压缸连杆的一端铰接有第二推臂轴，其另一端连接有第二回位气压缸活塞，第二推臂轴上铰接有两个第二活塞连杆，第二活塞连杆的上端分别连接有第二气缸，第二回位气压缸的内腔具有第二回位气压室，且第二回位气压室与第一回位气压室通过回位气流管连通。

Description

气压回位式发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种气压回位式发动机。

背景技术

现有发动机种类有：1、传统的曲柄式连杆旋转式发动机，它的优点是可将气缸燃烧室的油燃烧爆破后将力通过曲柄连杆传动后形成往复式旋转运动，从而带动汽车发动机做功。它的问题在于，这种发动机热交换效率较低，目前全世界最先进的热交换水平为25％左右的转换率，其原因在于当气缸点火燃烧爆破瞬间时，也是力量最大时，它处于曲轴的最上始点，0度正对180度形成直线对冲，未能将全部推力转变为旋转动力，此时，其很大一部分的能量被消耗掉；2、三角发动机，也叫转子式发动机，是德国人菲加士·汪克尔1954年发明的，这种发动机的效率可高达50％，但由于转子的密封性不长久，在使用一段时间后会出现漏气，所以这种方式未能得到最后应用；3、直线发动机，这种发动机是将气缸左右分别安装，当左边点火燃烧时，气缸推动连杆向右直线运动，同时右缸体被压缩，而后点火，这时右缸体推动连杆向左做直线运动，就这样左右进行直线运动，这种发动机热效率转换可达42％左右，这一技术专利被日本人占领。

直线发动机的另一个问题在于，它只能是二冲程结构，而二冲程的发动机由于在燃烧爆破的同时也在进行吸气，这样气缸中的废气在未排放完全的情况下马上就要进行第二次压缩燃烧爆破，由于汽油在燃烧过程中是需要充分的氧气来进行燃烧，其燃烧才会更充分，爆破力也才会更大。而二冲程在燃烧过程中有大量废气存在，所以燃烧的效率会受到很大的影响，由于燃烧不充分，其排出来的气体中也含有大量的未经燃烧的汽油分子，加上需要专门的机油气缸润滑，所排气中也会有烟雾出现。在热转换效率上，四冲程发动机要比二冲程发动机热转换效率高出15％～30％。

发明内容

针对目前存在的技术问题，本发明提供一种气压回位式发动机。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种气压回位式发动机，包括第一电磁线圈和第二电磁线圈，其特征在于：所述第一电磁线圈内穿设有第一回位气压缸连杆，该第一回位气压缸连杆的一端铰接有第一推臂轴，其另一端连接有第一回位气压缸活塞，所述第一推臂轴上铰接有两个第一活塞连杆，每一个所述第一活塞连杆的上端分别连接有一个第一活塞，该第一活塞位于对应的第一气缸内，第一气缸自带第一燃烧室，所述第一回位气压缸活塞位于第一回位气压缸中，第一回位气压缸活塞与第一回位气压缸的内腔之间形成第一回位气压室；

所述第二电磁线圈内穿设有第二回位气压缸连杆，该第二回位气压缸连杆的一端铰接有第二推臂轴，其另一端连接有第二回位气压缸活塞，所述第二推臂轴上铰接有两个第二活塞连杆，每一个所述第二活塞连杆的上端分别连接有一个第二活塞，该第二活塞位于对应的第二气缸内，第二气缸自带第二燃烧室，所述第二回位气压缸活塞位于第二回位气压缸中，第二回位气压缸活塞与第二回位气压缸的内腔之间形成第二回位气压室，且所述第二回位气压室与所述第一回位气压室通过回位气流管连通。

作为优选，所述第一活塞连杆的轴心线与所述第一推臂轴的轴心线相垂直，所述第一活塞连杆的轴心线与所述第一回位气压缸连杆的轴心线相平行；

所述第二活塞连杆的轴心线与所述第二推臂轴的轴心线相垂直，所述第二活塞连杆的轴心线与所述第二回位气压缸连杆的轴心线相平行。

作为优选，所述第一活塞上设置有第一活塞转轴，所述第一活塞连杆的一端与该第一活塞转轴铰接，另一端与所述第一推臂轴铰接；

所述第一回位气压缸活塞上设置有第一回位转轴，所述第一回位气压缸连杆的一端与该第一回位转轴铰接，另一端与所述第一推臂轴铰接；

所述第二活塞上设置有第二活塞转轴，所述第二活塞连杆的一端与该第二活塞转轴铰接，另一端与所述第二推臂轴铰接；

所述第二回位气压缸活塞上设置有第二回位转轴，所述第二回位气压缸连杆的一端与该第二回位转轴铰接，另一端与所述第二推臂轴铰接。

作为优选，所述第一回位气压缸连杆与所述第一推臂轴的铰接点位于两个第一活塞连杆与所述第一推臂轴的铰接点之间；

所述第二回位气压缸连杆与所述第二推臂轴的铰接点位于两个所述第二活塞连杆与所述第二推臂轴的铰接点之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明是将第一气缸做功向前推动时所产生推力部分转换成气缸压缩，然后通过回位气流管将气体压缩到第二气缸，使第二气缸压缩，反之，被压缩的第二气缸燃烧爆破后又将气流反冲回第一气缸，这样反复过程就形成了往复运动，带动回位气压缸连杆切割对应电磁线圈的磁力线，从而产生电流用于驱动电动车的电机。整个装置不需要专门的机械回位装置，推动能耗更少，结构更简单，便于制造，可靠性更高，成本更低，效率更高。同时，本发明为四冲程直线发动机，由于排除废气彻底，燃烧时气缸内完全是新鲜气体，其燃烧更为充分，也不会有蓝烟排放，在热转换效率上，四冲程发动机要比二冲程发动机热转换效率高出15％～30％。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如附图1所示的气压回位式发动机，包括分别固定在发动机壳体上的第一电磁线圈81和第二电磁线圈82。在第一电磁线圈81内穿设有第一回位气压缸连杆91，该第一回位气压缸连杆91的一端铰接有第一推臂轴61，其另一端连接有第一回位气压缸活塞22，第一推臂轴61上铰接有两个第一活塞连杆51，每一个第一活塞连杆51的上端分别连接有一个第一活塞12，该第一活塞12位于对应的第一气缸1内，即第一气缸1分为左右两个，第一气缸1自带有第一燃烧室11。第一活塞连杆51的轴心线与第一推臂轴61的轴心线相垂直，第一活塞连杆51的轴心线与第一回位气压缸连杆91的轴心线相平行。第一回位气压缸连杆91与第一推臂轴61的铰接点位于两个第一活塞连杆51与第一推臂轴61的铰接点之间，且位于第一推臂轴61的中间位置。第一回位气压缸活塞22位于第一回位气压缸2中，第一回位气压缸活塞22与第一回位气压缸2的内腔之间形成第一回位气压室21。

在第二电磁线圈82内穿设有第二回位气压缸连杆92，该第二回位气压缸连杆92的一端铰接有第二推臂轴62，其另一端连接有第二回位气压缸活塞42，第二推臂轴62上铰接有两个第二活塞连杆52，第二活塞连杆52的上端分别连接有一个第二活塞32，该第二活塞32位于对应的第二气缸3内，第二气缸3也分为左右两个，第二气缸3自带有第二燃烧室31，第二活塞连杆52的轴心线与第二推臂轴62的轴心线相垂直，第二活塞连杆52的轴心线与第二回位气压缸连杆92的轴心线相平行。第二回位气压缸连杆92与第二推臂轴62的铰接点位于两个第二活塞连杆52与第二推臂轴62的铰接点之间，且位于第二推臂轴62的中间。第二回位气压缸活塞42位于第二回位气压缸4中，第二回位气压缸活塞42与第二回位气压缸4的内腔之间形成第二回位气压室41，且第二回位气压室41与第一回位气压室21通过回位气流管10连通。

为了保证活塞直线往复运动的稳定性，在第一活塞12上设置有第一活塞转轴13，第一活塞连杆51的一端与该第一活塞转轴13铰接，另一端与第一推臂轴61铰接；在第一回位气压缸活塞22上设置有第一回位转轴23，第一回位气压缸连杆91的一端与该第一回位转轴23铰接，另一端与第一推臂轴61铰接；在第二活塞32上设置有第二活塞转轴33，第二活塞连杆52的一端与该第二活塞转轴33铰接，另一端与第二推臂轴62铰接；在第二回位气压缸活塞42上设置有第二回位转轴43，第二回位气压缸连杆92的一端与该第二回位转轴43铰接，另一端与第二推臂轴62铰接。

在第一气缸1和第二气缸3上设置气缸盖，气缸盖上连接相应的点火机构和配气机构，点火机构和配气机构的结构及设置方式均属于本领域的现有技术，在此不做详细描述。

具体动作过程如下：

当左边第一气缸1中的第一燃烧室11爆破后，燃烧动力通过第一活塞12推动第一活塞连杆51将动力传送到第一推臂轴61上，第一推臂轴61带动右边的第一活塞连杆51及第一活塞12向同一个方向运动，使右边的第一燃烧室11吸气的同时推动第一回位气压缸连杆91向第一回位气缸2的方向运动，第一回位气压缸连杆91切割第一电磁线圈81的磁力线而产生电流，第一回位气压缸连杆91推动第一回位气压缸活塞22压缩第一回位气压室21，将气流通过回位气流管10压缩到第二回位气压室41，第二回位气压室41将气流压力传递到第二回位气压缸活塞42，推动第二回位气压缸连杆92朝着第二气缸3的方向运动，第二回位气压缸连杆92切割第二电磁线圈82的磁力线产生电流，此时第二回位气压缸连杆92推动第二推臂轴62，第二推臂轴62带动两个第二活塞连杆52向远离第二回位气缸4的方向运动，进而带动两个第二活塞32向对应的燃烧室内推进，使左边的第二燃烧室31压缩准备点火燃烧爆破，此时右边的第二燃烧室31进行排气。

当左边第二气缸3中的第二燃烧室31爆破后，动力推动左边的第二活塞32向第二回位气缸4方向运动，推动左边的第二活塞连杆52，第二活塞连杆52将力传递给第二推臂轴62，此时第二推臂轴62将带动右边的第二活塞连杆52运动，右边的第二活塞连杆52带动右边的第二活塞32向同一方向运动，此时右边的第二燃烧室31处于吸气状态，与此同时第二推臂轴62将推动力传递给第二回位气压缸连杆92，第二回位气压缸连杆92切割第二电磁线圈82的磁力线产生电流，第二回位气压缸连杆92推动第二回位气压缸活塞42压缩第二回位气压室41，将气流通过回位气流管10压缩到第一回位气压室21，第一回位气压室21的气压将推动第一回位气压缸活塞22朝着第一气缸1的方向运动，第一回位气压缸活塞22再将推动第一回位气压缸连杆91，第一回位气压缸连杆91切割第一电磁线圈81的磁力线产生电流，第一回位气压缸连杆91将动力传递到第一推臂轴61上，与此同时第一推臂轴61将推动两个第一活塞连杆51向对应的燃烧室内运动，两个第一活塞连杆51同时推动两个第一活塞12，此时，左边的第一燃烧室11处于排气状态，而右边的第一燃烧室11则处于气体压缩状态。

当右边第一气缸1中的第一燃烧室11被压缩后开始点火，同样的方式右边的第一燃烧室11爆破后，燃烧动力通过右边的第一活塞12推动右边的第一活塞连杆51将动力传送到第一推臂轴61上，与此同时第一推臂轴61带动第一活塞连杆51及第一活塞12向同一个方向运动，使左边的第一燃烧室11进行吸气的同时，推动第一回位气压缸连杆91朝着远离第一气缸1的方向运动，第一回位气压缸连杆91切割第一电磁线圈81的磁力线产生电流，第一回位气压缸连杆91推动第一回位气压缸活塞22压缩第一回位气压室21，通过回位气流管10将气流压缩到第二回位气压室41，第二回位气压室41将气流传递到第二回位气压缸活塞42，推动第二回位气压缸连杆92向第二气缸3的方向运动，第二回位气压缸连杆92切割第二电磁线圈82的磁力线产生电流，此时第二回位气压缸连杆92推动第二推臂轴62，第二推臂轴62带动两个第二活塞连杆52向前推进，带动两个第二活塞32向对应的燃烧室内运动，此时左边的第二燃烧室31进行排气，使其右边的第二燃烧室31压缩准备点火燃烧爆破。

当右边第二气缸3中的第二燃烧室31爆破后，右边的第二燃烧室31的动力推动右边的第二活塞32向第二回位气缸的方向运动，推动右边的第二活塞连杆52，右边的第二活塞连杆52将力传动给第二推臂轴62，此时第二推臂轴62将带动左边的第二活塞连杆52运动，左边的第二活塞连杆52带动左边的第二活塞32向同一方向运动，此时左边的第二燃烧室31处于吸气状态，与此同时第二推臂轴62将动力传递给第二回位气压缸连杆92，第二回位气压缸连杆92切割第二电磁线圈82的磁力线产生电流，第二回位气压缸连杆92推动第二回位气压缸活塞42压缩第二回位气压室41，第二回位气压室41将气压通过回位气流管10压缩到第一回位气压室21，第一回位气压室21的气压将推动第一回位气压缸活塞22朝着第一气缸1的方向运动，第一回位气压缸活塞22再推动第一回位气压缸连杆91，第一回位气压缸连杆91切割第一电磁线圈81的磁力线产生电流，第一回位气压缸连杆91又将动力传递到第一推臂轴61上，同时第一推臂轴61将推动两个第一活塞连杆51，两个第一活塞连杆51同时推动两个第一活塞12向对应燃烧室内运动，此时右边的第一燃烧室11处于排气状态，而左边的第一燃烧室11则处于气体压缩状态。

以上过程形成了四个冲程的循环往复运动，在循环往复的过程中，回位气压缸连杆不断切割对应电磁线圈的磁力线，从而源源不断地进行发电，并且所发的电可储存于蓄电池中，用于驱动电动车的电机。

Claims (4)

1.一种气压回位式发动机，包括第一电磁线圈(81)和第二电磁线圈(82)，其特征在于：所述第一电磁线圈(81)内穿设有第一回位气压缸连杆(91)，该第一回位气压缸连杆(91)的一端铰接有第一推臂轴(61)，其另一端连接有第一回位气压缸活塞(22)，所述第一推臂轴(61)上铰接有两个第一活塞连杆(51)，每一个所述第一活塞连杆(51)的上端分别连接有一个第一活塞(12)，该第一活塞(12)位于对应的第一气缸(1)内，第一气缸(1)自带第一燃烧室(11)，所述第一回位气压缸活塞(22)位于第一回位气压缸(2)中，第一回位气压缸活塞(22)与第一回位气压缸(2)的内腔之间形成第一回位气压室(21)；

所述第二电磁线圈(82)内穿设有第二回位气压缸连杆(92)，该第二回位气压缸连杆(92)的一端铰接有第二推臂轴(62)，其另一端连接有第二回位气压缸活塞(42)，所述第二推臂轴(62)上铰接有两个第二活塞连杆(52)，每一个所述第二活塞连杆(52)的上端分别连接有一个第二活塞(32)，该第二活塞(32)位于对应的第二气缸(3)内，第二气缸(3)自带第二燃烧室(31)，所述第二回位气压缸活塞(42)位于第二回位气压缸(4)中，第二回位气压缸活塞(42)与第二回位气压缸(4)的内腔之间形成第二回位气压室(41)，且所述第二回位气压室(41)与所述第一回位气压室(21)通过回位气流管(10)连通。

2.根据权利要求1所述的气压回位式发动机，其特征在于：所述第一活塞连杆(51)的轴心线与所述第一推臂轴(61)的轴心线相垂直，所述第一活塞连杆(51)的轴心线与所述第一回位气压缸连杆(91)的轴心线相平行；

所述第二活塞连杆(52)的轴心线与所述第二推臂轴(62)的轴心线相垂直，所述第二活塞连杆(52)的轴心线与所述第二回位气压缸连杆(92)的轴心线相平行。

3.根据权利要求2所述的气压回位式发动机，其特征在于：所述第一活塞(12)上设置有第一活塞转轴(13)，所述第一活塞连杆(51)的一端与该第一活塞转轴(13)铰接，另一端与所述第一推臂轴(61)铰接；

所述第一回位气压缸活塞(22)上设置有第一回位转轴(23)，所述第一回位气压缸连杆(91)的一端与该第一回位转轴(23)铰接，另一端与所述第一推臂轴(61)铰接；

所述第二活塞(32)上设置有第二活塞转轴(33)，所述第二活塞连杆(52)的一端与该第二活塞转轴(33)铰接，另一端与所述第二推臂轴(62)铰接；

所述第二回位气压缸活塞(42)上设置有第二回位转轴(43)，所述第二回位气压缸连杆(92)的一端与该第二回位转轴(43)铰接，另一端与所述第二推臂轴(62)铰接。

4.根据权利要求3所述的气压回位式发动机，其特征在于：所述第一回位气压缸连杆(91)与所述第一推臂轴(61)的铰接点位于两个第一活塞连杆(51)与所述第一推臂轴(61)的铰接点之间；

所述第二回位气压缸连杆(92)与所述第二推臂轴(62)的铰接点位于两个所述第二活塞连杆(52)与所述第二推臂轴(62)的铰接点之间。